◆ VLIW 5、VLIW 4再到non-VLIW的进化
有关AMD以及NVIDIA的GPU架构的讨论文章有过很多，以致于架构设计的不同也成为双方以及双方大军互相攻讦之处，技术上的细节先不去管他（包括笔者在内的大部分人也不懂这么多），我们只需要知道NVIDIA自从DX10统一渲染架构改走是1D标量、MIMD（多指令多数据）体系，而AMD从HD 2900开始的R600架构开始就是不断改良原先的4D矢量、SIMD（单指令多数据）体系。
VLIW 5：AMD图形架构的根基
即便流处理器单元数量翻了几番，目前AMD显卡的微观架构还是没有什么太大变化的。DX9及之前的显卡渲染要分为顶点渲染（vertex shader）和像素渲染（pixel shader），分别计算像素的位置参数XYZW以及色彩参数RGBA，正好都是4次运算，这就是图形计算的4D矢量运算，在DX10以前双方显卡比拼的就是vs单元和ps单元的数量，或许还有人记得评价显卡运算能力的一个重要参数---三角形生成能力。
到了DX10时代，微软的DX API取消了顶点渲染器和像素渲染器之分，改成统一处理器（Unitied Processor），图形渲染中标量运算越来越多，单纯的矢量运算分成在减少，为此NVIDIA推倒重来设计了G80这样的1D标量处理器，而AMD并未完全放弃4D矢量架构，而是在此基础上做了一些改良，增加了一个标量运算单元，AMD称之为Superscalar超标量单元，形成了4D+1D的矢量标量混合架构，这便是VLIW 5架构的由来。
 AMD显卡的主流架构依然是VLIW 5体系 |
所谓VLIW是Very Long Instruction Word（超长指令口令）的简称，它可以把需要的计算指令组合成适合4D+1D架构的长指令，这样理论上每个统一处理器秒周期可以执行5次计算，而这5个运算单元（ALU）只需要一个发射端口，电路设计简单多了，功耗和发热也容易控制，缺点就是依赖指令组合，一旦非最优指令组合，运算效率就低多了。
| VLIW 5架构由4个矢量单元外加1个标量单元组成，运算需要适当的指令组合 |
VLIW 4：HD 6900首次改变
虽说VLIW 5架构电路相对简单，增加数量也容易些，但是受限于工艺和晶体管规模，从HD 5870的1600个流处理器单元继续增加一倍进而生产下一代显卡也不可能了，而且流处理器数量越多，效率问题愈发严重，AMD必须要改革了。
在HD 6900系列显卡架构上，AMD就改进了VLIW 5架构，去掉了4D+1D中的1D单元，VLIW 5变成了VLIW 4，所以显卡的流处理器单元数量也不再是是5的整数倍，而是4的整数倍了。
| HD 6900系列显卡上开始使用VLIW 4架构，每个ALU单元的功能有所增强 |
准确来说，VLIW 4架构中的4个ALU单元不是前面所说的那个4D单元，而是4个1D单元，功能更强了，都可以执行原本只有VLIW 5架构的那个1D超标量单元才能执行的特殊函数操作，所以流处理器单元数量虽然少了，实际上性能更强了。
据AMD称，VLIW 5架构的运算效率实际只有70%左右，VLIW 4可以提高到80%，同样的核心面积下能带来10%的性能提升，简化了指令调度和寄存器管理，提升了逻辑电路利用率。
VLIW 4只是VLIW 5架构的一小步改变，但是代价也是高昂的，5到4的减少意味着每组流处理器所需的发射端、分支预测以及寄存器单元都要增加四分之一，以HD 6970为例，其晶体管数量以及核心面积从HD 5870的21.5亿/334平方毫米增加到26.4亿/389平方毫米，而TDP功耗也从188W增加到250W，成本和售价升高了。
VLIW 4架构只在三款HD 6900显卡上使用，并没有推广到中低端市场来，这主要是市场竞争因素所致，因为AMD的显卡在功耗和发热上同比NVIDIA的Fermi家族显卡还是要好一些，性能、价格则是各有所长，AMD并不需要急着推新架构显卡，HD 5770换个名字照样卖的很好。
VLIW 4架构未能普及，但是它注定要成为过渡架构了，因为使用AMD下一代显卡架构Graphic Core Next（简称GCN）的显卡即将上市了，相比VLIW 5/4只有70-80%的效率，GCN抛弃了VLIW体系，运算效率接近100%，走的也是MIMD体系了。
游客 2019-01-24 12:10
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游客 2017-06-11 14:31
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游客 2017-06-05 09:51
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游客 2012-11-26 07:41
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游客 2012-11-26 02:46
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超能网友终极杀人王 2012-01-09 00:21 | 加入黑名单
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超能网友终极杀人王 2011-12-30 13:49 | 加入黑名单
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游客 2011-12-29 11:28
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游客 2011-12-29 11:28
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游客 2011-12-25 12:38
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游客 2011-12-24 23:40
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游客 2011-12-24 19:37
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游客 2011-12-24 01:54
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游客 2011-12-24 01:54
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游客 2011-12-23 21:23
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我匿名了 2011-12-23 10:03
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游客 2011-12-22 18:05
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游客 2011-12-22 16:43
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超能网友管理员 2011-12-22 16:39 | 加入黑名单
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超能网友研究生 2011-12-22 16:26 | 加入黑名单
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超能网友终极杀人王 2011-12-22 16:09 | 加入黑名单
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