Novas GPUs RDNA 5 da AMD podem melhorar execução dual-issue e otimizar uso das unidades de shader

A próxima geração de GPUs Radeon da AMD promete ser um grande avanço em relação à RDNA 4. Um dos desafios que a equipe da AMD está enfrentando é a execução de dual issue, ou seja, a capacidade da GPU de executar duas instruções em um mesmo ciclo. Embora as placas da AMD já contassem com esse recurso desde a RDNA 3, regras rígidas de emparelhamento limitaram sua utilização, o que restringiu o desempenho teórico máximo. Rumores apontam que uma nova atualização do LLVM poderá resolver isso na RDNA 5.

De acordo com informações disponíveis em fóruns e comunidades gamers, a recente análise da equipe destacou que a nova versão faz referência a gfx13, derivada de gfx130, que corresponde à RDNA 5. A AMD aparenta estar introduzindo um novo formato de instrução chamado “VOPD3”, que foi projetado para melhorar a interação com o VALU de dual issue (Unidade Lógica Aritmética Vetorial; unidade de shader). Essa nova abordagem deverá facilitar mais o uso da execução em dual issue pelo compilador.

O sistema atual, conhecido como VOPD, funcionava principalmente com instruções de dois operandos, o que tornava mais difícil para os compiladores agendarem pares de instruções compatíveis. O VOPD3 ampliará essa capacidade para instruções de três operandos, permitindo operações como a multiplicação e adição fusível (FMA). De fato, a adição da instrução V_FMA_F32 nesta atualização já indica que ela estará presente na RDNA 5.

Essa mudança possibilitará uma execução de dual issue mais frequente, resultando em um aumento significativo no rendimento FP32 em diversas situações. As unidades de shader poderão concluir mais tarefas em menos tempo, tornando cada instrução mais eficiente. Esse aprimoramento pode beneficiar cenários exigentes de renderização, permitindo que mecanismos de jogos se otimizem para o VALU de dual issue.

Reduzir a quantidade de situações em que o emparelhamento falha devido a restrições é um passo crucial para tornar o hardware mais eficiente, ao invés de depender apenas de aumentos de IPC através do silício. As instruções FMA também desempenham um papel importante na renderização neural, então tecnologias como upscaling e geração de quadros podem se beneficiar, mesmo que o hardware em si não apresente um aumento de desempenho, já que a execução em dual issue melhora a eficiência.

Para mais detalhes, há um artigo que explora essas questões de forma mais densa. Vale mencionar que a RDNA 5 ainda está a algum tempo de distância, e atualizações mais voltadas ao consumidor, como contagens mais altas de núcleos, podem ser mais atrativas comercialmente. No entanto, a melhoria na capacidade de uma GPU atingir seu rendimento FP32 prometido de forma mais confiável é uma vitória arquitetônica significativa.