Первой видеокартой в семействе Vega стала профессиональная модель Vega Frontier Edition, представленная 27 июня 2017 года. Она получила синий металлический кожух и сразу 16 ГБ новейшей памяти HBM2. Впрочем, AMD не заставила геймеров долго ждать более подходящих под их нужды видеокарт и всего через месяц, 30 июля 2017 года, на мероприятии SIGGRAPH представила новые высокопроизводительные игровые продукты Radeon Vega 56 и Vega 64. В продажу они поступили уже через неделю.

Число в индексах Vega указывает на количество активных вычислительных блоков (NCU). Следовательно, чтобы узнать, сколько в чипе шейдерных процессоров, нужно умножить этот индекс на 64.

На тот момент в верхнем ценовом сегменте безраздельно властвовали видеокарты Nvidia GeForce GTX 1080 и 1080 Ti, а AMD могла конкурировать с «зелеными» лишь в среднем классе при помощи своих обновленных ядер Polaris (Radeon RX 570 и 580). Поэтому после не очень удачной линейки Radeon Fury (ядро Fiji) геймеры и фанаты AMD с нетерпением ждали анонса нового «крупного ядра» Vega 10 с надеждой на возвращение конкуренции и, как следствие, снижение цен.

Vega сохранила приверженность архитектуре GCN, которая хоть и доросла до пятого поколения (версии 1.4), но не получила каких-то кардинальных изменений. Главной вычислительной структурой GCN является NCU (Next-generation Compute Unit, – вычислительный блок следующего поколения). В прошлых версиях GCN он назывался просто CU, но приставку «Next-generation» AMD добавила специально, чтобы отразить крупные изменения на уровне архитектуры задания инструкций (ISA). Так, в пятом поколении GCN разработчики внедрили в ISA новые форматы данных и сразу 40 новых инструкций.

Блоки NCU разделены на четыре массива (шейдерных конвейера), у каждого из которых есть собственные пиксельные движки и блок обработки геометрии. Один NCU состоит из 64-х шейдерных АЛУ, которые могут выполнять за такт до 128 операций с числами с плавающей запятой одинарной точности. При необходимости АЛУ также умеют комбинировать операции сниженной разрядности для увеличения общей пропускной способности. То есть при переходе к половинной точности FP16 конвейер будет выполнять уже 256 операций. Аналогично работают и целочисленные операции, для которых была добавлена поддержка 8-ми, 16-ти и 32-битной точности.

В каждом шейдерном движке Vega, как и у Polaris, находится по одному геометрическому блоку, однако тут его пропускная способность составляет 11 полигонов за такт вместо 4. Добиться такого существенного повышения производительности AMD удалось благодаря замене некоторых фиксированных стадий геометрического конвейера на программируемые шейдеры для обработки примитивов. Их можно задействовать, к примеру, для тесселяции или одновременного просчета нескольких проекций одной сцены. Чтобы устранить возможные простои геометрического конвейера, AMD добавила в конструкцию ядра новый блок IWD (Intelligent Workload Distributor, – интеллектуальный распределитель нагрузки). Он следит за балансом нагрузки между разными геометрическими движками, выполняет функции планировщика операций и группирует мелкие примитивы в SIMD-инструкциях.

Для экономии пропускной способности при обработке пикселов, в Vega был добавлен тайловый метод рендеринга (как в мобильных GPU), активируемый на уровне драйвера. Это помогло сократить количество обращений к данным в оперативной памяти видеокарты и повысить производительность. При тайловом подходе каждый кадр обрабатывается в два этапа: сначала окно проекции разбивается на квадраты (тайлы) со стороной 16 или 32 пиксела, и движок индексирует все полигоны, попадающие в проекции этих квадратов. Затем для каждого тайла выполняется полный цикл рендеринга, а итоговый результат собирается в единый кадр. При этом драйвер проводит предварительную сортировку полигонов, что позволяет оптимизировать работу алгоритма.

Для связи всех внутренних блоков в графическом процессоре AMD применила шину Infinity Fabric, уже знакомую пользователям по процессорам Ryzen. Таким образом, компания изначально заложила основу для дальнейшей интеграции графических чипов семейства Vega в свои новые APU Raven Ridge.

Архитектура памяти у Vega тоже подверглась крупной переработке. AMD не стала отказываться от дорогой, но очень быстрой памяти HBM, которую использовала в Fiji. Напротив, чип Vega для игровых видеокарт получил два стека новой памяти HBM2, обладающей вдвое большей плотностью. Это позволило сократить количество стеков памяти на подложке с четырех до двух, а следовательно, упростить разводку соединений и конструкцию всего чипа в целом.

Ещё в чип Vega был добавлен контроллер кэша с высокой пропускной способностью HBCC (High-Bandwidth Cache Controller), который позволил объединять различные типы памяти: HBM2, DDR, NAND Flash и даже HDD в сетевых хранилищах в общее адресное пространство размером до 512 ТБ. Принцип работы с данными в таком режиме AMD позаимствовала у своих центральных процессоров: данные разбиваются на «страницы» разного объема, которые затем подгружаются в кэш по запросу графического конвейера.

Флагманский ГП Vega 10 сохранил такое же количество шейдерных процессоров, что и у его предшественника Fuji – 4096 штук, хотя число транзисторов на кристалле увеличилось с 8,9 до 12,5 млрд. штук. Часть из 3,6 млрд. пошла на удвоение объема кэш-памяти второго уровня и реализацию тайлового рендеринга, однако большинство транзисторов пришлось задействовать в дополнительных стадиях графического конвейера, чтобы повысить рабочую частоту ядра.

Старшая игровая видеокарта Radeon RX Vega 64 была выпущена в версиях с воздушным и водяным охлаждением. У первой из них базовая частота ядра составила 1247 МГц, тогда как необслуживаемая СВО позволила AMD применить заводской разгон до 1406 МГц. Тем не менее, по производительности Vega 64 удалось добраться лишь до уровня «обычной» GeForce GTX 1080. А если сравнить энергопотребление этих двух карт (295 Вт у Vega 64 против 180 Вт у GTX 1080), то можно констатировать полный провал AMD по такому важному параметру как производительность на ватт.

Хронология появления настольных видеокарт Vega такова:

• 27 июня 2017 года – представлена профессиональная модель Radeon Vega Frontier Edition.
• 14 июля 2017 года компанию ей составили Radeon Pro Vega 64 и Vega Frontier Edition Watercooled, снабженная штатной системой водяного охлаждения.
• 7 августа появляются игровые модели Radeon RX Vega 64 и Vega При этом старшая карта получила сразу три разновидности: «обычную» с черным кожухом, «лимитированную» с серебристым кожухом и «водяную» – с серебристым кожухом и необслуживаемой СВО.

Помимо десктопных высокопроизводительных видеокарт в семейство Vega также вошли многочисленные видеочипы для процессоров APU Ryzen и ноутбуков:

• 26 октября 2017 появились первые мобильные APU Raven Ridge: Ryzen 5 2500U со встроенной графикой Vega Mobile 8 и Ryzen 7 2700U с графикой Vega Mobile
• 8 января 2018 года AMD выпустила мобильные процессоры Ryzen 3 2200U и 2300U. Первый получил графику Vega Mobile 3, а второй – более производительную Vega Mobile
• 13 февраля 2018 года состоялся формальный анонс новых настольных APU, относящихся к семейству Ryzen. Эти процессоры также получили графику Vega: старший Ryzen 5 2400G – RX Vega 11 с 704-я потоковыми процессорами, а младший Ryzen 3 2200G– RX Vega 8 с 512-ю процессорами.
• В начале июня 2018 года на выставке Computex были анонсированы младшие APU Athlon 200GE и Athlon PRO 200GE. Они получили графику RX Vega 3 со 192-я шейдерными блоками.
• 10 сентября 2018 года вышел самый производительный мобильный APU из двухтысячной серии – Ryzen 7 2800H с графикой Vega Mobile
• Наконец, 30 октября 2018 года AMD представила две мобильные видеокарты для ноутбуков Apple MacBook Pro 15: Radeon Pro Vega 16 и Radeon Pro Vega 20. В основу обеих легло ядро под кодовым именем Vega 12. Старшая модель получила 1280 шейдерных процессоров, а младшая – 1024.

Видеокарты серии Radeon Vega в коллекции:

• Radeon Pro Vega 20 ES