GPU煉金試驗室 揭秘HD7800強勁性能之謎

    ● Tahiti is a Wicked Game

    Pitcairn向我們展現(xiàn)了一個幾乎完美的GCN體系構架，同時也將Tahiti的問題一并擺在了我們的面前。相比于Tahiti，同樣基于GCN體系且擁有雙ACE的Pitcairn擁有高出許多的等效線程密度，單元復用率以及由此帶來的相當不錯的shader性能。它以小得多的規(guī)模和功耗，實現(xiàn)了遠遠超過Tahiti的性能密度和延展性。如果不是總規(guī)模限制帶來的材質資源不足，HD7800的絕對性能甚至應該可以完全追上甚至超越HD7970，因此能夠擁有現(xiàn)在這樣向上壓迫HD7950的表現(xiàn)，自然也就不足為奇了。

    那么，我們的問題就來了——既然Pitcairn無論運算還是圖形效率都明顯要好于Tahiti，AMD為什么不以Pitcairn為基礎維持比例對其進行放大，而是弄出了Tahiti這樣一個存在效率問題，無論等效線程密度還是等效緩沖密度都不出眾的旗艦級構架呢？今天這樣的測試結果我們可以收集到，AMD性能實驗室同樣也可以收集到而且應該做的更好，我們甚至敢斷言它們在構架凝固之前的模擬階段就應該已經獲得了與我們測試類似的結果，但它們卻為何沒有對Tahiti構架提出任何有效的預警或者干預呢？

    對HPC市場的渴望，D線，勝利工程，這三者以及更多其它問題的共同作用，導致了今天我們所見到的Tahiti的狀態(tài)。

    基于GPGPU應用的HPC市場一直是AMD可望而不可及的，無論R600、R700、Evengreen還是Cayman，它們身上都有太多不適合HPC應用的構架級問題。因此在Tahiti研制之初，AMD便致力于修補來自通用計算性能和效率層面的諸多既往設計缺陷。但這種認知依舊沒有脫離AMD對原教旨GPGPU理解的失當。AMD對HPC市場較為敏感的雙精度參數(shù)的盲從，將Tahiti拖入了晶體管消耗的漩渦之中。在D線的壓力下，AMD手上能夠支配的芯片面積以及晶體管數(shù)量并不富裕，這部分晶體管還要被拿來滿足更傾向于宣傳的DP吞吐數(shù)據(jù)，這直接導致了Tahiti構架沒有了可以用來擴充緩沖資源以及ACE等線程密度和并行度相關的資本，進而造就了如今HD7900尤其是HD7970那無法令人滿意的單元復用率和絕對性能。

    具體來說，如果維持雙ACE以及目前的緩沖密度不變，Tahiti完全可以以1536個Vector ALU的規(guī)模來換取更好的線程和緩沖密度，但這并不利于平衡吞吐尤其是DP吞吐與頻率/良率之間的關系，D線的橫亙又讓AMD失去了在維持2048 Vector ALU以及1/4 DP性能目標的前提下實現(xiàn)四ACE并行以及使用更大容量緩沖的可能。所以，Tahiti只得在構架上選擇優(yōu)先達成吞吐目標，進而也就只得接受較低的線程密度以及并不令人滿意的單元復用率了。

    在此基礎上，AMD性能實驗室并未對其所面對的各種搭配失當?shù)膯栴}作出必要的預警和干預，由于羅瑞德主推的勝利工程，包括Godfrey Cheng（All In Wonder顯卡之父，AMD性能實驗室主管）在內的諸多高管以及員工的離職影響了AMD性能實驗室的運作，這使得了AMD的構架決策團隊失去了重要的參考依據(jù)。于是，我們所見到的Tahiti也就成了今天的樣子，充滿了改進以及對未來的美好憧憬，但卻帶來了更多全新的麻煩和錯誤……

    Wicked Game可以被翻譯成帶有“曖昧”意味的危險游戲，用這個詞來形容Tahiti以及目前正在熱切宣傳本質上其實并不出眾通用計算能力的AMD，應該是比較恰當?shù)�。Tahiti的圖形性能以及運算性能都沒有想象中那樣優(yōu)秀，無論對于HPC市場還是民用顯示市場來說，其并不算高的單元復用率以及效率都讓AMD目前的宣傳和運作有了成為雙刃劍的可能。

    對于底層構架乃至公司運作過程的剖析看似與常規(guī)用戶非常遙遠，但正是這種剖析為我們提供了更多尋找優(yōu)秀的或者更加適合我們的顯卡產品的依據(jù)。以目前的情況來看，HD7800顯然對大多數(shù)人來說都是更值得選擇的產品。Pitcairn提供的優(yōu)秀基礎令其擁有了GCN體系中最佳的性能密度和效率，它的性價比、性能規(guī)模比以及性能功耗比均遠高于HD7900系列，其默認絕對性能更是可以對HD7950造成極大的壓迫。不管這種壓迫因何而起，從產品的角度出發(fā)來看，HD7800都是一款更優(yōu)秀的顯卡。我們期待AMD能夠盡快將HD7800的售價調整到適宜它的位置，這不僅對消費者更加有利，同時也可以帶來更好的芯片出貨量，是一個雙贏的優(yōu)秀選擇。