GCNアーキテクチャー

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​Primed to enable astonishing performance and breathtaking image quality

AMD Radeon™ HD 7000シリーズ高性能グラフィックス製品に初めて搭載された次世代グラフィックス・コア・アーキテクチャー。これが、グラフィックス・コア・ネクスト(Graphics Core Next:GCN)アーキテクチャーです。コンシューマー向けGPUデザインに斬新なアプローチを持ち込んで、ここに今、新登場です。

GCNアーキテクチャーで何より重要なことは、GCNアーキテクチャーが世界初の28nm GPUアーキテクチャーであるという点です。28nm GPUでAMDが可能にしたことは、GPU基本構成ブロックであるトランジスターの集積密度を26億個から最大43億個へと大幅に向上させたことです。この60%以上ものトランジスター集積密度向上は、単に製造工程における成果ではなく、世界で最もパワフルで先進のGPUとして果たすべき基本要件への挑戦と言えます。1

GCNアーキテクチャーは、DirectX® 11ゲームの限界を押し上げるためだけに設計されたのではなく、汎用コンピューティングのために一から設計開発されたAMD初のデザインなのです。AMDの28nm GPUは、32基のコンピュート・ユニット(2048基のストリーム・プロセッサー)を備え、この各ユニットが1つのスカラー・コプロセッサーを持ちます。十分なワークロード処理能力はもちろん、このプロセッサーには従来除外されていたプログラミング言語への対応も可能にしています。  C++ AMP や OpenCL™といった、GPUを意識したプログラミング言語の急増に応え、GCNアーキテクチャーはまさに、時代が求める適切なアーキテクチャーになっています。

パフォーマンス

端的には、GPU当たりのトランジスター数の増加は、グラフィックスカードの潜在的なパフォーマンスに大きなインパクトを与えます。しかし、このようなポテンシャルを実世界で有効に使用するには、トランジスターの数を増やすだけでは不十分です。GCNアーキテクチャーのような、真に優れた設計が必要となります。

 
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画像品質

しかし、今日の厳しいゲーマーの期待に応えるには、パフォーマンスを向上させるだけでは不十分です。 画像品質、すなわち、鮮明かつ高精度なテクスチャーおよびエフェクトもパフォーマンス同様、重要なポイントとなります。 GCNアーキテクチャーでは、3つの主要テクノロジーを搭載して、画像品質を劇的に高めています。

パーシャリー・レジデント・テクスチャー(PRT)

最新のゲーム作品であっても、特に山や木といった背景のテクスチャーは再利用されるケースが多いことにお気づきかもしれません。テクスチャーが再利用されるのは、1つのゲームにおけるテクスチャーの物理サイズ(テクスチャー数)が増えるとGPUのパフォーマンスに悪影響を及ぶ可能性があるためです。 PRTは、この悪循環を断ちきることが期待される、全く新しいテクノロジーです。

 

PRTは、最大32テラバイトの極めて巨大なテクスチャー・ファイルを使用可能であり、パフォーマンスには最小限の影響しか及ぼしません。 これを成し遂げるために、PRTは必要に応じて大量のテクスチャーを小さいピースに分割し、GPUに送ります。そして、ゲーム世界に適用可能な固有のテクスチャー・データを、互換性のあるゲームに実質的に絶え間なく供給します。 28nm AMD Radeon™製品のGCNアーキテクチャーは、このPRTテクノロジーをハードウェアに実装した最初のGPU設計です。

パーシャリー・レジデント・テクスチャー(PRT)によって、未来のゲームでは、今日の小さなテクスチャーや反復の多いテクスチャーの場合と同等のパフォーマンスで、超高解像度テクスチャーを利用することが可能となります。

異方性フィルタリング(AF)の向上

 

現代のあらゆるGPUで利用可能な異方性フィルタリングは、GPUを支援する1つの技法であり、ゲームの画面奥にあっても、テクスチャーの鮮明さを維持しようとするものです。現在、大半のゲームではこの機能を有効化できるようになっていますが、AMD Catalyst™ドライバー・スイートは、すべてのゲームのために異方性フィルタリングを強制的に有効化するオプションを長年、ゲームプレイヤーに提供してきました。

しかし、GPUデザインがすべて異なるため、実際に異方性フィルタリングが実行される環境に依存します。GCNアーキテクチャーは異方性フィルタリングのために特別に最適化されており、AFが有効化されている場合に優れたパフォーマンスを出せるようになっています。

AMD Radeon™ HD 7900シリーズなどの製品では、異方性フィルタリングが向上しました。このテクノロジーが有効化されている場合、より鮮明でより高品質なテクスチャーを手にすることができます。

DirectX® 11テセレーションの向上

DirectX® 11対応の作品が高度化し成熟化するにつれて、ゲーム開発者は自然と、特別なレンダリング・エフェクトを大幅に利用することでリアリズムの限界に挑むようになりました。このようなエフェクトの1つがテセレーションです。テセレーションにより、追加のディテールをシーンにオンザフライで動的に生成することが可能です。

下図は、DiRT 3でラリー車が水面を走り抜けるワイヤーフレーム・シーンです。右の画面には波紋がありませんが、テセレーション後の左側の画面には、新しいダイナミックなディテールがゲームに加わっています。

異方性フィルタリングと同様、GPUにとってテセレーションは目新しいものではありません。しかし、このテセレーションをいかに実行するかは、ゲーミング体験に大きなインパクトをもたらす可能性があります。そのため、GCNアーキテクチャーはさらに最適化されており、テセレーションが多用されたゲームにおいてAMD Radeon™ HD 6000シリーズの最大4倍のパフォーマンスを発揮することができます。

 

効率性

 

最後に重要なことは、優れた性能と優れた画像品質が高額な電気代という代償を伴わないことです。AMD Radeon™ HD 6000シリーズと比べ、GCNアーキテクチャーを持つ製品は“アイドル状態”の消費電力が少ないことが特長です。一般的に、アイドル状態はデスクトップ作業を行っているときの時間として知られていますが、これだけではありません。

AMD ZeroCore Powerテクノロジー

AMD ZeroCore Powerテクノロジーは、AMDが市場をリードするノートPCの省電力技術を活かして、デスクトップ・モニターの電源がオフ(“ロング・アイドル状態”)の場合にGPUが電力をカットできるようにします。3

  

このテクノロジーが効果を発揮するのは、電話応対やちょっとした休憩や外出などの所用でPCを少し離れたときです。 さらに、AMD ZeroCore Powerによって、AMD CrossFire™テクノロジー構成のマルチGPUは未使用時にはすべての電源をオフにするほか、ファン回転さえも停止することができます。

AMDの独自テクノロジーであるAMD ZeroCore Powerは、未使用あるいはアイドル状態にあるマルチGPUを可能な限り省電力化します。

AMD CrossFire™マルチGPU構成を使用する、最強のハードコア・ゲーマーであっても、AMD ZeroCore Powerのメリットを実感するはずです。未使用あるいはアイドル状態のGPUは、必要となるまでシャット・ダウンされ、電力を無駄にしません。

脚注