Esplorazione di AMD RDNA 4: progettazione SoC modulare e configurabilità per GPU compatte come Navi 44, con efficienza di memoria e larghezza di banda

AMD ha elaborato la sua architettura GPU RDNA 4 e l’innovativo design SoC modulare, introducendo strategie avanzate di compressione della memoria e della larghezza di banda che migliorano le prestazioni.

Rivisitazione dell’architettura GPU RDNA 4 di AMD e delle innovazioni SoC modulari a Hot Chips 2025

All’inizio di febbraio, AMD ha lanciato la sua panoramica completa dell’architettura RDNA 4. Le recenti presentazioni a Hot Chips 2025 forniscono ulteriori approfondimenti, in particolare per quanto riguarda la natura modulare di questo chip progettato per applicazioni versatili.

Un aspetto degno di nota affrontato da AMD è l’integrazione della memoria LPDDR nei suoi SoC GPU RDNA 4 di fascia bassa. Sebbene la memoria LPDDR sia nota per il suo basso consumo energetico, AMD afferma che non offre la larghezza di banda necessaria. Di conseguenza, l’ingombro fisico del chip aumenta, rendendo la LPDDR inadatta alle schede grafiche ad alte prestazioni.

Lancio della GPU AMD RDNA 4 Radeon 9000 all'evento Hot Chips 2025, vista dettagliata del chip.

RDNA 4 Vision: architettura GPU ottimizzata per il gaming con prestazioni migliorate e raytracing.

Diagramma che illustra nel dettaglio le caratteristiche della scheda AMD Radeon RX 9070 XT, con particolare attenzione al rendering, al ray tracing e alla memoria.

AMD RDNA 4: streaming di gioco migliorato, video a bassa latenza e dettagli sull'ottimizzazione FreeSync.

Architettura di raytracing RDNA 4: acceleratori migliorati e grafico della memoria BVH ottimizzato

Approfondimento sui bounding box orientati e sull'ottimizzazione dell'attraversamento con il confronto delle mappe di calore

Le code di memoria fuori ordine migliorano le prestazioni della GPU RDNA 4 gestendo le richieste in modo efficiente.

L'architettura RDNA 4 migliora le prestazioni di attraversamento dei raggi con molteplici fattori di ottimizzazione.

Grafico che confronta l'allocazione dei registri statica e dinamica di RDNA 3 negli shader.

Funzionalità AI di RDNA 4 per il gaming e la creazione di contenuti, che dimostrano efficienza e prestazioni migliorate.

Confronto tra i metodi Raytracing e Pathtracing con diagrammi e spiegazioni delle principali differenze.

Accogliente laboratorio con robot e strumenti tecnologici illuminati da luci colorate, che mette in mostra il metodo RDNA 4 Path Tracing.

Alla domanda sulla riduzione della larghezza di banda della memoria rispetto a RDNA 3, AMD ha spiegato che l’efficienza della larghezza di banda della memoria dipende fortemente da carichi di lavoro specifici. L’ottimizzazione dell’architettura grafica di RDNA 4 ha portato a una significativa riduzione dei requisiti di larghezza di banda senza compromettere le prestazioni.

Durante la presentazione di Hot Chips, AMD ha sottolineato la flessibilità della sua architettura SoC modulare. Il modello RDNA 4 è stato progettato come un chip versatile che consente diverse configurazioni per vari prodotti Radeon. Laks Pappu, SoC Architect di AMD, ha evidenziato le capacità modulari, che si prevede si estenderanno alle future generazioni RDNA 5 e UDNA.

L’architettura utilizza un diagramma di flusso dei dati che presenta più Shader Engine integrati nei SoC Navi 4X, dove ogni Shader Engine comprende diversi Work Group Processor (WGP) dotati di due unità di calcolo.

La rete di comunicazione tra questi componenti è facilitata da una cache GL2 sul lato GPU, che si collega all’Infinity Fabric migliorato, un meccanismo di interconnessione coerente. Questo design modulare include diverse stazioni coerenti insieme all’LLC e controller di memoria a doppio canale collegati direttamente alla DRAM (GDDR6) sul PCB. In particolare, l’Infinity Fabric opera a 1 KB per ciclo di clock con un intervallo di frequenza da 1, 5 a 2, 5 GHz.

Flusso di dati dell'architettura SOC che mostra i motori shader e le connessioni Infinity Fabric.

Concentrandosi sul design modulare del SoC, AMD ha articolato il suo potenziale per creare SoC più piccoli in modo efficiente. Una linea rossa nei diagrammi di AMD illustra la segmentazione modulare dei chip e la sua scalabilità su diverse WeU. Ad esempio, la configurazione sotto la linea rossa indica un design Navi 44 con due Shader Engine e quattro controller di memoria GDDR6, consentendo così regolazioni in entrambe le direzioni, aumentando o diminuendo la scalabilità in base alle esigenze.

Panoramica dell'architettura SoC modulare con funzionalità di sicurezza e layout dei componenti, in particolare il chip RDNA4.

L’architettura modulare non solo consente l’aggiunta di più Shader Engine, cache L3, interconnessioni Infinity Fabric e controller di memoria GDDR per WeU di fascia alta, come il Navi 48 presente nella scheda grafica RX 9070 XT, ma migliora anche i livelli di sicurezza. Consente l’accesso controllato e diversi livelli di privilegio per la gestione della sicurezza, la regolazione dell’alimentazione e le funzioni del microcontrollore. Le funzionalità RAS (affidabilità, disponibilità e facilità di manutenzione) sono integrate in vari componenti di questo die modulare.

Diagramma di compressione/decompressione centrale per l'ottimizzazione dell'architettura SoC

AMD ha inoltre evidenziato i suoi algoritmi avanzati di compressione e decompressione RDNA 4 SoC. Si dice che queste nuove metodologie producano un aumento delle prestazioni del 15% in determinati carichi di lavoro raster, ottenendo al contempo una riduzione del 25% della larghezza di banda del fabric. Questa efficienza non solo riduce il consumo energetico, ma riduce anche al minimo la necessità del software di gestire la compressione, poiché questa funzionalità è intrinsecamente gestita dall’hardware.

Panoramica degli SKU dei prodotti SOC RDNA 4 e delle specifiche per le GPU delle serie Radeon RX 9070 e 9060.

AMD ha ribadito la flessibilità di configurazione insita nel design del suo SoC modulare, consentendo la creazione di diverse WeU di prodotto per soddisfare le esigenze in continua evoluzione del mercato. Le configurazioni disponibili sono strutturate in quattro livelli di harvesting:

SEHarvest
Raccolta WGP
Raccolta asimmetrica (che potenzialmente incorpora distribuzioni di pixel ponderati e shader di calcolo)
Raccolta di dispositivi di memoria (granularità del singolo dispositivo e granularità a 64 bit)

Dettagli sulla GPU AMD Radeon RX 9070 XT con funzionalità RDNA 4 per gaming e creazione.

Attualmente, AMD presenta quattro Navi 48 WeU e tre Navi 44 WeU, con la natura SoC modulare scalabile di RDNA 4 che apre la strada a ulteriori configurazioni in futuro.

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