Arkkitehtuuri

Olemme nähneet Radeon-malliston päivittyvän noin vuoden syklillä. Uudistuksiin on otettu mukaan myös uusi valmistustekniikka. Radeon HD 6800 –sarjalaisten kohdalla kuitenkin käytetään vanhaa TSMC:n 40 nanometrin tekniikkaa, jota käytettiin jo huhtikuussa 2009 julkistetussa Radeon HD 4770:ssa. Samaa prosessia hyödynnettiin koko Radeon HD 5000 –sarjassa. Nyt se kierrätetään Radeon HD 6800 -ohjaimiin. AMD:n GPU-jaoston CTO Eric Demersin mukaan tällä kertaa vanhassa oli vara parempi taloudellisesta näkökulmasta. Prosessien saantojen perusteella yhtiö joutui päättämään käyttääkö 32 nanometrin prosessia, jolla saataisiin samalla hinnalla kaksi GPU:ta kuin 40 nanometrin prosessilla saadaan kolme ohjainta. AMD:n odotetaan nyt hyppäävän suoraan 28 nanometrin prosessiin ja jättävän 32 nanometrin kokonaan väliin.



Uskomme sinulla olevan tuskallisia hetkiä yrittäessäsi löytää eroja Radeon HD 6800-sarjan ja Radeon HD 5800 –sarjan ohjainten välillä. Siksi päätimme koota taulukon, josta saat tiedot nopeasti selville. SIMD-moottorien perusteella uudet Bartsit näyttävät selvästi heikommilta kuin Radeon HD 5870:



Radeon HD 6870:ssa on 14 SIMD-moottoria, joissa kussakin on neljä teksuutiyksikköä ja 16 stream-prosessoria. Jokainen stream-prosessori on aseistettu viidellä ALU-yksiköllä (eli stream-ytimellä). Lopputuloksena on 1120 stream-ydintä ja 56 tekstuuriyksikköä. GPU lähettää ulostulevan signaalin renderöinnin taustaosien kautta, joissa kussakin on kahdeksan ROP-yksikköä. Yhteensä ROP-yksikköjä on siis 32 kappaletta. Neljä 64-bittistä muistinohjainta muodostavat 256-bittisen muistikaistan.

Kuullostaako tutulta? Niin pitäisikin, sillä Radeon HD 6870 on kriittisimmiltä osilta samanlainen kuin Radeon HD 5830, jossa vain on kaksi kertaa enemmän renderöinnin taustaosia. Toisin nähtynä Radeon HD 6870 on taustaosien suhteen samanlainen kuin 5870, mutta vähemmällä stream-ydinten määrällä. Radeon HD 5830:n julkaisun aikaan emme pitäneet yhtään päätöksestä puolittaa ROP-yksiköiden määrän. Nyt näemme 6870:n kautta mihin 32 ROP-yksiköllä varustettu Radeon HD 5830 olisi pärjännyt.

Suorituskykyyn vaikuttaa vielä yksi tärkeä osa, nimittäin kellotaajuus. Vaikka käytössä onkin edelleen 40 nanometrin prosessi, niin yksinkertaisemman rakenteensa ansiosta Barts-ytimet on saatu toimimaan korkeammalla (900 MHz) taajuudella kuin 5830 tai 5850. Taajuuksien perusteella voimme odottaa 25 prosenttia parempaa geometrista suorituskykyä kuin 725 megahertsin taajuudella toimivalla Radeon HD 5850. Toisaalta samaan aikaan 6870:n tekstuuri- ja ALU-yksikköjen puute (verrattuna 5850:een) heikentää suorituskykyä.

Näistä voimme päätellä, että Radeon HD 6870 suoriutuu hieman paremmin kuin Radeon HD 5850, mutta tekee sen 25 prosenttia pienemmällä piin tarpeella, joten lepokulutus on alhaisempi ja samalla tuotantokustannuksetkin ovat alhaisemmat. Molemmat hyödyttävät kuluttajaa. Radeon HD 6870:n muistit toimivat 1050 megahertsin taajuudella eli hieman nopeammin kuin 5850:n muistit (1000 MHz). Radeon HD 6870:n suositushinnaksi on annettu 240 dollaria eli se on inan edullisempi kuin 260 dollaria maksava Radeon HD 5850.

Toinen AMD:n RV870-GPU:hun perustuva tuotejulkaisu on Radeon HD 6850. Ainoa ero näiden kahden uuden näytönohjaimen välillä on se, että 6850:ssä on kaksi SIMD-moottoria vähemmän (yht. 12) eli stream-ytimiä on 960 ja teksuutiyksikköjä on 48. Ytimen kellotaajuus on laskettu 775 MHz:iin, mutta kaikki renderöinnin taustaosat ovat onneksi jätetty rauhaan. Tuloksena pitäisi olla selvästi Radeon HD 5830:tä nopeampi näytönohjain. AMD:n suositushinta Radeon HD 6850:lle on 180 dollaria ja Radeon HD 5830:tä myydään joissain paikoin samoihin hintoihin, mutta yleensä hinta on 200 dollarin pinnassa. Radeon HD 6850:n pahin vastustaja tulee Nvidialta, mihin palaamme myöhemmin tarkemmin.

Tesselointi

Pintapuolisesti molemmat Barts-pohjaiset SKU:t perustuvat ainakin arkkitehtuurinsa perusteella voimakkaasti Cypressiin. AMD:n insinöörit ovat vakuuttaneet meidät että merkittäviä uudistuksia on tehty ja ominaisuuksia on lisätty. Suorituskyvyn kannalta kaikkein suurin uudistus lienee parannettu tesselointiyksikkö. Yhtiön mukaan parannettu säikeiden hallinta ja puskurointi ovat tuottaneet 1,5-2 kertaa paremman suorituskyvyn. Tarkastelimme tilannetta Unigine Heaven -testillä:




Kaavioista ylempi näyttää tulokset kun tesselaatio ei ole käytössä ja jälkimmäinen kun käytössä oli normaali tesselaatiotaso. Tesselaation käyttöä edustavasta kaaviosta näemme että Radeon HD 6850 saavuttaa Radeon HD 5850 –ohjaimen suorituskyvyn ja Radeon HD 6870 päihittää kaikki Radeonit.

Aihe on hyvin herkkä AMD:lle. Nvidia kävi GF100:n julkaisun myötä suoraan AMD:n kurkuun käsiksi väittäen AMD:n käyttämän tesselaation olevan surkea skaalautumisessa. Nvidia otti erilaisen lähestymistavan ottamalla käyttöön Polymorph Enginet, jotka löytyvät jokaisesta SM-moduulista. Rinnakkaislaskentaa hyödyntävä geometriamallintaminen on Nvidian mukaan on uusin askel kohti aiempaa realistisempaa grafiikkaa. AMD puolusti yhden yksikön malliaan sillä, että se on itseasiassa paljon tehokkaampi tapa.

Loppujen lopuksi Nvidia päihittää yhä edelleen AMD:n tesseloinnissa. Emme ole kuitenkaan saaneet käsiimme sellaista peliä, joka pystyisi hyödyntämään kaikkea Nvidian potentiaalia geometriamallintamisessa. Kuulemamme mukaan Nvidia on lirkutellut Ubisoftin suuntaan HAWX 2:n kohdalla, että AMD:n ohjaimet suoriutuisivat mahdollisimman huonosti pelissä. Tämä voi kääntyä Nvidian kannalta voitolliseksi, vaikka kyse olisikin salamyhkäisestä sponsoroinnista. Jää nähtäväksi mitä AMD saa puristettua kehittäjistään geometrisen mallintamisen suhteen.