20 let od akvizice ATI

Architektura GCN byla uvedena v roce 2011 a vznikat začala zhruba poté, co AMD zaplatila $5,4 miliardy za akvizici grafické společnosti ATI. Tehdejší nepříliš proslulé vedení pod taktovou nepříliš flexibilního Hectora Ruize ale spíš než reálné plány řešilo, aby s příchodem nových osobností nepřišlo o své pozice a spíš než řešení problémů se věnovalo tomu, jak by se produkty získané akvizicí kanadské společnosti měly jmenovat.

Vývoj GCN

O moc lépe to vlastně nedopadlo ani s grafickými plány. Nové vedení si vymínilo, že chystaná architektura musí být určená nejen pro hry, ale má být efektivní i ve výpočetním nasazení. Ač tehdejší šéfarchitekt někdejší ATI, Eric Demers, vnímal tento plán jako chybný, vzal si rozhodnutí nového majitele k srdci.

Compute Unit architekutry GCN (AMD)

Architektura GCN (Graphics Core Next) pak byla přirovnávána k superpočítačům Cray-1, nebo vektorovým HPC procesorům (NEC SX, Fujitsu VP) obecně. Šlo skutečně o velkou a velmi ambiciózní změnu: Na rozdíl od předchozí TeraScale (VLIW5/VLIW4), která spoléhala na to, že kompilátor dokáže zabalit několik nezávislých operací do jedné instrukce, GCN nasadila skalární instrukční tok, hardwarové plánování wavefront, široké SIMD jednotky a velké registrové soubory.

Nasazení GCN

Problém byl ten, že vedení společnosti nepřišlo s konceptem, který by dokázal takové výpočetní řešení prodat, nepřišel s adekvátní softwarovou podporou, která by produkty v profesionální sféře učinila lákavější a vlastně tak architekturu pohřbil prakticky při porodu. K dokonalosti to dotáhl nový CEO Rory Read, který obratem po uvedení prvních modelů Radeonů postavených na nové architektuře ještě omezil financování grafické divize. Architekt Eric Demers odešel, následovalo propouštění, uprostřed vydání nové řady bylo rozpuštěno marketingové / PR oddělení.

• Readovi se propouštění nemusí vyplatit, AMD hrozí průšvih ²⁰¹¹

Místo toho, aby společnost redakcím (a tím i uživatelům) vysvětlila, proč nastaly změny, které nastaly, jaké jsou plány a co mají zákazníci čekat, provázelo následující produkty první generace GCN v podstatě marketingové ticho a nepříliš povzbudivé zprávy o odchodu šéfa grafické divize a klíčových inženýrů.

Roryho tanec na hrobě GCN způsobil, že grafické prvky architektury, které by pro udržení kroku s konkurencí potřebovaly dále vyvíjet, v důsledku perzonálního a finančního nedostatku ve vývoji ještě zpomalily. Nové generace přišly se zpožděním a později ještě v ne zcela dotažené podobě.

Konzole

Navzdory tomu, že GCN původně mířila jinam, se nakonec podařilo AMD (i tím, že měla k dispozici jak grafickou tak procesorovou architekturu) získat zakázky na konzole pro Sony i Microsoft, což společnosti zajistilo nízký, ale stabilní příjem, díky němuž dokázala překonat kritickou éru vedení Roryho Reada.

Priorita: Zen

Pro nové vedení bylo prioritou dotažení procesorové architektury Zen, což mělo svůj smysl. Procesory jsou pro řešení krizové situace efektivnějším a flexibilnějším řešením - jsou řádově méně závislé na specifické softwarové podpoře, jsou na nich vyšší marže (paměti a PCB si - na rozdíl od grafických karet) - uživatel kupuje a platí zvlášť a v dané době ještě AMD viděla, že oproti Intelu, který po oklepání z Pentia 4 v podstatě usnul na vavřínech, má větší šanci než oproti citelně dravější Nvidii.

Rozdělení vývoje: CDNA a RDNA

Po zavedení Zen a jeho nástupců na trh se opět začal hýbat vývoj v grafice; došlo ovšem k rozdělení vývoje na výpočetní větev CDNA, která pokračovala vývojem původní GCN a grafickou větev RDNA, která se zaměřila na vyšší efektivitu v grafických zátěžích.

Rozdělení architektur představené v roce 2020 (AMD)

V dané době to dávalo smysl. Herní zátěže a výpočetní zátěže v superpočítačích se prakticky neprolínaly a nebyl důvod, aby stejná zátěž měla být stejně efektivní na obou platformách. Jenže se začalo blížit AI a s tím i požadavek na jednotnou podporu napříč segmenty a platformami.

UDNA

Co v roce 2024 AMD ohlásila jako UDNA (Unified DNA), se nyní stává realitou. Architektura CDNA 5 uvedená s akcelerátory Instinct MI455X, již nemá výpočetní jádro z GCN, ale z RDNA. Šířka wavefront (skupiny pracovních položek či vláken, které procesor pracovní skupiny zpracovává současně) je nyní 32 (à la RDNA) místo 64 (à la GCN).

Novinky CDNA 5 (AMD)

Podle AMD toto rozhodnutí zlepšuje latenci vykonávání instrukcí, snižuje penalizace způsobené divergencí větvení a omezuje tlak na registry. AMD dále vysvětluje, že šířka wavefront 32 poskytuje architektuře větší flexibilitu při práci s různými velikostmi tensorových dlaždic (tensor tiles) a při mapování výpočetních jader (compute kernels) na hardwarové prostředky.

RIP GCN

Tím vlastně GCN ve své původní podobě po 15 letech končí. Architektura, která ve své době nepřinesla z důvodu nekompetentního vedení žádaný úspěch, ale díky získání zakázek na konzole pomohla zachránit společnost, po 15 letech od svého vydání dokázala AMD zajistit příjmy v odhadované výši $11,2 miliard za druhý kvartál letošního roku a $34,6 miliard za rok 2025. Většina z těchto příjmů již dávno pochází z datových center a právě akcelerátorů řady Instinct, jejichž základ - jak architekturu GCN, tak paměti HBM - vyvinula v krizové době po akvizici ATi ze strany AMD.