COMPUTEXではチラ見せに終わったNAVIアーキテクチャーとRadeon RX 5700シリーズであるが、6月10日に開催されたNext Horizon Gamingというイベントでその詳細が明らかにされた。概略は先の笠原一輝氏のレポートに詳しいので、こちらでは内部構造に話を絞って詳細を解説しよう。
スレッドの管理を細分化した
RDNAの内部構造
まずRDNAと呼ばれる新しいNAVIの内部構造を説明する。下の画像がNAVI10全体の構成図である。このレベルで言えば、GCNと大きな違いはない。
では何が違うか? といえばスレッドの管理の仕方である。R600の世代以降、AMDのGPUは基本的に64スレッドをまとめて管理するWave64という仕組みを取っていた。
これに対し、RDMAはこの単位を半減化したWave32を基本とする。これにあわせて、Compute Unitの中身も変化した。
GCN世代では、16-WideのSIMD(Single Instruction Multiple Data)がCU内に4つあり、これが4サイクルかけて4つのWave64を処理する。スループットで言えば1つのWave64あたり1サイクルで処理できるのだが、実際は4サイクル刻みとなっていた。
対してRDNAでは、まずSIMDが32-Wide(内部的には16-Wide×2)構成となり、これが2つのWave32を1サイクルで処理する。
その意味ではスループット的には同じではあるのだが、GCNの場合はそもそも先に書いた通り4サイクルまるまる4つのWave64の処理でロックされる形になっており、また条件分岐などのスカラー処理を行なうスカラーユニットは4サイクルに1回しか動けない(あるWave64がスカラーユニットを使っている間、他のWave64は待機となる)といった弊害があった。
RDNAではこれがすっきりした形になる。ちなみに互換性維持のためにWave64での動作モードも用意されているが、この場合でも構造そのものは変わらず、単にそれぞれの32-WideのSIMDエンジンが2サイクルかけて1つのWave64を処理する、という形になっている。

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