Hd 6800 series какие современные игры пойдут. Семейства видеокарт AMD (ATI) Radeon Справочная информация. Позиционирование среди видеокарт AMD

Спецификации референсных карт на базе чипов семейств R9XX

Подробности: Cayman, серия Radeon HD 6900

• Кодовое имя чипа «Cayman»
• Технология 40 нм
• 2,64 млрд. транзисторов (почти на четверть больше, чем у Cypress и в 1,5 раза больше Barts)
• Площадь кристалла 389 мм 2 (в полтора раза больше, чем Barts)
• Частота ядра до 880 МГц (для Radeon HD 6970)
• 24 SIMD-ядра, включающих 384 потоковых процессора, и в общем 1536 скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 и FP64 в рамках стандарта IEEE 754)
• 24 укрупненных текстурных блока, с поддержкой форматов FP16 и FP32
• 96 блоков текстурной адресации и столько же блоков билинейной фильтрации, с возможностью фильтрации FP16-текстур на полной скорости и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
• 32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 семплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт (в т. ч. для буферов формата FP16), а в режиме без цвета (Z only) - 128 отсчетов за такт

Спецификации видеокарты Radeon HD 6970

• Частота ядра 880 МГц
• Количество универсальных процессоров 1536
• Количество текстурных блоков - 96, блоков блендинга - 32
• Эффективная частота памяти 5500 МГц (4×1375 МГц)
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 2 гигабайта
• Пропускная способность памяти 176 гигабайт в сек.
• Теоретическая максимальная скорость закраски 28,2 гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 84,5 гигатекселей в сек.
• Два разъёма CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Энергопотребление от 20 до 250 Вт (типичное энергопотребление в играх - до 190 Вт)
• Один 8-штырьковый и один 6-штырьковый разъёмы питания
• Двухслотовый дизайн
• Рекомендованная цена для рынка США $369

Спецификации видеокарты Radeon HD 6950

• Частота ядра 800 МГц
• Количество универсальных процессоров 1408
• Количество текстурных блоков - 88, блоков блендинга - 32
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 2 гигабайта
• Пропускная способность памяти 160 гигабайт в сек.
• Теоретическая максимальная скорость закраски 25,6 гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 70,4 гигатекселей в сек.
• Два разъёма CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Разъёмы: DVI Dual Link, DVI Single Link, HDMI 1.4a, два mini DisplayPort 1.2
• Энергопотребление от 20 до 200 Вт (типичное энергопотребление в играх - до 140 Вт)
• Два 6-штырьковых разъёма питания
• Двухслотовый дизайн
• Рекомендованная цена для рынка США $299

Применение отработанного 40-нанометрового техпроцесса всё же позволило компании AMD выпустить новый топовый GPU, пусть и не в таком виде, каким он мог быть на 32 нм. Сложность Cayman по сравнению с Cypress выросла менее чем на четверть, как и площадь ядра, но некоторые характеристики, влияющие на производительность, остались практически на том же уровне. Это и количество ALU, и неизменное число блоков ROP, да и пропускная способность видеопамяти не сильно выросла. Но всё же, во многом благодаря повышенным тактовым частотам и возросшей эффективности нового чипа AMD, он должен в среднем превзойти Cypress.

Принцип наименования моделей был несколько изменён с предыдущего поколения. По сравнению с предыдущей серией, у топовых решений поменялась не только первая, но и вторая цифра индекса. Radeon HD 6970 и HD 6950 являются наиболее производительными одночиповыми решениями и должны заместить видеокарты HD 5870 и HD 5850, становясь в линейке выше выпущенных недавно решений семейства HD 6800. Что касается сравнения с конкурентом, то по указанным выше рекомендованным ценам понятно, что по производительности HD 6970 на одном уровне или несколько производительнее GeForce GTX 570, а вот у HD 6950 конкурент на другом чипе - GTX 560 Ti.

Два варианта серии, как это принято у видеокарт AMD, отличаются как тактовыми частотами видеочипа и памяти, так и отключенной частью исполнительных блоков у младшей модели. На обе видеокарты новой серии устанавливается память типа GDDR5 одинакового объёма в 2 гигабайта. Оптимальным объёмом памяти на сегодняшний день до сих пор является 1 гигабайт, но вполне возможно, что для топовых моделей и такой объём оправдан, так как в каких-то случаях нехватка 1 ГБ памяти всё-таки будет наблюдаться, да и для игр на трёх мониторах (Eyefinity) экранный буфер такого объёма будет весьма полезен. К слову, партнёры компании уже выпустили и модель Radeon HD 6950 с 1 ГБ видеопамяти с меньшей стоимостью.

Обе видеокарты имеют двухслотовую систему охлаждения, закрытую привычным для всех современных плат AMD пластмассовым кожухом по всей длине карты. Энергопотребление младшей карты ниже, что позволило обойтись в её случае двумя 6-штырьковыми разъёмами питания. Кроме максимального энергопотребления AMD теперь указывает и типичное потребление в играх (typical gaming power) - показатель потребления, замеренный при тестировании в наборе из 25 популярных игр.

Архитектура Cayman

При проектировании Cayman (а именно такое кодовое имя получил новый GPU компании) основными задачами инженеров AMD было создание эффективной графической и вычислительной архитектуры с новыми возможностями GPGPU, значительное увеличение производительности геометрических блоков, улучшения в алгоритмах, влияющих на качество рендеринга (текстурная фильтрация и полноэкранное сглаживание), а также улучшенное управление питанием.

Судя по всему, архитектуру Cayman можно назвать промежуточным решением между архитектурой Cypress и так и не рождённой 32-нанометровой архитектурой, так как в состав нового GPU были включены лишь некоторые возможности из неё. Интересно, что цель инженеров по размеру Cayman была +15% к площади Cypress, что позволило потратить эти дополнительные транзисторы на некоторые новые вычислительные и графические возможности, о которых мы расскажем ниже. Итак, посмотрим, что получилось у AMD.

При взгляде на схему чипа, сразу же обращают на себя внимание два блока по обработке геометрии и тесселяции (graphics engine, включающий растеризатор, тесселятор и некоторые другие блоки), а также сдвоенный диспетчер. Это одно из важнейших нововведений в Cayman, к которому явно сподвигло отставание по скорости обработки геометрии от конкурента, уже почти год имеющего распараллеленный графический конвейер.

Важнейшим архитектурным изменением стала суперскалярная VLIW4 архитектура вычислительных процессоров, в отличие от VLIW5 в предыдущей. С одной стороны это может показаться ухудшением, ведь каждый из имеющихся процессоров теперь может выполнять меньше операций параллельно. Но с другой - это может увеличить эффективность использования (КПД) потоковых процессоров, так как подобрать четыре независимые команды явно проще, чем пять.

В целом, новый графический процессор включает 24 SIMD-ядра, каждое из которых состоит из 16 процессоров, умеющих вычислять до четырех команд одновременно. Другими словами, всего вычислительных блоков в Cayman стало 24×16×4=1536 штук, что даже несколько меньше, чем у Cypress. Но так как КПД использования этих блоков явно должен увеличиться, то и производительность также вырастет, скорее всего.

Каждое SIMD-ядро нового графического процессора имеет по четыре блока текстурирования, как и в предыдущих GPU, то есть общее число текстурных процессоров - 96 TMU. Это несколько больше, чем у Cypress, и заметно больше, чем имеет топовый чип конкурента. Так, преимущество по текстурированию должно остаться за AMD. Другие численные характеристики мало отличаются от тех же HD 5800 и HD 6800, чип имеет четыре 64-битных контроллера памяти и 256-битную шину в целом, а также 32 блока ROP. Хотя они всё же отличаются от тех, что используются в предыдущих GPU, и об этом будет написано далее.

Архитектура потоковых процессоров

Новые потоковые процессоры отличаются от предыдущих тем, что умеют выполнять одновременно до четырёх независимых инструкций (4-way co-issue), и все четыре исполнительных устройства ALU в процессоре имеют одинаковые возможности, в отличие от предыдущей архитектуры. Напомним, что каждый потоковый процессор Cypress имеет четыре блока ALU + блок специального назначения SFU (также называемый «T-unit»), служащий для выполнения трансцендентных функций (синус, косинус, логарифм и т. д.), а Cayman выполняет такие команды при помощи трёх из четырёх «обычных» ALU.

Всё вместе это теоретически даёт лучший показатель эффективности использования потоковых процессоров, по сравнению с VLIW5. Хотя VLIW5 обеспечивает достаточно высокий КПД во многих случаях, но средняя загрузка ALU получается явно ниже 100%, и часто лишь три или четыре блока из пяти заняты работой. Снижение количества ALU в каждом процессоре увеличивает их эффективность, и, по оценке компании AMD, улучшение соотношения скорости вычислений и площади чипа составляет порядка 10%. Плюс к этому, дополнительным бонусом идёт упрощение управляющих блоков: шедулера и управление регистрами.

Ещё одной важной деталью перехода от VLIW5 к VLIW4 является то, что для асимметричной архитектуры сложнее оптимизировать и скомпилировать эффективный код. А для симметричного VLIW4 блока работа компилятора упрощается. И в этом мы видим пока что нераскрытый потенциал Cayman - скорее всего, компилятор пока оптимизирован для нового GPU недостаточно и в будущем весьма вероятны приросты по мере оптимизации компилятора для новой архитектуры.

Новая архитектура VLIW4 привела к увеличению производительности вычислений с двойной точностью. 64-битные вычисления теперь исполняются лишь вчетверо медленнее, чем 32-битные. А у решений предыдущей архитектуры это соотношение было ниже - 1/5. Такое изменение позволило повысить пиковую производительность 64-битных вычислений нового Radeon HD 6970 до 675 GFLOPS (для сравнения - у HD 5870 этот показатель равен 544 GFLOPS).

Изменения в блоках ROP

Блоки ROP в новом чипе компании AMD также получили некоторые усовершенствования. Cayman теперь умеет значительно быстрее обрабатывать данные в некоторых форматах, в числе которых 16-битный целочисленный (вдвое быстрее) и одно- или двухкомпонентный 32-битный (ускорение в два-четыре раза, в зависимости от количества компонентов). Это улучшение важнее всего для широко распространённых сейчас случаев отложенного (deferred) рендеринга, хотя применение 32-битных буферов в играх пока что явно ограничено.

Неграфические вычисления на GPU

Пожалуй, больше всего изменений в Cayman произошло как раз в вычислительных возможностях. Прежде всего нужно отметить асинхронную отправку команд на выполнение и одновременное исполнение нескольких вычислительных процессов (kernel), каждый из которых имеет свою очередь команд и свою область защищённой виртуальной памяти. По сути, в Cayman появились возможности вычислений по принципу MPMD (Multiple Processor/Multiple Data) - когда несколько процессоров выполняют множество потоков данных.

В предыдущих архитектурах компании AMD была возможность одновременного запуска и распределения нескольких процессов (kernel), но они имели лишь один конвейер команд, что затрудняло одновременную работу вычислительных и графических приложений. GPU новой архитектуры способен эффективно выполнять несколько потоков команд одновременно. Потоки имеют свои отдельные кольцевые буферы и очереди, а очередность исполнения команд независима и асинхронна, и выполняются они в зависимости от приоритета. Это позволяет запускать вычисления и получать итоговый результат вне очереди.

Также для каждого kernel новый чип предоставляет независимую виртуальную память, и все потоки команд теперь защищены друг от друга. А в дополнение к асинхронной подаче команд, чип имеет два двунаправленных контроллера прямого доступа к памяти (DMA), что поможет увеличить пропускную способность в обоих направлениях.

Но и это ещё не все «вычислительные» изменения в Cayman. Появилась возможность выборки данных из памяти в обход ALU напрямую в локальную память, а оптимизированные чтение и комбинированная запись данных увеличила производительность подсистемы ввода-вывода. Также в новом GPU было улучшено управление потоком передачи данных (flow control) и многое другое.

Параллельная обработка геометрии

В своих материалах мы не раз упоминали, что одним из основных архитектурных преимуществ конкурирующих решений от NVIDIA является распараллеленная обработка геометрии, применяемая во всех их современных решениях, которые весьма эффективны при использовании тесселяции. геометрические примитивы в топовых чипах конкурента AMD обрабатываются одновременно 16-ю блоками, в отличие от одного блока у Cypress и Barts, равно как и остальных предшествующих чипах.

Соответственно, AMD нужно было срочно улучшить производительность геометрических блоков. Частичный шаг был сделан ещё в Barts, оптимизации которого привели к повышению скорости обработки геометрии и тесселяции в полтора раза в лучшем случае. Но даже тесселятор седьмого поколения всё ещё серьёзно уступал тесселяторам Fermi первого же поколения.

Блоки обработки геометрии и тесселяции в Cayman названы уже восьмым поколением, и они получили установку геометрических примитивов (geometry setup) удвоенной скорости, улучшенную буферизацию геометрических данных и двойной блок обработки геометрии. Именно так, AMD тоже пришлось распараллеливать работу над геометрическими данными, хотя и не настолько радикально, как это сделано в GPU конкурента.

Двойной блок геометрии в Cayman обрабатывает два примитива за такт, то есть скорость трансформации и отбрасывания задних граней (backface culling) возросла вдвое, а нагрузка между блоками распределяется при помощи разбиения на тайлы. Вместе с улучшением буферизации, по данным AMD, это приводит к росту производительности тесселяции у топового решения Radeon HD 6970 до трёх раз, по сравнению с HD 5870.

Но всё же, как видите, чаще всего скорость обработки геометрии и тесселяции возросла вдвое, а не втрое. Даже по данным самой AMD. К слову, они приводят и цифры из игр и бенчмарков с применением тесселяции, и приросты там достигают впечатляющих цифр порядка 30-70%, в зависимости от количества оттесселированных поверхностей и степени разбиения примитивов. Мы проверим эти цифры в следующей части материала, посвящённой исследованиям производительности новых решений в синтетических тестах и некоторых из игровых, которые также используют тесселяцию.

Одной из задач новой архитектуры было повышение качества рендеринга. Это касается как улучшения существующих алгоритмов текстурной фильтрации и сглаживания, так и появления новых возможностей, вроде нового типа полноэкранного сглаживания - морфологического (MLAA - MorphoLogical Anti-Aliasing).

Часть из новых возможностей доступна и на младших представителях серии - видеокартах Radeon HD 6800, но есть одно аппаратное нововведение, которое появилось именно в серии HD 6900, в чипе Cayman. Это улучшенный метод полноэкранного сглаживания, названный Enhanced Quality Anti-Aliasing (EQAA). Если совсем коротко, то это аналог Coverage Sampling Anti-Aliasing (CSAA), имеющийся у NVIDIA ещё со времён чипа G80 (серия GeForce 8800), о котором мы ещё несколько лет назад.

Суть метода в том, что цвета отсчётов и глубина хранятся отдельно от информации об их местоположении, и на один пиксель может приходиться по 16 отсчетов при 8 вычисленных значений глубины, что экономит пропускную способность. Метод позволяет обойтись передачей и хранением одного значения цвета или Z на каждый субпиксель, уточняя усредненное значение экранного пикселя за счёт более подробной информации о том, как этот пиксель перекрывает края треугольников. Понимание этого запутанного объяснения вам облегчит следующая картинка:

В предыдущих чипах компании AMD (включая серию HD 6800) число рассчитанных семплов и сохранённых было одинаковым. В решениях серии HD 6900 эти два значения можно изменять независимо друг от друга, и число выборок на пиксель и число сохранённых в буфере может быть разным. Это позволяет получить качество выше, чем при обычном мультисэмплинге (MSAA) при сохранении сравнительно высокой производительности.

EQAA позволяет обеспечивать качество сглаживания заметно выше, чем у MSAA 4х, лишь с небольшой потерей производительности. По оценке компании AMD, разница в производительности между режимами с включенным и выключенным EQAA в играх составляет единицы процентов, что отлично соотносится с результатами видеокарт NVIDIA.

Дополнительным положительным фактором является то, что метод совместим с адаптивным сглаживанием (Adaptive AA), суперсэмплингом (Super-Sample AA) и морфологическим сглаживанием, о котором мы рассказывали в статье о Radeon HD 6800. Но каким образом включается этот самый EQAA? AMD и тут переняла опыт конкурента, введя в настройки драйвера аналогичные возможности по подмене метода сглаживания (к примеру, с обычного MSAA на EQAA, но не обязательно именно так).

Об остальных улучшениях качества рендеринга у новых решений AMD мы подробно рассказывали в статье о семействе Radeon HD 6800, как и о «морфологическом» сглаживании и об улучшениях текстурной фильтрации. Morphological Anti-Aliasing - это новый метод сглаживания, известный нам по некоторым мультиплатформенным играм. Это фильтр постобработки, применяемый к финальной картинке при помощи вычислительного или пиксельного шейдера.

Данный метод сглаживает все пиксели сцены, а не только края полигонов и полупрозрачных текстур как MSAA, и поэтому после него может отмечаться излишняя замыленность картинки. Зато этот метод теоретически быстрее суперсэмплинга, так как он обрабатывает только нужные участки, на которых фильтр нашёл резкие переходы цвета. Отличие от ещё одного метода, известного как edge-detect CFAA в том, что фильтр применяется ко всем граням, а не только краям треугольников.

Все эти методы можно смешивать и друг с другом. Иными словами, EQAA полностью совместим и с так называемыми «custom resolve» фильтрами и «морфологическим» сглаживанием и все они могут применяться одновременно. Что позволит повысить качество рендеринга в случае излишка производительности, часто имеющегося у топовых видеокарт.

Технология AMD PowerTune

Одним из наиболее интересных изменений в Cayman, напрямую не связанным с 3D-графикой, является технология, получившая название PowerTune. Собственно, к гибкому управлению тактовой частотой, напряжением и питанием GPU дело уже давно шло. Те же центральные процессоры давно умеют плавно или ступенчато изменять производительность и «прожорливость», снижая некоторые параметры в простое и повышая при нагрузке. Да и видеочипы тоже умеют изменять указанные параметры, но до сих пор делали это ступенчато и не имели пределов, за которые нельзя было бы выйти.

Обычные игры и другие приложения, использующие вычисления на GPU, редко когда предъявляют повышенные требования к питанию и не подходят к опасным пределам энергопотребления, превышающим возможности системы. В отличие от тестов стабильности, вроде Furmark и OCCT, которые выжимают из системы всё до капли. Ещё в семействе Evergreen (серия Radeon HD 5000) был некий зачаток ограничителя производительности при превышении определённого уровня потребления, а в HD 6900 эта система перешла на качественно иной уровень.

Новый GPU имеет специальные датчики во всех блоках чипа, которые отслеживают параметры загрузки, таким образом графический процессор постоянно измеряет нагрузку и энергопотребление и не позволяет выйти последнему за определённый порог, автоматически регулируя частоту и напряжение так, чтобы параметры оставались в рамках указанного теплопакета. Эта технология помогает установить высокие частоты GPU и при этом не бояться, что видеокарта выйдет за безопасные пределы по энергопотреблению. AMD приводит следующие приложения в виде примера:

Как видите, наиболее требовательными 3D-приложениями являются средства тестирования стабильности и некоторые из синтетических тестов. А вот игры, даже самые тяжёлые, совсем не требуют максимальной энергии от GPU и не выходят за установленные рамки.

В отличие от ранних технологий управления питанием, PowerTune обеспечивает прямой контроль над энергопотреблением GPU, по сравнению с косвенным управлением при помощи изменения частот и напряжений. И более не требуется ставить ограничитель для избранных приложений, технология будет работать с тем же успехом для всех программ, в т. ч. и будущих.

Для компании AMD технология полезна сразу по нескольким причинам: она предохранит видеокарты от выхода из строя в некоторых случаях (например, нерадивые и невнимательные любители разгона) и позволит выжать максимальную производительность из GPU без проблем с питанием и охлаждением. Важно и то, что данная технология позволяет пользователю самому ограничивать потребление при помощи средств AMD OverDrive, как это показано на скриншоте:

Естественно, что регулировать параметр максимального потребления можно лишь в определённых пределах и с перекладыванием ответственности на плечи пользователя и лишения последнего каких-либо гарантий. В некоторых случаях будет полезно не только повысить этот предел, но и снизить его, добившись снижения потребления в случае отсутствия необходимости в высокой производительности.

Изменение тактовой частоты GPU и полученная при этом производительность при разных уровнях максимального потребления наглядно отображены на следующем графике. На нём указано изменение частоты GPU видеокарты Radeon HD 6950 в тесте Perlin Noise из набора 3DMark Vantage в трёх режимах: по умолчанию и с повышенным пределом по питанию на 5% и 10%. Этот график соответствует тому, что получится при работе наиболее требовательных к питанию приложений:

В режиме по умолчанию GPU не может постоянно работать на частоте в 800 МГц, не превысив установленной AMD границы потребления, и показывает результат на уровне 140 FPS. При добавлении 5% к максимальному потреблению частота GPU становится выше, но всё ещё часто не достигает максимально положенных 800 МГц, и в результате достигается скорость 155 FPS. В случае же добавленных 10% к пределу потребления, чип всегда работает на частоте около 800 МГц и не достигает изменённой границы потребления, показывая при этом 162 средних кадров в секунду.

Если рассматривать обратную ситуацию, когда нужно снизить потребление, то и в таком случае технология будет полезна. AMD приводит пример игры Aliens vs Predator и трёх режимов: по умолчанию, -10% от максимального потребления и -20%. Если в режимах по умолчанию и -10% разница получилась небольшой, то в последнем случае, при снижении потребления на 30 Вт можно получить вполне комфортные 40 FPS вместо 50 FPS при максимальном потреблении:

Таким образом, каждый пользователь может настроить PowerTune под себя (при условии отказа от гарантий, разумеется) и выбрать или меньшее энергопотребление системы, или более высокую производительность в тех приложениях, в которых GPU становится весьма требовательным к питанию. Можно даже вручную настраивать меньшее потребление для постоянной работы и максимальное - для требовательных приложений.

Другие изменения

Из других интересных отличий видеокарт топового семейства Radeon HD 6900 хотелось бы отметить следующую полезную особенность - наличие двух микросхем BIOS на карте и защиту от перезаписи для одной из них, имеющей заводские настройки. Для этого на плате рядом с CrossFire разъёмами расположен микропереключатель.

Переключатель BIOS служит для обеспечения работоспособности видеокарты в случае каких-либо проблем у пользователя, возникших в процессе перепрошивки. Данный переключатель определяет, с какого образа будет загружаться видеокарта: 1 - незащищённая от записи микросхема BIOS с возможностью пользовательской перепрошивки, 2 - не перезаписываемая пользователем копия BIOS с заводскими настройками.

Эта функциональность тоже призвана помочь в решении проблем вышедших из строя видеокарт. Ведь теперь даже в случае неудачной попытки прошивки BIOS пользователь всегда сможет воспользоваться вторым образом. Можно только похвалить AMD за такое решение проблем пользователей. Наконец-то можно будет выбросить запасную PCI-видеокарту, бережно хранимую многими энтузиастами для таких случаев.

Всё новое семейство видеокарт AMD - и HD 6800, и HD 6900, - поддерживает DisplayPort 1.2 в рамках улучшенной мультимониторной технологии AMD Eyefinity Multi-Display Technology. Её отличие от предыдущих - в возможности вывода сразу нескольких каналов по одному разъёму DisplayPort, что позволяет (точнее - позволит в будущем) подключить большее количество мониторов к одной видеокарте. Для подключения нескольких мониторов при помощи одного разъёма будет необходим специальный хаб, приобретаемый отдельно.

Cayman содержит и новый блок обработки видео Unified Video Decoder 3, самой интересной новой возможностью которого нам видится появление поддержки аппаратного декодирования формата DivX/XviD, который ранее не ускорялся на GPU. Но не только в декодировании этого формата заключаются улучшения в UVD3, он также теперь декодирует MPEG-2 полностью на GPU и поддерживает кодеки с двумя потоками для возможности проигрывания 3D-дисков Blu-ray.

Более подробно об изменениях в технологиях вывода изображения, включая возможности Eyefinity, технологии AMD HD3D и новом поколении блока обработки видео Unified Video Decoder 3 вы можете прочитать в теоретическом обзоре решений семейства Radeon HD 6800 .

Подробности: Barts, серия Radeon HD 6800

• Кодовое имя чипа «Barts»
• Технология 40 нм
• 1,7 млрд. транзисторов (более чем на четверть меньше, чем у «Cypress»)
• Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
• Аппаратная поддержка DirectX 11, в том числе и новой шейдерной модели - Shader Model 5.0
• 256-битная шина памяти: четыре контроллера шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
• Частота ядра до 900 МГц
• 14 SIMD-ядер, включающих 1120 скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 в рамках стандарта IEEE 754)
• 14 укрупненных текстурных блоков, с поддержкой форматов FP16 и FP32
• 56 блоков текстурной адресации и столько же блоков билинейной фильтрации, с возможностью фильтрации FP16-текстур на полной скорости и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
• 32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 семплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт (в т. ч. для буферов формата FP16), а в режиме без цвета (Z only) - 128 отсчета за такт
• Интегрированная поддержка RAMDAC, шести портов Single Link или трёх портов Dual Link DVI, а также HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2

Спецификации видеокарты Radeon HD 6870

• Частота ядра 900 МГц
• Количество универсальных процессоров 1120
• Количество текстурных блоков - 56, блоков блендинга - 32
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 1024 мегабайта
• Теоретическая максимальная скорость закраски 28,8 гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 50,4 гигатекселей в сек.
• Поддержка CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Разъёмы: DVI Dual Link, DVI Single Link, HDMI 1.4a, два mini DisplayPort 1.2
• Энергопотребление от 19 до 151 Вт (два 6-штырьковых разъёма питания)
• Двухслотовый дизайн
• Рекомендованная для рынка США цена $239

Спецификации видеокарты Radeon HD 6850

• Частота ядра 775 МГц
• Количество универсальных процессоров 960
• Количество текстурных блоков - 48, блоков блендинга - 32
• Эффективная частота памяти 4000 МГц (4×1000 МГц)
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 1024 мегабайта
• Пропускная способность памяти 128,0 гигабайт в сек.
• Теоретическая максимальная скорость закраски 24,8 гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 37,2 гигатекселей в сек.
• Поддержка CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Разъёмы: DVI Dual Link, DVI Single Link, HDMI 1.4a, два mini DisplayPort 1.2
• Энергопотребление от 19 до 127 Вт (один 6-штырьковый разъём питания)
• Двухслотовый дизайн
• Рекомендованная для рынка США цена $179

Применение того же 40-нанометрового техпроцесса, но в отработанном виде позволило компании AMD выпустить решения среднего уровня, примерно соответствующие по производительности предыдущим топовым. Сложность чипов снизилась на четверть, равно как и площадь ядра, а вот многие характеристики, влияющие на производительность, остались почти на том же уровне, во многом из-за повышенных тактовых частот. Естественно, что новый чип стал ещё более эффективен энергетически.

Принцип наименования моделей изменился, о причинах такого решения мы писали выше. По сравнению с предыдущей серией поменялась и первая, и вторая цифры. Radeon HD 6870 и HD 6850 предназначены для смены HD 5870 и HD 5850, хотя они должны быть чуть медленнее их попарно. А новыми верхними моделями стали карты серии HD 6900.

Два варианта серии, как обычно для видеокарт AMD, отличаются тактовыми частотами видеочипа и памяти, а также у младшей модели отключена и часть исполнительных блоков. На обе видеокарты серии устанавливают память типа GDDR5, одинакового объёма - 1 гигабайт. Это оптимальный объём памяти на сегодняшний день, от большего объёма на решениях среднего уровня никакой пользы просто не будет.

А ещё младшее решение отличается дизайном платы, и референсные кулеры у них разные. Обе видеокарты имеют двухслотовую систему охлаждения, закрытую привычным пластмассовым кожухом по всей длине карты. А вот энергопотребление младшей карты ниже, что позволило обойтись в её случае лишь одним 6-штырьковым разъёмом питания.

Архитектура «Barts»

Обновленную архитектуру Cypress мы рассматривали в соответствующей базовой статье. Как вы помните, особенных изменений в нём не было, это в основном развитие идей предыдущих поколений, хотя небольшие модификации затронули практически все блоки чипа. А отличия чипа Barts от Cypress вообще в основном количественные, хотя и не только.

Итак, какие изменения принесла переработанная архитектура в Barts? В основном, увеличенную производительность на каждый Ватт и миллиметр площади, то есть улучшенную эффективность. Хотя AMD называет Barts «вторым поколением DirectX 11», изменений в архитектуре практически нет, они почти исключительно количественные - просто иное количество исполнительных блоков и другой баланс между производительностью и потреблением с себестоимостью.

Да, некоторые оптимизации привели к повышению скорости обработки геометрии и тесселяции - больного места решений AMD, по сравнению с конкурирующими. Но эти улучшения не изменили скорость тесселяции в разы, а лишь в полтора-два раза в лучшем случае.

Нам кажется более интересным улучшение качества полноэкранного сглаживания и текстурной фильтрации, хотя они скорее программные, а не аппаратные. Также любопытна поддержка декодирования DivX и Blu-ray 3D-видео, да и улучшения в AMD Eyefinity и поддержке новых стандартов HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2 весьма логичны и своевременны.

Хотя это в основном изменения, связанные не с ядром GPU, а с прочими блоками, которые не относятся к 3D-части чипа, которая наиболее интересна для нас сейчас. Итак, давайте рассмотрим блок-схему нового чипа.

Смотрим, что изменилось. По сути, это только блоки в составе Graphics Engine и общее количество блоков SIMD. Блок тесселяции ныне улучшен (это седьмое поколение, см. далее), растеризаторов стало два (или вдвое увеличен темп обработки примитивов, что также вполне вероятно), а количество блоков SIMD снизилось с 18-20 (у Cypress) до 12-14 штук (у Barts), в зависимости от модели.

Ровно настолько же уменьшилось и общее количество процессоров потоковой обработки, теперь их максимум 1120 штук, в отличие от 1600 у Cypress. Всё остальное осталось прежним, и 256-битная шина памяти с поддержкой GDDR5 видеопамяти, и блоки ROP, и остальное.

Благодаря более высоким тактовым частотам, производительность Radeon HD 6870 оказывается выше, чем у HD 5850 (внимание - ниже, чем у HD 5870 даже теоретически!), при меньшей площади GPU. Но это сравнение по цене, а если сравнивать чипы Barts и Cypress на одной частоте, то анонсированное сегодня решение будет в основном медленнее.

Тесселяция и обработка геометрии

Известно, что относительно слабым местом ранних решений AMD была тесселяция, появляющаяся в DX11-приложениях. И вполне логично, что в Barts частично исправили именно это. Блок тесселяции в данном GPU объявлен уже седьмым поколением тесселятора ATI/AMD (см. слайд ниже). Первый появился ещё в древнем ATI Radeon 8500, второй в консоли Xbox 360 от Microsoft, а далее пошли серии видеокарт AMD. Вероятно, 8-е поколение мы увидим уже в серии HD 6900…

Честно говоря, нам не совсем понятно такое большое количество поколений тесселяторов, особенно если большинство их изменений ограничивались введением совместимости с версиями DirectX и уж тем более исключительно небольшими приростами производительности. А можно вспомнить и решения конкурента, первое же поколение тесселяторов которого превосходит по производительности все существующие семь (а то и восемь) поколений тесселяторов AMD. Так есть ли смысл гордиться этой цифрой?

Впрочем, важнее то, что по данным синтетических тестов компании AMD, скорость тесселяции в HD 6870, по сравнению с HD 5870, увеличилась в полтора-два раза (конечно, мы это проверим в практическом исследовании). Причём, новый чип эффективнее всего справляется со средними уровнями тесселяции, а при высоких скорость почти не выросла. Но это не будет проблемой, так как в играх такие уровни не используются и не будут нужны в ближайшее время. Вот пример увеличения сложности геометрии при разных степенях разбиения:

Это уже камешек в огород конкурента. Действительно, вряд ли кому нужны треугольники размером в один пиксель, а при слишком большой детализации эффективность загрузки других блоков (растеризаторов, к примеру) значительно снижается, да и в целом такая работа недостаточно эффективно выполняется на нынешних GPU. В недостатках высокой степени тесселяции: лишняя работа по шейдингу (overshading), большое количество краёв полигонов, нуждающихся в обработке при мультисемплинге и т. д. В общем, такой подход вызывает лишь растрату ресурсов, на взгляд представителей AMD.

В идеале нужно добиваться наиболее эффективных оттесселированных моделей, чтобы размер каждого треугольника был около 16 пикселей на полигон. Это весьма выгодно для попиксельной обработки, которая ведётся именно такими блоками. Таким образом достигается идеальный баланс между качеством рендеринга и производительностью.

Именно для достижения этой цели служат такие методы, как адаптивная тесселяция, когда высокие уровни разбиения используются для объектов на первом плане и отдельных поверхностей, требующих высокой детализации, а для дальних объектов применяются меньшие уровни тесселяции, что улучшает производительность и почти не сказывается на качестве итоговой картинки.

Улучшения в качестве рендеринга

Как известно, предыдущие чипы AMD сделали правильный шаг в направлении достижения наиболее качественной картинки - в них появилась поддержка нового алгоритма анизотропной фильтрации, текстурные мип-уровни при которой расположены по идеальным окружностям. Также можно отметить возможность включения сглаживания методом суперсемплинга, который заметно улучшает общее качество рендеринга.

Что радует, в серии HD 6800 продолжили вносить изменения, направленные на улучшение качества картинки. С одной стороны, почти все уже забыли об этом, так как качество у решений и AMD и NVIDIA схожее и в целом уже весьма неплохое, но с другой - возможности для улучшения всегда есть. В данном случае компания AMD решила ввести новый режим сглаживания, улучшить качество текстурной фильтрации и (наконец-то!) дать возможности по отключению оптимизаций Catalyst AI.

Новый метод сглаживания - это известный по некоторым мультиплатформенным играм Morphological Anti-Aliasing (MAA). Это не совсем привычный нам метод сглаживания, а скорее фильтр постобработки, применяемый к финальной картинке при помощи вычислительного шейдера. Данный метод сглаживает все пиксели сцены, а не только края полигонов и полупрозрачных текстур как MSAA, хотя в недостатках у него - излишняя замыленность, как видно по картинке.

При этом MAA быстрее суперсемплинга, так как обрабатывает только нужные участки, на которых шейдером найдены резкие цветовые переходы. Производительность и суть алгоритма схожа с методом edge-detect CFAA в драйверах AMD, но сглаживание применяется ко всем резким граням. Что весьма немаловажно, обещается, что метод форсирования MAA из AMD Catalyst Control Center совместим со всеми приложениями DirectX 9/10/11.

Но этот новый метод сглаживания - это полностью программное нововведение. А что инженеры AMD изменили в алгоритмах текстурной фильтрации? По их словам, алгоритм анизотропной фильтрации был переработан для улучшенной обработки «шумных» текстур, в частности - получения более плавных переходов между мип-уровнями текстур при анизотропной фильтрации. При этом обещается отсутствие потерь в производительности и отсутствие зависимости качества фильтрации от угла наклона поверхности, как и было ранее. На скриншоте слева - HD 5800, а справа - HD 6800.

Что не менее важно, так это новый пользовательский интерфейс в AMD Catalyst Control Center, позволяющий изменять качество текстурной фильтрации и даже полностью отключать все оптимизации. Для этого в настройки драйверов внедрили новый ползунок Catalyst AI:

Как видите, Texture Filtering Quality может иметь три значения, и отдельно отключаются оптимизации текстурных форматов (когда один текстурный формат подменяется в драйвере другим, чуть менее качественным, но более быстрым), к которым имели некоторые претензии конкуренты AMD.

Улучшения в технологиях вывода изображения

Полезно отметить поддержку DisplayPort 1.2 новыми решениями AMD, которая включена в улучшенную мультимониторную технологию AMD Eyefinity Multi-Display Technology. Её отличие в возможности вывода сразу нескольких каналов по одному разъёму DisplayPort, что позволит подключить большее количество мониторов к одной видеокарте.

Для подключения нескольких мониторов при помощи одного разъёма будет необходим специальный хаб или соединение мониторов типа «daisy chain». DisplayPort 1.2 обеспечивает поддержку большего количества мониторов, высоких разрешений и частот обновления, в том числе для стереомониторов следующего поколения. К слову, на все мониторы при этом могут выводиться изображения разного разрешения и частоты обновления.

На новых видеокартах AMD установлен порт HDMI версии 1.4a, пригодный для вывода стереокартинки. Для этого используется специальный стандарт передачи стереокадров, поддерживаемый новыми 3D-телевизорами, поэтому никаких проблем с выводом стерео на них не будет (читайте отдельный раздел о поддержке стереорендеринга компанией AMD ниже по тексту).

Немаловажным фактором качества вывода картинки является качественная цветокоррекция при выводе изображения на мониторы с расширенным цветовым охватом. И у серии AMD Radeon HD 6800 есть соответствующий аппаратный движок для этой задачи.

Но мультимониторные технологии и вообще технологии вывода изображения имеют не очень много смысла без соответствующей поддержки. И тут всё в порядке, мониторов с разъемами DisplayPort на рынке уже более трёх десятков, а игр, специально оптимизированных и подготовленных для мультимониторного вывода, - под полсотню (а сотни других игр просто совместимы с технологией Eyefinity). Также в последнее время появились недорогие адаптеры DP to Single-Link DVI, позволяющие подключить несколько недорогих мониторов к одной видеокарте.

В драйверах улучшений не меньше, ко всему, что уже есть в настройках (деление устройств на группы, продвинутый конфигуратор, цветокоррекция для каждого устройства отдельно, компенсация рамок дисплея, поддержка CrossFireX и др.), скоро добавятся новые режимы, такие как группа мониторов 5×1 в портретном режиме, автоматический вывод HydraGrid и т. п.

Технология AMD HD3D

Видя успешное продвижение стереовидения на рынке, AMD не могла остаться в стороне, не выступив с очередной открытой инициативой. Теперь она относится к стереорендерингу. Инициатива была анонсирована на GDC 2010, суть её в сотрудничестве производителей программного и аппаратного обеспечения, предоставлении широкого выбора решений, снижении их стоимости и повышения гибкости.

Инициативу поддержало большое количество компаний. Так, программное обеспечение по конвертации в Stereo 3D выпускается компаниями DDD и iZ3D, проигрыванием 3D-видео занимаются компании Cyberlink, Arcsoft, Roxio и Corel. За аппаратную часть отвечают производители дисплеев: LG, Samsung, CMI и Viewsonic, а производство очков и передатчиков остаётся за компаниями Bit Cauldron, XpanD и RealD.

Собственно, ничего нового инициатива Stereo 3D не предлагает, это всё те же стереомониторы и стереоочки, стереоигры и поддержка Blu-ray 3D, ПО для конвертации контента в стереоформат и т. п. Свою задачу компания AMD видит в предоставлении возможностей технологии AMD HD3D для игр в стереорежиме. Для этого видеодрайверами обеспечивается поддержка четырёхбуферного рендеринга в приложениях DirectX 9, DirectX 10 и DirectX 11, а при помощи партнёров из компаний DDD и iZ3D уже поддерживается более 400 игр в стереоформате.

Так, TriDef 3D Experience от DDD позволяет просматривать в стереоформате фотографии и видео, TriDef Ignition автоматически «конвертирует» порядка четырёх сотен DirectX 9, 10 и 11 игр в стереоформат, а TriDef Media Player делает то же самое с видеоданными с DVD и с видео высокого разрешения. Причем заявлено, что первые стереорешения, основанные на AMD Radeon HD были показаны (где и кому - вопрос отдельный) еще год назад, в октябре 2009-го. Такое решение совместимо со всеми стандартами вывода стереокартинки, всеми типами стереоочков и «безочковых» технологий.

Кстати, об очках. На мероприятии AMD для журналистов выступал Colin Baden, CEO компании Oakley, всемирно известной своей спортивной оптикой и солнцезащитными очками. Он рассказал о модели стереоочков Oakley HDO-3D. Естественно, не обошлось без похвальбы, эти очки были названы «первыми оптически корректными стереоочками на Земле», якобы снижающими эффекты засветки и двоения картинки, заметные во многих случаях, в т. ч. и при использовании очков из комплекта 3D Vision. Было бы интересно сравнить эти варианты вживую, ну а пока остаётся верить (или не верить) на слово.

К слову, компания AMD скоро планирует запустить на сайте портал, посвящённый технологии стереовывода HD3D, помогающий пользователям получить информацию о программных и аппаратных решениях для игр, просмотра фото и видео в стереоформате. При должном старании и средствах может получиться неплохо.

Блок обработки видео Unified Video Decoder 3

Решения Radeon давно славятся своими возможностями по декодированию и обработке видеоданных. Ещё со времён ATI именно у них в этой сфере были одни из лучших решений. Впоследствии и компания AMD продолжила эти традиции. В UVD3 появилась не только поддержка декодирования новых форматов, но и более качественная постобработка видеоданных.

Новые возможности постобработки привели к дальнейшему усилению позиций в известном тесте HQV 2.0. При максимально возможном счёте в 210 баллов, новая видеокарта AMD Radeon HD 6870 набирает 198 баллов, а лучшая из конкурирующих - лишь 138 баллов. Впрочем, это тест самой компании AMD, и к таким результатам всегда нужно относиться осторожно. Не потому что обман, но зачастую лукавство.

Весьма интересной новинкой нам кажется появление поддержки декодирования формата DivX/XviD (читай, MPEG-4). Но не только этот формат получил улучшения, теперь и MPEG-2 декодируется на GPU полностью, да и поддержка кодеков с двумя потоками (Blu-ray 3D) у AMD появилась.

И всё же интереснее то, что свежевышедшие видеокарты компании AMD, благодаря включению в GPU последней модификации блока UVD третьего поколения, умеют ускорять проигрывание видеороликов формата MPEG-4. Это важно не только и не столько из-за самой по себе сниженной загрузки CPU при декодировании, но поможет продлить время автономной работы ноутбуков и нетбуков, снизит шум от вентиляторов домашних кинотеатров на основе ПК (HTPC) и позволит проигрывать файлы MPEG-4 высокого разрешения на бюджетных ПК.

На мероприятии для журналистов была показана демонстрация одновременного декодирования на CPU и GPU. Как видите, при полностью программном декодировании CPU загружен работой более чем на 20%, а при перекладывании работы на GPU производства AMD, центральный процессор системы практически перестаёт выполнять какую-то значимую работу, ибо она становится в 10 раз меньше. Понятно, что всё это делалось и ранее, но не для DivX/XviD-формата.

Неграфические вычисления

В этом смысле в Barts аппаратных изменений нет, зато они есть в программной части. AMD предпочитает называть вычисления на GPU параллельной обработкой (Parallel Processing). И естественно, что ими поддерживаются исключительно индустриальные стандарты - открытый OpenCL и закрытый, но не менее индустриальный DirectCompute из DirectX 11.

OpenCL привлекает AMD как открытый и мультиплатформенный API для так называемых гетерогенных архитектур, что очень неплохо подходит для всё того же AMD Fusion. Именно при помощи OpenCL можно раскрыть вычислительные возможности как CPU, так и GPU. Понятное дело, что AMD была первой компанией, которая представила OpenCL для CPU и GPU одновременно. А в целом OpenCL поддерживается такими крупными компаниями, как Apple, IBM, Intel, NVIDIA, Sony и др.

У DirectCompute другие преимущества: распространение в составе DirectX компанией Microsoft и очень простой метод внедрения вычислений на GPU в уже существующие DirectX приложения, и особенно 3D-игры.

Изменения в параллельных вычислениях AMD произошли скорее с названиями, чем с аппаратной частью. На смену марке ATI Stream пришла технология AMD Accelerated Parallel Processing (APP). На мой взгляд - длинновато, хотя и лучше описывает то, что технология означает, и вполне соответствует повсеместному отказу от марки ATI. В компании решили сделать изменения в марке именно сейчас, при анонсе нового поколения графических карт и выпуске новой линейки, что абсолютно логично.

Теперь пакет SDK называется AMD APP SDK (бывший ATI Stream SDK) и он включает полноценную платформу разработки на OpenCL для GPU и многоядерных x86 CPU, также поддерживается и AMD Fusion. На веб-сайте компании теперь есть раздел OpenCL Zone, названием подозрительно напоминающий CUDA Zone, где разработчики могут найти свежую информацию по OpenCL, учебные материалы по работе с OpenCL, утилиты для разработчиков и различные библиотеки, а также любые другие материалы по теме.

Подробности: Antilles, серия Radeon HD 6990

• Кодовое имя «Antilles»
• Технология 40 нм
• 2 чипа по 2,64 млрд. транзисторов каждый
• Площадь каждого кристалла 389 мм 2
• Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
• Аппаратная поддержка DirectX 11, в том числе и новой шейдерной модели - Shader Model 5.0
• Двойная 256-битная шина памяти: дважды по четыре контроллера шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
• Частота ядра от 830 до 880 МГц (см. объяснение далее)
• 2x24 SIMD-ядра, включающих 768 потоковых процессора, и в общем 3072 скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 и FP64 в рамках стандарта IEEE 754)
• 2x24 укрупненных текстурных блока, с поддержкой форматов FP16 и FP32
• 2x96 блоков текстурной адресации и столько же блоков билинейной фильтрации, с возможностью фильтрации FP16-текстур на полной скорости и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
• 2x32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 64 отсчетов за такт (в т.ч. для буферов формата FP16), а в режиме без цвета (Z only) - 256 отсчетов за такт
• Для каждого GPU интегрированная поддержка RAMDAC, шести портов Single Link или трёх портов Dual Link DVI, а также HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2

Спецификации видеокарты Radeon HD 6990 (HD 6990 OC)

• Частота ядра 830(880) МГц
• Количество универсальных процессоров 3072
• Количество текстурных блоков - 2x96, блоков блендинга - 2x32
• Эффективная частота памяти 5000 МГц (4×1250 МГц)
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 2x2 гигабайта
• Пропускная способность памяти 2x160 гигабайт в сек.
• Теоретическая максимальная скорость закраски 53 (56) гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 159 (169) гигатекселей в сек.
• Разъём CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Разъёмы: DVI Dual Link, четыре mini DisplayPort 1.2
• Энергопотребление от 37 до 375(450) Вт
• Типичное энергопотребление в играх - до 350(415) Вт
• Два 8-штырьковых разъёма питания
• Двухслотовое исполнение;
• Рекомендованная цена для России - 22999 руб. (для США - $699).

Как мы уже упоминали ранее, в этом поколении видеокарт AMD принцип наименования моделей был изменён. Так как на смену видеокартам HD 5870 и HD 5850 вышли сразу две линейки: HD 6800 и HD 6900, и последняя получила быстрейший GPU, то вполне логично, что и двухчиповая карта на тех же GPU также вошла в серию HD 6900. Но так как индекс 6970 был уже занят топовым одночиповым решением, поэтому новой видеокарте достался индекс 6990. То есть, по сравнению с предыдущей аналогичной платой HD 5970 поменялась не только первая, но и третья цифра индекса.

На новую видеокарту AMD устанавливается память типа GDDR5 и объёмом по 2 гигабайта на каждый GPU. Это решение вполне обосновано для продукта такого уровня, ведь в некоторых игровых приложениях при максимальных настройках, высоком разрешении и включенном сглаживании максимального уровня, объёма памяти в 1 гигабайт на чип сегодня уже не хватает. И ещё больше это относится к рендерингу в стереорежиме или на трёх мониторах в режиме Eyefinity со сверхвысокими разрешениями.

Естественно, что видеокарта имеет двухслотовую систему охлаждения, довольно длинную и закрытую привычным для всех современных плат AMD пластмассовым кожухом по всей длине. Энергопотребление карты с двумя GPU на борту довольно высокое по понятным причинам, поэтому пришлось установить на неё два 8-штырьковых разъёма питания, что ранее в референсных образцах не встречалось (хотя некоторые производители видеокарт такие решения самостоятельно делали).

Архитектура

Так как видеоплата «Antilles» основана на двух GPU семейства «Cayman», то особенно распинаться в данном разделе просто нет никакого смысла - всё уже сделано ранее, в соответствующей статье . Но всё же вкратце повторим основу. Задачей инженеров AMD было создание эффективной графической и вычислительной архитектуры с улучшенными GPGPU возможностями, а также внедрение распараллеленной работы геометрических блоков и улучшения в текстурной фильтрации и полноэкранном сглаживании.

Архитектура Cayman стала промежуточным решением между предыдущей архитектурой Cypress и не рождённой 32 нм архитектурой, которой не суждено выйти на рынок. Но в состав нового GPU всё же вошли некоторые возможности из неё. Дополнительные транзисторы, по сравнению с Cypress, были потрачены на новые вычислительные и графические возможности.

Самое важное в GPU - это два блока graphics engine, включающие растеризатор, тесселятор и другие блоки по обработке геометрии, а также сдвоенный диспетчер. Двойной блок геометрии в топовом GPU компании AMD теперь умеет обрабатывать по два примитива за такт, то есть, скорость трансформации и отбрасывания задних граней выросла вдвое, а вместе с улучшением буферизации - до трёх раз в некоторых случаях, по сравнению с решениями на основе Cypress.

Ещё одним важнейшим архитектурным изменением стала суперскалярная VLIW4 архитектура вычислительных процессоров, в отличие от VLIW5 в предыдущей. Каждый потоковый процессор имеет 4 блока ALU, а не 5, как это было ранее. Такое решение увеличило эффективность использования потоковых процессоров, хотя и снизило при этом потенциальную пиковую производительность. Более подробную информацию об архитектуре Cayman смотрите в базовом обзоре, ссылка на который дана выше.

Питание и охлаждение

При проектировании видеокарт с двумя мощнейшими GPU на одной плате и их серьёзными требованиями по питанию, к соответствующей системе должно быть приковано максимальное внимание. Поэтому в схеме питания Radeon HD 6990 применяются цифровые программируемые регуляторы напряжения производства Volterra нового поколения, а также мощные четырёхфазные силовые индукторы производства Cooper Bussmann серии CL1108.

Всё это привело к увеличению эффективности схемы питания, по сравнению с предыдущими устройствами, используемыми компанией AMD, а значит и сниженной температуре и меньшему потреблению энергии. Кроме того, в деле увеличения эффективности сработала и симметричная схема расположения регуляторов в центре печатной платы.

Эффективное охлаждение столь горячего двухчипового решения - пожалуй, ещё более важная и сложная задача. В кулере Radeon HD 6990 применён новый предустановленный термоинтерфейс с изменяемым фазовым состоянием. Компанией AMD он признан на 8% более эффективным, по сравнению с предыдущими используемыми для этой задачи материалами. Цифра может показаться небольшой, но в деле охлаждения таких экстремальных устройств каждая мелочь на счёту.

Сам же новый кулер использует две испарительные камеры (по одной на каждый GPU) и единственный вентилятор, расположенный между ними по центру платы. Он вполне справляется с приёмом и отведением до 450 Вт тепла, и хотя новая плата размером точно такая же, что и Radeon HD 5970, все вышеперечисленные улучшения привели к тому, что новый кулер обладает заметно лучшей эффективностью, по сравнению с системой охлаждения предыдущего решения.

Технология AMD PowerTune

Поддержка данной технологии на двухчиповой видеокарте Radeon HD 6990 - решение ожидаемое. Именно в случае таких требовательных к питанию плат обязательно нужно проконтролировать энергопотребление и ограничить его в случае чего. Технология впервые была анонсирована вместе с Radeon HD 6970 и HD 6950, и в базовой статье о них мы максимально подробно описали её работу. Поэтому повторим лишь самые важные моменты.

GPU серии Cayman имеют специальные датчики в исполнительных блоках, которые отслеживают параметры загрузки, а графический процессор постоянно контролирует нагрузку и энергопотребление, и не позволяет последнему выйти за определённый порог, автоматически изменяя частоту и напряжение так, чтобы эти параметры оставались в рамках определённого теплопакета. Технология помогает устанавливать сравнительно высокие частоты GPU и при этом не бояться выхода из строя видеокарты по причине превышения безопасных пределов энергопотребления.

Технология полезна по нескольким причинам. Она предохраняет видеокарты от выхода из строя в случае неадекватных экспериментов с разгоном, а также позволяет выжать максимальную производительность из GPU. Кроме того, PowerTune позволяет пользователю самому изменять ограничение потребления при помощи средств AMD OverDrive в определённых рамках (плюс-минус 20%). Естественно, регулирование параметра максимального потребления лишает пользователя каких-либо гарантий.

Важно, что технология PowerTune нацелена на получение максимальной производительности в игровых приложениях, а не тестах стабильности, зачастую неадекватно сильно загружающих сразу все блоки GPU. Как видно на приведённой диаграмме, технология позволяет повысить тактовые частоты GPU именно в играх, поддерживая установленный уровень энергопотребления и не требуя программных решений в коде видеодрайвера, как это сделано в аналогичной (но значительно упрощённой) технологии конкурента.

Переключатель BIOS (Dual-BIOS)

Когда у Radeon HD 6970 и HD 6950 появился переключатель между двумя версиями BIOS, сразу стало понятно, что это не только и не столько решение, направленное на большую надёжность, а решение, позволяющее ставить смелые эксперименты над видеокартой. Причём, не только для пользователей, но и производителей видеокарт. Собственно, так и получилось - некоторые из производителей в качестве второго образа BIOS записывали не просто версию с фабрично увеличенными частотами, но даже образ от старшей модели видеокарты, превращая Radeon HD 6950 в HD 6970.

Логично, что подобное решение появилось и в Radeon HD 6990. Причём, оно даже получило дальнейшее развитие. Переключатель между двумя версиями BIOS в новом решении даже в референсном варианте позволяет включить суперрежим (uber mode) - с увеличенными тактовыми частотами GPU с 830 МГц до 880 МГц и напряжением с номинальных 1.12 В до 1.175 В. Естественно, одновременно значительно возрастает и количество потребляемой энергии, и скорее всего именно для этого режима на плату установили два 8-штырьковых разъёма дополнительного питания.

Позиция переключателя «2» - это номинальный режим с частотой 830 МГц, в таком положении видеокарта поставляется. Режим «1» переключателя BIOS включает фабричный разгон и предназначен для любителей разгона и энтузиастов, понимающих, что в таком режиме потребуется значительно более мощный блок питания и улучшенное охлаждение в корпусе.

Внимание! Несмотря на то, что фабричный разгон теперь включается на абсолютно всех Radeon HD 6990 при помощи переключателя BIOS, это совсем не означает, что компания берёт на себя гарантийные обязательства в случае выхода из строя видеокарты по вине разгона! Гарантия AMD не покрывает такие случаи, и не важно, каким образом видеокарта была разогнана, при помощи программных настроек драйвера в Catalyst Control Center или при помощи переключателя Dual-BIOS.

Видимо, AMD осознаёт, что видеокарты вроде Radeon HD 6990 покупаются лишь энтузиастами и оверклокерами, которые в массе своей знают, как не допустить выхода из строя видеокарты при небольшом (880 МГц) разгоне, но на всякий случай защищается от экстремальных горе-оверклокеров, которые жгут видеокарты, как забывчивая бабуля свои пирожки в духовке.

Хотя даже и для обычных пользователей смысл в таком предразогнанном режиме есть - лишние 5-6% (в реальности чаще всего около 3-4%) к производительности не помешают, если БП хороший и охлаждение в корпусе устроено правильно. Ведь для автоматического разгона теперь нужно всего лишь переместить рычажок переключателя, а всё остальное уже сделано.

Технология AMD Eyefinity

Эта мультимониторная технология от AMD давно известна нашим читателям. По сути, все видеокарты компании поддерживают Eyefinity - лучшую мультимониторную систему на данный момент, поддерживающую до шести мониторов даже в случае одночиповых решений. Единственное, что поддержка шести мониторов одновременно потребует применения специальных хабов, совместимых с многопоточной передачей сигнала по DisplayPort - Multi-Stream Transport.

Но даже без использования хабов любая из двух десятков ныне выпускаемых моделей AMD Radeon поддерживает подключение трёх мониторов в различных конфигурациях. А для поддержки Eyefinity от игр требуется всего лишь уметь работать с нестандартными разрешениями и соотношениями сторон. На данный момент, проверенной поддержкой технологии могут похвастать около 70 игр, а ещё сотни приложений совместимы с ней.

Причем, именно такое мощное решение как Radeon HD 6990 позволит комфортно играть на трёх мониторах с общим разрешением 7680x1600 или пяти расположенных вертикально с разрешением 6000x1920, выдавая 30 кадров в секунду и более даже в тяжёлых играх, что ранее было недоступно для одиночных видеокарт. Хотя такие режимы остаются скорее уделом выставок и различных мероприятий, нежели обычных домашних пользователей, которые скорее предпочтут проектор или огромный телевизор вместо пяти мониторов на бедном столе.

Из-за необходимости эффективного охлаждения, а в частности - максимального отвода нагретого воздуха, пришлось поменять и набор выводов видеосигнала. Ровно половину площади заглушки слота заняли отверстия выхлопа системы охлаждения. А на оставшейся части разместили один разъём Dual Link DVI и четыре разъёма mini DisplayPort 1.2. Таким образом, при всех ограничениях мощного кулера, удалось сохранить максимально возможное количество выводов.

Но ведь для этого нужно искать довольно редкие и не такие уж дешёвые переходники с mini DisplayPort, спросит въедливый читатель? Совсем не обязательно. В комплекте поставки каждой видеокарты Radeon HD 6990 будет приложен комплект таких переходников из трёх штук: пассивный mini DisplayPort - Single Link DVI, активный mini DisplayPort - Single Link DVI и пассивный mini DisplayPort - HDMI.

Подробности: Barts LE, серия Radeon HD 6700

• Кодовое имя чипа «Barts»
• Технология 40 нм
• 1,7 млрд. транзисторов
• Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
• Аппаратная поддержка DirectX 11, в том числе и новой шейдерной модели - Shader Model 5.0
• 256-битная шина памяти: четыре контроллера шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
• Частота ядра до 840 МГц
• 14 (10 активных) SIMD-ядер, включающих 1120 (800 активных) скалярных ALU для расчётов с плавающей точкой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 в рамках стандарта IEEE 754)
• 14 (10 активных) укрупненных текстурных блоков, с поддержкой форматов FP16 и FP32
• 56 (40 активных) блоков текстурной адресации и столько же блоков билинейной фильтрации, с возможностью фильтрации FP16-текстур на полной скорости и поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
• 32 (16 активных) блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 16 отсчетов за такт (в т. ч. для буферов формата FP16), а в режиме без цвета (Z only) - 64 отсчетов за такт
• Запись результатов до восьми буферов кадра одновременно (MRT)
• Интегрированная поддержка RAMDAC, шести портов Single Link или трёх портов Dual Link DVI, а также HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2

Спецификации карты Radeon HD 6790

• Частота ядра 840 МГц
• Количество универсальных процессоров 800
• Количество текстурных блоков - 40, блоков блендинга - 16
• Эффективная частота памяти 4200 МГц (4×1050 МГц)
• Тип памяти GDDR5
• Объем памяти 1024 мегабайта
• Пропускная способность памяти 134,4 гигабайт в сек.
• Теоретическая максимальная скорость закраски 13,4 гигапикселей в сек.
• Теоретическая скорость выборки текстур 33,6 гигатекселей в сек.
• Поддержка CrossFireX
• Шина PCI Express 2.1
• Разъёмы: DVI Dual Link, DVI Single Link, HDMI 1.4a, два mini DisplayPort 1.2
• Энергопотребление от 19 до 150 Вт (два 6-штырьковых разъёма питания)
• Двухслотовый дизайн
• Рекомендуемая цена для рынка США $149

Применение всё того же чипа Barts в решении такого уровня стало возможным из-за улучшения характеристик 40 нм техпроцесса, а также желательности избавиться от отбракованных чипов. К сожалению, новое решение нельзя назвать особенно энергоэффективным, так как уровень его максимального потребления установлен даже выше, чем у той же Radeon HD 6850. Видимо, это сделано для того, чтобы повысить напряжение на GPU вместе с тактовой частотой, а заодно и использовать большую часть чипов, ранее шедших в мусорную корзину.

Конкурировать новой видеокарте AMD придётся с решениями на основе NVIDIA GeForce GTX 550 Ti, которых вышло довольно много, в том числе и разогнанных, и с разным объёмом видеопамяти. Также придётся повоевать и с вариантами вроде GeForce GTX 460, которые продаются уже давно и успели сильно подешеветь, поэтому при выборе видеокарты этого ценового диапазона на них тоже обязательно будет обращено внимание потенциального покупателя.

Принцип наименования моделей остался тем же, что и у последних решений компании. По сравнению с другими решениями поменялась не только вторая, но и третья цифра в индексе. Она по какой-то странной причине вдруг стала не 7, как это было принято ранее (5870, 6870, 6970), а 9. Видимо, это должно говорить о совсем небольшой разнице в производительности между Radeon HD 6850 и HD 6790.

Вполне логично, что на видеокарту устанавливается один гигабайт памяти типа GDDR5. Это - оптимальный объём памяти на сегодняшний день даже для решений из нижнего ценового диапазона. Что интересно, хотя ширина шины видеопамяти в HD 6790 осталась 256-битной, но количество блоков ROP было урезано вдвое, с 32 до 16. Такое решение уже встречалось нам ранее в предыдущих «обрезанных» продуктах компании AMD.

Несмотря на принадлежность к нижнему ценовому диапазону, новая видеокарта имеет двухслотовую систему охлаждения, закрытую уже привычным для карт AMD пластмассовым кожухом по всей длине (впрочем, речь о референсном дизайне, а производители чаще всего будут делать свои платы и кулеры). Про энергопотребление мы уже говорили, оно довольно высокое. Именно поэтому пришлось установить не один, а целых два 6-штырьковых разъёма дополнительного питания.

Архитектура

Архитектуру графического процессора Barts мы уже рассматривали в соответствующей базовой статье , и за всеми подробностями следует обращаться к ней. Как вы помните, данный чип - это развитие идей предыдущих поколений, и отличия Barts от Cypress в основном количественные, хотя и не только.

Как и в случае последних видеочипов конкурента, в Barts в основном улучшили производительность на каждый потребляемый Ватт и миллиметр площади, то есть улучшили эффективность, по сравнению с предыдущими GPU. Но всё же Barts нельзя назвать совершенно новым чипом, ведь по сравнению с предыдущими он просто имеет иное количество исполнительных блоков и изменённый баланс между производительностью и потреблением.

Небольшие оптимизации привели к повышению скорости обработки геометрии, но это не особенно заметно изменило положение, в задачах тесселяции решения конкурента остаются сильнее. Более интересна поддержка новыми видеочипами с UVD3 декодирования видеоданных форматов DivX, а также Blu-ray 3D-видео, и улучшения в AMD Eyefinity и поддержке DisplayPort 1.2.

Что изменилось в GPU по сравнению с Radeon HD 6870 и HD 6850? По сути, в видеочипе просто отключены некоторые из 14 имеющихся аппаратно блоков SIMD, а также половина блоков ROP. Соответственно уменьшилось и общее количество процессоров потоковой обработки, теперь их лишь 800 штук, в отличие от 1120 у полноценного Barts. А вот блоков ROP стало и вовсе не 32, а лишь 16. Всё остальное осталось прежним, даже 256-битная шина памяти.

Благодаря довольно высоким тактовым частотам и не слишком сильно урезанному по основным исполнительным блокам GPU (филлрейта может не хватать только в редких случаях и с включенным сглаживанием, скорее всего), производительность Radeon HD 6790 должна оказаться почти такой же, что и у HD 6850, и в то же время несколько выше, чем у HD 5770. А заодно и главного соперника в лице GeForce GTX 550 Ti новая модель Radeon должна обойти.

AMD Radeon HD 6800 популярная серия видеокарт, которая в свое время была достаточно популярная геймерами и в полной мере удовлетворяла всем требованиям пользователя. Для работоспособности видеокарты необходимо установить драйвер на компьютер, после чего система сможет определить плату и привести ее в рабочее состояние. Процесс установки драйвера достаточно простой и с ней сможет справится практически любой пользователь компьютера. С качать драйвер для видеокарты AMD Radeon HD 6800 series и всей линейки бесплатно можно по ссылке ниже.

Порядок установки драйвера:

1. Запускаем установочный файл;
2. Выбираем при желании пусть;
3. Соглашаемся с пользовательскими правилами;
4. Ждем конца установки.

• драйвер для x32bit и x64bit операционной системы Windows 10 / Windows 8.1 / Windows 7;
• драйвер и дополнительное ПО Catalyst x32bit и x64bit операционной системы Windows 7 / Windows 8 / Windows 8.1/ Windows Vista;
• компонент библиотек Microsoft .NET Framework 4.5;
• драйвер для операционной системы Windows XP x32bit и x64bit.

Скачать драйвер AMD Radeon HD 6800 series:

Видеокарты новой серии AMD Radeon HD6800 были анонсированы осенью этого года. В нашу тестовую лабораторию поступили видеокарты Radeon HD6850 и HD6870 с референсным дизайном печатной платы и системы охлаждения. Поскольку эти модели находятся в верхнем ценовом диапазоне, мы сравнили их с двумя ближайшими конкурентами предыдущей серии - Radeon HD5830 и HD5870.

Прежде чем рассказать о методике тестирования и полученных результатах, рассмотрим основные нововведения, реализованные в новой линейке видеокарт. Подробное описание архитектуры Barts, которая используется в данных видеокартах, было опубликовано в ноябрьском номере журнала в статье «AMD Radeon HD6850 и HD6870 - первый выход в свет». Здесь же мы рассмотрим лишь основные моменты данной архитектуры и ее отличия от предыдущих графических чипов серии Cypress. На протяжении уже нескольких лет осень для компании AMD становится традиционным временем выпуска новых или обновления графических архитектур предыдущих поколений. Увы, но освоение более совершенных техпроцессов у тайваньской фабрики TSMC затянулось, поскольку переход на норму 32 нм был полностью отменен, а следующим шагом должен стать переход на норму 28 нм. Из­за этого производители графических чипов, которые используют фабрики TSMC, вынуждены продолжать пользоваться предыдущим, 40-нанометровым техпроцессом, который также был с трудом внедрен и доведен до ума. Поэтому переход на новый технологический процесс для графических процессоров AMD Radeon с обновленной архитектурой Barts также был отменен, и новые чипы были выпущены на основе 40-нм техпроцесса.

Заметим, что основной лозунг новой линейки видеокарт Radeon HD6800 - «Today, the best just got better», что в вольном переводе означает: «Всё то же самое, но немного лучше». Поэтому не стоит удивляться, что архитектура Barts практически не отличается от решений предыдущей линейки на чипе Cypress. Из­за проблем с фабрикой и новым технологическим процессом компания AMD на этот раз не смогла выпустить полностью обновленную архитектуру, поэтому модифицировала уже существующую. Видеокарты на основе архитектуры Barts не относятся к ультравысокопроизводительным решениям и призваны лишь расширить линейку видеокарт Radeon HD5800 и улучшить показатели производительности в новых приложениях за счет новых технологий тесселяции, но не заменить ее. Также новая архитектура оптимизирована для снижения энергопотребления видеокартами и удешевления их производства в расчете на соотношение «цена/качество».

В целом изменений в новом чипе совсем немного и они направлены прежде всего на более эффективную обработку геометрии и тесселяции, а также на повышение качества изображения за счет эффектов сглаживания и анизотропной фильтрации более высокого качества. Кроме того, пользователям предоставляется несколько модифицированная технология AMD Eyefinity. И хотя AMD предполагает за счет новых видеокарт на базе архитектуры Barts целиком заполнить верхний сегмент рынка видеокарт, на деле новые видеокарты HD6850 и HD6870 не сильно уступают топовой видеокарте прошлой серии HD5870 по производительности в реальных приложениях, а некоторых случаях даже превосходят ее. О производительности новых решений мы и поговорим в этой статье, а кроме того, рассмотрим энергопотребление видеокарт и их системы охлаждения.

Методика тестирования

Для тестирования видеокарт мы использовали тестовый скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v. 5.0, который позволяет полностью автоматизировать весь процесс тестирования, выбирать игры для тестирования, разрешения экрана, при которых запускаются игры, а также настройки игр на максимальное качество отображения или максимальную производительность, задавать количество прогонов для каждой игры.

Методика тестирования видеокарт подробно изложена в статье «Новый игровой бенчмарк ComputerPress Game Benchmark Script v. 5.0», опубликованной в апрельском номере журнала, а потому не станем повторяться. Отметим лишь, что в этом тестировании в качестве операционной системы мы использовали Windows 7 Ultimate 32 бит. Для всех видеокарт устанавливался последний на момент тестирования драйвер AMD Catalyst 10.9. Поскольку в этом тестировании принимали участие только видеокарты на базе чипов AMD Radeon HD и все они поддерживали API DirectX 11, в играх Heaven Benchmark 2 и Dirt 2 мы применяли два режима настройки на максимальное качество. Таким образом, для этих игр были получены три, а не два результата. В данном тестировании, в отличие от предыдущих, не используется понятие референсной конфигурации, а результаты сводятся к расчету интегральной оценки производительности по каждой отдельной игре (бенчмарку), которая не привязывается к референсной конфигурации. Поэтому для игр Heaven Benchmark 2 и Dirt 2 среднегеометрическое бралось от трех результатов, чтобы получить более реальную картину производительности в этих играх и задействовать новый API DirectX 11. В остальных тестах среднегеометрическое бралось от двух результатов - при настройке на максимальное и минимальное качество изображения.

Результаты тестирования

Сравнительные результаты тестирования в виде интегральных показателей для каждой игры представлены на рис. 1-9.

Технические характеристики всех протестированных видеокарт, а также ориентировочные цены на них приведены в таблице .

AMD Radeon HD6870

Видеокарта AMD Radeon HD6870 по своей производительности в некоторых тестах успешно догоняет предыдущую однопроцессорную Radeon HD5870, что особенно заметно в тестах с использованием игрушек с API DirectX11. Таким образом, можно с уверенностью утверждать, что эта серия видеокарт удалась у AMD так же хорошо, как и предыдущая. Модернизация в новой архитектуре Barts обеспечила достижение большей производительности в игровых приложениях, задействующих новый API DirectX11. Эта видеокарта отличается одним из самых высоких значений производительности однопроцессорного решения на базе последних графических процессоров AMD. Основные технические характеристики этой видеокарты приведены в таблице, поэтому рассмотрим ее внешний вид и систему охлаждения. Примененная в данной модели система охлаждения, по сравнению с системой, установленной на референсных видеокартах предыдущей серии Radeon HD5870, претерпела существенные изменения. Длина печатной платы и вместе с ней системы охлаждения уменьшилась, при этом вес видеокарты тоже снизился.

В верхней части платы на привычном месте расположены два 6-контактных разъема питания. На этой же части платы, но ближе к интерфейсам находится разъем Crossfire для связки двух видеокарт. В отличие от предыдущих версий видеокарт AMD, в этой модели предусмотрены два отверстия для выхода воздуха, расположенные на задней стенке рядом с интерфейсами и в верхней части рядом с разъемом Crossfire. Система охлаждения построена на основе 4-контактного управляемого вентилятора, выполненного в виде турбины. Воздух от вентилятора охлаждается алюминиевым радиатором, который накрывает графический процессор и микросхемы памяти. Этот радиатор имеет соприкасающееся с графическим чипом медное основание. А от медного основания отходят четыре медные трубки, охлаждаемые алюминиевым радиатором.

В этой модели используются микросхемы памяти GDDR5 производства компании Samsung, которые имеют маркировку K4G10325FE-HC04. Время выборки этих микросхем равно 0,4 нс, а номинальная частота составляет 1,25 ГГц (5 ГГц QDR). Микросхемы памяти в видеокарте работают на частоте 1,05 (4,2 ГГц QDR) ГГц, поэтому у видеокарты есть запас по небольшому разгону. Задняя часть видеокарты, на которой расположены интерфейсы, имеет два разъема DVI, а также HDMI и два mini-Display-Port.

Отметим, что по сравнению с предыдущими референсными системами охлаждения от AMD новая система охлаждения стала работать гораздо тише. Температура при максимальной нагрузке в режиме простоя тоже снизилась по сравнению с референсными видеокартами Radeon HD5870.

AMD Radeon HD6850

Младшая модель AMD Radeon HD6850, построенная на новой архитектуре Barts, представляет собой модифицированную версию графического адаптера Radeon HD6870. Кроме уменьшения частоты графического ядра и снижения частоты памяти, в этой видеокарте меньше унифицированных процессоров и текстурных блоков. Для обеспечения надежного питания эта модель снабжена дополнительным 6-контактным разъемом питания.

AMD Radeon HD6850 оснащена урезанной версией системы охлаждения, используемой в старшей модели Radeon HD6870. Габариты карты уменьшены, а система охлаждения охлаждает только графический процессор и не соприкасается с микросхемами памяти. В этой модели также используются тепловые трубки, предназначенные для эффективного переноса тепла от графического процессора. По результатам тестирования эта система успешно справляется с поставленной задачей и не дает графическому ядру разогреться выше 83 °С.

Что касается производительности, видеокарта Radeon HD6850 не намного уступает по производительности видеокарте Radeon HD6870, хотя фактически имеет меньшую производительность во всех без исключения приложениях. Увы, мы не могли сравнить результаты новой модели с результатами тестирования видеокарты HD5850 по причине их отсутствия, однако видеокарту Radeon HD5830 новая модель успешно превосходит во всех тестах.

Выводы

Исходя из результатов тестирования, можно утверждать, что новая серия видеокарт на базе архитектуры Barts получилась у компании AMD очень удачной. Возросшая производительность в современных приложениях, использующих DirectX11, позволяет говорить о том, что у AMD есть еще достаточно сильный потенциал для совершенствования своих графических процессоров. Своеобразный ответ на выпуск NVIDIA новых высокопроизводительных графических процессоров GeForce GTX580 позволяет компании AMD закрепиться на рынке производительной графики.

В заключение отметим, что новая модель предоставляет пользователю очень высокую производительность в игровых приложениях, уступая при этом предыдущей модели Radeon HD5870. Кроме того, нельзя обойти вниманием тот факт, что эта видеокарта позволяет комфортно играть в современные игры, поддерживающие именно новый API DirectX11, поскольку в тестах с API DirectX 9 и 10 видеокарты HD6850/HD6870 проигрывают решению HD5870. Новые модели продемонстрировали высокий потенциал в скорости работы тесселяции. В тестах Heaven Benchmark 2 и Dirt 2, которые имеют полноценную поддержку DirectX 11, новая видеокарта Radeon HD6870 опередила предыдущее поколение HD5800.

Вышедшие осенью прошлого года видеокарты ATI Radeon HD 5800 сильно повлияли на рынок, почти на полгода закрепив AMD в роли поставщика самых быстрых решений для игровых ПК. Выход NVIDIA Fermi весной 2010 г. вынудил компанию несколько потесниться, и теперь AMD снова ходит козырной картой, играя на соотношении цены и производительности.

Референсная AMD Radeon HD 6850

HIS Radeon HD 6870

Графическая архитектура ATI Cypress, лежащая в основе Radeon HD 5000, бесспорно, была новой вехой в эволюции видеокарт канадского разработчика: прирост производительности по сравнению с прошлым поколением оказался настолько значительным, что компания триумфально вернулась с топовыми моделями в ценовую нишу «выше $300». Однако основной доход разработчики GPU получают вовсе не с продуктов высшего класса, являющихся прерогативой энтузиастов, а с видеокарт среднего уровня, доступных массовому покупателю. Именно на эту нишу и обратили наибольшее внимание в AMD, разрабатывая новое поколение, получившее кодовое название Northern Islands. Первыми его представителями стали AMD Radeon HD 6870 и HD 6850, также именуемые «Barts» (обращаем внимание, что эти акселераторы первыми стали носить имя именно AMD, а не ATI - корпорация старается усилить восприятие потребителями своего бренда как представителя цельной платформы с процессорами, чипсетами и GPU).

Отметим, что приоритет на видеокарты для ценового диапазона «до $250» вовсе не означает, что AMD не планирует модернизировать топовый сегмент: наиболее производительные продукты Radeon HD 6900 с одним процессором (Cayman) и двумя (Antilles) будут выпущены позднее, а пока компания концентрируется на проблемной для себя нише. Дело в том, что Radeon HD 5870 и HD 5850 основаны на довольно сложном GPU Cypress, который дорог в производстве, и в результате ценового противостояния с NVIDIA уже не приносит достаточной прибыли AMD. Позиционируемые ниже Radeon HD 5770 же, с другой стороны, выгодны компании, но не слишком привлекательны для потребителя: уж больно высокой производительностью при приемлемой цене обладает GeForce GTX 460. AMD решает эту проблему, заменяя старшие одночиповые модели Radeon HD 5800 новым поколением со сниженной ценой, обостряя конкуренцию в сегменте mainstream. NVIDIA, в свою очередь, уже пошла на определенные жертвы, чтобы сохранить конкурентоспособность: стоимость GeForce GTX 460 с 1 ГБ памяти, который и является основным конкурентом новинок AMD, была снижена с $229 до $199, а самое удивительное - цена на GeForce GTX 470 с дорогим топовым GPU GF100 также упала с $349 до $259. И причины для беспокойства у этого вендора довольно серьезны.

В архитектуре AMD Barts четко прослеживается наследие Cypress, эти GPU унаследовали от нее структуру вычислительных и текстурных блоков. Фактически с точки зрения потоковых процессоров, TMU и устройств растеризации они идентичны предыдущему поколению, и основная работа инженеров AMD заключалась в оптимизации ядра и устранении обнаруженных за год слабых мест Cypress. Одним из них были блоки тесселяции: за это время появилось несколько игр, активно использующих эту технологию, наблюдается тенденция к росту их числа, и потому откровенно невысокая производительность Cypress в этой задаче была исправлена: по данным AMD, Barts в оптимальных режимах вдвое превосходит Radeon HD 5870 по этому показателю.

В то же время по характеристикам Radeon HD 6800 явно уступают предшественникам: если у Radeon HD 5870 было 1600 процессоров и 80 текстурных блоков, то у HD 6870 их всего 1120 и 56. Аналогично соотношение и между младшими моделями: Radeon HD 6850 может похвастаться лишь 960 SP и 48 TMU против 1440 и 72 у Radeon HD 5850. Количество ROP и емкость встроенных кэшей осталась неизменной, а ослабление шейдерного домена GPU AMD пытается нивелировать повышением частоты и внутренними оптимизациями. Также отметим, что в Barts используется контроллер GDDR5 от ядра Redwood (Radeon HD 5600), который занимает вдвое меньше места, нежели примененный в Cypress. В итоге количество транзисторов в новом GPU снизилось с 2,15 млрд. до 1,7 млрд., а площадь ядра - с 334 мм2 до 255 мм2, что, в свою очередь, отразилось и на TDP: для Radeon HD 6870 он составляет 151 Вт, для HD 6850 - 127 Вт, а в простое обе модели потребляют и выделяют всего 19 Вт. Производится Barts по 40-нанометровому техпроцессу TSMC - долгая его отладка вынудила AMD отказаться от проектирования этих GPU под 32 нм, следующее же поколение будет выпускаться уже по 28-нанометровым нормам.

В отличие от вычислительной части GPU, другие блоки подверглись намного более серьезной модернизации. Во-первых, значительно улучшен модуль обработки видео: третье поколение движка UVD - UVD3 - получило способность аппаратно декодировать несколько новых кодеков. Во-первых, добавлена возможность воспроизведения MVC (Multiview Video Coding) - очередного дополнения к стандарту H.264/AVC, описывающего передачу в одном потоке данных двух кадров с разными ракурсами, необходимых для стереоскопии. Как результат, Northern Islands полностью поддерживают аппаратное воспроизведение Blu-ray 3D и другого 3D-видео, сжатого этим кодеком. Вторым серьезным нововведением стало внедрение полноценной поддержки декодирования и обработки MPEG-4 ASP, наиболее распространенными представителями которого являются кодеки DivX и XviD. С одной стороны, они и так прекрасно воспроизводятся программно и не требуют серьезных затрат ресурсов, с другой, теперь даже HTPC со слабым CPU и новой видеокартой AMD (тут речь скорее идет о будущих бюджетных моделях нового поколения) смогут проигрывать видео в этом формате, а портативные ПК еще и сэкономят заряд батареи. Наконец, UVD3 теперь в полной мере поддерживает MPEG-2, включая алгоритмы энтропийного кодирования, что было недоступно предыдущим моделям Radeon.

Серьезные изменения произошли и среди поддерживаемых графических интерфейсов. Во-первых, Radeon HD 6800 оснащаются HDMI 1.4a, приносящим поддержку стереоскопического видео в формате FullHD (1080p24). Во-вторых, внедрена поддержка DisplayPort 1.2, который теперь выглядит более выигрышно, нежели HDMI и DVI, по нескольким причинам. Во-первых, новая версия интерфейса обладает удвоенной пропускной способностью (21,6 Гб/с), что дает возможность передавать по одному каналу сигнал на 2 монитора с разрешением 2560×1600 или 4 с 1920×1200 и частотой 60 Гц. Если для видео это неважно, то для игр в 3D это означает, что теперь можно подключить устройство вывода не только по Dual-Link DVI (HDMI для такого использования не подходит, поскольку для него установлено ограничение на частоту передаваемого сигнала: либо 2x1080p при 24 Гц, либо 2x720p при 120 Гц). Также появляется возможность передачи сигнала высокого разрешения с большей глубиной цветности (до 30 бит). Улучшены и возможности относительно воспроизведения HD-видео: теперь по DisplayPort можно передавать полноценный несжатый восьмиканальный звук в формате LPCM одновременно с FullHD-видео, равно как и lossless-поток в кодеках DTS Master Audio и Dolby TrueHD (ранее на них не хватало пропускной способности).

Также тот факт, что DisplayPort не требует тактового генератора для синхронизации и является пакетным, позволил с увеличением ширины шины реализовать возможность подключения нескольких мониторов к единственному выходу видеокарты либо последовательным подключением, либо посредством концентратора. В пакетах просто указывается, для какого из подключенных устройств предназначается конкретный кадр, и концентратор «разбирает» поток на составляющие, отправляя каждому монитору надлежащий ему сигнал. Для AMD это значит значительное упрощение инфраструктуры Eyefinity: теперь для подключения шести дисплеев к одной видеокарте не требуется редкая и дорогая модель Eyefinity6. В Radeon HD 6800 реализована возможность построения такой конфигурации с помощью всего двух mini-DisplayPort (по три монитора к каждому через концентраторы). К сожалению, ни дисплеев с поддержкой DP 1.2, ни концентраторов на рынке пока нет - в данном случае AMD играет «на опережение», - однако вскоре они должны быть представлены (скорее всего, на CES 2011 в январе).

Также с выходом видеокарт Barts AMD наконец представила и свой вариант технологии стереоскопического вывода изображения, названный HD3D. Однако в данном случае решение сугубо программное и к архитектуре новинок отношения не имеет. Более того, реализовано оно посредством дополнительного драйверов от сторонних разработчиков - TriDef и iZ3D. Из других улучшений отметим исправленную анизотропную фильтрацию, которая теперь не зависит ни от угла, ни от характера текстур, и появление режима Morphological Anti-Aliasing, позволяющего сглаживать края контрастных объектов с меньшими потерями производительности, нежели при обычном суперсемплинге (фактически, это просто DirectCompute-фильтр, который накладывается на уже прошедшую растеризацию сцену, находит характерные для краев объектов контрастные зоны и сглаживает их).

Как видим, первые модели нового поколения видеокарт AMD являются своего рода компромиссом: с одной стороны, они во многом проще и явно слабее предыдущих, с другой - значительно дешевле. Удачная ли балансировка получилась - покажут результаты тестирования.

Референсные AMD Radeon HD 6870 и HD 6850 на вид очень похожи на своих предшественников: в них применены похожие системы охлаждения с турбинным вентилятором и полностью покрывающим платы пластиковым кожухом. Визуальные отличия состоят в разъемах видеоинтерфейсов: теперь два DVI и один HDMI дополняет не единственный полноразмерный DisplayPort, а два mini-DisplayPort. Кроме того, у Radeon HD 6850 всего один шестиконтактный разъем питания, а не два, к тому же AMD избавилась от декоративных выступов на кожухе, иногда мешавших подключать к ним коннекторы. Отметим, что старшая модификация в первое время будет доступна исключительно в виде копий референсной версии (видимо, процент выхода годных кристаллов у TSMC пока не слишком высок), а вот младшая новинка уже существует в многих вариантах с измененными несколькими вендорами кулерами и печатными платами.

Прежде всего мы проверили, насколько увеличена производительность новых видеокарт AMD в тесселяции. Проведенный тест в Unigine Heaven показывает, что с увеличением сложности Radeon HD 6800 действительно оказываются заметно производительней своих предшественников: уже на уровне Normal Radeon HD 6870 опережает формально более быстрый HD 5870, а на Extreme вперед выходит и HD 6850. Отметим, что о конкуренции с NVIDIA в данном случае речь не идет: во-первых, движок Unigine явно быстрее работает на видеокартах этого вендора (что видно по режиму с отключенной тесселяцией), во-вторых, Fermi с ее блоками Polymorph Engine в любом случае намного быстрее Barts и Cypress в этой задаче.

Что касается более реальных тестов, то тут мы видим, что у AMD действительно получились очень удачные продукты. В различных приложениях соотношение сил несколько меняется, но в целом можно отметить следующую тенденцию: максимальный разрыв между Radeon HD 6870 и HD 5870 не превышает 15% и иногда сводится к единицам процента. В среднем среди проведенных нами замеров топовая видеокарта предыдущего поколения опережает новинку лишь на 7%, при формальном превосходстве в количестве исполнительных блоков и реальной разнице в цене почти в полтора раза. Аналогичный успех наблюдаем и при сравнении с прямым конкурентом NVIDIA - GeForce GTX 460 с 1 ГБ памяти: Radeon HD 6870 работает на 4-27% быстрее, в зависимости от теста. Отметим также, что более дорогая GeForce GTX 470 совсем ненамного опережает новинку AMD, а цены на нее в украинской рознице еще нескоро приблизятся к рекомендованным NVIDIA после снижения $260. Правда, на рынке присутствуют и разогнанные версии GeForce GTX 460, да и сам пользователь без особого труда сможет добавить производительности этой видеокарте, однако в лучшем случае можно будет говорить лишь о паритете.

Что касается AMD Radeon HD 6850, то и эта модель в своей нише выглядит более чем убедительно: при разнице в стоимости около $50 она лишь на 15% уступает Radeon HD 5850, и примерно на столько же опережает всего на $10 более дешевый NVIDIA GeForce GTX 460 с 768 МБ памяти. Тут, очевидно, будет более напряженная конкуренция, нежели между старшими модификациями: и соотношение сил, и цены довольно близки, к тому же на стороне NVIDIA играют поддержка PhysX, CUDA и 3D Vision.

Выводы

Новая, или, точнее сказать, обновленная графическая архитектура AMD - ярко выраженное проявление не революционного, а эволюционного развития. Компания не стала продолжать тенденцию к ежегодному скачкообразному наращиванию производительности, вместо этого она делает уже существующие возможности более близкими рядовому потребителю. Главный козырь Radeon HD 6800 - не быстродействие, а его соотношение с ценой, и по данному фактору новинки наголову опережают своих предшественников и составляют острую конкуренцию NVIDIA GeForce GTX 460, которые еще летом мы называли «королями» среднего сегмента.

Выпуском этих акселераторов AMD удовлетворяет нужны основной массы требовательных к производительности видеокарты потребителей, а самую престижную (и самую малочисленную) их категорию компания порадует совсем скоро, выпустив Radeon HD 6900.

AMD Radeon HD 6800 Series — серия видеокарт среднего класса от известной компании AMD. Данные видеокарты пришли на смену серии с индексом 5. Ниже описаны все технические характеристики, результаты тестирования в специальных программах и в играх.

История создания видеокарты

Стоит уточнить, что серия 6800 стала первой, которая выпускалась под эмблемой AMD, а не ATI после объединения двух компаний-производителей компьютерных комплектующих.

В 2010 году появилась необходимость в очередной раз обновить линейку предлагаемых компанией видеокарт. В ходе презентации AMD раскрыли все подробности о технических данных и возможностях новой серии. AMD Radeon HD 6800 Series включает в себя две модели видеоплат: HD 6850 и HD 6870. Последние две цифры условно определяют класс видеокарты. Соответственно, 6850 была младшей, а 6870 — старшей и более мощной.

Данные видеокарты были созданы для замены флагманской HD 5870, но, как ни странно, они больше не являлись лидирующими, а занимали позицию среднего класса. Флагманом компании стала серия с индексом 9 — HD 6900.

AMD Radeon HD 6800: характеристики

При разработке всех предыдущих видеокарт специалисты из ATI следовали тому же принципу, что и их коллеги из Nvidia. Это значит, что во все новые разработки и линейки видеокарт вкладывались усилия для достижения максимальной производительности и мощности железа. После объединения с AMD политика компании и подход к созданию видеокарт взяли несколько другой вектор.

AMD задались целью создать видеокарты со сбалансированной мощностью, производительностью и ценой. Данная серия должна составить конкуренцию 460 GTX и 470 GTX. Для этого создатели решили разработать новый графический процессор. До сих пор ходят споры о том, является ли Barts прорывом либо шагом назад. С одной стороны, создатели упростили архитектуру и уменьшили размеры. С другой стороны, энергопотребление и производительность стали гораздо выше по сравнению с предыдущим поколением видеокарт от AMD.

По словам самой компании, они не совершали никакого переворота или прорыва. Графический чип Barts является повторением предыдущего поколения, только с новым подходом к старым технологиям. Одной из причин такого решения стали проблемы с производством и фабрикой на момент выхода AMD Radeon HD 6800 Series, поэтому создатели решили модернизировать старое поколение.

Но цели заполнить сегмент hi-end видеокарт на основе модернизации архитектуры предыдущего поколения достигнуты не были. Новая серия дотягивает до производительности HD 5870, но никак не обгоняет ее.

Вся серия основывается на процессоре Barts, имеет поддержку шейдеров 5-й версии, объем видеопамяти фиксированный — 1024 Мб. Каждая видеокарта имеет два разъема DVI, два выхода miniDP и один для HDMI. Оба устройства имеют поддержку технологии CrossFire и вывода изображения на 8 мониторов одновременно. Младшая видеокарта 6850 работает на частоте 775Мгц, старшая, 6870, — 900Мгц. Стоимость видеокарт — 180 и 240 долларов соответственно. Также поддерживается DirectX11, что на момент выхода AMD Radeon HD 6800 Series было немаловажно.

Тестирование видеокарт

Обе видеокарты серии 6800 тестировались в одинаковых условиях и на одной и той же стендовой конфигурации. Все тесты проведены в 3D Mark и компьютерных играх, вышедших на момент релиза серии видеокарт.

AMD Radeon HD6850

Данная модель линейки является самой слабой в серии AMD Radeon Hd 6800. Характеристики сильно урезаны по сравнению со старшей видеокартой. Причем урезано абсолютно все, включая возможности системы охлаждения. Но создатели не учли одного: несмотря на более слабую мощность, видеокарта греется точно так же. Это является несомненным минусом.

По результатам в 3D Mark данная видеоплата уступает старшей в серии всего на 2—3 тысячи поинтов. Возьмем самые производительные и требовательные игры тех лет — Crysis и Far Cry 2. Разница по ФПС составляет от 10 до 15 кадров в секунду. Если сопоставить это различие с разницей в цене, то приобретение HD 6850 выглядит вполне привлекательным решением.

AMD Radeon HD6870

Старшая модель серии дотягивает по производительности до флагмана компании HD5870. Особенно примечательно то, что видеокарта AMD Radeon HD 6800 Series, цена которой гораздо ниже стоимости конкурентов от компании Nvidia, позволяет использовать на всю возможности DirectX11. В особенности хорошо с этой задачей справляется как раз-таки HD 6870.

Проведенная модернизация графического процессора Barts позволила добиться конкурентоспособности с флагманом самой компании AMD и GTX 460 от компании Nvidia объемом памяти 1 Гб.

Подводя итоги

Новое поколение AMD Radeon HD 6800 Series, отзывы о котором получились неоднозначные, определенно, стоит внимания и своих денег. Обе видеокарты заняли нишу между бюджетными моделями и флагманским HD 5870, но в то же время линейка может потягаться с конкурентами в своем сегменте от компании Nvidia. Образцы от AMD смотрятся гораздо выигрышнее. Прирост производительности видеокарт от Nvidia минимальный, но стоимость выше на 30—40 долларов.

К очевидным минусам можно отнести шумную систему охлаждения с кулером. Стремясь к экономии и упрощению архитектуры, создатели забыли позаботиться о должном охлаждении. Шумный кулер, который еле-еле справляется с нагрузкой, отбивает всяческое желание использовать возможности видеокарты на полную катушку. Но это и не нужно, ведь для экспериментов и разгонов существуют видеокарты от Nvidia.