Computex泄密 独家解析AMD下代GPU架构

前言：正在进行的Computex2010电脑展在今天开幕后几乎达到巅峰，各家作为亚洲最大、世界第二大的电脑展会，Computex一直引领着行业的潮流发展。在今天的展会上，中关村在线核心硬件事业部搜集各方面信息，终于汇总了AMD下一代GPU设计架构“Southern Island”，中文名为南岛的GPU架构产品相关信息。现在就让我们一起去关注这款GPU诞生的背景，和它具体的架构情况。

    ● NVIDIA用几何处理能力激怒AMD

    相对于图形渲染能力（Rendering），几何能力（Geometry）在过去没有引起人们的足够重视。而NVIDIA设计的Fermi架构则重点强调几何处理能力，这个设计方向非常吻合DirectX 11提出的要求，也增强了画面的真实感。可以说几何能力（Geometry）的飞速提升，是GPU光栅化发展历程中的重要一步。

    在本次Computex电脑展之前，NVIDIA已经发布了Fermi架构的GTX400系列产品，而在Computex电脑展开幕当天，基于Fermi架构的GTX465产品也亮丽登场。NVIDIA称Fermi GF100是一个全新架构，不但是通用计算方面，游戏方面它也发生了翻天覆地的变化，几乎每一个原有模块都进行了重组。特别是还有新增的光栅引擎（Raster Engine）和多形体引擎（PolyMorph Engine），这两个概念的提出，为GPU的几何处理能力打下坚实基础。

曲面细分技术让物体更加真实

    在过去的几年中，确切说是从Geforce 5800到Geforce GT200的这几年间，GPU的着色器Shader计算能力提升了150倍，这几乎全部是因为大量的顶点和像素处理压力所致。而游戏开发商大都喜欢已经烘焙好的材质不愿意也没有考虑过使用更为真实自由的材质。

     正是在这种思路的指导下，GPU的几何处理能力发展缓慢，在着色器Shader计算能力迅猛提升的前提下，几何处理能力只提升了3倍。并且负责几何处理的GPU单元基本上没有发生什么变化，完全是依赖规模的堆积和频率的提升来被动提高性能。

Fermi架构拥有数量庞大的曲面细分单元（Tessellator）

    Fermi架构的多形体引擎则要负责顶点拾取（Vertex Fetch）、曲面细分（Tessellation）、视口转换（Viewport Transform）、属性设定（Attribute Setup）、流输出（Stream Output）等五个方面的处理工作，DX11中最大的变化之一曲面细分单元（Tessellator）就在这里。Fermi GF100产品中有16个多形体引擎，每个SM一个，或者说每个GPC拥有四个。

代号Cypress的AMD HD5000系列只有1个曲面细分单元（Tessellator）

    代号Cypress的AMD HD5000系列是全球首款支持DirectX 11特效的GPU，它继承了R600架构高效的VLIW组织形式SIMD结构流处理器单元，又继承了RV770以来的RBE后端渲染单元改进，同时结合TSMC 40nm工艺，将性能和功耗完美匹配，但是在光环的背后，一直隐藏着AMD的忧虑，那就是作为Direct X11关键技术支撑的曲面细分单元。

    最终我们看到，基于Fermi架构的GTX480产品，拥有15个曲面细分单元（Tessellator），而AMD的顶级单卡HD5870，只有1个曲面细分单元。同时从最高端的HD5870到最低端的HD5450芯片，曲面细分单元（Tessellator）的数量都只有一个，其运算能力只是有工作频率决定的。这是一种非常不合理的架构设计。AMD下一代“Southern Island”（中文名“南岛”）架构正在寻求这个层面的突破。