TSMCの5nmプロセスノードで製造されるAMDの次期フラッグシップGPU「RDNA 3」のダイサイズと噂されていた「Navi 31」が明らかにされた。
AMD RDNA 3 "Navi 31" GPUはTSMCの5nmプロセスノードでGCDダイサイズが350mm2前後になる
この噂は、Greymon55氏が、camp redの次世代GPUパワーハウスのダイサイズとされるものを明らかにしたことによります。
AMDが強調するRDNA 3 GPUの主要な機能のいくつかは以下の通りです。
- 5nmプロセスノード
- アドバンストチップレットパッケージング
- 研究開発されたコンピュート・ユニット
- 最適化されたグラフィックス・パイプライン
- 次世代AMDインフィニティ・キャッシュ
- >50%以上のワットパフォーマンス（RDNA 2との比較)
噂によると、AMD RDNA 3 GPUの総ダイ面積は600mm2と予想されていたが、実際のGPUのダイサイズはそのほぼ半分になるという。
その理由は、ダイパッケージ全体が、GPUの「GCD」だけでなく、キャッシュの「MCD」でも構成されるからだ。
これまでの噂では、フラッグシップGPUのNavi 31に搭載されるRDNA 3 MCDは合計6個と指摘されていた。
それぞれのMCDは、GCDとは別物だが、同じパッケージに融合される予定だ。
RDNA 3 Navi 31のGCDは、より小さくなり、ダイサイズは約350mm2になる。
ちなみに、AMDの既存のGPU「Navi 21 RDNA 2」のダイサイズは520mm2なので、TSMCの5nmプロセスノードでは33%のサイズダウンが見込めることになる。
一方、MCDはTSMCの6nmプロセスノードで製造される見込みだ。興味深いのは、3DCenterの人たちが、Navi 21 GPUからInfinity Cacheとメモリコントローラを除いた場合のダイサイズが約375mm2になるとレポートしていることだ。
これはNavi 31 GPUとほぼ同じですが、新しいフラッグシップは2倍以上のコアを搭載しているため、新しいチップが古い7nmノードをベースにしていた場合、500mm2を超えるGPUダイになる可能性があるとのことです。
また、@Kepler_L2氏は、Navi 31 SKUに組み込まれたRDNA 3 GPUアーキテクチャが、XGMIやGDS(Global Data Share)、Legacy Geometry Pipeline、Legacy Scan Converterといった多くのオンダイテクノロジを削除して、スペースを確保したと述べている。
RDNA 3 GPUには、これらのGPU機能が搭載されていないので、必要ないのだろう。
AMD Radeon RX 7900 XTグラフィックスカードのスペック
RDNA 3のフラッグシップチップであるAMD Navi 31 GPUは、Radeon RX 7900 XTグラフィックスカードのような次世代エンスージアストカードに搭載されることになるだろう。
AMDは、次世代RDNA 3 GPUでは、CU（Compute Units）をやめて、WGP（Work Group Processor）を採用すると聞いている。
各WGPには、デュアルCU(Compute Unit)が搭載されるが、RDNA 2では各CUに2個しかなかったSIMD32クラスタが、2倍になる。
最新の情報によると、RDNA 3アーキテクチャのAMD Navi 31 GPUは、48 WGP、12 SA、6 SEを持つシングルGCDを提供する見込みだ。
これは、合計12,288個のストリームプロセッサを提供することになり、以前の数より少なくなる。
これは、AMDがフラッグシップパーツで3.0GHzを超えるクロック周波数でクレイジーにならない限り、全体の計算性能も低下することになります。
Navi 31 GPUは、ダイあたり64MBのInfinity Cacheを搭載した6個のMCDを搭載し、64-bit（32-bit x 2）メモリコントローラも搭載して、チップに384-bitバスインターフェイスを提供すると思われる。
クロックについては、AMD Navi 31 GPUは3GHzか、あるいはそれを超えるクロックになると言われている。
NVIDIAのフラッグシップGPUも2.8GHzに近いクロック速度を実現していると言われているが、AMDは前世代においてNVIDIAに対して明らかにクロックで優位に立っていたので、今後もそれが続くと予想される。
クロックが3GHzということは、最新のフラッグシップでは75TFLOPs以上のFP32性能が期待でき、これは現在のRDNA 2フラッグシップであるRX 6950 XTの2.3倍となる。
AMDは、次世代グラフィックスカードのラインナップがより高い消費電力を特徴とすることを確認しているようですが、それでもNVIDIAが提供するものよりも効率的な選択肢となることでしょう。
AMD Radeon RX 6950 XTは、すでに335WのTBPを持っているので、2倍以上の性能向上のために、Radeon RX 7900 XTの最終TBPは、400～450W近くになると予想されます。
AMD Navi 31 GPUは、今年後半に発売されるAda Lovelaceグラフィックスアーキテクチャを採用したNVIDIAの600W、600mm2のAD102 GPUと競合すると言われています。
AMD RDNA 3 Navi 3X GPUの構成（速報）：
| GPU名 | Navi 21 | Navi 33 | Navi 32 | Navi 31 | Navi 3X |
| 製造プロセス | 7nm | 6nm | 5nm/6nm | 5nm/6nm | 5nm/6nm |
| パッケージ | Monolithic | Monolithic | MCM | MCM | MCM |
| シェーダー エンジン数 | 4 | 2 | 4 | 6 | 8 |
| GPU WGP数 | 40 | 20-16 | 40-32 | 60-48 | 64 |
| WGP毎のSP数 | 128 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| 演算ユニット 数 (ダイ毎) | 80 | 40-32 | 160 -128 (合計) | 240-192 (合計) | 128 (GPU毎) 256(合計) |
| コア数 (ダイ毎) | 5120 | 5120-4096 | 10240-8192 | 15360-12288 | 8192 |
| コア数 (合計) | 5120 | 5120-4096 | 10240-8192 | 15360-12288 | 16384 |
| メモリハス幅 | 256-bit | 128-bit | 256-bit | 384-bit | 384-bit x2? |
| メモリタイプ | GDDR6 | GDDR6 | GDDR6 | GDDR6 | GDDR6 |
| メモリ容量 | 最大16 GB | 最大8 GB | 最大16 GB | 最大24 GB | 最大32 GB |
| インフィニティ キャッシュ | 128 MB | 128 MB | 256 MB | 384 MB | 不明 |
| フラッグシップSKU | Radeon RX 6900 XTX | Radeon RX 7600 XT? | Radeon RX 7700 XT? | Radeon RX 7900 XT? | Radeon Pro |
| TBP | 330W | ~200W | ~300W | ~400W | 不明 |
| 発売時期 | 2020Q4 | 2022Q4? | 2022Q4? | 2022Q4? | 2023? |
解説：
Navi31はMCDは分離されるがGCDはマルチダイになりません。
そのGCDはTSMC5nmで350mm2でRDNA2のNavi21のMCD相当部分を抜いたダイ面積は375mm2となるのでほぼ同じ規模になるとのこと。
そのため、5nmと7nmの集積度の差から約33%のシュリンクになるとのこと。
このダイサイズだとコスト的にかなり有利になりそうです。
わざわざMCD部分とGCD部粉を分けるのにも納得がいきます。
今回のGCDを無理して2つ乗せるのは諦めるというAMDの決断によってNavi31の性能は大幅にダウンしたわけですが、RDNA2になってから、FP32演算性能当たりのゲーム性能がGeforceと比較してもかなり良くなったので、恐らく、これ以上性能を上げる必要がないと判断したのでしょう。
無理するとどうなるのかと言うのは今のIntelのAlchemistを見れば分かると思うので、この決断は英断だったのではないかと思います。
RDNA3 VS Ada LovelaceはRDNA3の方が圧倒的にワッパが良いと思いますが、Ada Lovelaceの方が人気が出るんでしょうね。
私はもう今世代こそAD102搭載モデルは買えないと思います。
ですから、AD102とAD103以下の性能が全く違うRTX4000シリーズでの性能向上の恩恵はほとんど受けられないということになりそうです。(涙。
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