Обзор amd radeon r9 fury x – теоретическая часть

Cheerful_Hornet

Редактор
XL-GAMES
14 Сен 2014
261
134
1.199
53
Stepnogorsk
Видеокарта Radeon R9 Fury X стала темой номер один за последние дни, и ещё неделю ажиотаж будет сохраняться. Сегодня мы можем поделиться только техническими спецификациями. Опубликовать результаты тестов мы сможем только через несколько дней. AMD реализовала в чипе "Fiji" большое количество инноваций, так что подобное разделение теоретических и практических сведений оправдано. Сегодня мы обсудим спецификации и технологии Radeon R9 Fury X, в том числе дизайн и производство GPU и памяти HBM в одной упаковке.

Мы рекомендуем ознакомиться с нашей статьей, посвященной техническим спецификациям полной линейки Radeon 300, а также с тестами Radeon R9 390X, R9 390 и R9 380. Хотя данные видеокарты опираются на хорошо известные GPU, AMD внесла некоторые оптимизации, а также немного изменила позиционирование видеокарт.

Обзор технических спецификаций AMD Radeon R9 Fury X
МодельAMD Radeon R9 Fury XNVIDIA GeForce GTX 980 Ti

Сайт производителяAMD NVIDIA
Техническая информация
Модель AMD Radeon R9 Fury X NVIDIA GeForce GTX 980 Ti
Розничная цена $649 от 39,1 тыс. рублей в России
от 700 евро в Европе
Техпроцесс 28 нм 28 нм

Число транзисторов 8,9 млрд. 8 млрд.
Тактовая частота GPU (базовая) - 1.000 МГц
Тактовая частота GPU (Boost) 1.050 МГц 1.075 МГц
Частота памяти 500 МГц1. 750 МГц
Тип памяти HBMG DDR5
Объём памяти 4 GB 6 GB
Ширина шины памяти 4.096 бит 384 бит
Пропускная способность памяти 512,0 Гбайт/с 336,6 Гбайт/с
Версия DirectX 12 12
Потоковые процессоры 4.096 2.816
Текстурные блоки 256 176
Конвейеры растровых операций (ROP) 64 96
Тепловой пакет 275 Вт 250 Вт
SLI/CrossFire CrossFirе SLI


Видеокарта Radeon R9 Fury X опирается на GPU "Fiji XT". Он по-прежнему производится по 28-нм техпроцессу на заводах TSMC и содержит 8,9 млрд. транзисторов. На единой подложке располагаются GPU и память HBM, так что перед нами интересная инновация, на которой мы позднее остановимся подробнее. Тактовую частоту AMD выставила на 1.050 МГц, благодаря системе водяного охлаждения с замкнутым контуром AMD гарантирует поддержку данной частоты во всех сценариях нагрузки. Порог температуры, выше которого происходит снижение напряжения и тактовых частот, AMD пока не назвала.

4 Гбайт памяти HBM работают на 500 МГц, пропускная способность составляет 512 Гбайт/с – такая высокая величина была достигнута благодаря 4.096-битному интерфейсу памяти. Что касается архитектуры, AMD оснастила GPU 4.096 потоковыми процессорами в 64 блоках Compute Units. Кроме того, GPU содержит 256 текстурных блоков и 64 конвейера растровых операций. Вычислительная производительность с одинарной точностью составляет 8,6 TFLOPS. Производительность вычислений с двойной точностью составляет 1:16, то есть 537,6 GFLOPS.

Подача дополнительного питания осуществляется через два 8-контактных гнезда – как у видеокарты Radeon R9 295X2. Так что каких-либо опасений по поводу ограничений данных разъёмов и доступной мощности у нас не возникло. AMD указывает типичное энергопотребление видеокарты 275 Вт. Впрочем, оно достигается только в экстремальных случаях. Теоретически Radeon R9 Fury X можно объединить в систему CrossFire из двух, трёх или четырёх видеокарт. AMD отказалась от соответствующих разъёмов CrossFire, как и у видеокарт "Hawaii". Все необходимые данные передаются через интерфейс PCI Express.

Также Radeon R9 Fury X поддерживает технологии Virtual Super Resolution (VSR), FreeSync и Framerate Target Control (FRTC).


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
На диаграмме показана структура GPU "Fiji". Можно видеть 64 блока Compute Unit, каждый из которых содержит 64 потоковых процессора. Весьма любопытна диаграмма архитектуры слева: здесь видны четыре чипа HBM, каждый из которых подключен через 2x 512-битных контроллера к GPU. За ними находится кэш L2 ёмкостью 2 Мбайт. Как и в случае "Hawaii", чип "Fiji" содержит восемь Asynchronous Compute Engine, которые обеспечивают поддержку асинхронных шейдеров и ускоряют рендеринг.

С помощью блоков Global Data Share и Shader Engine задачи распределяются между четырьмя блоками по 16 Compute Units каждый. Также на GPU имеется блок TrueAudio, хотя AMD продвигает его уже не так активно. На данный момент AMD ждёт подвижек со стороны разработчиков, которые должны уделить большее внимание качеству звука в играх. Из выпущенных игр только Thief серьёзно задействует возможности TrueAudio.

Блок Unified Video Decoder (UVD) реализован на том же уровне, что и в современных APU "Carrizo", то есть поддерживает кодек H.265 HVEC. Контроллер Eyefinity Display Controller отвечает за возможность подключения до шести дисплеев. К сожалению, поддержка HDMI 2.0 здесь отсутствует, на чём мы ещё остановимся позже. Ранее уже встречался движок XDMA, который обеспечивает работу Crossfire без мостиков. Интерфейс с системой реализован через PCI Express 3.0 – уже некоторое время данный стандарт остаётся современным.


Строение GCN Compute Unit
AMD с GPU "Fiji" GPU опирается на архитектуру GCN третьего поколения. Она находится на уровне GPU "Tonga" прошлого года, мы получаем те же самые оптимизации. Один из способов увеличить производительность чипа при прежней тактовой частоте заключается в увеличении числа вычислений на такт. По сравнению с предыдущей архитектурой у GPU "Fiji" за такт рассчитываются четыре так называемых "примитива", то есть простые операции сложения. В результате мы получили удвоение по сравнению с "Tahiti", что даёт существенный прирост по общей производительности. В данном отношении "Fiji" выступает на уровне GPU "Hawaii" и "Tonga". По производительности тесселяции "Fiji" также продвинулся вперёд на уровень "Hawaii" и "Tonga", он должен быть в 2-4 раза быстрее "Tahiti". Для компенсации наличия всего 4 Гбайт видеопамяти AMD разработала цветовую дельта-коррекцию без потерь, что позволяет экономить около 40 процентов – благодаря данному алгоритму сжатия в память передаётся меньше информации. Данный шаг также увеличивает и пропускную способность памяти, которая и так превосходит классические решения GDDR5.

Существенно была улучшена и поддержка вычислений на GPU. Теперь линии SIMD могут обмениваться инструкциями для параллельной обработки. Также была улучшена и диспетчеризация задач, а именно разделение арифметических операций между потоковыми процессорами. Новые 16-битные инструкции для чисел с плавающей запятой тоже обеспечивают более эффективную работу вычислений на GPU и обработки мультимедиа. Всё это входит в обновлённый набор инструкций ISA (Instruction Set Architecture).

"Fiji" опирается на HBM


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X

Важной инновацией GPU "Fiji" является использование памяти High Bandwidth Memory (HBM). Она устанавливается вместе с GPU в одну упаковку. Площадь кристалла GPU составляет 596 мм², вместе с памятью и подложкой (interposer) мы получаем уже 1.011 мм². Подробности строения подложки и соединения компонентов между собой мы рассмотрим в отдельной статье.



Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X

Преимущества HBM мы уже подчёркивали несколько раз. В целом, AMD благодаря использованию HBM смогла увеличить пропускную способность по сравнению с Radeon R9 290X на 60 процентов. Соотношение производительности на ватт применительно к памяти увеличилось в четыре раза. В данных расчетах учитываются не только сами чипы памяти, но и соединения через подложку, а также интерфейс памяти на GPU.

Применительно к дизайну видеокарты важно отметить, что из-за перехода на HBM AMD удалось уменьшить площадь, занимаемую GPU и чипами памяти, в три раза. Данная мера позволила AMD предложить укороченные варианты high-end видеокарт.

Компактные габариты и мощная система водяного охлаждения

Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
Вместо длины 265 мм видеокарта Radeon R9 Fury X укоротилась до 190,5 мм. Честно говоря, в данные расчеты следовало бы включить и систему водяного охлаждения, в таком случае Radeon R9 Fury X выглядит уже не так прекрасно. В любом случае, сама печатная плата и кожух кулера на ней стали существенно короче.


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
AMD решила использовать водяное охлаждение, чтобы сохранить температуры GPU на постоянном уровне около 50 °C. Получилось ли это на практике – покажут наши тесты. Конечно, система водяного охлаждения относится к замкнутому контуру (или "всё в одном"), так что обслуживания со стороны пользователя не требуется. Благодаря эффективному дизайну кулера AMD намеревается улучшить уровень шума, он значительно ниже той же GeForce GTX Titan X в корпусе. Опять же, мы проверим это утверждение на практике.

Благодаря большему объёму теплообменника и большему объёму жидкости AMD улучшила производительность кулера по сравнению с Radeon R9 295X2. Теоретически он способен рассеивать до 500 Вт энергии. Кулер охлаждает не только упаковку с GPU и HBM, но и некоторые другие компоненты видеокарты, в том числе VRM.



Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X

AMD подчёркивает дизайн кулера. Здесь важную роль играют выбранные материалы. Для основного радиатора AMD использовала алюминий, другие элементы отполированы до блеска – в том числе никелированные алюминиевые поверхности. Многие поверхности покрыты пластиком soft-touch.

Логотип "Radeon" сверху подсвечивается красным. Рядом с дополнительными разъёмами питания установлены светодиоды. В общей сложности восемь LED обеспечивают информацию о нагрузке питания GPU. С помощью DIP-переключателя пользователь может менять цвет на красный или синий. Один зелёный светодиод сигнализирует переход видеокарты в режим ZeroCore Power. Однако в режиме ZeroCore Power выключение системы водяного охлаждения не предусмотрено.


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
Несколько странными показались видеовыходы. AMD говорит о "дисплее нового поколения", но использует выходы DisplayPort распространённого стандарта 1.2, которые можно дополнить концентратором MST. В общей сложности установлены три выхода. AMD отказалась от видеовыхода DVI, установлен только один интерфейс HDMI. К сожалению, здесь не приходится говорить даже о современном поколении, поскольку поддерживается стандарт 1.4a, а не стандарт HDMI 2.0, способный воспроизводить контент UltraHD/4K с частотой 60 Гц. В отличие от видеокарт NVIDIA.

По информации AMD, компания не смогла интегрировать контроллер дисплея в GPU, поэтому остановилась на HDMI 1.4a. Дополнительные подробности нам не назвали. Как указывает AMD, сегодня очень мало телевизоров поддерживают вход HDMI 2.0, поэтому особого спроса в этом интерфейсе нет. Однако на рынок выходит всё больше телевизоров с поддержкой HDMI 2.0, да и компактные габариты видеокарт Radeon R9 Fury и Fury Nano позволяют собирать на их базе системы mini-ITX для гостиной комнаты. Так что отсутствие поддержки HDMI 2.0 вызывает вопросы.

Кроме того, отсутствует поддержка стандарта защиты HDCP 2.2, который пока ещё не вышел. Он обеспечивает защиту контента 4K от копирования при передаче данных, ожидаемые вскоре диски 4K Blu-Ray должны как раз опираться на HDCP 2.2.


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
И вновь AMD упомянула максимальную мощность кулера 500 Вт, что позволяет ему охлаждать GPU до уровня около 50 °C. Как мы уже говорили выше, использование двух 8-контаткных разъёмов позволяет теоретически подавать на видеокарту до 375 Вт мощности вместе со слотом PCI Express. Типичное энергопотребление Radeon R9 Fury X заявлено на уровне 275 Вт. Питание обеспечивается шестью фазами, заявлена поддержка максимального тока 400 А. Имеется переключатель BIOS, но он в данном случае позволяет выбирать не два режима (Quiet и Boost), а просто активировать вторую резервную копию основного BIOS.


Слайд презентации AMD Radeon R9 Fury X
AMD не рекомендует снимать кулер с видеокарты. Соединение между упаковкой GPU и кулером очень чувствительное, вернуть систему в оригинальное состояние будет очень сложно. AMD также предупреждает о возможном повреждении памяти, GPU и подложки. Даже в нашем детальном обзоре мы не можем показать собственные фотографии видеокарты без кулера.

Заключение
Без результатов тестов сложно делать выводы о производительности. Здесь мы можем разве что посоветовать запастись терпением и подождать несколько дней. AMD с видеокартой Radeon R9 Fury X явно не собирается проигрывать GeForce GTX 980 Ti. Так что нас ждёт весьма интересная дуэль двух производителей. В Интернете ужепоявляются первые тесты.

Будет интересно посмотреть, как AMD сможет обойти проблему "всего" 4 Гбайт памяти. Сегодня немногие игры используют память выше планки 4 Гбайт, но такие игры есть, с ними Radeon R9 Fury X вряд ли покажет себя с лучшей стороны. Нам ещё предстоит оценить влияние объёма памяти на практике. Пока не совсем понятно, какими способами драйверы AMD будут лучше задействовать доступную память.

Но достаточно теории. Во второй части статьи мы рассмотрим детали о производстве упаковки, структуре подложки, соединениях GPU и HBM. В данном направлении AMD напряженно работала последние пять лет, и вложения средств и времени должны себя окупить. К сожалению, сегодня мы не можем раскрыть результаты производительности.

источник : http://www.hardwareluxx.ru/
 
Последнее редактирование:
  • Like
Реакции: -XL-SHIVaca и -XL-vrv377