Vyskúšal: AMD Radeon HD 7870/7850 - nebezpeční pitbulli

Už boli predstavení prví predstavitelia architektúry GCN, teda AMD Radeon HD 7970 a HD 7950. Tahiti je osvedčené, ale teraz je tu Pitcairn, ktorý sa osobitne zameriava na vysoko výkonných hladných hráčov za o niečo prijateľnejšiu cenu. Sú nimi Radeon HD 7870 a HD 7850. Tieto dva modely pochádzali od spoločností GIGABYTE aj ASUS, takže okrem rôznych meraní a vyladení sme sa pozreli na CrossFireX. Začnime!

 AMD Radeon HD 7800 - hráči snívajú? 

Ak by sme chceli charakterizovať čip Pitcairn čo najkratšou možnou cestou, povedali by sme len, že architektúra Graphics Core Next (GCN) sa prelomila na vrchol. Dlaždica zobrazuje vynikajúce parametre z technického aj používateľského hľadiska, takže si určite zaslúži niekoľko riadkov, ale začnime s malou spomienkou na minulosť.

Koncom roka 2009, začiatkom roka 2010, začala spoločnosť AMD Evergreen dobývať svoje produkty. Rodina produktov bola dokončená za pol roka a bola postavená na štyroch grafických procesoroch. Vtedy to vyzeralo, že to bude ťažko prekonateľné tempo. Teraz vieme, že to bol v porovnaní s rodinou južných ostrovov cval. Spoločnosť prišla s tromi GPU iba za 3 mesiace, čo jej umožnilo napadnúť tak strednú triedu, ako aj vyšší segment. Teraz sa zoznámime s posledným kúskom skladačky.

Prilomovým prístupom je, že si vezmeme dva kapverdské GPU a namiešame ich dokopy. Takto získaná zmes sa nazýva Pitcairn. Toto všetko trochu komplikuje a chceme splatiť aj starší dlh.
Pitcairn dosiahol brutálnu tranzistorovú hustotu vďaka 28nm výrobnej technológii TSMC s 212 miliardami tranzistorov na 2,8 štvorcových milimetrov. Najvýkonnejší člen rady Radeon HD 7800 ukrýva 20 polí GCN, čo zodpovedá celkovo 1280 stream procesorom. To je zhruba polovica v porovnaní s dlaždicami Tahiti a Cape Verde, ale Pitcairn uvidíme skôr ako svojho veľkého brata - frontend aj backend sú toho dobrým príkladom. Čip dostal dva rastre a tiež dva geometrické motory.

Posledné menované sa príliš nelíši od predchádzajúcich riešení, napriek tomu inžinieri vykonali niekoľko optimalizácií, ktoré vyústili do zlepšeného výkonu a efektívnosti. Dve jednotky tessellatora deviatej generácie sú samozrejme schopné pracovať paralelne. Mimochodom, ich prácu uľahčuje a urýchľuje samostatný nárazník. Vďaka tomu a množstvu drobných vylepšení dokáže Radeon HD 7800 brutálne ponížiť sériu HD 6900 pri mozaikovaní. Týmto sa nám v podstate podarilo dostať na rovnakú úroveň s radom NVIDIA GeForce GTX 500, čo je dosť veľká vec, keďže súper v tejto oblasti na tranzistoroch veľa nešetril. V súvislosti s frontendom treba spomenúť aj procesor Command, ktorý je zodpovedný za vyvažovanie a plánovanie záťaže.

Každá CU (Compute Unit) má štyri texturizéry, takže plná grafická karta Pitcairn dokáže spravovať celkom 80 texturizérov a 320 jednotiek Load-Store. Zdá sa, že sú to optimálne hodnoty napriek významnému neúspechu v porovnaní s grafickými procesormi Tahiti. Hierarchia komponentov ignoruje radikálne inovácie a zmeny, ale to nebolo skutočne potrebné.

Pretože spoločnosť AMD sa predovšetkým snažila uspokojiť potreby hráčskej spoločnosti s radami Radeon HD 7800, spoločnosť Pitcairn sa pustila do zásadného vyčistenia grafického procesora, pretože výkon v aplikáciách GPGPU tu už nie je významným faktorom. Veľkosť medzipamäte druhej úrovne klesla z 2 MB na 512 kB a špičkový výpočtový výkon klesol z 947 GFLOP / s na 160 GFLOP / s pre dvojnásobnú presnosť. Krok dozadu je významný pre veľkého brata, ale už nie pre procesor NVIDIA GK104, pretože má tiež podobné technické vlastnosti. Bez ohľadu na to je GPU dobre oboznámený s rozhraniami DirectCompute 11.1, OpenCL 1.2 C ++ AMP API, takže sa nemusíte obávať. V oficiálnych marketingových materiáloch vidieť divnejšie informácie ako obvykle. Podľa spoločnosti nastal čas vymeniť radiče ATi Radeon HD 5800 za člena AMD Radeon HD 7800. Je pravda, že bývalú sériu už nemožno označiť za kráľa grafických kariet, ale nech sa budeme krútiť a krútiť akokoľvek, aj táto zmena by bola zvláštnym krokom. Na papieri je značný rozdiel, pokiaľ ide o voľnobežnú spotrebu, marketingoví pracovníci však v oboch extrémoch trochu skĺzli, takže za ostrých podmienok by nás privítal iný obrázok. Hlavnou slabinou čipov Cypress je jednotka tessellator, s ktorou sa však momentálne stretávame v niekoľkých hrách. Zo zrejmých dôvodov by sme sa k výhodám rozhrania PCI Express 3.0 nevyjadrili. Na konci zostal 3D Mark 11. Je zrejmé, že táto voľba mohla byť vykonaná, pretože tu by mohol byť rozdiel výraznejší. V tomto syntetickom programe merania môžeme hovoriť o rozdiele zhruba 30 percent. Pri pohľade na cenovku niečo vyše 100-tisíc forintov je to všetko len nepresvedčivé. Pokiaľ ide o výkon, prepínanie vôbec neodporúčame, bez ohľadu na to, ako to AMD chce.

Vráťme sa späť k architektonickej disekcii. Najväčšie prekvapenie prišlo v backendovej oblasti. Pitcairn obsahuje 8 klastrov ROP rovnakým spôsobom ako Tahiti. Každé z týchto „polí“ obsahuje štyri jednotky ROP a 16 vzorkovačov Z, takže počet pixelov vypočítaných za jednu sekundu pri pracovnej frekvencii HD 7870 1 GHz sa vyvinul veľmi priaznivo. Papierové rozhranie už vstúpilo do pamäťového rozhrania. Štyri 64-bitové radiče pamäte majú celkovú kapacitu 256 bitov. Predvolená veľkosť videopamäte je 2048 4 MB. Balenie XNUMX GB je tiež teoreticky možné, ale nedávalo by to veľký zmysel. Silná kapacita backendu môže vytvárať celkom zaujímavé situácie.

Pitcairn má samozrejme podporu DirectX 11.1, PCI Express 3.0, Eyefinity 2.0 a Zero-Core. Posledný uvedený postup spoločnosť NVIDIA nerealizovala, aj keď vďaka technológii ZeroCore môže byť pri vypnutom displeji vypnutý celý grafický radič a v tejto podobe nie je potrebné aktívne chladenie. Výhody sú presvedčivé: nulový hluk, spotreba energie 3 watty. Vďaka takmer dokonalému vyváženiu sa ukazovatele spotreby vyvíjali dobre. Pre Radeon HD 7870 je limit PowerTune 190, zatiaľ čo typická spotreba energie je 175 wattov. Karta je nečinná pod 10 W a 3 W sú k dispozícii aj prostredníctvom ZeroCore. Tiež tu možno nájsť značku Edition GHz, ktorá má naznačiť, že produkt dosiahol pracovnú frekvenciu 1 GHz. Ani Radeon HD 7850 nie je hanbou. Maximálna spotreba energie radiča je 150 W, ale zvyčajne je to až 130 W. Kvôli podobným parametrom môže byť spotreba voľnobehu zhruba rovnaká. 

Podrobnosti o dôležitej oblasti boli vynechané kvôli nedostatku času v súvislosti s našimi článkami Radeon HD 7970 a HD 7950, a to je PRT (Partually Resonant Textures), teda hardvérové ​​virtuálne textúrovanie. Dnešné grafické procesory majú pri spracovávaní veľkého množstva textúr veľké bolesti hlavy. Pri prechode z jednej časti dráhy do druhej sa pre nepretržitú prácu zachytáva procesor, grafická karta a dátové úložisko. Pretože musíte pracovať s veľkým množstvom informácií, ľahko sa môže stať, že načítanie nebude plynulé - nemusím s Rage ísť do podrobností. AMD chce tento problém preklenúť husárskym rezom. Riešenie je naozaj jednoduché, ale skvelé. Jedná sa o to, aby ste považovali VRAM grafickej karty za systém medzipamäte textúr.

Čoskoro použité textúry by sa mali načítať do video pamäte pred ich aplikáciou, čím sa problém už vyriešil. Keď chce GPU dáta použiť, môže sa k nim dostať (z pochopiteľných dôvodov) bleskovo. V určitom zmysle to možno považovať za druh procesu „streamovania“ textúr. Preto PRT dynamicky načítava vybrané textúry, čím sa vyhne šírke pásma, t. j. zaneseniu šírky pásma aj pri veľkých súboroch. Bohužiaľ na to treba pripraviť grafický engine danej hry zvlášť. Môžeme si byť istí, že Doom 4 bude podporovať implementáciu čiastočne rezidentných textúr (PRT). John Carmack už zrejme na tento moment čakal so šampanským a vzhľadom na zvláštne grafické anomálie Rage sme ho prijali s podobným nadšením.

UVD 3.0 taktiež ponúka hardvérové ​​zrýchlenie pre DivX / Xvid, obsah MPEG-4 Part 2 MVC a Video Code Engine (VCE) je ekvivalent AMD pre Intel Quick Sync Video. VCE je samostatný hardvér a je navrhnutý iba na urýchlenie prekódovania videí H.264. Motor je pomalší ako shaderové procesory v grafickom procesore, ale oveľa energeticky efektívnejší. Užívateľom sú k dispozícii dva režimy. Spočiatku funguje iba VCE, ktorá je sama o sebe rýchlejšia ako väčšina CPU. V takom prípade sa spomalenia nedočkáme, môžeme grafickú kartu alebo centrálnu jednotku bez problémov načítať. Druhou možnosťou je hybridný režim. Aritmeticko-logické jednotky VCE a GPU skočia na úlohu spoločne. Toto „manželstvo“ má samozrejme dobrý vplyv na rýchlosť kódovania, ale v takom prípade sa nečudujte, keď sa vaša obľúbená hra prepne do režimu „prezentácie“. Teraz by bolo naozaj dobré presne vidieť, čoho je systém schopný v ostrých podmienkach, ale bez správnej podpory je to ešte ďalej.

Jednou zo zaujímavých vecí aplikácie Eyefinity 2.0 je, že vám umožňuje uskutočňovať konferenčné hovory s viacerými monitormi so zvukom s viacerými stopami. Oficiálny názov postupu je Discrete Digital Multi-Point (DDM) Audio.

Po krátkom úvode do architektúry teraz pádlujeme do ďalších vôd. Od uvedenia rodiny Južných ostrovov sa AMD neustále snaží zlepšovať kvalitu obrazu dosahovanú v hrách. Prvá veľká aktualizácia sa týkala radičov Radeon HD 7900. Príchod SSAA (Super-sampling Anti-Aliasing) vyhladzovania v rámci DirectX 10 a DirectX 11 bol určite radostným javom. V neskorších jednotkách Catalyst môže algoritmus AutoLOD ďalej vylepšiť kvalitu grafiky, ale to nie je všetko, pretože programátori už pracujú na procese MLAA 2.0. Nové riešenie je podstatne rýchlejšie ako jeho predchodca - čo potvrdzujú aj merania Tom's Hardware a Anandtech. Ďalšou dobrou správou je, že (na papieri) sa dá použiť zo série Radeon HD 4000. Posudzovanie kvality obrazu je subjektívne, ale celkovo to vyzerá, že sa nám podarilo posunúť ďalej aj tu. Druhou epizódou príbehu je vylepšený algoritmus anizotropného filtra. To teoreticky úplne eliminuje blikanie, chvenie a ďalšie anomálie, ktoré sme už zažili, čo znie celkom dobre - za to by sme nebrali jed. Inak nový algoritmus nevyžaduje ďalšie ukladanie do vyrovnávacej pamäte, takže viac nezaťažuje systémové prostriedky.

Na druhý aj tretí pohľad musíme povedať, že čip Pitcairn sa stal veľmi vyváženým. Vďaka optimalizáciám sa veľkosť a spotreba čipu vyvíjali priaznivo, čo prakticky vyústilo do najsilnejšej konkurencie v rámci krytu Radeon HD 7950. Spoločnosť AMD výrazne podkopala menšiu kartu na Tahiti, ktorá pravdepodobne úplne stratila svoju predchádzajúcu popularitu. Zdá sa to ako zaujímavý krok, ale spätne to dáva zmysel, že z GK104 sa stal skutočne úspešný hráčsky čip. Inžinieri na oboch stranách poskytli svoje najlepšie vedomosti. Pitcairn necháva manévrovací priestor, pretože karty na ňom postavené produkujú celkom dobrú úroveň výkonu, zatiaľ čo výrobné náklady sú na priaznivej úrovni. Rôzne varianty GK104 produkujú vyššie rýchlosti, ale s nákladnejšou výrobou. AMD takýto čip jednoducho potrebovala, pretože Tahiti sa natoľko posunulo smerom k GPGPU, že ho už možno poraziť na hráčskej línii. 

Číslovanie produktov spoločnosti sa teraz vyvinulo trochu zvláštne. Séria Radeon HD 7800 sa zdá byť jednoznačným vylepšením oproti HD 6800, vďaka čomu sú HD 7870 a HD 7950 prakticky v lige. Na druhej strane Radeon HD 7700 nie je v porovnaní s radom HD 6700 veľkým treskom, čo sa týka výkonu, aj keď ten druhý je len výsledkom premenovania. V praxi je takmer dva a polročný grafický procesor Juniper Juniper sotva o 20% lepší ako Kapverdy, čo, pripúšťame, nie je vôbec presvedčivým krokom vpred.