AMD Graphics Core Next: revoluční grafické jádro - část 2.

Když se podíváme na svět GPU, tak se zdá, že tempo vývoje se poněkud zmírnilo a my na trhu vidíme novou generaci grafických karet přibližně jednou ročně a novou architekturu přibližně co dva roky. V minulosti nebylo neobvyklé, aby se obměna konala v polovičním čase. Tento fakt má několik příčin, které si rozeberme někdy jindy, ale v krátkosti je třeba říci, že poptávka po výkonném hardware není příliš tlačena softwarem.

AMD představilo tuto plánovanou architekturu na Fusion Developer Summitu především proto, aby vývojářům umožnilo urovnat si plány pro příštích několik let a navíc je přesvědčilo, že architektura Graphics Core Next je životaschopná. Což bude pouze v případě, kdy pro ni bude na trhu od počátku dost software. V počátku možná AMD přesvědčí několik málo statečných, aby se pustili do vývoje aplikací pro tuto platformu, a dodá jim potřebné nástroje. V podstatě platí, že čím dříve novou platformu představíte a uvolníte pro vývojáře potřebné nástroje, tím dříve budete mít na trhu tolik potřebný software jako klíč k úspěchu. Do uvedení architektury Graphics Core Next jistě zbývá minimálně několik let, takže AMD se opravdu pojišťuje.

AMD je ohledně uvedení této architektury poněkud strohé, protože se dá předpokládat, že ani v AMD teď sami neví, kdy budou reálně první funkční prototypy, natož jejich produkční verze. My si ovšem můžeme dovodit říci, že Graphics Core Next se na trhu neobjeví dříve než v roce 2013. Nyní víme, že APU Trinity založené na architektuře Bulldozer přijde v roce 2012 a bude disponovat v případě grafiky architekturou VLIW4, která je využita i u současného Caymanu. Je také pravděpodobné, že stejně jako nyní bude architektura Graphics Core Next vyhrazena pouze pro high-end a rozšiřovat se dále bude velmi pomalu. Podobnou strategii vidíme i u VLIW4, která je prozatím doménou pouze pro nejdražší Radeony HD 6900. Dle mého názoru bude nový čip opět natolik komplexní a podpora software bude tak malá, že jeho rozšíření do všech prodejních segmentů může trvat i několik let a stále zůstává otázkou, jak si může naprosto odlišná architektura, jakou Graphics Core Next bezesporu je, vést v případě starších her.
Pokud se podíváme na Nvidii a její architekturu Fermi, vidíme zde, že společnost se snažila přinést GPU, které bude dobré v případě výpočtů a dobré v případě grafiky. To se jí podařilo více než před rokem a AMD přichází s podobným krokem nyní, byť jde samozřejmě o podstatně pokročilejší architekturu než v případě skalárního Fermi. Otázkou ale je, zda se podobný krok vyplatí za 2 kroky a zda bude skutečná poptávka po výkonu GPU v oblasti výpočtů.

Fermi uspělo pouze z malé části, neboť jeho výkon lze využít pouze na platformě CUDA a ještě v několika omezených aplikacích a úkonech. Všechna tato fakta sráží podobné plány na kolena. Ale pro AMD bude jistě dobré, když univerzální GPU bude v roce 2013 mít. Do té doby si s přehledem vystačí s VLIW4 architekturou, která má dostatečný výkon pro současnou grafiku a jinde prozatím být AMD nepotřebuje. Nehodnotil bych tedy tento počin AMD jako zaspání, ale spíše jako probuzení ve správný čas.

Konkurenční Intel se svou architekturou Larrabee Prime je nasnadě, neboť společnost v tomto případě také využila kombinace vektorových a skalárních výpočetních jednotek. Larrabee také sází na vektorové ALU 16-wide, které dokáží zpracovat 16 instrukcí najednou. Fermi dokáže podobně zpracovat polovinu WARP, který tvoří 16 vláken (threadů). Podle přísloví, že všechny cesty vedou do Říma, se zdá, že architektury se budou velmi pravděpodobně sbližovat a na konci zde budou velmi podobná výpočetní GPU. Podobně tomu bylo v případě minulého vývoje čistě grafických GPU, které se točily okolo VLIW architektur.

Graphics Core Next jsme si poměrně podrobně popsali z těch detailů, které AMD uvolnilo, ale stále moc nevíme, kolem jaké API se bude tato architektura točit. Na jedné straně zde vzniklo OpenCL, ale Graphics Core Next chce podstatně více. AMD trochu tajemně chodí okolo své Fusion Systém Architecture, kde se snaží prosazovat tzv. heterogenní programování, takže ve výsledku by mělo být programování této architektury v mnohém podobné tomu pro běžné procesory. Microsoft zde přichází se svou troškou do mlýna v podobě C++ Accelerated Massive Parallelism, když se za pomocí C++ extenze vytvoří jakýsi most překlenující propast mezi současnými a budoucími architekturami, který dovolí vývojářům programovat pro GPU v C++ i přesto, že současné architektury nemají tuto plnou podporu.

Je zřejmé, že náš čekají velké kroky v oblasti vývoje grafických jader a jejich celkového využití, takže budeme tuto oblast velmi pečlivě sledovat a informovat vás o novinkách nebo možných směrech, kam se toto odvětví bude ubírat.

Zdroje: Anandtech.com, Wikipedia, AMD - za materiály děkuji především webu Anandtech, který je v tomto ohledu skutečnou špičkou.