Компьютерра PDA N119 (02.07.2011-08.07.2011) - [22]
Графические процессоры AMD Radeon HD 6000
Автор: Олег Нечай
Опубликовано 07 июля 2011 года
Замену выпускавшейся с сентября 2009 серии графических процессоров R800 (кодовое название Evergreen), известных под маркой Radeon 5xxx, планировалось представить осенью 2010 года. При этом новые чипы должны были выпускаться уже не по 40-нм, а по более тонкой 32-нм технологии. Однако компания TSMC, на мощностях которой размещают заказы как AMD, так и NVIDIA, после не слишком удачного запуска приняла решение отказаться от дальнейшего внедрения этого техпроцесса и сосредоточиться на подготовке к 28-нм технологическим нормам. В результате инженерам AMD пришлось менять конструкцию уже готовых к производству чипов, и первыми на рынке появились не флагманские ускорители, а видеокарты среднего класса.
Новая микроархитектура получила кодовое название Northern Islands ("северные острова"), причём вошедшие в серию Radeon HD 6000 графические процессоры по сути разделились на два разных семейства: одно из них фактически представляет собой микросхемы предыдущего поколения с минимальными конструктивными доработками (Juniper, Turks, Caicos, Barts), а второе - это серьёзно переработанные Cypress с вычислительными процессорами на основе архитектуры VLIW4 (Cayman и Antilles).
AMD Radeon HD 6000 стали первыми графическими процессорами компании, из логотипа и из названия которых полностью исчезло какое-либо упоминание об ATI, канадском разработчике видеокарт, купленном AMD в 2006 году. Карты предыдущей серии носили официальное название ATI Radeon HD 5000.
Поговорим об архитектурных отличиях семейства Radeon HD 6000 от ускорителей предыдущего поколения. Интересующихся конструктивными особенностями Radeon HD 5000 отсылаем к подробной статье о микроархитектуре R800.
Начнём с графических процессоров Barts, на основе которых выпускаются видеокарты AMD Radeon HD 68xx. Обратимся к блок-схеме этого чипа.
Нетрудно заметить, что в новой микросхеме уменьшилось общее число универсальных процессоров (унифицированных шейдеров): до 1120 по сравнению с 1600 в Cypress. В чипе 14 SIMD-ядер, каждое из которых состоит из 16 блоков суперскалярных потоковых процессоров по пять вычислительных ядер ALU (архитектура VLIW5). Число блоков текстурирования - 56, на каждый SIMD-блок приходится по четыре текстурных. Для связи с видеопамятью типа GDDR5 применяется 256-битная шина с четырьмя 64-разрядными двухканальными контроллерами.
Инженеры AMD не ограничились чисто количественными сокращениями SIMD-ядер, в Barts были внесены и качественные изменения. Главное из них - обновлённый аппаратный движок тесселяции 7-го поколения (по неким внутренним подсчётам AMD). Разработчики говорят об улучшенных механизмах управления потоками и буферизации и утверждают, что по геометрической производительности новый движок не уступает тесселятору чипов NVIDIA на архитектуре Fermi, ранее значительно опережавшему решения AMD. В качестве фактора тесселяции было выбрано значение в 16 пикселей: более «мелкие» полигоны способны лишь тормозить расчёты, не давая принципиального повышения качества изображения.
В Barts также доработаны алгоритмы анизотропной фильтрации и реализован новый механизм сглаживания Morphological Anti-Aliasing (MLAA). Фактически это программный фильтр пост-обработки для двухмерного изображения, рассчитывающий «полутоновые» переходы между пикселями и делающий картинку более естественной.
Из важнейших аппаратных изменений необходимо упомянуть также уницифированный модуль видеодекодера третьего поколения (UVD3), способный аппаратно декодировать не только традиционные форматы H.264 или MPEG-2, но и MPEG-4 (DivX/XviD) и Blu-ray, включая Blu-ray 3D. UVD3 реализован во всех чипах нового поколения, за исключением Radeon HD 6750 и HD 6770 на базе старых микросхем Juniper, где применяется UVD2. Поддерживаются самые свежие версии цифровых видеоинтерфейсов: DisplayPort 1.2 и HDMI 1.4a (с возможностью передачи 3D-видео).
На интерфейсах стоит остановиться отдельно, поскольку все карты серии Radeon HD 6000, включая самые доступные, поддерживают фирменную технологию AMD Eyefinity, позволяющей за счёт вывода нескольких каналов по шине DisplayPort подключать к одному разъёму сразу несколько мониторов. Пропускной способности интерфейса DisplayPort 1.2 достаточно для одновременного подключения к одному порту четырёх дисплеев. Возможны две конфигурации: использование специального хаба (разветвителя) оснащённого набором различных интерфейсов (DP, VGA, DVI или HDMI), либо последовательное соединение дисплеев, полностью совместимых с DisplayPort 1.2, то есть имеющих как входы, так и выходы DP.
Наконец, была переименована технология неграфических вычислений ATI Stream, которая теперь официально называется AMD Accelerated Parallell Processing. Принципиальных аппаратных доработок здесь нет, всё так же поддерживаются API OpenCL и DirectCompute.
Графический процессор Juniper не претерпел никаких изменений: это всё тот же урезанный Cypress с 10 SIMD-ядрами и видеодекодером UVD2, а чипы Radeon HD 6770 и HD 6750 в действительности представляют собой переименованные Radeon HD 5770 и 5770. Единственное отличие - поддержка HDMI 1.4, но неполная, без возможности работы с 3D-видео, которую даёт UVD3.
