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AMD has published their Graphics Core Next Architecture: Generation 3 documentation for the "Vulcanic Islands" graphics processors that are used by Radeon R9 285 and APU Carrizo (GPU part).

To make it clear: websites refer to Vulcanic Islands as GCN 1.2, while Sea Islands’s microarchitecture is GCN 1.1 and Southern Islands is GCN 1.1, but official names from AMD are GCN3 (GIP v8), GCN2 (GIP v7) and GCN (GIP v6).

Volcanic Island Block Diagram AMD

This official instruction set architecture (ISA) public documentation comes about seven months after the Radeon R9 285 (Tonga PRO) began to ship and shows an evolution over che C.I. ISA Document. Most of the changes that come with GIP v8 are compute oriented.

Here's the Vulcanic Islands ISA Document in PDF (354-pages).

Differences Between GCN Generation 2 and 3 Devices

Important differences between Generation 2 and 3 GPUs

  • Data Parallel ALU operations improve “Scan” and cross-lane operations.
  • Scalar memory writes.
  • In Generation 2, a kernel could read from a scalar data cache to retrieve constant data. In Generation 3, that cache now supports reads and writes.
  • Compute kernel context switching.
  • Compute kernels now can be context-switched on and off the GPU.

Summary of kernel instruction change from Generation 2 to 3

  • Modified many of the microcode formats: VOP3A, VOP3B, LDS, GDS, MUBUF, MTBUF, MIMG, and EXP.
  • SMRD microcode format is replaced with SMEM, now supporting reads and writes.
  • VGPR Indexing for VALU instructions.
  • New Instructions
      • Scalar Memory Writes.
      • S_CMP_EQ_U64, S_CMP_NE_U64.
      • 16-bit floating point VALU instructions.
      • “SDWA” – Sub Dword Addressing allows access to bytes and words of VGPRs in VALU instructions.
      • “DPP” – Data Parallel Processing allows VALU instructions to access data from neighboring lanes.
      • V_PERM_B32.
      • DS_PERMUTE_RTN_B32, DS_BPERMPUTE_RTN_B32.
  • Removed Instructions
      • V_MAC_LEGACY_F32
      • V_CMPS* - now supported by V_CMP with the “clamp” bit set to 1.
      • V_MULLIT_F32.
      • V_{MIN, MAX, RCP, RSQ}_F32.
      • V_{LOG, RCP, RSQ}_CLAMP_F32.
      • V_{RCP, RSQ}_CLAMP_F64.
      • V_MUL_LO_I32 (it’s functionally identical to V_MUL_LO_U32).
      • All non-reverse shift instructions.
      • LDS and Memory atomics: MIN, MAX and CMPSWAP on F32 and F64
      • data.
  • Removed Image Data Formats
      • snorm_lz (aka: snorm_ogl)
      • ubnorm
      • ubnorm_nz (aka: ubnorm_ogl)
      • ubint
      • ubscaled
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Michele Carasia
Autore: Michele Carasia
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Schede video, CPU, overclock, videogames
E' stato newser e reviewer per importanti portali italiani occupandosi in particolare di schede video e processori. Appassionato anche di overclock e videogames.
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