Geometrie, teselace

Teselační hysterie je díky bohu minulostí, přesto AMD věnovala nemalé úsilí zvýšení výkonu v tomto ohledu. To je důsledkem tří změn. Za prvé zdvojnásobením počtu geometrických jednotek oproti GPU Tahiti (2→4). Za druhé nechybí nic ze změn, které známé z GPU Hawaii, což je větší cache, využití LDS pro snížení objemů datových přenosů mimo čip a nechybí ani vylepšený buffering pro přenosy čip-paměť.

To by vysvětlovalo nárůst teselačního výkonu na úrovni 2,5 až 3-násobku čipu Tahiti, jenže jak vidíme z oficiálního grafu, při vyšších teselačních faktorech je nárůst výkonu až čtyřnásobný. To znamená, že je tu ještě třetí skupina změn, o které však AMD mlčí - snad si chce tyto detaily nechat na vydání další generace (R9 300) podobně jako tomu bylo při uvedení GPU Bonaire. Bez ohledu na to, jak bylo výsledku dosaženo, je výkonnostní nárůst zhruba dvojnásobný při nižších a čtyřnásobný při vyšších teselačních faktorech.

Energetická stránka, PowerTune

Oficiální data hovoří o poklesu TDP oproti Radeonu R9 280 (Tahiti) o 60 wattů. Protože každá karta využívá jiný systém řízení spotřeby, mohou být praktické rozdíly v různých situací odlišné. Přesto je pokles spotřeby ve 3D zátěži zřejmý. Mluvit o konkrétní generaci PowerTune asi nemá valný smysl, AMD připustila, že tuto technologii vylepšuje průběžně - i mezi čipy Bonaire a Hawaii, ač spadají oba do druhé generace GCN, jsou v technologii řízení spotřeby rozdíly.

Nechybí ZeroCore Power, která v případě nečinnosti automaticky vypíná GPU a chlazení, takže spotřeba celé grafické karty klesá pod 3 watty.

Součástí instrukčního setu třetí generace GCN jsou i nové 16bit FP i INT instrukce určené pro energeticky efektivnější multimediální operace a výpočetní nasazení. Při přehrávání videa s akcelerovaným post-processingem, převodu formátů videa a v dalších podobných situacích lze proto očekávat snížení enrgetických nároků.

Paměťová sběrnice a Delta Colour Compresion

Generaci GCN od vydání provází vývoj paměťového rozhraní, který má za cíl zajistit co nejvyšší efektivní paměťovou propustnost při zachování co nejnižší ceny. V případě čipu Tahiti to byla 384bit sběrnice kombinovaná s 32 ROP. Spojení ROP jednotek v neceločíselném poměru ke kanálům paměťového řadiče bylo zajištěné asociativním rozhraním. V případě čipu Hawaii zvolila AMD kombinaci 512bit sběrnice a 64 ROP, přičemž si dala záležet na optimalizaci samotného rozhraní, které tak i přes šířku 512 bitů bylo menší 384bitové u předchůdce. Pro čip Tonga by ale 512bit sběrnice byla i přesto příliš velká a náročná na množstvé křemíku, proto došlo na další změnu: Implementaci tak zvané delta komprese pro barevná data.

Grafické čipy už po léta pracují s komprimovaným texturami, podporují kompresi pro MSAA (anti-aliasing), existují různé metody pro optimalizaci či kompresi Z-dat, ale přenosy z/do frame-bufferu stále probíhaly nekomprimovaně. To mění právě delta- neboli rozdílová komprese. Jde o bezztrátový algoritmus, který funguje na principu ukládaní / načítání rozdílů namísto kompletních dat. Vede ke snížení objemů datových přenosů po sběrnici.

AMD pro ilustraci nárůstu efektivity použila skóre 3D Marku přepočtené na jednotku paměťové propustnosti. Efektivita Radeonu R9 285 je oproti předchůdci o 40 % vyšší, díky čemuž si může dovolit užší sběrnici bez negativních dopadů na výkon.

Rozdíl v efektivitě samozřejmě bude záviset na konkrétní aplikaci. Hru od hry a nastavení od nastavení se může lišit. Jak ale ukazují testy v reálných hrách, v průměru dokáže rozdílová komprese užší sběrnici přinejmenším vykompenzovat. Tato technologie na čas posune potřebu nasazení nové paměťové architektury (mluví se především o HBM) a v kombinaci s 512bit sběrnicí by mohla nabídnout potenciál i o ~50 % výkonnějších čipů postavených na pamětech GDDR5 (tedy bez HBM, ESRAM, EDRAM nebo jincýh exotických řešení).

Spekulace na téma větší L2 cache v oficiálních materiálech AMD ani nevyvrátila, ani nepotvrdila.