A AMD publicou recentemente uma Patente para distribuir a carga de renderização em vários chiplets de GPU. Uma cena de jogo é dividida em blocos individuais e distribuída aos chiplets para otimizar o uso de shaders nos jogos. O binning de chiplet de dois estágios é usado para isso.

AMD publica patente para aplicação de chiplets de GPU para melhor uso da tecnologia shader

A nova patente publicada da AMD fornece mais informações sobre os planos da empresa para a tecnologia de GPU e CPU de próxima geração nos próximos anos. No final de junho, 54 pedidos de patentes foram aprovados para publicação. Não se sabe qual das mais de cinquenta patentes publicadas será utilizada nos planos da AMD. As aplicações discutidas nas patentes descrevem em detalhes as abordagens da empresa nos anos seguintes.

Um aplicativo observado pelo membro da comunidade @ETI1120 no site Base do Computadornúmero da patente US20220207827, discute dados de imagem críticos em dois estágios para rotear com eficiência as cargas de renderização de uma GPU em muitos chiplets. A CPU registrou isso no Escritório de Patentes dos EUA pela primeira vez no ano passado.

Quando os dados da imagem são rasterizados em uma GPU por padrão, a unidade de Sombreamento, também conhecida como ALU, faz o mesmo trabalho e atribui um nome de cor aos pixels individuais. Os polígonos texturizados encontrados no pixel específico em uma cena de jogo em particular são mapeados diretamente para o pixel. Afinal, a tarefa formulada retém princípios atípicos e difere apenas em outras texturas localizadas em outros pixels. Este método é chamado SIMD ou Instrução Única – Dados Múltiplos.

Na maioria dos jogos atuais, o sombreamento não é a única tarefa executada por uma GPU. Em vez disso, vários elementos de pós-processamento são inseridos após o sombreamento inicial. Exemplos de ações que a GPU adicionaria seriam anti-aliasing, sombreamento e oclusões do ambiente do jogo. No entanto, o ray tracing acontece junto com o sombreamento, o que cria um novo método de cálculo.

Se você falar sobre a GPU controlando os gráficos nos jogos atuais, a carga gerada pelo computador aumenta exponencialmente para milhares de unidades de processamento.

Para jogos em GPUs, essa carga de computação é dimensionada idealmente para vários milhares de unidades de computação. Isso difere dos processadores, pois os aplicativos devem ser especialmente escritos para adicionar mais núcleos. O agendador de CPU cria essa ação dividindo o trabalho da GPU em tarefas mais digeríveis a serem processadas pelas unidades de computação, também conhecidas como binning. A imagem do jogo é renderizada e depois dividida em blocos separados contendo um determinado número de pixels. O bloco é calculado por uma subunidade do processador gráfico, onde é então sincronizado e criado. Após esta ação, os pixels que aguardam para serem calculados são incluídos em um bloco até que a subunidade da placa gráfica seja finalmente utilizada. O poder de computação dos shaders, a largura de banda da memória e os tamanhos de cache são levados em consideração.

A AMD explica na patente que o compartilhamento e a conexão exigem uma conexão de dados completa e completa entre todos os elementos da GPU, o que é um problema. Links de dados fora do chip aumentaram a latência, tornando o processo mais lento.

As CPUs fizeram essa transição para chiplets sem esforço, pois podem enviar a tarefa por vários núcleos, tornando-os acessíveis ao chiplet. As GPUs não oferecem a mesma flexibilidade e colocam seu agendador comparável a um processador dual-core introdutório.

A AMD reconhece a necessidade e está tentando encontrar respostas para esses problemas alterando o pipeline de rasterização e enviando tarefas entre vários chiplets de GPU, semelhantes a CPUs. Isso requer uma tecnologia avançada de binning, que a empresa está introduzindo como “binning de dois níveis”, também conhecida como “binning híbrido”.

Com o hyper-binning, a divisão é processada em dois estágios separados, em vez de ser processada diretamente em blocos pixel a pixel. O primeiro passo é calcular a equação pegando um ambiente 3D e criando uma imagem 2D a partir do original. O estágio é chamado de sombreamento de vértice e é concluído antes da rasterização, e o processo é extremamente mínimo no primeiro chiplet da GPU. Uma vez que a cena do jogo está completa, ela começa a se agrupar, se desenvolver em caixas grosseiras e processá-las em um único chiplet de GPU. Em seguida, as tarefas de rotina, como rasterização e pós-processamento, podem começar.

Não se sabe quando a AMD pretende começar a usar esse novo processo ou se será aprovado. No entanto, isso nos dá um vislumbre do futuro do processamento de GPU mais eficiente.

Fontes de notícias: Base do Computador, Patentes online grátis