Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

AMD Hawaii - Radeon R9 290X, kompletní rozbor architektury

AMD Radeon R9 290 a R9 290X
GPU Hawaii je vydáno, Radeon R9 290X se dostává do prodeje a informační embargo padlo. Nabízíme vám tudíž náš tradiční rozbor architektury a novinek, které nová generace Radeonů přináší…

512bit sběrnice byla patrně největším překvapením celého čipu. Nebudeme-li počítat Hawaii, zapsaly se do historie zatím jen dva grafické čipy s paměťovým rozhraním této šířky a popravdě ani v jednom z případů nešlo o příliš šťastné řešení. Jako první s půlkilobitovou paměťovou dálnicí nastoupila R600 alias Radeon HD 2900XT. Sběrnice byla jako taková v pořádku, rychlá, plně funkční a s rozhraním podporujícím GDDR3 i rychlé GDDR4, ale zbytek jádra neměl výkon na to, aby dokázal potenciál až 128 GB/s využít více než ze třetiny. Zbytek zůstal na okrasu. Můžete si to představit jako osmiproudou dálnici bez omezení rychlosti... postavenou mezi dvěma vesnicemi.

ATi Radeon HD 2900 XT
ATi Radeon HD 2900 XT

Druhým pokusem byla GT200 alias GeForce GTX 280 od Nvidie. Ta je se svými 576 mm² doposud největším vyrobeným grafickým čipem a stejně jako do plochy byla monstrózní i do šířky paměťového rozhraní. Cílem Nvidie ovšem nebylo dosáhnout nějaké enormní datové propustnosti, pro kterou by nestačila užší sběrnice. Problémem bylo, že tehdejší paměťový řadič Nvidie podporoval jako minimum 4bit burst, přičemž jakékoli paměti rychlejší než GDDR3 (tzn. GDDR4 i GDDR5) jako minimum vyžadovaly 8bit burst. Pro Nvidii by kompatibilita s GDDR5 znamenala nejen vývoj paměťového rozhraní, které by s nimi bylo kompatibilní, ale také přepracování samostatného řadiče. Na to nebyl čas, a když nebylo možné požadované propustnosti dosáhnout použitím rychlých pamětí, musela nastoupit širší sběrnice. To se samozřejmě promítlo na ploše čipu a výrobních nákladech, což při prodejních cenách tlačených tehdejšími Radeony HD 4800 vyústilo v ekonomicky nejslabší období za historii společnosti.

Máme tu tedy dva scénáře - každý v jiném odstínu černé. Nyní je opět na tahu AMD a má poměrně dobře našlápnuto k tomu, aby „512bit prokletí“ překonala. Optimismus je na místě z jednoho prostého důvodu: Inženýrům se podařilo zoptimalizovat design této části čipu natolik, že 512bit rozhraní čipu Hawaii je o 20 % menší než 384bit rozhraní čipu Tahiti.

R7 R9 presentation 065

Nejen, že došlo ke zvýšení paměťové propustnosti, ale zároveň byly ušetřené tranzistory, které mohly být využity jinde. AMD mluví o 50% zvýšení efektivity na jednotku plochy, což můžeme vnímat buďto jako výborně vyladěný design na straně Hawaii, nebo jako přílišně konzervativní layout u Tahiti. Pravda bude, jako obvykle, někde uprostřed.

Pro zajímavost: Pokud bychom si chtěli porovnat efektivitu 1:1, tedy srovnávat jablka s jablky, museli bychom mluvit o stejně široké části řadiče - vezměme v úvahu např. jeden 128bit blok. Pokud bychom za základ (100 %) vzali 128bit blok z čipu Pitcairn (Radeon HD 7800), pak by 128bit blok čipu Tahiti (Radeon HD 7900) měřil 150 %, zatímco 128bit blok čipu Hawaii (Radeon R9 290~) pouze 90 %.

Je velmi pravděpodobné, že řadič Hawaii nebude stavěný na tak vysoké frekvence jako řadič Tahiti. Právě proto, že je ale menší (a zároveň širší) nepotřebuje nejrychlejší paměti podporovat. Otázkou ovšem zůstává, kde je reálný strop. Lze předpokládat, že frekvenční potenciál řadiče Hawaii bude přinejmenším srovnatelný s řadičem Pitcairn. Ten s Radeony HD 7800 běžel na 4800 MHz - s nástupem Radeonu R9 270X ale povýšil na 5600 MHz. Podle AMD nebyla podpora vyšších frekvencí implementována změnou na úrovni čipu (ten zůstal stejný), ale optimalizací návrhu PCB. Je proto pravděpodobné, že frekvence 5000 MHz pamětí Radeonů R9 290~ nebude stropem a čipu zůstane více než 500MHz rezerva (ať už pro OC edice, nebo jako další „plán B“).

R7 R9 presentation 064 L2 cache
L2 cache GPU Hawaii (pozn.: na obrázku se může jevit zdánlivě větší než ve skutečnosti)

Společně s paměťovou sběrnicí byla rozšířena i L2 cache ze 768 na rovných 1024 kB. Protože je cache svázána se strukturou řadiče, nedošlo jen ke zvýšení kapacity o třetinu, ale stejnou měrou narostla i její propustnost. Byť je ve většině schémat L2 cache zvěčněna jakožto monolit, je ve skutečnosti segmentovaná po 64kB blocích. Tato drobná nesrovnalost se vyskytovala i v diagramech všech předchozích čipů architektury GCN (na to jsme ale poukazovali již při jejím vydání). S ohledem na všechna uvedená čísla dosahuje datová propustnost mezi L1 a L2 až rovný TB/s.

Zdroje: 

AMD

Diskuse ke článku AMD Hawaii - Radeon R9 290X, kompletní rozbor architektury

Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 21:41 | Tralalák | Tak až dnes bolo TrueAudio (integrovaná high-end...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 17:00 | David Ježek | Já to 4k u R9 290(X) považuju jen za marketingový...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 16:11 | danieel | Nevyhoda: DP+HDMI. Lepsi by bylo kdyby karta...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 16:08 | PV | Uvádějí, že architektura směřuje k rozlišení 4k,...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 15:27 | no-X | Tabulka obsahuje parametry uvedené výrobcem při...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 14:56 | Robin Seina | Není mantle náhodou funkční pro celou platformu...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 14:18 | p z | AMD je v tej dva roky starej prezentacii asi...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 12:59 | Y | Co presne z celeho interfacu vyuzivaji se da...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 11:25 | Waffer47 | Dekuji za detailne spracovanou objizdku...
Čtvrtek, 24 Říjen 2013 - 10:58 | no-X | Když jsem tuto část článku připravoval, jedna věc...

Zobrazit diskusi