Gerüchteküche: AMDs Navi 33 monolithisch mit 80 CU, Navi 31 im MultiChip-Design mit 160 CU

Per Twitter kommen Gerüchte & Aussagen, welche sich mit AMDs RDNA3-Generation [1] bzw. deren (erwartbarer) Performance beschäftigen. Paul Ecclestone @ Twitter [2] (vom YouTube-Kanal "Red Gaming Tech") sieht dabei den Navi-31-Chip aufgebaut aus zwei Compute-Dies und einem I/O-Die mit insgesamt 160 Shader-Clustern und einer Performance bei dem 2,5fachen von Navi 21. Navi 33 soll hingegen einen eigenständigen monolithischen Chip mit 80 Shader-Clustern darstellen. Letzteres wurde zeitlich gesehen sogar zuerst von Yuko Yoshida @ Twitter [3] berichtet, Navi 33 ist danach schlicht ein Wiedergänger der Hardware-Daten von Navi 21 – nur eben mit den Architektur-Verbesserungen von RDNA3. Bei der Performance-Vorhersage geht Yuko Yoshida @ Twitter [4] allerdings einen Schritt weiter und bezeichnet das 2,5fache als "zu wenig". Beide Twitterer bzw. der YouTube-Kanal von Red Gaming Tech [5] sind bekannt für derartige Gerüchte- und Wasserstandsmeldung – mit vorhandener, aber durchaus auch schwankender Erfolgsquote.

Navi 33 (?) = Navi 21 + Next Gen IP Core
Quelle:  Yuko Yoshida @ Twitter [3] am 3. Mai 2021

Dabei erscheint jene Performance-Vorhersage sowieso schon arg hoch gegriffen: Sicherlich, die "2" in "2,5fach" kommt aus der verdoppelten Menge an Shader-Clustern. Der Rest muß dann aber aus internen Architektur-Verbesserungen und/oder mehr Taktrate erzielt werden, wo mittels der aktuellen RDNA2-Architektur [6] bereits ein so hohes Level erreicht wurde, dass weitere Verbesserungen um gleich +25% (Differenz zwischen 2,5fach und 2,0fach) nicht gerade wahrscheinlich klingen. Doch selbst dann dürfte das mit "Navi 31" angestrebte MultiChip-Konstrukt immer gewisse Effizienzverluste erleiden müssen – das ganze wird schließlich der einfacheren Fertigung wegen dieserart gebaut, nicht weil es mehr Performance erbringt. Eine 2,5fache Performance sieht aus dieser Sicht wie ein Theorie-Wert aus, welcher vielleicht beim Durchlauf einzelner Rechenoperationen zu erreichen ist, nicht aber in der Praxis realer Spiele. Hier wäre dann immer auch der bremsende Einfluß der CPU einzubeziehen, welche bei so einem großem Hardware-Sprung selbst unter der 4K-Auflösung die praktisch erreichte Mehrperformance etwas herunterdimmen wird.

Navi 31+32 = 2 chiplets for compute, 80 CU each, 1 IO die.
Navi 33 = 80 CU, monolithic.
Navi 31 is about 2.5x faster than Navi 21. Similar RT perf to nvidia (though a tiny bit slower like for like). ML still handled as lower precision ops
Quelle:  Paul Ecclestone @ Twitter [2] am 3. Mai 2021

Derzeit ist wirklich nichts über die (konkreten) Verbesserungen der RDNA3-Architektur bzw. über die mit der 5nm-Fertigung erreichbaren Taktraten bekannt, aber eingedenk der Effizienzverluste einer MultiChip-Konstruktion sowie von erwartbaren Skalierungsverlusten bei einem so großen Leistungsschub wäre jedes Ergebnis (unter realen Spielen) ab einer simplen 2,0fachen Performance schon erstklassig. Und es kann natürlich auch weniger werden, bei der faktisch doppelten Hardware gegenüber einer Radeon RX 6900 XT [7] wird man auf ganz andere Probleme bezüglich benötigter CPU-Power, Einheiten-Auslastung, benötigter Speicherbandbreite und Performance-Skalierung treffen. Aber vermutlich rechnet auch AMD gar nicht viel anders und ist die genannte 2,5fache Performance wirklich nur ein Theorie-Wert, welcher nicht die erreichbare Performance unter realen Spielen wiedergeben soll.

Eher interessant an diesen Gerüchten (wobei die angeblich 2,5fache Performance bereits zum Jahresanfang [8] genannt wurde) sind somit zwei andere Dinge: Zum einen formt sich mit den (groben) Hardware-Daten zum Navi-33-Chip nunmehr ein gewisses Portfolio bzw. wird die Richtung klarer, in welche AMD hierbei denkt. Danach wird das RDNA3-Portfolio mit einem hybriden Ansatz aus monolithischen Lösungen und MultiChip-Designs aufgebaut, sprich nicht von einem Tag auf den anderen alles plötzlich auf MultiChip umgestellt. AMD geht damit das geringere Risiko ein bzw. benutzt möglicherweise bewußt monolithische Lösungen weiterhin dort, wo es wirtschaftlich sinnvoller ist. Denn den wirklichen Gewinn bringen MultiChip-Lösungen erst dann, wenn gleichartige monolithische Chips zu groß werden, damit die Ausschußquote in der Chipfertigung ansteigt und das Zerlegen in zwei (oder mehr) Einzelchips trotz der damit verbundenen Kompromisse wirtschaftlicher wird.

Augenscheinlich trifft dies für AMD noch nicht bei 80 Shader-Clustern zu, welche man ausgehend vom Navi-21-Chip (80 CU unter 7nm auf 520mm²) unter der (angenommenen) 5nm-Fertigung auf vielleicht 300-330mm² Chipfläche realisieren kann (etwas mehr, wenn viele neue Funktionen verbaut werden). Dies ist deutlich größer als im CPU-Bereich, wo die einzelnen Zen-Chiplets Chipflächen von um die 80mm² belegen – aber jene werden auch in ganz anderen Stückzahlen benötigt, da gelten wohl etwas andere Regeln. Im Grafikchip-Bereich (und unter der 5nm-Fertigung) sieht AMD augenscheinlich für bis zu 80 Shader-Cluster weiterhin Vorteile im monolithischen Aufbau, oberhalb dessen hingegen im MultiChip-Ansatz. Dies bedeutet, dass das RDNA3-Portfolio unterhalb von Navi 33 dann genauso monolithisch aufgebaut sein sollte – wenngleich derzeit keinerlei Angaben über Chipdaten oder wenigstens zu weiteren Codenamen vorliegen, die nachfolgend genannten "Navi 34" und "Navi 35" rein spekuliert sind.

Genauso kann man allerdings inzwischen davon sprechen, dass zur kommenden RDNA3-Generation [1] beachtbar mehr konkrete Angaben sowie Leaks & Gerüchte vorliegen als denn zu nVidias nächster Grafikchip-Generation [9] (im Gaming-Bereich). Und dieser Umstand deutet normalerweise recht zielsicher darauf hin, wer in der Praxis früher im Markt steht – was in diesem Fall zugunsten von AMD spricht, gleichlautend auch zu Gerüchten über einen RDNA3-Start bereits im Frühsommer 2022 [10] sowie nVidias NextGen wohl erst im Jahr 2023 [11]. Gleichzeitig gilt jedoch auch, dass bei allen jüngeren Grafikchip-Generationen die Gerüchteküche zu AMD immer das Blaue vom Himmel versprochen hat, AMD dies jedoch zumeist nicht liefern konnte (und teilweise sogar deutlich daneben lag). Die gewisse Tendenz der Gerüchteküche, von AMD besonders viel und von nVidia besonders wenig anzunehmen [12], sollte bei allen Überlegungen nicht unbeachtet bleiben.