Radeon RX 6000シリーズについての情報が解禁となった。性能を支える基幹技術がCPU由来というのがおもしろい。
Infinity Cache
Radeon RX 6000シリーズがライバルであるGeForce RTX 3080と性能が拮抗していると言われている所以は、ほぼこの「Infinity Cache」と呼ばれる技術に支えられているからと考えられる。
もちろん、高速なパイプライン設計、高クロック設計、ジオメトリィ/テッセレーションの最適化なと、他の要素も含めてクロックあたりの性能を向上させた事が要因ではあるが、それらを含めて、そもそも扱うデータの移動を支えている「Infinity Cache」がその性能を大きく支えている事実を外す事はできない。
かなり前から、GPUはそのGPU単体の処理性能よりも演算結果をやりとりするメモリ帯域にボトルネックがあると言われてきた。
単純にメモリ帯域を増やすと、メモリとGPUとの間のピン数を増やす必要から、基板配線が煩雑になり製造上のネックが高くなるばかりか、価格も高騰する。だからメモリクロックを高速化する、という手段に出たりもするが、そうなれば今度は発熱処理の問題も出てくるし、そもそも高速なメモリの価格は高い。
結局コストを考え、考えられるリスクを小さくしようとすると、このメモリ帯域のボトルネックを解決する方法というのは、実に難しい問題になるのだが、AMDは今回、GPUに内包するキャッシュに注目した。
キャッシュはGPU内部にあるため、レイテンシは小さく、データ移動にかかる熱量も小さくて済む。唯一の問題は、キャッシュメモリはDRAMではなくSRAMが一般的で、このSRAMは容量がその密度の関係から小さいのが問題である。DRAMなら64MB実装できても、SRAMなら4MBしかない、なんて事はよくある事である。
そこでAMDはRyzenで採用したL3キャッシュの技術に着目した。Infinity Fabricと呼ばれるラインでGPUと接続し、GDDR6の4倍ものピーク帯域性能を実現し、256bitで接続したGDDR6メモリと比較して2.4倍以上の電力あたりの性能を実現するに至った。
これがRadeon RX 6000シリーズのメモリが256bitという帯域に留まっている最大の理由で、キャッシュデータとのやり取りを頻繁に行い、データヒット率を上げてGPUそのもののレイテンシを小さくして性能を稼いでいる、という事である。
Apple Silicon M1と同じ方向性
このキャッシュメモリのヒット率を上げて広帯域のメモリアクセスを取り入れるという方法は、実はApple SiliconのM1と方向性は同じである。
ただ、Apple Silicon M1の場合は、SoCにそのままメモリを内包したので、キャッシュという概念ではない、という事で、とにかくメモリアクセスを高速化する事で性能を稼ぐという方向では同じという意味である。
プロセッサの演算能力を高めるという事はもちろん重要な事ではあるのだが、ここ最近の性能向上のカギは、そのほとんどがメモリアクセスにあると考えて良いと私は思っている。
それぐらい大きなデータを入れたり出したりしているのが今の演算であり、それらをいかに省電力で、スムーズに処理できるかで、システム全体のパフォーマンスを左右するケースが多い。
NVIDIAも、このメモリアクセスの高速化という所に何も手を入れていないわけではないのだが、AMDはCPUでその技術を確立し、それをGPUに展開したというところで、一歩先んじた結果が、今回のRadeon RX 6000シリーズという事である。
ダイサイズがライバルよりも小さい事から、比較的価格は安く抑えられているのがポイントだが、何より、電力効率を54％も引き上げたこの性能向上こそ、Radeon RX 6000シリーズの本懐ではないかと思う。
絶対性能
ただ…ここ最近で公開されたベンチマークテスト等で考えると、絶対的な性能で言えばやはりGeForce RTX 3080の方がRadeon RX 6800XTよりも上を行きそうな感じである。
特にそれが明確にでるのは、レイトレーシング性能で、こちらはほぼ勝負にならないと言っても過言ではない。
理由は、RTX 3080はレイトレーシング用の専用ユニットであるRTコアを搭載しているからであり、Radeon RX 6000シリーズは専用ユニットは搭載していないためである。
AMDの考え方でいくと、レイトレーシングに関する実装としては最小限に留めていて、実装しているのは1CU/1クロックあたり4本の光線(レイ)とボックス、もしくは1本のレイとトライアングルのセンターセクション処理を行う「レイアクセラレータ」をGPU内に内包してレイトレーシングに対応しているに過ぎない。
しかし、こうしたユニットを搭載していなかった前アーキテクチャであるRDNAと比較すれば、これでも10倍以上のレイトレーシング性能は実現できていて、これは前述したInfinity Cacheの恩恵が関係している。
とにかくレイトレーシングに関しては実装コストを最小限に抑えているのがRDNA2という事になる。
そのため、レイトレーシング性能を追い求めるなら、まだNVIDIAのRTXを求めた方が良い、という結論になるだろう。
また、絶対的性能でいえば、トランジスタ数で考えてもRTXの方が上位にくると考えていい。かかっているコストを考えれば、これは致し方ないとも言える話だが、以前のRadeonと異なり、今回のRadeonは間違いなくRTXに肉薄した性能を持つと言って間違いない。
というわけで、近々の内にRadeon RX 6800XTや6800は発売になる。この上位となる6900XTは12月発売なので、まだ数週間先となるが、こちらは価格がライバルのRTX 3090よりも安いので、その性能が気になる所である。
そして…やはりFluid Motionには対応しないのか、それも気になる所だが、多分、対応しないんだろうな…。
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