AMDの新しいCDNA GPUはゲーマー向けRadeonグラフィックカードをどのように変えるのか

AMDは今週、同社のFinancial Analyst DayでRadeonとRyzenのロードマップに関する新情報を発表し、その将来像を垣間見せてくれました。多くの新情報が発表されましたが、PCWorldのGPU専門家である私にとって特に印象的だったのは、「CDNA」の発表です。これは、データセンター向けに構築された、コンピューティングに特化した新しいグラフィックアーキテクチャです。これは私が急に数字の分析に興味を持ったからではなく、コンシューマー向けとワークステーション向けの単一アーキテクチャを共有することで、Radeonグラフィックカードが長年にわたって顕著なメリットとデメリットを生み出してきたからです。

CDNAのデビューは、PCゲーマーが購入する「RDNA」ベースのコンシューマー向けRadeonグラフィックカードにどのような影響を与えるのでしょうか？確かなことはまだ分かりませんが、潜在的な影響についていくつか掘り下げてみたいと思います。

全てを支配する一つのアーチ

従来、AMDの各種Radeonグラフィックス製品は、各世代において同じ基盤アーキテクチャを採用していました。例えば、Radeon RX Vegaグラフィックスカード、革新的なRadeon Pro SSG、そしてRadeon InstinctサーバーアクセラレータはすべてAMDのVega GPUを採用していましたが、それぞれに提供されるソフトウェアと保証は異なります。一方、NVIDIAはデータセンター向けとコンシューマー向けグラフィックス製品向けに、それぞれ異なるGPU構成を提供しています。

AMD は、HBM 強化 Radeon Vega GPU をコンシューマーカード、ワークステーションカード、サーバーアクセラレータに使用しました。

単一のアーキテクチャを採用することで、AMDはコンシューマー、ワークステーション、データセンターといった複数の分野で、それぞれに特注のソリューションを開発するために多額の費用を費やすことなく競争することができました。GPUの開発は非常に高価です。正直なところ、AMDはRyzenの登場で立ち直る前は資金難に陥り、ほぼ（ほぼ）瀕死の状態だったため、複数の同時GPUアーキテクチャを開発する余裕はなかったかもしれません。同じパイを複数の部分に分割することは賢明な選択でした。しかし、それにはメリットとデメリットの両方がありました。

一方、同じGPUアーキテクチャをあらゆる場所で再利用しているため、AMDの各種Radeon GPU製品は、何でもできるものの、どれか一つに特化しているという状態になりがちでした。NVIDIAはデータセンターの精度に完璧に適合したTesla GPUを開発しましたが、Radeon Instinctカードにはゲームのレンダリングに適したハードウェアが搭載され、Radeonグラフィックスカードにはコンピューティングタスクに適した内部構造が組み込まれていました。

しかし、すべてが悪いわけではありません。数年前のビットコインマイニングブームの際、Radeonグラフィックカードがどれほど人気を集めたか覚えていますか？データ中心のRadeonグラフィックカードのおかげと言えるでしょう。同様に、AMDが非同期コンピューティングに力を入れたことで、Radeonの能力が活かされ、PCにおけるDirectX 12やVulkanといった技術の台頭を促しました。AMDはこれらのワークロードにおいて5年間も優位に立っていました。NVIDIAがAMDの非同期コンピューティング能力に追いついたのは、RTX 20シリーズグラフィックカードに搭載されたTuring GPUアーキテクチャのおかげです。

適切な仕事に適切なツール

しかし、状況は変わりつつあります。コンシューマー向けグラフィックカード向けのRDNAとコンピューティングタスク向けのCDNAにより、AMDはついにNvidiaが切り開いた道を歩み始めており、その過程でRadeonグラフィック製品全体がさらに進化するはずです。

「データセンター向けGPUは、コンシューマー向けグラフィックカードに必要な機能の多くを必要としないため、CNDAは良い動きです」と、Moor Insights & Strategyの主席アナリストであり、元AMD副社長でもあるパトリック・ムーアヘッド氏は電子メールでの声明で述べています。「これには、ディスプレイやピクセルレンダリングエンジン、レイトレーシングといった要素が含まれます。つまり、AMDはこれらの要素を削除し、テンソルOPSのようなデータセンターのパフォーマンスを向上させるゲートを追加することでコストを削減できるということです。AMDが今日までこれを実行できなかったのは、2つのアーキテクチャを持つ余裕がなかったためです。」

テスラポート — Tesla GPU にはビデオポートがありませんが、Nvidia はビデオポートのない GeForce グラフィックカードを出荷することはありません。

ゲームレンダリングに必要なビットをすべて削除することで、AMDはCDNA GPUのより多くのスペースを、その中心タスクであるコンピューティングワークロードを高速化するハードウェアに割り当てられるようになります。例えば、NvidiaのTesla GPUは、FP16の「倍精度」タスクにおいてGeForceグラフィックスカードよりもはるかに優れており、機械学習におけるパフォーマンスを大幅に向上させます。Teslaカードはビデオ出力すら備えていません。AMDのCDNAハードウェアもこれに追随する可能性があります。

逆に、Radeon GPUから演算処理中心のハードウェアの一部を廃止することで、AMDはデスクトップおよびノートPC向けグラフィックスカードを最適化し、ゲームパフォーマンスを向上させることができるかもしれません。RDNA2アーキテクチャをベースにしたグラフィックスカードは2020年にPCに登場し、リアルタイムレイトレーシング、第1世代「Navi」RDNA GPUと比較してワットあたりのパフォーマンスが50%も向上し、「Big Navi」を何らかの形でハイエンドゲーミングに復活させると期待されています。

レイトレーシングは RDNA2 で導入されますが、必ずしも CDNA にも導入されるわけではありません。

「データセンター向け機能を削除することで、AMDはより多くのゲーミング機能を追加できます」とムーアヘッド氏はメールで語った。「例えば、RDNAシリコンの10%がデータセンター向け（仮想化など）だったとしたら、AMDは他の条件が同じであれば、ゲーミング専用機能のためにダイ面積を10%増やすことができます。その10%は、レイトレーシング機能やシェーダー演算ユニットの増強などに充てられるでしょう。」

AMDは今のところ、NVIDIAが誇るGeForce RTX 2080 Tiに迫る性能を持っていません。ましてや、NVIDIAが今年後半に発表すると噂されている次世代「Ampere」GPUの後継機となると、なおさらです。とはいえ、CDNAの導入によってAMDがRDNA2 GPUから不要な演算ハードウェアを大量に削減し、そのスペースをよりゲーマー向けの機能で埋められるのであれば、AMDのコンシューマー向けRadeonグラフィックスカードは抜本的に刷新され、以前よりもはるかに強力な新製品が誕生するかもしれません。特に、AMDがFinancial Analyst Dayで予告したワット当たり性能50%の向上を実現できれば、その期待は高まります。

AMDの現行RDNA Radeon RX 5700シリーズグラフィックスカードは、データセンター向けGPUとアーキテクチャを共有しているにもかかわらず、1440pゲーミングの王者です。AMDが後継機に、消費電力を抑えつつ、さらに多くのゲーマー向けテクノロジーを投入できたら？うわー、すごい！

まだ期待しすぎないでください。でも、幸運を祈って待っていてください。これはあくまで推測に過ぎないことをお忘れなく。AMDは、CDNAの導入がコンシューマー向けRDNAグラフィックカードの設計に実質的な変化をもたらすとは明言しておらず、ましてやRDNA2 GPUが影響を受けるとは断言していません。CDNAとRDNAが大きく異なるようになるには数年かかる可能性があります。しかし、CDNAとCDNA 2はどちらも2022年より前に発売される予定なので、その可能性は低いでしょう。

AMDは、次世代RDNA2グラフィックスカードが年末までに発売される予定だと述べました。これはおそらく年末に近い時期になると思われます。それまでの間、AMDのFinancial Analyst Dayで発表されたすべての内容と、Microsoftの最近のXbox Series XのティーザーからRDNA2ベースのRadeonグラフィックスカードについて何がわかるかについての記事をぜひご覧ください。