Front- wie Backend aufgemöbelt

Laut AMD erreicht die Vega-Architektur mehr als den doppelten Geometriedurchsatz von Polaris. Das ist erstaunlich, da hier schon der neue Primitive Discard Accelerator genutzt wird, der verdeckte Dreiecke verwirft, die kleiner als ein Pixel sind, und so die Berechnung beschleunigt. AMD gibt an, dass Vega wie auch Fiji (Fury X) über vier Geometry-Engines verfügen, aber pro Takt elf statt vier Polygone durchschleusen kann. Der Geometriedurchsatz wird ergo theoretisch mehr als verdoppelt.

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Vega 10 schafft elf Polygone pro Takt. (Bild: AMD)

Bei Vega existiert im Frontend ein Workgroup-Distributor, der feinkörnig die Geometry-, die Compute- und die Pixel-Engines ansteuern soll. Er kann die für Tessellation notwendigen Patches über mehrere Compute Units hinweg berechnen, was in Szenen mit vielen kleinen Objekten einen drastischen Geschwindigkeitsschub bei der Geometrie-Berechnung bedeutet. Neu ist obendrein eine Pipeline-Stufe für sogenannte Primitive Shader, bei denen Vertex- und Geometry-Shader über eine API-Erweiterung zusammengefasst werden.

Als weitere Neuerung nennt AMD die NCUs, die Next Generation Compute Units. Darunter versteht der Hersteller die Ausführungsblöcke, welche unter anderem die Shader-Rechenkerne enthalten. Die sollen deutlich höher taktbar sein als bei Polaris und beherrschen mehr Durchsatz bei halber (FP16) sowie einem Viertel Genauigkeit (INT8), was beides für Inferencing relevant ist. Pro Takt und Compute Unit, die eventuell 128 statt 64 ALUs umfasst, schafft Vega somit 512 INT8-OPS, 256 FP16-FLOPS und 128 FP32-FLOPS. Die Leistung bei der für wissenschaftliche Berechnungen wichtigen doppelten Genauigkeit (FP64) ist konfigurierbar, das SP:DP-Verhältnis nannte AMD nicht.

Neue ROPs für moderne Engines

Obendrein kommt ein sogenannter Draw Stream Binning Rasterizer, der die Daten in Kacheln (Tiles) zerlegt, die in einem Cache (Binn) lokal gespeichert werden. Das soll schneller und effizienter sein als bisher, da so Bandbreite gespart wird. Auch Nvidia verwendet seit Maxwell einen Tiled-Cache- statt einen Immediate-Renderer. Die überarbeiten, nun den L2-Caches statt dem Speichercontroller untergeordneten Raster-Endstufen (ROPs) im Backend beschleunigen laut AMD vor allem Spiele mit Deferred Rendering. Zwar arbeiten einige Studios und Engines mit Forward+ Shading, was je nach Anzahl der Lichtquellen oder der Art der Kantenglättung bessere Resultate erzielt. Deferred Rendering ist aber weitaus verbreiteter. Alle Bestandteile von Vega 10 werden durch das neue Infinity Fabric verknüpft, im Falle der GPU in einer Art Mesh-Struktur.

Die theoretische Rechenleistung von Vega 10 beträgt mindestens 12,5 Teraflops bei einfacher Genauigkeit, denn die erreicht schon die Radeon Instinct MI25. Da der Chip vermutlich über 4.096 Shader-Einheiten verfügt, würde das einem Takt von 1,525 GHz entsprechen. Consumer-Karten dürften erfahrungsgemäß schneller sein.

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Doom auf Vega 10 (Foto: Marc Sauter/Golem.de)

Auf einem Vega-10-System mit einem frühen Prototyp (übrigens in einem völlig zugeklebten Gehäuse) lief wie eingangs erwähnt Doom mit Ultra-Details unter Vulkan in 3.840 x 2.160 Pixeln. Wir haben die erweiterte Performance-Anzeige eingeschaltet und uns die Details angeschaut: Die Karte erreicht knapp 70 fps, das entspricht etwas weniger als dem Doppelten einer Radeon RX 480 und wäre flotter als eine übertaktete Geforce GTX 1080. Wie schnell finale Karten mit Vega 10 werden, lässt sich dadurch zwar nicht sagen - aber zumindest grob einordnen. Bis zum Release dürften etwa die Treiber noch diverse Optimierungen erhalten und die Karte mehr Frischluft erhalten als im Demo-Aufbau, was höhere Taktraten erlauben sollte.

Zumindest der Prototyp nutzte 8 GByte Videospeicher, das Endprodukt soll 16 und 32 GByte verwenden. Zusammen mit der Rohleistung und den vielen Verbesserungen könnte Vega 10 damit in Schlagdistanz von Nvidias Oberklassemodellen im Consumer- wie Profisegment kommen.

Hinweis: Golem.de hat auf Einladung von AMD den Tech Summit im Dezember 2016 im kalifornischen Sonoma besucht.