Radeon DNA

Radeon DNA (RDNA) on AMD:n arkkitehtuuri grafiikkasuorittimille (GPU). Arkkitehtuuri on seuraaja AMD:n Graphics Core Next (GCN) -arkkitehtuurille.

RDNA 
Arkkitehtuuri käyttää Navi-koodinimellä tunnettua suoritinta. Piirisarjaa käytetään Radeon RX 5000 -sarjassa, joista ensimmäinen on RX 5700. Suorittimet käyttävät 7 nanometrin tekniikkaa ja tukevat PCI Express 4.0 sekä GDDR6 -tekniikkaa.

AMD on julkaissut arkkitehtuurin käskykantadokumentaation elokuussa 2019.

RDNA 2 
Arkkitehtuurin päivitysversiossa RDNA 2 on laitteistotuki säteenseurannalle.
Big Navi -nimellä tunnettu GPU on tulossa Radeon RX 6000 -sarjassa.
Navi 21 (Big Navi) sisältää Infinity Cache -nimellä tunnetun välimuistin GPU-piirille integroituna, joka toimii samankaltaisesti kuin L3-välimuisti suorittimissa (CPU). Välimuisti mahdollistaa pienemmän virrankäytön kapeammalla muistikaistanleveydellä nostaen kaistanopeutta: 256-bittinen väylä välimuistilla tarvitsee vain 90% 384-bittisen väylän virrankäytöstä.

RDNA 3 
RDNA 3 -versio on esitelty marraskuussa 2022 ja ensimmäiset arkkitehtuuria käyttävät Radeon RX 7900 XTX ja Radeon RX 7900 XT -näytönohjaimet saapuvat myyntiin joulukuussa 2022. Uudessa arkkitehtuurissa on muutoksia, joilla AMD:n mukaan yhdessä saavutetaan 54 prosenttia parempi suorituskyky wattia kohden kuin RDNA 2:lla. Korkeammat kellotaajuudet ovat mahdollisia TSMC:n viiden ja kuuden nanometrin valmistusprosessin myötä, mutta myös korkeampi kokonaisvirrankulutus. Muistiväylä 7900 XTX -mallissa on 384-bittiä leveä ja 7900 XT -mallissa 320-bittiä, kun taas aiemmissa 6950 XT ja 6900 XT -malleissa muistiväylä oli 256-bittiä leveä. Välimuistin määrä on pienempi, mutta muistikaista on suurempi ja muistia voi olla enemmän (24 ja 20 gigatavua aiemman 16 gigatavun sijaan). Välimuistia on kehitetty, jolloin tiedon uudelleen käyttöä on parannettu korvaamaan pienempää kapasiteettia. Transistorien määrä on noussut 58 miljardiin aiemmasta 26,8 miljardista.

RDNA 3:ssa AMD käyttää chiplet-ratkaisua, jolloin GPU käyttää useampia pienempiä piirejä yksittäisen suuren sijaan. Chiplet-ratkaisu sallii suunnittelijoiden skaalata prosessoria nykyisen suurimman piirikoon ja valmistustuoton ohi. AMD kutsuu tätä "kehittyneeksi" chiplet-suunnitteluksi.
Chiplet-suunnittelu mahdollistaa myös valmistusprosessien yhdistelemistä kun monoliittinen GPU valmistetaan useampana pienempänä osana, mutta tiedon välittäminen eri osien välillä on erittäin vaikeaa ja tarpeellista. Navi 3x -sarjan piirissä GPU:n ydintoiminnot ovat Graphics Compute Die (GCD) -piirissä ja Memory Cache Die (MCD) -piiri sisältää Infinity Cache -välimuistin ja GDDR6-muistiohjaimen. MCD-piirien määrää voi muuttaa ja 7900 XTX -näytönohjaimessa on kuusi MCD-piiriä. GCD valmistetaan viiden nanometrin tekniikalla ja MCD valmistetaan kuuden nanometrin tekniikalla. GCD- ja MCD-piirien välillä käytetään Infinity Link -linkkiä, joka reitittää Infinity Fabricin piirien välillä.

ALU-yksiköitä (stream processor) on muutettu kaksinkertaistamalla kellojaksoa kohden suoritettujen käskyjen määrää (dual issue), mutta tämä vaatii käskytason rinnakkaisuutta suoritettavissa käskyissä: jos seuraavaa käskyä ei voida suorittaa samanaikaisesti mahdollisuutta ei voi hyödyntää. Tästä johtuen FLOPS-arvot eivät ole suoraan vertailtavissa edelliseen RDNA 2 -arkkitehtuuriin. Säteenseurantatukea on kehitetty uusilla lajittelu- ja seurantaominaisuuksilla.

RDNA 4 

RDNA 4 -versio on tulossa vuonna 2024.

Lähteet

Aiheesta muualla 
 AMD RDNA 1.0 Instruction Set Architecture 

AMD
Grafiikkasuorittimet