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AMD RDNA CU (Compute Unit)（シーユー）
AMD RDNA / GCN GPU の基本処理単位。Stream Processors / Ray Accelerator / AI Accelerator / L0 Cache を統合、NVIDIA SM 相当。
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2026/5/15 更新
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アーキテクチャ
概要
AMD CU (Compute Unit) は AMD GPU の基本処理単位。GCN (Graphics Core Next・2011) で導入、RDNA (Radeon DNA・2019) で大幅再設計、RDNA 2 (2020)・RDNA 3 (2022)・RDNA 4 (2025) と進化。NVIDIA SM (Streaming Multiprocessor) と機能対応するブロック単位だが、内部構造・スループットは異なる。
CU 世代別構成
| 世代 | 年 | SP/CU | Ray Acc/CU | AI Acc/CU |
|---|---|---|---|---|
| GCN 1.0 | 2011 | 64 | - | - |
| GCN 5 (Vega) | 2017 | 64 | - | - |
| RDNA 1 | 2019 | 64 (Wave32 ×2) | - | - |
| RDNA 2 | 2020 | 64 | 1 | - |
| RDNA 3 | 2022 | 64+64 (Dual-issue) | 1.5 | 2 (WMMA) |
| RDNA 4 | 2025 | 128 | 2 | 2 (改良) |
RDNA 3 の革新
- Dual-issue Stream Processors: 1 CU で物理64 + 論理64 = 実効128 SP
- Chiplet 設計 (GCD + MCD)・後述
- AI Matrix Acceleration (WMMA) 追加
- Ray Accelerator 1.5世代
主要GPU の CU 構成
| GPU | CU数 | SP (理論) | Ray Acc | AI Acc |
|---|---|---|---|---|
| RX 7900 XTX | 96 | 12,288 (Dual) | 96 | 192 |
| RX 7900 XT | 84 | 10,752 | 84 | 168 |
| RX 7800 XT | 60 | 7,680 | 60 | 120 |
| RX 6900 XT | 80 | 5,120 | 80 | - |
| RX 9070 XT | 64? | 8,192? | 128? | 128? |
| MI300X (CDNA 3) | 304 | - | - | - |
SP (Stream Processor)
- 1 SP = 1 FP32/INT32 演算ユニット
- 64 SP/CU × Wave32 で同時実行
- RDNA 3 は Dual-issue で論理128
Ray Accelerator
- 1 CU あたり 1-2個
- Ray-Box / Ray-Triangle 交差判定HW
- 軽量設計でCU 内ハイブリッド (NVIDIA RT Core は独立)
- NVIDIA RT Core の約50-70%性能/単位
AI Accelerator (WMMA)
- RDNA 3 で初追加・1 CU 2個
- BF16 / INT8 / INT4 行列演算
- Wave32 単位の MMA 命令
- NVIDIA Tensor Core より少し低密度
関連用語との違い
- vs NVIDIA SM: 機能対応・内部構造異
- vs Intel Xe-Core: 同様階層
FAQ
Q1: なぜAMD はNVIDIA より RT 弱い? A: Ray Accelerator がCU 内ハイブリッド (RDNA 2-4世代)・NVIDIA RT Core は独立専用設計。Path Tracing で1.5-3倍差。
Q2: Dual-issue SP は本当に2倍? A: 命令種限定 (FP32 + FP32 / FP32 + INT32 等)。実ゲーム性能向上は15-25% (理論100% × 利用率)。
Q3: RDNA 4 改善点? A: SP数倍増 (1 CU 128 SP)・Ray Acc 強化 (2倍 / NVIDIA Gen3 相当)・AI Acc 改良。RX 9070 XT で RTX 5070 競合狙う。