史上最短命的A卡架構(gòu)? HD6970架構(gòu)簡(jiǎn)析&雜談
2019年,AMD發(fā)布了RX5700XT,其公版散熱器上有一道明顯的凹痕,蘇博士稱其可以改善風(fēng)道,
而”A炮”們也親切的稱其為”蘇媽之握”:即每一張RX5700XT都是Lisa.su親手捏出來(lái)的.
現(xiàn)在的這只是玩笑,殊不知十余年前,AMD真發(fā)揮了工匠精神,
不過(guò)當(dāng)年這個(gè)打磨,可和19年的蘇媽之捏不同,
一個(gè)不捏,是不要臉,只是外觀會(huì)單調(diào)點(diǎn),丑點(diǎn);
另一個(gè)不磨,是不要命,會(huì)導(dǎo)致散熱器裝不上去:
當(dāng)年HD6900系公版顯卡在設(shè)計(jì)完散熱器后,才發(fā)現(xiàn)其與供電端子有沖突,情急之下,只能將每一張HD6900系的供電接口都人工打磨才安裝正常,
且每張的痕跡都些許不一樣,個(gè)性化了屬于是(至于)
那為啥當(dāng)年AMD的研發(fā)人員竟如此大意?
我想,這大概和他們研制新架構(gòu)過(guò)于緊張有關(guān)罷~
(注:文筆不佳,整理粗糙,如有謬誤,還請(qǐng)糾正!資料來(lái)源超能網(wǎng),TPU等等,均保留原水印)
架構(gòu)解析:“天棄之子”？
2010年,是ATi 作為子品牌的最后一年,同時(shí)AMD也切迫切需要新顯卡架構(gòu)應(yīng)對(duì)NV的關(guān)鍵時(shí)刻.且不說(shuō)老黃的費(fèi)米架構(gòu)對(duì)DX11優(yōu)化更佳,A卡原來(lái)的(Treascale2)Vliw5架構(gòu)應(yīng)對(duì)現(xiàn)代軟件的復(fù)雜指令組合,執(zhí)行效率也低下(最低小于80%),并且若繼續(xù)堆規(guī)模作為新旗艦,將會(huì)喪失性價(jià)比優(yōu)勢(shì),況且已經(jīng)從HD2900XT堆到HD5970了.
這已經(jīng)不是一般老的架構(gòu)了,必須要出重!拳!了(大噓)
但AMD收購(gòu)ATi后,和你一樣,五行缺錢,不想花重金大改,只想扣成本,于是,就小修小改出了(Terascale3)Vliw4這種治標(biāo)不治本的架構(gòu).
其最大的變化是微觀上,單個(gè)Vliw單元內(nèi),
從原本的4個(gè)普通型加 1個(gè) 特殊函數(shù)型流處理器，俗稱Vliw5（5D或4D+1D),
變成了4個(gè)增強(qiáng)型流處理器,俗稱Vliw4(4D)，
為什么叫 超長(zhǎng)指令字節(jié) 單元呢? 簡(jiǎn)單來(lái)講,就是輸入給流處理器的指令由多個(gè)子指令構(gòu)成超長(zhǎng)指令,優(yōu)點(diǎn)之一是可以提升處理的并行效率,
缺點(diǎn)包括,不適應(yīng)亂序執(zhí)行 (Out of Order)等可提升處理器效率的技術(shù),即面對(duì)新游戲,新軟件,較為低效↓
然而宏觀的總線結(jié)構(gòu)沒(méi)有變,還是SIMD,即單指令多數(shù)據(jù)流,即處理數(shù)據(jù)的方式是:
多個(gè)數(shù)據(jù)流分配給多個(gè)處理單元,由單個(gè)指令統(tǒng)一操作這些單元,且適應(yīng)前面提到的4D操作的形式,
Terascale3沿用Vliw和SIMD的體系，注定導(dǎo)致低效等缺陷依舊存在.
相比之下,老黃這邊的武德充沛的費(fèi)米架構(gòu), 是類似MIMD體系,GPC”流處理器簇”也比ATi的SIMD陣列 靈活多變,效率高,
同時(shí)對(duì)比N卡規(guī)模時(shí),Teracale總的流處理器數(shù)量要?4或5才能近似對(duì)比,
因?yàn)橐粋€(gè)”CUDA”對(duì)標(biāo)的是一個(gè)VLIW單元(內(nèi)部包含4或5個(gè)流處理器)
另外A卡的DX11兼容性也未改善.
那它究竟改善了啥?oh,改善了雙精度性能,從1:5上升到1:4! 不過(guò)這對(duì)游戲玩家意義不大.
然而!4D結(jié)構(gòu)帶來(lái)了新的缺陷：功耗上漲，
其主要原因是 流處理器對(duì)應(yīng)的指令端,寄存器等等的增加，即附加的晶體管更多了
HD5870只有21.5億晶體管數(shù) 與 334mm2的核心面積,TDP只有188W
而HD6970達(dá)到了驚人的26.4億晶體管數(shù)，389mm2核心面積,TDP躍升至250W,增大近30%
性能卻只提升了19%,也就是說(shuō)能耗比反而還退步了,一頓操作猛如虎, 一看進(jìn)步出現(xiàn)負(fù)
從發(fā)布會(huì)上看HD6970改進(jìn)非常多,資源也很足:
有新的雙圖形引擎帶來(lái)更好的曲面細(xì)分,有Powertune動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)電壓與頻率等等,
而且前后端晶體管分配數(shù)量雖然合理,
只因魔改了低效老舊的SIMD和Vliw結(jié)構(gòu)使用,釀成悲劇.
另外AMD應(yīng)該是由于研發(fā)周期問(wèn)題,
在中低端的HD6000系顯卡中,架構(gòu)選用稍作調(diào)整的Terascale2(Vliw5),比如HD6870的Barts核心
(或者像HD6770直接馬甲HD5770),
再下一代HD7000系列又直接升級(jí)為GCN架構(gòu),
因此Cayman核心,的HD6900系,就成了前無(wú)古人后無(wú)來(lái)者,
名副其實(shí),唯一Terascale3(Vliw4)架構(gòu)的獨(dú)顯核心,
(之所以怎么說(shuō),是因?yàn)?/strong>Richland等架構(gòu)的APU集顯也是TS3架構(gòu)的)
真可謂是”天棄之子”,拋棄的”qi”,這在A卡的歷史上是極其罕見(jiàn)的.
但這個(gè)核心也有很多A卡的傳統(tǒng)異能,其中之一就是:開核!
(稍微提一下fire pro V5900這個(gè)奇葩卡,也是Cayman核心,但規(guī)模愣是從1536SP砍到只有512SP,簡(jiǎn)直是屠龍刀,不過(guò)這個(gè)情況在老黃那邊也有,無(wú)非都是處理邊角料了)
價(jià)格對(duì)抗:”核”戰(zhàn)
與AMD這個(gè)窮小子不同,NV是腰纏萬(wàn)貫的黃老板,手一揮就是大核心,
憑頂尖性能主導(dǎo)話語(yǔ)權(quán),來(lái)定高價(jià)賺錢,
不過(guò)回報(bào)越高,風(fēng)險(xiǎn)越高,若功耗翻車,就慘了
上一代GTX470就是個(gè)例子, 初代費(fèi)米架構(gòu)40nm沒(méi)打磨成熟,
導(dǎo)致其GF100-275核心頻率上不去,功耗也高達(dá)216W, 首發(fā)349 USD
反觀隔壁HD5870,性能更佳,功耗卻只有188W,不過(guò)價(jià)格自然高了點(diǎn), 首發(fā)399 USD
而第二代費(fèi)米優(yōu)化了制程(還有BIOS限制功耗),第二代次旗艦GTX570與前代旗艦480規(guī)格幾乎一樣,TDP卻僅219W,(多半有續(xù)保僅供參考)
再反觀隔壁AMD功耗卻上升了
最終導(dǎo)致這一代HD6970性能和定價(jià)對(duì)比GTX570都是劣勢(shì),功耗還半斤八兩
*(所以NV的新旗艦GTX580只能留給 上代雙芯卡HD5970去撼動(dòng)了.)
另外,此時(shí)A卡仍只在DX9與DX10的游戲中有點(diǎn)優(yōu)勢(shì),
所以A卡旗艦缺了點(diǎn)競(jìng)爭(zhēng)力怎么辦呢?
答案是:走老路子!仍然靠開核吃點(diǎn)軟飯,
以前HD4830能開成4850,這次我們?cè)賮?lái)一個(gè)小饋贈(zèng)!
?開核有一個(gè)條件,那就是被開的芯片的PCB需與目標(biāo)開成型號(hào)的PCB基本相同,以保證電氣結(jié)構(gòu)一樣,運(yùn)行完好, ?上代隔壁NV拉跨,ATI沒(méi)考慮這點(diǎn),5850和5870PCB差距較大,
而這代HD6900系 旗艦和次旗艦PCB規(guī)格就完全一樣,
除了供電端口一個(gè)是8+6pin,一個(gè)是6+6pin
而且AMD從這代開始還貼心的提供了雙bios開關(guān),防止刷壞.??
“花低點(diǎn)的價(jià)格, 僅花$299 ,買個(gè)HD6950,再開核,獲得GTX570的性能,節(jié)約$50”
正所謂是消費(fèi)者總想貪點(diǎn)小便宜,是AMD總想耍點(diǎn)小聰明,
借用消費(fèi)者的碰運(yùn)氣心理提升銷量,兩全其美了屬于是*(還可以燒錄bios進(jìn)行開核)
然而老黃不是吃素的,他一直有Bear而來(lái):你想靠 開核 整點(diǎn)小活,那我就給你來(lái)點(diǎn)大家伙!
幾個(gè)月之后GTX560ti的推出,打破了AMD的美夢(mèng).使用了完整的GF114核心, 性能和6950幾乎一樣, 功耗更低,約170瓦(仍僅供參考),價(jià)格更低,只需249 USD起,
面對(duì)50美元的差價(jià), 再加上DX11游戲?qū)V優(yōu)化更好, 以及2GB顯存真的不是剛需,
很快嗷,當(dāng)時(shí)AMD就流眼淚了,(馬老師口音)“刀法這一塊,還是老黃做的快!”
?
不過(guò),與此同時(shí),世界上還有另外億點(diǎn)點(diǎn)小事 需要顯卡,且更有利于A卡銷量增加,但它并不能使普通用戶開心起來(lái),
因?yàn)槟羌?是第一次比特幣礦潮.
?
萬(wàn)惡之源:中本聰
當(dāng)年挖礦對(duì)顯卡的市場(chǎng)沖擊不亞于現(xiàn)在,
HD5970首發(fā)價(jià)五千元左右,當(dāng)年能被礦老板炒到八千元,
但今天最低只要300多元就可以拿下了,想必3090過(guò)十年也是這樣的命運(yùn)吧.
與這兩年的虛擬貨幣礦潮不同,當(dāng)年的比特幣礦潮還很單純, 什么“比特金，萊特銀，無(wú)限銅，便士鋁”,畢竟這個(gè)概念以及礦機(jī),礦池等等都還剛剛問(wèn)世.更別提,硬盤,筆記本,三緩?fù)诘V,以及亂七八糟的小幣種了.
不過(guò)有一點(diǎn)任何礦潮時(shí)期都是相同的,那就是唯算力論!
(以下資料來(lái)源https://www.chiphell.com/thread-754064-1-1.html)
據(jù)查詢,在13年, GTX570則只有124.2Mh/s,
定價(jià)接近的HD6970的比特幣算力達(dá)到了376.2Mh/s,
甚至連初代GTX Titan都只有三百M(fèi)h/s,
有人會(huì)疑惑,現(xiàn)如今一張RTX3090的以太坊算力也就120Mh/s,怎么這些老卡比它還好?
那是因?yàn)樗惴ǖ确矫娌煌瑢?dǎo)致的,摘抄一段超能網(wǎng)的原話:
“實(shí)際上目前(13年)比特幣的計(jì)算是基于SHA-256算法的，這個(gè)算法會(huì)有大量的位操作“Right-Rotate”，對(duì)于這個(gè)操作AMD顯卡原生只需要1個(gè)硬件指令，而NVIDIA卡則需要用3個(gè)硬件指令來(lái)模擬，因此即使運(yùn)算單元數(shù)量接近，AMD顯卡的挖礦效率仍然比NVIDIA顯卡要高?！?/span>
可以看出,A卡的”單指令多數(shù)據(jù)流(SIMD)”的架構(gòu)在當(dāng)時(shí)挖礦確實(shí)高效,
在當(dāng)年礦潮可謂是大受歡迎.
Chubbyemu的這期視頻就是鐵證如山, https://www.bilibili.com/video/BV1w54y1V78y
你可以直接發(fā)現(xiàn),視頻開頭展示的礦卡就是數(shù)張HIS希仕的HD6970.
通常AMD生產(chǎn)的旗艦卡要比NV少,
并且像這種功耗很高的旗艦卡, 其損壞率也就比低發(fā)熱的甜品卡要高,(焊盤大,焊點(diǎn)多,也更易出現(xiàn)脫焊等問(wèn)題)
再加上13年末的礦難,貨源少,損壞多,最終導(dǎo)致的結(jié)果就是物以稀為貴,
現(xiàn)在閑魚上其價(jià)格比GTX570還要高,再加上DX11兼容優(yōu)化問(wèn)題,因此很不推薦各位撿HD6970作為過(guò)渡卡.(就算顯存大點(diǎn)也不算什么優(yōu)勢(shì))
關(guān)于損壞率這一點(diǎn)呢,我問(wèn)過(guò)兩位收藏顯卡的大佬,他們都有因放置過(guò)久而暴斃的HD6900系A(chǔ)卡,也不知道和礦有無(wú)關(guān)系
那我呢? 我收三張里邊,不能說(shuō)全都是好的,至少可以說(shuō)全都翻車的,他們的生前測(cè)試可以看往期視頻:
總結(jié):
AMD收購(gòu)ATi后財(cái)政緊張,誕生了HD6970,這樣拖泥帶水的旗艦架構(gòu).
也使得自己惡性循環(huán),GCN重新陷入了擠牙膏的深淵.
然而! 顯卡部門保守的背后,是蘇媽轉(zhuǎn)移了工作重心到CPU部門,
且自12年始就暗中研發(fā)zen架構(gòu),?最終使得銳龍橫空出世,cpu的堆核戰(zhàn)爭(zhēng)打響
所以,Terascale3的失敗,最終苦的不是AMD, 反而是,藍(lán)!色!牙!膏!廠!吶!
