AMD第三代的APU- Kaveri帶來的啟示

Windwaker · 2013-11-18T13:19:59+08:00

AMD從當年買ATI就是想搞協同運算從Liano一路到Trinity這些所謂的APU都有致命的缺陷也就是GPU和CPU雖然可以共享記憶體GPU卻不能讀取CPU的記憶體說穿了不過是把內顯和CPU綁再一起而已這也就是所謂GPGPU需要特殊的程式API才會有OpenCL/DirectCompute/CUDA這些東西的存在但是大部分的軟體不會去支援這種寫法因為很麻煩，程式設計師要把CPU的資料丟到GPU再丟回來這也是除了轉檔和壓縮這種特定的鮮少看到APU的優勢因為這些用獨立顯卡也可以辦到新的Kaveri用HSA的技術解決了這個問題也又是GPU終於可以讀取CPU的記憶體位置這也就是為什麼從Oracle到ARM大家都開始一窩蜂的支援HSA這個架構PS4/XBOX One基本上就是Kaveri的實作版本這也就是遊戲開發商也會開始支援HSA一旦HSA後年成為主流基本上Kaveri在浮點運算方面是打Intel打好玩的舉例來說支援HSA的Java 9用CPU搜尋四本書需要四十秒用GPU卻只要九秒而這者協同運算可以用在幾乎大部分的程式上面到時候AMD把CPU+GPU做再一起的優勢就會完全顯現簡單來說，CPU變成整點運算而GPU變成了FPU等到下一代的APU製程改進而且加大快取以後APU就應該會完全淘汰FX系列StreamRoller都很有可能連桌上版本都沒有因為基本上CPU+GPU的聯合運算是絕對打得贏只有CPU現在APU中下階不過是因為大部分的程式根本不能聯合運算而Kaveri將會改變這一切AMD有機會贏者全拿就是因為Kaveri的架構拿下Ps4/XBOX的合約GPU因為遊戲機的關係最佳化會對Nvidia取得優勢CPU方面將會因為協同運算會對Intel取得優勢靠的就是APU的HSA下一代的APU很有可能是一顆i7等級配上R260X+DDR4最可怕的是只要一萬直接打掛Intel+nvidiaIntel可以選擇不跟進反正就像過去幾年對ARM一樣雖然衰敗但有老本可以吃頂多就是獲利下降股價難看但是Nvidia不跟進的話Tegra只會被SnapDragon打得更慘在移動市場裡面，不論是手提還是平板，協同運算才是未來2014年將會是協同運算元年AMD的Kaveri就像十年前的Athlon 64一樣寫下的歷史的一頁

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嘟9375 wrote:

你認為HSA(如果成功)對移動市場和伺服器市場會產生什麼影響呢？

如果nv和intel不加入HSA聯盟

是否能用類似HSA的技術呢？
(HSA是公開技術?)

用GPU取代FPU會不會有什麼弱點? 有的話會是哪方面會比較弱勢?跟現有的架構比起來

謝謝

HSA是公開的標準
Intel/Nvidia不想加入說實在的原因不是技術上的問題
Nvidia推HSA等於宣布CUDA不用玩了
Intel推HSA等於是要和AMD玩內顯大戰
GPU取代FPU的難處是程式要重寫
但是HSA的寫法會比傳統的GPGPU簡單許多

移動市場最明顯的就是
不論在影響辨識這種很消耗CPU資源的事情
交給GPU來做，很多以前看不到的程式
都因為浮點運算的增進變成普遍

而伺服器市場應該是最慢受到影響的
等到移動和終端市場HSA普遍之後
才會到伺服器

2013-11-23 4:25 #121

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umts wrote:

而你引述的範例以clCreateBuffer建立緩衝區,並以clEnqueueMapBuffer隊列映射緩衝區到記憶體相對的空間,並傳回host_ptr指向映射的區間的過程中,Buffer沒被即時建立,以致於host_ptr指向的記憶體可能是空的或未被清除的舊資料.也是跟"Intel SDK幫你做非同步拷貝Cache buffer"無關.

如果你沒有寫過
我不知道怎麼解釋你才會懂

簡單來說Intel的做法是用快取的方法存取主記憶體
所以才會用Buffer這個字
而這種做法的問題就是資料無法保證
而且大小有限制
因為Buffer的做法本來就是偷吃步

這種做法和AMD直接存取記憶體的差別
你只要寫一次就知道是天差地遠了
網路上也又眾多文章討論
Anand那一篇也寫得很清楚了
如果你不願意相信
講再多也是沒用

2013-11-23 4:31 #122

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enm wrote:

所以才會提到 AMD 的 Kaveri 希望使用 DDR5 等級的記憶體來增強功力???

那...

APU真正的完整版是PS4

現在Kaveri只不過是率先試水溫
希望有很多程式支援HSA

真正PC的完整版要等到後年20MM+DDR4的時候
那時候HSA的程式普遍了
不論是內顯或是浮點都會有驚人的效能

我是打算那時候買台APU Notebook來取代我老舊的Core Duo.

2013-11-23 4:35 #123

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丸子兄 wrote:
ps4最好是SONY...(恕刪)

不管他是不是APU完整版
好歹SONY也有製作過PS/PS2/PS3 晶片研究的貢獻
而且事實SONY也有加入HSA ....在HSA裡面排名算貢獻者
不能否認~SONY向AMD訂製PS4晶片~我就不相信AMD沒有採用SONY貢獻的技術

正好我有許多PS4資料留著可看看了解參考
硬體解析

PS4之父Mark Cerny詳解技術內幕
http://forum.gamer.com.tw/Co.php?bsn=60596&sn=363

SCE解說PS4技術細節比同等配置PC快得多
http://forum.gamer.com.tw/Co.php?bsn=60001&sn=406509
http://ps4.tgbus.com/news/201303/20130330130345.shtml

專家解讀PS4：更加生動智能的AI和動作表現
http://ps3.tgbus.com/zixun/201303/20130330100356.shtml
--------------------------------------------------------
PS4 OS、PS3 OS
--------------------------------------------------------
R9 290X架構大起底：浮點性能比泰坦強，ACE單元與PS4相同
http://www.expreview.com/28760.html
---------------------------------------------------------
一位天才開發者，造就煥然一新的sony ps4遊戲機
http://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60001&snA=29542&tnum=1
--------------------------------

探究SoC芯片的內涵，電子顯微鏡下的PlayStation 4
http://www.expreview.com/29484.html
PS4芯片再探：X光、顯微鏡下的世界
http://news.mydrivers.com/1/282/282952.htm
PS4 APU探尋：隱藏了128個流處理器？！
http://news.mydrivers.com/1/282/282961.htm
----------------------------------------------
APU13 透露PS4的訊息
http://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60001&snA=29592&tnum=4
-----------------------------
PS4-GPU部分有與290相同的ACE引擎
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20131029_621310.html
PS4~APU 秘密?
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20131028_621178.html
APU 13
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20131113_623198.html
APU13後購入PS4解釋相關話題
http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaimono/20131121_624437.html

-----------------------------------
還有微軟這大咖沒加入HSA
XBOX ONE為什麼也採用AMD的APU?也耐人尋味!!!
XBOX ONE拆機文
http://forum.gamer.com.tw/C.php?bsn=60001&snA=29702&tnum=13
http://gnn.gamer.com.tw/2/89112.html

2013-11-23 9:10 #124

s0923539218

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http://www.ptt.cc/bbs/PC_Shopping/M.1384671394.A.00D.html
再跟大家預告
2016 K12架構 amd重返榮耀
如果到時候沒出
我就剁...

2013-11-23 9:26 #125

enm

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Windwaker wrote:
簡單來說Intel的做法是用快取的方法存取主記憶體
所以才會用Buffer這個字
而這種做法的問題就是資料無法保證
而且大小有限制
因為Buffer的做法本來就是偷吃步

這種做法和AMD直接存取記憶體的差別
你只要寫一次就知道是天差地遠了
網路上也又眾多文章討論
Anand那一篇也寫得很清楚了
如果你不願意相信
講再多也是沒用

框起來一下.

恐龍本裡寫的跟這個部份有微妙的出入.

怎麼想都覺得不對勁.

主記憶體的延遲及反應速度已經快到令 L2 / L3 變成廢物了嗎?

DRAM (Main Memory) 神速到 SRAM (cache) 快變成渣了?

或者很單純的只是 GPU 不做 cache 只有 Main Memory 所以無視 cache 效能?

如果只是單純的大就好的話,
那還要 SRAM 做 cache 嗎?

GPU 的設計上到底需不需要 cache ?

目前 x86 系的 CPU 要計算資料一定都是先提入 cache , 從指令去找資料的定址在哪裡
同時才分派資源讓誰去提取在那個定址上的資料進行處理吧?

那麼 GPU 要接手進行浮點運算, 也是要從 CPU 指令分派出來的吧?

那麼 CPU 指示 GPU 去 cache 裡面抓, 應該就是共享 cache 也就是共享資料
如果 CPU 指示 GPU 去 Main Memory 抓, 那麼 CPU 本身不需要做資料提取的動作
所以 CPU 本身並不需要把資料整個 copy 入自己的 cache ,
而是令 GPU 經由 CPU 的指派去 Main Memory 裡面提取該定址的資料並且開始接下來的工作.

重點是, cache 不是單純的 Buffer.

它的存在是因為 CPU 太快而 Main Memory 太慢
為了快速並大大提高效能才出現的

我的理解應該沒有問題吧?

沒人回答... 有人能解說一下?

(爬爬看 nVIDIA 與 ATi 的 Datasheep 看會不會得到什麼啟示去)

2013-11-23 10:02 #126

guardxd

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enm wrote:
框起來一下.恐龍本裡...(恕刪)

AMD不知道

但NV的CACHE用蠻兇的

從FERMI後就是拿L2 CACHE做傳輸通道

Windwaker wrote:
HSA是公開的標準
...(恕刪)

NVIDIA早跟IBM去創OPENPOWER了

同樣是異構運算結構

他們的目標應該是賺大錢吧

HPC/SERVER利潤比較高，一次買一堆TESLA都不手軟的

丸子兄 wrote:
英特爾在GPU的領域...(恕刪)

intel技不如人?

INTEL可是短短兩年(從clover trail才能切入平板市場)從0%拉到5%，用的還不是行動市場主流的x86處理器

這種成長率很恐怖的....

2013-11-23 10:31 #127

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s0923539218 wrote:
http://www...(恕刪)

看到連結想到從過去到現在幾家公司互相挖角糾紛
想到一件事情...我比較那悶...
當初 Ageia創始人/NVIDIA CUDA副總裁投奔AMD
對AMD有沒有貢獻?

找過去連結文獻參考希望幫到大家討論
維基
http://www.pcdvd.com.tw/showthread.php?t=895655&page=1&pp=10
http://www.expreview.com/13907.html
http://www.cool3c.com/article/65828

2013-11-23 10:47 #128

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丸子兄 wrote:
不要倒果為因好嗎?R...簡單的說SONY就只是找AMD幫它做客製化的設計~光看GPU架構是GCN的架構你還要凹那是SONY的東西嗎?還有一件事情你恐怕也理解錯了...(恕刪)

凹?SONY建議在APU-GNC架構下增加ACE引擎不算?290X也是事後來出的東西!
還有PS4也有採用HSA相關設計
文章也有說明.統一內存共享技術也是他在PS4設計上提出的.那AMD是不是有採用類似相同的技術!!
(雖然NV跟英特爾也有各家的共享技術說詞但是沒有AMD APU這麼全面)
http://www.expreview.com/29470.html

2013-11-23 11:11 #129

Whistle Blow

1424分

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Whistle Blow

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enm wrote:
重點是, cache 不是單純的 Buffer.
它的存在是因為 CPU 太快而 Main Memory 太慢
為了快速並大大提高效能才出現的
我的理解應該沒有問題吧?
...(恕刪)

沒有問題....但應該看Hennessy/Patterson那幾本計算機結構的經典，恐龍書比較針對作業系統。

基本上會說出快取是「偷吃步」、「整點」運算 vs. 浮點運算的神人，我就已經把他的後續發言當成是奇幻小說在看了....

.....快取設計到今天都還是一門顯學，資訊本科學生如果這樣回答申論題，計算機結構/計算機組織這門主科直接死當擋修。

並不是開過五、六台車的人，就叫做懂汽車，偏偏這棟樓有太多開過五/六台車就認為自己很懂汽車的討論者，才會被神人唬到。

壓路機架構採用Radix-8除法器，跟打樁機的Radix-4除法器相比已經進化了，但是Kaveri跟目前FX同頻相比，浮點運算throughput卻還是輸，就是因為APU的L3快取被閹割了。

以延遲時間來比較，DDR記憶體跟快取的差距太大了，這是動態記憶體的天生限制。從高雄到台北有高鐵不搭，卻有人硬是認為要從高雄飛到日本沖繩、然後轉機台北才比較好.....AMD的GPU架構設計師也知道前者（L3快取）才是正確的，只是工程師卻實作不出來。

就算採用GDDR5加大頻寬，但也不能解決DDR記憶體天生的延遲時間問題，而且又犧牲使用者的自行擴充彈性，更何況Kaveri的GDDR5支援已經被拿掉了，還是得在DDR3上面塞車。

嘟9375 wrote:
如果L3 cache就能放的下GPU所需的資料的話
那為什麼現在的顯卡記憶體都要2g,3g甚至到4g?
畢竟L3才幾十M
是因為放的資料不一樣嗎？
...(恕刪)

要回答這個問題，必須先了解何謂locality原則跟 working set的動態變化觀念，那是快取之所以能達成高命中率的根本，不要一切都想不讀書直接用直覺去理解。如果你還有「為何L3快取不是跟記憶體一樣大」的迷思，代表其實不了解快取的基礎原理，更別提set associativity、line size、write through/write back、write allocate/no write allocate、inclusive cache、exclusive cache這些快取設計的進階觀念了。

2013-11-23 11:42 #130