A卡新架構RDNA5通過新的雙發射流水線大幅提升遊戲着色器性能

AMD 正在對 RDNA 5 架構進行最終優化，其設計大概率已進入收尾階段。從提交至 LLVM 編譯器的更新補丁中我們獲悉，AMD 即將推出的 RDNA 5/UDNA 架構，將通過底層架構升級提升計算單元利用率，從而實現遊戲着色器性能的顯著躍升。

RDNA 5 架構的代號爲 GFX1310，它爲 Wave32 波前模式實現了全功能雙發射向量算術邏輯單元（VALU）流水線。該設計允許向量操作指令（VOP）同時下發至 GPU 的 X、Y 兩個算術邏輯單元（ALU）通道執行。全新設計擴大了支持雙發射的融合乘加（FMA）指令及其他向量操作指令的範圍，同時放寬了部分寄存器約束，讓編譯器和着色器代碼能夠在 Wave32 模式下執行更高密度的浮點運算。這意味着 RDNA 5 的 FP32（單精度浮點數）計算利用率將較前代實現大幅提升，重度依賴 FP32 計算的應用將獲得顯著收益，遊戲玩家也將迎來直觀的性能飛躍。

AMD 最早在 RDNA 3 架構（即 Radeon RX 7000 系列顯卡）中就引入了雙發射 VALU 設計，但這套流水線並未實現全功能落地。彼時的雙發射方案僅支持有限的向量操作指令子集，不包含多款核心的 FMA 指令變體，同時強制要求 Wave32 模式與嚴格的寄存器組分離，導致編譯器常常繞過該功能，驅動也未對其做完全的適配開放。

最終的結果是，絕大多數着色器無法利用 X/Y 通道的配對執行能力，實測 FP32 吞吐量往往遠低於硬件的理論峯值。

這一缺陷直接拖累了性能表現，削弱了顯卡的計算能力 —— 在重度依賴 FP32 計算的應用中尤爲明顯，而現代遊戲的頂點着色器、像素着色器，恰恰主要通過 FP32 計算完成處理。

藉助 RDNA 5 的全新設計，遊戲實際性能將能更貼近硬件的理論計算峯值。

AMD 計劃最快於今年正式發佈 RDNA 5 架構，該架構將搭載下一代神經渲染技術、基於機器學習的超分技術、多幀生成技術，以及通過 “FSR Diamond” 項目實現極致升級的進階光線追蹤技術。

期待該架構的最終落地，同時期待 AMD 憑藉這套全新的指令處理與架構設計，將要交出的性能目標。