AMDs GPU-Roadmap: Vega mit HBM2 – Navi mit neuer Speichertechnologie

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amd roadmap2016 logoAMD nutzte die Präsentation auf der GDC nicht nur für die Vorstellung der Radeon Pro Duo und gab einen Einblick in die Zusammenarbeit mit dem Spiele- und Engine-Entwicklern, sondern aktualisierte auch seine GPU-Roadmap bzw. machte diese in dieser Form das erste Mal öffentlich.

Raja Koduri, Leiter der Radeon Technologies Group bei AMD, sprach in einem Interview auf der Consumer Electronics Show bereits über zwei GPUs bzw. zwei Architekturen. Zum damaligen Zeitpunkt war nicht ganz klar, was er damit meinte, denn mit Polaris 10 und Polaris 11 (auf dem gestrigen Event wurde das erste Mal Polaris 10 demonstriert, während alle bisherigen Demos mit Polaris 11 durchgeführt wurden) sind für den Sommer bereits zwei Chips geplant. Allerdings fiel auch der Name Vega und somit war klar, dass AMD hier bereits über die Generation nach Polaris spricht, wenngleich Raja auf Nachfragen nicht genauer darauf eingehen wollte. Im Reddit mit Robert Hallock von AMD wollte dieser den Codenamen Vega ebenfalls nicht kommentieren. Polaris 10 und Polaris 11 seien aktuell die einzigen GPUs der Polaris-Generation, was sich nun natürlich als zutreffend herausgestellt hat.

AMD Capsaicin-Event auf der GDC
AMD Capsaicin-Event auf der GDC

Mit der Präsentation der Roadmap sind nun gleich mehrere Geheimnisse gelüftet worden. So ist die Vega-Architektur der Nachfolger der Polaris-Architektur und offenbar schon für Anfang 2017 geplant. Allerdings dürfte sich auch etwas Enttäuschung breitgemacht haben, denn AMD nennt HBM2, also die zweite Generation von High Bandwidth Memory, nur im Zusammenhang mit Vega. Polaris wird demzufolge noch mit HBM der ersten Generation bestückt sein. Das um den Faktor 2,5 höhere Leistung/Watt-Verhältnis steht bei Polaris im Fokus.

Die Interposer-Technologie ist neben dem High Bandwidth Memory und der Fiji-GPU das eigentliche Highlight der aktuellen Radeon-Generation. Aus technischer Sicht ist die Interposer-Technologie eine interessante Entwicklung, die uns ab sofort auch in zukünftigen GPU-Generationen von AMD und NVIDIA begleiten wird. Nur mit der Interposer-Technologie sei es überhaupt möglich, immer schnellere GPUs mit schnellem Speicher zu verbinden. Es ließen sich über einen Interposer unterschiedliche Technologien hinsichtlich der Fertigung und GPU-Speichergenerationen miteinander verbinden. Vega könnte demnach eine GPU auf Basis der Polaris-Architektur sein, deren Speichercontroller angepasst wird, um mit HBM2 zu funktionieren. Per Interposer wird die "alte" GPU mit neuem Speicher zusammengebracht.

Robert Hallock, Technisches Marketing bei AMD, dazu: "In fact, interposers are a great way to advance Moore's law. High-performance silicon interposers permit for the integration of different process nodes, different process optimizations, different materials (optics vs. metals), or even very different IC types (logic vs. storage) all on a common fabric that transports data at the speed of a single integrated chip. As we ("the industry") continue to collapse more and more performance and functionality into a common chip, like we did with Fiji an the GPU+RAM, the interposer is a great option to improve socket density."

Mitte 2018 soll dann Navi folgen. Hier nennt AMD eine neue Speichertechnologie als wichtiges Merkmal, auch wenn derzeit nicht abzusehen ist, um was es sich dabei genau handeln könnte, denn gerade erst hat die Massenproduktion von HBM2 begonnen und noch ist dieser Speicher auf keiner Grafikkarte verbaut. Außerdem nennt AMD im Zusammenhang mit Navi Scaleability, also Skalierbarkeit. Darauf gab es zu Beginn bereits einen Hinweis, denn in Zukunft erwartet AMD einen immer weiter steigenden Bedarf nach GPU-Rechenleistung. Dazu beitragen soll auch das Thema Virtual Reality. Immer höher auflösende Displays sind der treibender Faktor hinter dieser Entwicklung. Dieser Bedarf wird durch eine Recheneinheit oder eine GPU immer schwieriger abzudecken sein und auch hierzu gab das Reddit AMA bereits erste Andeutungen.

AMD Capsaicin-Event auf der GDC
AMD Capsaicin-Event auf der GDC

Der Interposer biete auch noch Möglichkeiten, über die aktuell zwar noch nicht konkret nachgedacht werde, die aber in wenigen Jahren ebenfalls eine Rolle spielen könnten. Denn trotz immer kleinerer Fertigungsgrößen sei es zunehmend schwerer, darin große Chips zu fertigen. Bei den GPUs wird aber versucht, mehr und mehr Shader und weitere GPU-Infrastruktur in einem Chip unterzubringen, so dass diese natürlich immer komplizierter werden. Die Interposer-Technologie biete nun die Möglichkeit, mehrere GPUs auf einem Interposer zu verbinden – eine Art integriertes CrossFire. Wie gesagt, dabei handelt es sich um theoretische Überlegungen und noch nicht um konkrete Pläne:

Robert Hallock: "Yes, it is absolutely possible that one future for the chip design industry is breaking out very large chips into multiple small and discrete packages mounted to an interposer. We're a long ways off from that as an industry, but it's definitely an interesting way to approach the problem of complexity and the expenses of monolithic chips."

Jetzt schauen wir aber erst einmal auf die Radeon Pro Duo, welche in wenigen Wochen auf dem Markt sein sollte und danach wird uns mit der Polaris-Architektur ein neues Design erwarten, welches ein erhebliches Potenzial vorzuweisen hat.