Seznam kapitol
ATi dnes vstoupilo do další etapy své historie a představilo řadu grafických čipů nové generace Radeon X1000, které jsou postaveny na moderní architektuře a pokryjí celé cenové spektrum. Podíváme se detailně na uspořádání 3D pipeline a všechny novinky.
Základní informace
Na této stránce se pokusím shrnout základní informace pro středně graficky vzdělané čtenáře. Následující strany jsou již detailnějším popisem architektury pro ty, kteří toho již o 3D pipeline vědí více. Následují ale i kapitoly opět pro laiky.
Kde začít jinde než u názvu. Zatímco kódové označení R520 znělo éterem již dlouho předem, o oficiálním názvu se jen spekulovalo a předpokládám, že ani ATi nemělo samo jasno. Nakonec je nová rodina pojmenována jako
Radeon X1300, X1600 a X1800
, což se někomu líbit může, ale zatím se název příliš neujal. Jedná se o logickou posloupnost - po Radeonech řady 9xxx následovaly Xxxx (římských 10) a nyní tedy přichází X1xxx. Osobně mi to přijde pro novou architekturu poněkud neadekvátní, ale přeci jen je to záležitost ATi.
Radeon X1800XT s dvouslotovým chladičem
Pro přehled specifikací jsem pro vás připravil tabulky se základními údaji a srovnáním s ostatními čipy. Nejdříve se podíváme na vlajkovou loď Radeon X1800XL a XT, na ostatní přijde řada později.
| ATi Radeon X850XT PE | ATi Radeon X1800XL | ATi Radeon X1800XT | nVidia GeForce 7800 GTX |
| Grafické jádro | R480 | R520 | G70 | |
| Výrobní proces | 130nm TSMC | 90nm TSMC (UMC?) | 110nm TSMC | |
| Počet tranzistorů | 160 milionů | 320 milionů | 302 milionů | |
| Frekvence jádra | 540MHz | 500MHz | 625MHz | 430MHz |
| Frekvence paměti | 590MHz (1,18GHz DDR) | 500MHz (1,0GHz DDR) | 750MHz (1,5GHz DDR) | 600MHz (1,2GHz DDR) |
| Velikost paměti | 256MB | 256MB | 256/512MB | 256/512MB |
| Paměťová sběrnice | 256-bit GDDR3 | 256-bit GDDR3 | 256-bit GDDR3 | 256-bit GDDR3 |
| Propustnost pamětí | 37,8 GB/s | 32,0 GB/s | 48,0 GB/s | 38,4 GB/s |
| Pixel fillrate | 8,6 Gpixel/s | 8,0 Gpixel/s | 10,0 Gpixel/s | 6,9 Gpixel/s |
| Texel fillrate | 8,6 Gpixel/s | 8,0 Gpixel/s | 10,0 Gpixel/s | 10,3 Gpixel/s |
| Počet pixel shaderů | 16 | 16* | 24 | |
| Počet TMU | 16 | 16* | 24 | |
| Vertex shadery | 6 | 8 | 8 | |
| Podpora DirectX | 9.0b SM2.0+ | 9.0c SM3.0 | 9.0c SM3.0 | |
| Přesnost pixel pipelines | FP24 | FP32 | FP32 | |
| Způsob FSAA | 2x/4x/6x sparce sample MSAA, Temporal AA | 2x/4x/6x sparce sample MSAA, Temporal AA, Adaptive AA | 2x/4x RGMS, 8x (4xRGMS+2xSS), Transparent AA | |
| Úspora šířky pásma | HyperZ HD | HyperZ HD | LMA III | |
| Barevná komprese | 6:1 | 6:1 | ? | |
| Z-komprese | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | ? | |
| Optimalizace obrazu | SmoothVision HD | SmoothVision HD | IntelliSample 4.0 | |
| Možnost Multi-GPU | CrossFire | CrossFire | SLI | |
| Komprese textur | DXTC, S3TC, 3Dc | DXTC, S3TC, 3Dc+ | DXTC, S3TC | |
| Další technologie | F-Buffer | Avivo, F-Buffer, 512-bit ring bus | UltraShadow II | |
| Integrované výstupy | 2x 400MHz RAMDAC, TMDS, TV-Out | 2x 400MHz RAMDAC, TMDS, TV-Out | 2x 400MHz RAMDAC | |
| Rozhraní | AGP 8x/PCIe x16 | PCIe x16 | PCIe x16 | |
| Cena | ~$500 | $449 | $499/$549 | ~$500 |
* - pixel shadery a texturovací jednotky R520 jsou oddělené (viz část o interní architektuře)
Jak vidíte v tabulce, ATi přešlo u R520 na
90nm výrobní proces
, což je jedna z hlavních výhod série Radeon X1000. Zatím jsou čipy R520, RV530 a RV515 vyráběny u TSMC, ovšem hodně se mluví o problémech s výtěžností, které mimo jiné zapříčinily zpoždění vydání této nové generace GPU. ATi řešilo například problém s tzv. soft-ground - přehřívání jádra kvůli špatnému uzemnění. Nové respiny jsou již ovšem v pořádku. Přesto se polemizuje o výrobě čipů R521, RV531 a RV516 u UMC, ovšem zatím jde spíše o nepotvrzené spekulace.
Dále je zajímavým údajem, že R520 má
320 milionů tranzistorů
, což je dokonce ještě více než G70. Jakým částem čipu připadly si ukážeme dále, ale jedná se hlavně o kompletní reorganizaci pixel pipelines, které byly rozděleny do nezávislých pixel (fragment) shaderů, texturovacích jednotek, adresovacích ALU apod. Navíc byly přidány obvody pro podporu Shader Modelu 3.0 a změn doznaly i ROPs, nyní Render Back-Ends. Své si ukouslo i implementování nové
ring bus
.
Detail jádra R520
Co se týče
frekvencí
, tak zde před vypuštěním R520 taky vládla čilá debata. ATi si totiž na začátku roku 2004 licencovalo technologii Fast14 od Intrinsity, která měla dovolit na 90nm výrobním procesu postavit čip s frekvencemi v řádu GHz. Ovšem z toho velmi rychle sešlo a Fast14 se zjevně neosvědčil. Nyní může být ATi rádo, že bude (pravděpodobně v omezených počtech) dodávat Radeon X1800XT na 625MHz, zatímco dostupnější XL bude taktováno jen na 500MHz, což už samo o sobě svědčí o problémech s frekvencí.
Co je ale skvělou zprávou jsou takty pamětí. ATi samozřejmě používá GDDR3 a vzhledem k tomu, že od vydání G70 Samsung v jejich vývoji pokročil, si může dovolit je taktovat na 1,5GHz DDR! Jedná se o 1,26ns čipy s nominální frekvencí 800MHz, takže zbývá nějaký prostor pro přetaktování. Levnější X1800XL bude vybaven 500MHz čipy, které jsou běžné v současném hi-endu.
Snímek z technologického dema Radeonu X1800
Pár slovy se zmíním o organizaci
pipeline
, která bude ale detailně popsána na dalších stranách. Radeon X1800 obsahuje 8 vertex pipelines, které mnoho změn oproti X800 nedoznaly a 16 "pixel pipelines". Tento pojem je ale silně zavádějící, protože součásti, které byly do dneška jako pixel pipeline označovány, jsou v R520 nezávislé. Uvnitř tak najdete 16 fragment shaderů, 16 adresovacích jednotek a 16 texturovacích jednotek (TMU). ROPs (Raster Outputs) jako takové jsou nahrazeny pojmem Render Back-Ends, ale funkce je velmi podobná. Počet RBE je u R520 také 16.
Technologie Radeonů série X1000
- Shader Model 3.0: Nebojte, jásat zde nebudu. Kdyby totiž ATi do R520 neimplementovalo podporu Pixel a Vertex Shaderů 3.0, stlouklo by si tím kříž na hrob. Ovšem je nutno říct, že SM3.0 u ATi je propracovanější než u nVidie, což se projevuje např. podporou FSAA při HDR, rychlým dynamickým větvením a plnou přesností FP32 v celé pipeline.
- Adaptive Anti-Aliasing: Pozdě ale přece. ATi do nové verze ovladačů implementovalo podporu tzv. adaptivního vyhlazování, které není nic jiného, než variace transparentního AA u nVidie. Díky tomu dokáží grafické karty vyhlazovat i alpha textury (textury s průhledností), takže např. mříže, listí stromů apod. nebudou nadále kostrbaté.
- CrossFire: Radeony X1800 a X1600 podporují novou verzi technologie CrossFire, která je vylepšením oproti té, jež byla uvedena minulý týden. Hlavní změnou je nový Compositing Engine, který zvládá již i rozlišení 2048x1536 při 70Hz a navíc umí komunikovat jen přes sběrnici PCI Express. Detaily se dozvíte dále.
- Avivo: O této technologii jste se stejně jako o CrossFire mohli dočíst před několika dny na různých internetových serverech. Jedná se o vylepšené zpracování videa, které akceleruje dekódování a používá algoritmy pro celkovou optimalizaci obrazu. Součástí je i akcelerace H.264 (MPEG-4/AVC) a VC-1, což se bude v budoucnu rozhodně hodit.
S ostatními technologiemi jste se mohli setkat již u starších karet - jedná se např. o HyperZ HD, který optimalizuje práci se Z-Bufferem a ulehčuje tak pamětem, dále SmoothVision HD pro práci s FSAA a AF, SmartShader HD, který pracuje s pixel a vertex shadery nebo VideoShader HD, jenž je nyní ale nahrazen technologií Avivo.
