Содержание
- Часть 1 — Теория и архитектура
- Часть 2 — Практическое знакомство
- Часть 3 — Результаты игровых тестов (производительность)
Как и следовало ожидать, выпуском топового, самого мощного однопроцессорного ускорителя Radeon HD 7970 компания AMD не ограничилась, поскольку уже традиционно после последних цифр «70» в названии следуют «50». Иногда 50-я серия выходила одновременно с 70-й, но чаще — чуть позже. Не секрет, что для выпуска 50-х ускорителей используются те же ядра и даже та же PCB, что и для старших моделей. Просто ядра несколько урезаны по блокам, а также могут быть снижены частоты работы.
В точном соответствии с вышеизложенным алгоритмом, в свет вышел Radeon HD 7950, имеющий на борту такой же объем памяти и точно такую же шину обмена с памятью, как у Radeon HD 7970. А вот что у него урезано и как сильно, а также про то, чем привлекателен «младший брат», расскажем дальше.
Часть 1: Теория и архитектура
Многие пользователи после выхода первенца новой линейки в лице Radeon HD 7970 очень ждали выхода и младшей модификации видеокарты на этом GPU компании AMD. То есть на всё том же Tahiti, но в версии «Pro» — с урезанной производительностью, так как топовый вариант оказался слишком дорогим для масс. Основным вопросом, интересующим потенциальных покупателей таких решений, является степень «урезания» самого GPU, а также возможные изменения в подсистеме питания и снижение частот, которые в младших моделях наблюдаются вообще почти всегда.
Хотя Radeon HD 7970 был анонсирован ещё в 2011 году, его реальное появление в магазинах состоялось лишь после новогодних праздников, да и то — какое-то время наблюдалась явная нехватка и завышенные цены, как это часто бывает сразу после выпуска новой продукции. А младшей модели на том же GPU пришлось ждать до конца января уже нынешнего года. Хотя этот срок ни в коей мере не сравнится с многомесячным ожиданием первых GPU, произведённых по 28-нанометровым технологическим нормам. Основные трудности и задержки в освоении этого техпроцесса, похоже, более-менее закончились, и теперь компаниям AMD и Nvidia мешают разве что пока ещё низкие объёмы производства чипов по новому техпроцессу в целом.
Конечно, проблемы с новой продукцией не исчезли совсем, но анонс и выпуск нескольких моделей видеокарт на рынок уже вполне получился. Правда, только у AMD. Мы уже не раз писали о том, что именно эта компания является первопроходцем новых техпроцессов на рынке дискретных графических чипов. Все последние годы эта компания опережала своего практически единственного конкурента по внедрению новых технологий производства.
И вот, в конце января была анонсирована вторая модель видеокарты на мощнейшем GPU из линейки Radeon HD 7900. Новые решения компании AMD поддерживают все современные индустриальные стандарты: GDDR5, PCI Express 3.0 и даже будущие их версии — DirectX 11.1. Так как HD 7950 полностью повторяет возможности старшей модели, то перед прочтением этого материала вам будет полезно ознакомиться с подробной информацией о более ранних решениях компании:
- [22.12.11] AMD Radeon HD 7970 — новый однопроцессорный лидер 3D-графики
- [15.12.10] AMD Radeon HD 6950/6970: чуть слабее Geforce GTX 570/580, но и дешевле
- [22.10.10] AMD Radeon HD 6870 и HD 6850: теоретические сведения о новых решениях для среднего ценового сектора
- [23.09.09] ATI Radeon HD 5870: мощный удар из Канады — ATI (AMD) выпускает нового короля 3D-графики
- [20.04.09] ATI Radeon HD 4870 (RV770) — самый мощный однопроцессорный 3D-ускоритель AMD
Переходим к описанию технических характеристик анонсированной сегодня второй видеоплаты серии Radeon HD 7900, основанной на новом GPU с кодовым названием «Tahiti».
Графические ускорители серии Radeon HD 7900
- Кодовое имя чипа: «Tahiti Pro»
- Технология производства: 28 нм
- 4,3 млрд. транзисторов (более чем на 60% больше, чем у Cayman, и вдвое больше, чем у Cypress)
- Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
- Аппаратная поддержка DirectX 11.1, в том числе и шейдерной модели Shader Model 5.0
- 384-битная шина памяти: шесть контроллеров шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
- Частота ядра: 800 МГц (для Radeon HD 7950)
- 28 вычислительных блоков GCN, включающих 112 SIMD-ядер, состоящих в целом из 1792 ALU для расчётов с плавающей запятой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 и FP64 в рамках стандарта IEEE 754)
- 112 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
- 32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) — 128 отсчетов за такт
- Интегрированная поддержка шести мониторов, включая HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2
Спецификации видеокарты Radeon HD 7950
- Частота ядра: 800 МГц
- Количество универсальных процессоров: 1792
- Количество текстурных блоков: 112, блоков блендинга: 32
- Эффективная частота памяти: 5000 МГц (4×1250 МГц)
- Тип памяти: GDDR5
- Объем памяти: 3 гигабайта
- Пропускная способность памяти: 240 гигабайт в сек.
- Теоретическая максимальная скорость закраски: 25,6 гигапикселей в сек.
- Теоретическая скорость выборки текстур: 89,6 гигатекселей в сек.
- Два разъёма CrossFire
- Шина PCI Express 3.0
- Разъёмы: DVI Dual Link, HDMI 1.4, два Mini-DisplayPort 1.2
- Энергопотребление: от 3 до 200 Вт
- Два 6-контактных разъёма питания
- Двухслотовый дизайн
- Рекомендованная цена для рынка США: 449 долларов
Как видите, общий принцип наименования видеокарт у компании AMD остался привычным, продолжив тенденции предыдущих серий. Вторая топовая модель на базе одного GPU отличается от верхней лишь третьей цифрой в индексе: вместо 7 она стала 5. Radeon HD 7970 является наиболее производительным одночиповым решением, а младшая модель HD 7950, которую мы рассматриваем сегодня, уступает ей лишь чуть-чуть. Старшая HD 7970 не имеет конкурентов на рынке, а вот младшая явно призвана навязать жёсткую борьбу топовой плате Nvidia из старого поколения — Geforce GTX 580. У Nvidia своё 28-нанометровое решение всё ещё не готово, и его придётся ждать ещё какое-то время.
Рассматриваемая модель видеокарты AMD имеет такую же память GDDR5, как и старшее решение, и даже её объём пока что оставлен тем же — 3 гигабайта. Из-за 384-битной шины памяти, которая в Radeon HD 7950 не подверглась урезанию, на новую плату можно поставить или 1,5 ГБ или 3 ГБ памяти. Пока что вышли только модели с бо́льшим объёмом, хотя многим играм сегодня хватит и 1,5 ГБ (кроме случая сверхвысоких разрешений и мультимониторных систем). Планируется выпуск и младшей модели Radeon HD 7950, имеющей 1,5 ГБ памяти, но наверняка компания AMD захочет подождать свежего конкурента Nvidia.
Как и Radeon HD 7970, вторая видеокарта AMD из верхнего ценового диапазона имеет двухслотовую систему охлаждения, закрытую пластмассовым кожухом — но дизайн этого кожуха изменился. Впрочем, это неважно, так как многие производители выпускают платы с собственным дизайном системы охлаждения. Энергопотребление у новой модели на базе Tahiti снизилось, и ей вполне хватает двух 6-контактных разъёмов питания, вместо набора из одного 8-контактного и одного 6-контактного у HD 7970.
Архитектурные особенности Radeon HD 7950
В статье, посвящённой анонсу флагмана компании (Radeon HD 7970), мы тщательнейшим образом описали все особенности новой архитектуры Graphics Core Next (GCN), поэтому повторим лишь самую основу. Именно с Tahiti для AMD началась новая архитектурная эра, которая означает улучшения в возможности универсальных вычислений. Новые GPU компании предлагают отличные возможности и производительность не только при обработке графики, но и в неграфических вычислениях. Новый дизайн GPU хорошо подходит для смеси графических и универсальных вычислений, осуществляемых в мультизадачной среде, что становится всё актуальнее.
Предыдущие графические архитектуры компании AMD использовали архитектурные модели VLIW4 и VLIW5, являющиеся недостаточно эффективными для универсальных вычислений. А новая архитектура GCN предлагает заметное упрощение задачи оптимизации кода, упрощение разработки и поддержки, а также стабильную и предсказуемую производительность и в целом — достаточно высокую эффективность.
Базовым блоком в новой архитектуре является блок GCN, и из таких составляющих собраны все новые графические процессоры серии Southern Islands — уже анонсированные и будущие. Вычислительный блок GCN разделён на четыре подраздела, каждый из которых работает над своим потоком команд. Каждый блок GCN имеет выделенное локальное хранилище данных объёмом 64 КБ для обмена данными или расширения локального регистрового стека. Также блок имеет кэш-память первого уровня с возможностью чтения и записи и полноценный текстурный конвейер с блоками выборки и фильтрации. Каждый из имеющихся блоков GCN способен заниматься планированием и распределением команд сам, один вычислительный блок может исполнять до 32 независимых потоков команд.
На схеме «урезанного» графического процессора Radeon HD 7950 мы видим 28 активных вычислительных блоков архитектуры GCN из 32 физически имеющихся в чипе — то есть в случае с младшим решением серии было решено отключить четыре из них. Так как каждый блок GCN имеет в своём составе 16 текстурных блоков, итоговое количество TMU для новой модели составляет 112 блоков, что даёт производительность почти 90 гигатекселей/сек, что очень неплохо для конкурента Geforce GTX 580.
А вот количество блоков ROP и контроллеров памяти в HD 7950 не изменилось, их решили не урезать и оставить всё те же 32 и 6 штук соответственно. Поэтому видеочип Tahiti Pro имеет такую же 384-битную шину памяти, собранную из шести 64-битных каналов, как и топовое решение AMD. Видимо, больше всего от брака при производстве страдают именно вычислительные функциональные устройства, а всё остальное решили не урезать.
Мы не будем повторять всю ту массу информации о технологиях компании AMD, которые были внедрены и улучшены в новых видеочипах линейки Radeon HD 7000 (вот их неполный список: PowerTune, ZeroCore, Eyefinity 2.0, HD3D, Steady Video, улучшения качества текстурной фильтрации и т. п.), обо всём этом подробнейше написано в статье AMD Radeon HD 7970 — новый однопроцессорный лидер.
И после того, как мы теоретически познакомились с изменениями в характеристиках и функциональных возможностях Radeon HD 7950, настало время перейти к практике. Следующая часть материала традиционно посвящена практическому исследованию скорости рендеринга новой видеокарты AMD в чисто синтетических тестах. Хотя эти тесты будут не столь интересными, как при появлении первого GPU новой архитектуры, но всё же они могут дать ответы на некоторые вопросы. Плюс, будет интересно сравнить производительность младшего решения линейки Radeon HD 7900 со скоростью топового решения компании AMD и конкурирующих видеокарт Nvidia.
