Vyzkoušeno: AMD Radeon HD 7870/7850 - nebezpeční pitbulli

První představitelé architektury GCN, konkrétně AMD Radeon HD 7970 a HD 7950, již byli představeni. Tahiti je osvědčené, ale nyní je zde Pitcairn, který se konkrétně zaměřuje na vysoce výkonné hladové hráče za o něco dostupnější cenu. Jsou to Radeon HD 7870 a HD 7850. Tyto dva modely pocházely od GIGABYTE i ASUS, takže kromě různých měření a vyladění jsme se podívali na CrossFireX. Začněme!

 AMD Radeon HD 7800 - hráči sní? 

Pokud bychom chtěli charakterizovat čip Pitcairn co nejkratším možným způsobem, řekli bychom jen, že architektura Graphics Core Next (GCN) se rozbila na vrchol. Dlaždice zobrazuje vynikající parametry z technického i uživatelského hlediska, takže si určitě zaslouží několik řádků, ale pojďme začít s malou vzpomínkou na minulost.

Na konci roku 2009, počátkem roku 2010, začala série AMD Evergreen dobývat. Rodina produktů byla dokončena za půl roku a byla postavena na čtyřech grafických procesorech. Tehdy to vypadalo, že to bude těžké tempo. Nyní víme, že to byl chodící cval ve srovnání s rodinou Jižních ostrovů. Společnost přišla se třemi GPU za pouhé 3 měsíce, což jí umožnilo zaútočit jak na střední třídu, tak na horní segment. Nyní se seznámíme s posledním kouskem skládačky.

V průlomovém přístupu si vezmeme dva kapverdské GPU a promícháme je dohromady. Takto získaná směs se nazývá Pitcairn. To věci trochu komplikuje a my také chceme splatit starší dluh.
Pitcairn dosáhl brutální hustoty tranzistorů díky 28nm výrobní technologii TSMC s 212 miliardami tranzistorů na 2,8 čtverečních milimetrech. Nejvýkonnější člen řady Radeon HD 7800 skrývá 20 polí GCN, což odpovídá celkem 1280 stream procesorům. To je zhruba polovina ve srovnání s dlaždicemi Tahiti a Kapverdy, ale uvidíme, že Pitcairn vypadá spíše jako jeho velký bratr - jak frontend, tak backend jsou toho dobrým příkladem. Čip dostal dva rastry a také dva geometrické motory.

Ten se příliš neliší od předchozích řešení, nicméně inženýři provedli řadu optimalizací, které vyústily ve zlepšený výkon a efektivitu. Dvě jednotky tessellatoru deváté generace jsou samozřejmě schopné pracovat paralelně. Mimochodem, jejich práci usnadňuje a zrychluje samostatná vyrovnávací paměť. Díky tomu a řadě drobných vylepšení může Radeon HD 7800 během teselace brutálně ponížit řadu HD 6900. Tím jsme se v zásadě dokázali dostat na stejnou úroveň s řadou NVIDIA GeForce GTX 500, což je docela velký problém, protože soupeř v této oblasti moc na tranzistorech neušetřil. V souvislosti s frontendem bychom měli také zmínit procesor Command, který je zodpovědný za vyvažování zátěže a plánování.

Každá CU (Compute Unit) má čtyři texturizéry, takže plná GPU Pitcairn může spravovat celkem 80 texturizérů a 320 jednotek Load-Store. Ve srovnání s grafickými procesory Tahiti se tyto hodnoty zdají být optimálními hodnotami, a to i přes značný pokles. Hierarchie komponent ignoruje radikální inovace a změny, ale nebylo to skutečně nutné.

Vzhledem k tomu, že se společnost AMD primárně snažila uspokojit potřeby hráčské společnosti s řadou Radeon HD 7800, Pitcairn se pustil do zásadního vyčištění grafického procesoru, protože výkon v aplikacích GPGPU zde již není významným faktorem. Velikost mezipaměti druhé úrovně klesla z 2 MB na 512 Kbyte a špičkový výpočetní výkon klesl z 947 GFLOP / s na 160 GFLOP / s pro dvojnásobnou přesnost. Je to významná překážka pro většího bratra, ale už ne pro procesor NVIDIA GK104, protože má také podobné technické vlastnosti. Bez ohledu na to je GPU dobře obeznámen s rozhraními API DirectCompute 11.1, OpenCL 1.2 C ++ AMP, takže se nemusíte bát. V oficiálním marketingovém materiálu vidíme divnější informace než obvykle. Podle společnosti nastal čas vyměnit řadiče řady ATi Radeon HD 5800 za člena AMD Radeon HD 7800. Je pravda, že dřívější sérii již nelze nazvat králem grafických karet, ale bez ohledu na to, jak se budeme otáčet a otáčet, i tato změna by byla zvláštním krokem. Na papíře je značný rozdíl, pokud jde o spotřebu při nečinnosti, ale obchodníci trochu sklouzli v obou extrémech, takže za ostrých podmínek by nás přivítal jiný obrázek. Hlavní slabinou čipů Cypress je jednotka tessellator, s níž se však v současné době setkáváme u několika her. Ze zřejmých důvodů nebudeme komentovat výhody rozhraní PCI Express 3.0. Na konci byla ponechána značka 3D Mark 11. Je zřejmé, že tato volba mohla být provedena, protože zde by mohl být rozdíl výraznější. V tomto syntetickém programu měření můžeme hovořit o rozdílu zhruba 30 procent. Při pohledu na cenovku něco málo přes 100 tisíc forintů je to téměř přesvědčivé. Z hlediska výkonu nedoporučujeme přepínání vůbec, bez ohledu na to, jak moc AMD chce.

Vracíme se zpět k architektonické disekci. Největší překvapení přišlo v backendové oblasti. Pitcairn obsahuje 8 klastrů ROP stejným způsobem jako Tahiti. Každé z těchto „polí“ obsahuje čtyři jednotky ROP a 16 vzorkovačů Z, takže počet pixelů vypočítaných za jednu sekundu při pracovní frekvenci HD 7870 1 GHz se vyvinul velmi příznivě. Papírové rozhraní již vstoupilo do paměťového rozhraní. Čtyři 64bitové řadiče paměti mají celkovou kapacitu 256 bitů. Výchozí velikost grafické paměti je 2048 MB. Balíček 4 GB je také teoreticky proveditelný, ale nedávalo by to moc smysl. Silná kapacita backendu může vytvářet docela zajímavé situace.

Pitcairn má samozřejmě podporu DirectX 11.1, PCI Express 3.0, Eyefinity 2.0 a Zero-Core. Posledně uvedený postup společnost NVIDIA neimplementovala, ačkoli díky technologii ZeroCore může být při vypnutém displeji vypnut celý grafický řadič a v této podobě není vyžadováno žádné aktivní chlazení. Výhody jsou přesvědčivé: nulový šum, spotřeba energie 3 watty. Ukazatele spotřeby fungovaly dobře díky téměř dokonalému vyvážení. U Radeon HD 7870 je limit PowerTune 190, zatímco typická spotřeba energie je 175 wattů. Karta je nečinná pod 10W a 3W je také k dispozici prostřednictvím ZeroCore. Značku Edition GHz najdete také zde, což znamená, že produkt dosáhl pracovní frekvence 1 GHz. Ani Radeon HD 7850 není hanbou. Maximální požadavek na výkon ovladače je 150 W, ale obvykle je to až 130 W. Kvůli podobným parametrům může být spotřeba volnoběhu zhruba stejná. 

Podrobnosti o důležité oblasti chyběly kvůli nedostatku času v našich článcích o Radeon HD 7970 a HD 7950, a to je PRT (Partually Resonant Textures), tj. Hardwarové virtuální textury. Dnešní grafické procesory mají při zpracování velkého množství textur velké bolesti hlavy. Jak hráč cestuje z jedné části trati do druhé, CPU, grafická karta a úložiště dat jsou zachyceny pro nepřetržitou práci. Protože musíte pracovat s velkým množstvím informací, může se snadno stát, že načítání nebude plynulé - o tom se v Rage nemusím podrobně zabývat. AMD chce tento problém překlenout husarským řezem. Řešení je opravdu jednoduché, ale skvělé. Jde o to považovat VRAM grafické karty za systém mezipaměti textury.

Načtěte textury, které budou použity brzy, před jejich použitím ve videopaměti, což již problém vyřešilo. Když chce GPU data použít, může k nim (ze zřejmých důvodů) přistupovat rychlostí blesku. V jistém smyslu to lze také považovat za jakýsi proces „streamování“ textury. PRT tedy dynamicky načítá vybrané textury, čímž se vyhne hogu šířky pásma, tj. Ucpání šířky pásma, a to i pro velké soubory. Bohužel grafický engine pro danou hru musí být na to speciálně připraven. Můžeme si být jisti, že Doom 4 bude podporovat implementaci PRT (Partially Resident Textures). John Carmack se už pravděpodobně těšil na tento okamžik s bublinkovým zhroucením a vzhledem k podivným grafickým anomáliím v Rage jsme věc přijali s podobným nadšením.

UVD 3.0 také nabízí hardwarovou akceleraci pro DivX / Xvid, obsah MPEG-4 Part 2 MVC a Video Code Engine (VCE) je ekvivalent AMD pro Intel Quick Sync Video. VCE je samostatný hardware a je navržen pouze k urychlení překódování videí H.264. Engine je pomalejší než shaderové procesory v grafickém procesoru, ale mnohem energeticky efektivnější. Uživatelé mají k dispozici dva režimy. Zpočátku funguje pouze VCE, což je samo o sobě rychlejší než většina CPU. V takovém případě zpomalení nezažijeme, můžeme bez problémů načíst grafickou kartu nebo centrální jednotku. Druhou možností je hybridní režim. Aritmeticko-logické jednotky VCE a GPU skočí na úkol společně. Toto „manželství“ má samozřejmě dobrý vliv na rychlost kódování, ale v takovém případě se nedivte, když se vaše oblíbená hra přepne do režimu „slideshow“. Nyní by bylo opravdu dobré přesně vidět, čeho je systém schopen v ostrých podmínkách, ale bez správné podpory je ještě dále.

Jednou ze zajímavých věcí Eyefinity 2.0 je, že vám umožňuje vést konferenční hovory s více monitory se zvukem s více stopami. Oficiální název postupu je Discrete Digital Multi-Point (DDM) Audio.

Po krátkém seznámení s architekturou nyní pádlujeme do jiných vod. Od zavedení rodiny Southern Islands se AMD neustále snaží zlepšit kvalitu obrazu dosaženou ve hrách. První velká aktualizace se týkala řadičů řady Radeon HD 7900. Příchod vyhlazení SSAA (Super-sampling Anti-Aliasing) v rámci DirectX 10 a DirectX 11 byl rozhodně radostný jev. V pozdějších jednotkách Catalyst může algoritmus AutoLOD dále zlepšit kvalitu grafiky, ale to není vše, protože programátoři již pracují na procesu MLAA 2.0. Nové řešení je výrazně rychlejší než jeho předchůdce - jak potvrzují měření Tom's Hardware a Anandtech. Další dobrou zprávou je, že (na papíře) jej lze použít ze série Radeon HD 4000. Posuzování kvality obrazu je subjektivní, ale celkově to vypadá, že se nám podařilo postoupit i zde. Druhou epizodou příběhu je vylepšený algoritmus anizotropního filtru. To teoreticky úplně eliminuje blikání, třes a další anomálie, které jsme zažili dříve, což zní docela dobře - za to bychom nebrali jed. Jinak nový algoritmus nevyžaduje další ukládání do vyrovnávací paměti, takže více nezatěžuje systémové prostředky.

Na druhý i třetí pohled musíme říci, že čip Pitcairn se stal velmi vyváženým. Díky optimalizacím se velikost a spotřeba čipu vyvíjely příznivě, což prakticky vedlo k tomu, že Radeon HD 7950 získal nejsilnější konkurenci v rámci krytu. AMD výrazně podkopává menší kartu na Tahiti, která pravděpodobně zcela ztratila svoji předchozí popularitu. To se jeví jako zajímavý krok, ale zpětně to dává smysl, že se GK104 stal také opravdu úspěšným hráčským čipem. Inženýři na obou stranách poskytli své nejlepší znalosti. Pitcairn ponechává prostor pro manévrování, protože karty na něm postavené produkují celkem dobrou úroveň výkonu, zatímco výrobní náklady jsou na příznivé úrovni. Různé varianty GK104 produkují vyšší rychlosti, ale s dražší výrobou. AMD takový čip prostě potřebovala, protože Tahiti se natolik posunulo směrem k GPGPU, že jej již lze porazit na hráčské linii. 

Číslování produktů společnosti se nyní vyvinulo trochu divně. Řada Radeon HD 7800 se zdá být definitivním vylepšením oproti HD 6800, díky čemuž jsou HD 7870 a HD 7950 prakticky v lize. Na druhou stranu Radeon HD 7700 ve srovnání s řadou HD 6700 není velkým treskem, i když druhá je pouze výsledkem přejmenování. V praxi je téměř dva a půl letý grafický procesor Juniper Juniper sotva o 20% lepší než Kapverdy, což, připouštíme, není vůbec přesvědčivým krokem vpřed.