Segunda análise aos supostos Benchmarks do Navi mostra resultados difíceis de explicar

Cada vez mais são conhecidos novos dados sobre o Navi que parecem dar veracidade aos Benchmarks que apareceram à tempos como sendo de um GPU com essa arquitetura. E tendo existido algumas referências adicionais sobre o assunto, olhamos novamente para os benchmarks confirmando mais uns dados inicialmente pouco ou nada abordados e que nos mostram que a AMD poderá ter ali um GPU vencedor entre mãos.

Faz agora algum tempo apareceu no CompuBench, um benchmark de um suposto GPU Navi.

Apesar de o mesmo poder ser comparado com diversos GPUs, há apenas alguns com os quais podemos em conjunto encontrar testes realizados usando o mesmo API, e que permitem realmente uma comparação.

Um deles foi com a RX 580:



E outro com uma Vega 56:

O que vemos em cima são valores bastante interessantes. A Navi bate claramente a RX 580 de 6.157 Tflops, mas mais do que isso bate-se de igual para igual com uma Vega 56 com 10.57 Tflops. Nos testes realizados face a este último GPU, num total de 6 testes, a Navi apenas não leva a melhor em 2, sendo que ambos são testes intensos no uso de GPGPU, onde esta Navi testada parece ficar um pouco atrás.

Ora estes resultados seriam basicamente normais se aceitássemos que estávamos perante uma nova iteração do GCN, e um GPU que viria substituir a Navi 56. E perante apenas essas realidades, nada mais haveria a dizer, excepto que o Navi se mostra competente.

No entanto, os testes revelam dados que nos podem levar a ficar optimistas face à Navi. Note-se que estes dados são os reportados pelo programa, sendo que a AMD pode ter baralhado os mesmos com dados inseridos no firmware do GPU, o que invalidaria todas as conclusões seguintes.

Mas aceitando que tal não aconteceu, o que podemos retirar dos resultados?



Para começar os benchmarks ganham credibilidade por existirem há algum tempo, e referirem como nome de código do GPU o gfx1010. Apesar de tal ter sido sempre apontado como sendo uma referência ao Navi (geração 10, Navi 10 ou 1010), tal podia ser apenas uma coincidência e uma tentativa de adaptação da referência à realidade do Navi. No entanto recentemente confirmou-se que efectivamente a AMD está a usar esse código nos  Navi 10.

Mas mais ainda, o nível de suporte indicado pelo programa bate tambem certo com as novas tecnologias que se sabem virem a existir no Navi, o que nos leva a acreditar que os benchs serão efectivamente reais.

Mas e outros dados relevantes?

Bem, um desses dados foi o abordado na altura do conhecimento deste Benchmark, e prende-se que uma análise à  informação sobre este GPU permite ver que este é um GPU muito simplificado face aos com que ele se está a bater. Este Navi possui apenas 20 CUs, quando a Vega 56 possui 56.

Basicamente isso foi a situação noticiada na altura. Que os 20 CUs da Navi estariam a obter uma performance em tudo equivalente ao fornecido pelos 56 CUs de uma Vega. Tal é um feito tremendo e que implica que os 20 CUs da Navi estariam a obter um rendimento 2.8 vezes superior ao habitual do GCN da AMD usado no Vega.



Mas há mais… e é aqui que estes resultados já surpreendentes se parecem tornar fantásticos. É que este GPU Navi é reportado como estando a correr a apenas 555 Mhz. Podem confirmar isso no link para os dados do GPU.

Eis uma montagem que mostra os dados relevantes numa foto simplificada

A combinação destes dois dados acaba por ser de pasmar. A Navi testada que está a bater a VEGA 56 tem apenas cerca de 35% dos seus Compute Units, e corre a 37.6% da sua velocidade de relógio.

E isto são valores impressionantes. A AMD aparenta ter-se superado nesta alteração à arquitectura, e o Navi aparenta ser não só um GPU de baixo consumo, como de baixa frequência de relógio, e com elevadíssimas performances.



Perante isto as especulações são muitas. Se fossemos calcular a performance desta Navi pelos valores padrões do GCN ela teria:

20 CUs*64 Shader Processors*2 instruções por ciclo*555 Mhz = 1.42 Tflops

Ou seja, supostamente esta Navi deveria ser inferior ao GPU da PS4, mas o que vemos é que ela bate a Vega 56.

Torna-se difícil explicar estes valores, o que leva a questionar se os dados do GPU estarão ou não alterados. Mas que caso não estejam a AMD está com um produto arrasador nas mãos…! Tal significaria melhorias radicais no GPU, ao ponto de a antiga metodologia de cálculo deixar de ser válida.

Pare encontramos uma explicação para o sucedido compilamos informação que está espalhada em vários locais e que refere alterações supostamente implementadas no Navi. Esta é informação que cita patentes, mas que não pudemos confirmar, mas que a ser a realidade aplicada explicaria tudo.



Voltamos a chamar a atenção que o que se segue é algo não confirmado, e que mesmo que sendo informação válida e vinda de patentes registadas, nada nos garante que seja o aplicado no Navi.

Com isto em mente, considerando que estas patentes efectivamente estariam aplicadas na Navi, esta terias as seguintes características.

  • A Navi possuiria Alus adicionais que permitiriam processar 2x mais por ciclo de relógio.
  • A Navi aumentaria o limite de Shader Processors por Compute Unit de 64 para 128.
  • Para uma compatibilidade sem desperdício de performance, a Navi poderia os seus 128 shader processors de cada CU como conjuntos de 2×64, o que quer dizer que face à arquitectura GCN anterior o número de instruções processada por ciclo passa de 2 para 4, mantendo as wavefronts em 64 como sempre aconteceu.

Perante estes 3 pontos, a dúvida que se nos coloca imediatamente é se o primeiro e o último não acabam por ser a mesma coisa. Ou seja se a referência às Alus adicionais etaria relacionada com a duplicação dos SPs por CU, ou se ela existe em cada SP.

Se aceitarmos que tudo isto estaria a acontecer em simultâneo, tal seria efectivamente uma quebra gigante face ao GCN, o que permitiria dizer que mesmo que a Navi continue na génese a ser uma GCN, é radicalmente diferente. E tal permitiria que este GPU de 20 CUs a 555 Mhz debitasse:

20*128*2*2*555*2 = 11.3664 Tflops



Um valor que, na prática, explorando-se devidamente as capacidades adicionais, e as novas tecnologias presentes no silicone, com software devidamente escrito, acabaria por se revelar bem mais eficiente do que o mesmo número na arquitectura anterior.

Apesar da total ausência de confirmação destas realidades, o número obtido certamente explicaria como esta Navi de 20 CUs e 555 Mhz estava a bater uma Vega 56 com 56 CUs a 1474 Mhz. Dai que a questão que fica é: será que há algum fundamento nesta informação que circula nos foruns, seja ela total ou parcial.

O certo é que se isso acontecer, e caso este GPU posso altingir velocidades de relógio mais altas, a AMD terá nas mãos um GPU que fará tremer a Nvidia.

 



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