重归正途迎未来 AMD全新GPU构架深度解析

　　● R600的前世今生　　

　　如果我没记错的话，上一次AMD发布与前代产品完全不同的新构架，已经是近5年前的事了。

　　2007年5月，AMD收购ATI之后推出的第一款DirectX 10 GPU—R600正式发布了。R600由一套几何处理单元，独立的线程仲裁器UTDP，与仲裁机构相连的SPU和TMU单元，以及完整的后端所组成。整个构架以ringbus换装总线进行连接。与竞争对手G80相比，R600的结构可以说是完全不同的两种设计思路。他的运算部分采用4个非全功能1D ALU和1个全功能4D ALU以VLIW的形式打包组成一个VLIW core。5个ALU共享2套发射端口资源，全部64个VLIW core共享8K的GDS，也就是NVIDIA方面的shared memory。

　　R600构架的目的或者说初衷之一，就是通过ATI长久以来对图形编程业界的影响力，将自己认为更加合适的追求吞吐和ILP性能的保守的编程模式推广下去。压迫程序员并迫使其遵从由ATI制定的被认为是适宜的编程方法以及API转换路线。当时的实践证明，这一尝试是失败的。

　　在经历了R600系列的失败之后，AMD通过RV670的tick过程修正为R600构架去除了大量的低效率的晶体管，如过于臃肿的MC部分以及缓慢的ringbus总线。这些举措都为RV770节约了大量的晶体管资源。利用这些晶体管资源，RV770成功的将运算资源提升至R600的250%，但其构架本身并没有明显的变化。

　　而接下来的RV870中，AMD仅为其配备了合乎DirectX 11要求的寄存器资源，改进了UTDP对多线程的支持，在前端的几何单元中插入了一组TS单元，同时将运算单元中的GDS提升到了64K。除此之外，我们仅能见到进一步放大的VLIW core规模和其他配套的纹理资源及后端资源。各资源的整体比例较之RV770并未发生本质性的改变，VLIW core的操作管理方式及周边资源密度也未见任何实质性的变化。

　　到Cayman构架为止，R600这个构架已经被AMD反复修改了不知道多少遍，虽然Cayman构架对R600进行了历史上最大的一次改动，4D VLIW以及双几何引擎的加入让Cayman构架获得了R600系列优于RV870的DX11性能，但其最核心的通过VLIW提升吞吐能力并由简单暴力的单元扩张换取性能的做法，并未发生本质变化，这种做法在漫长的历史时期里都发挥着重要的作用。

　　现在看来，Graphics Core Next的出现，标志着R600这个颇为长寿的构架体系，终于到了垂垂暮年，行将替换了。