Radeon HD 6000 – Estimări şi aşteptări

Atenţie!!! Acest articol este bazat în principal pe zvonurile care au apărut pe net şi pe interpretarea acestora. Informaţiile conţinute nu sunt oficiale (cu excepţia cazului în care acest lucru este menţionat explicit) şi cel mai probabil vor exista diferenţe între estimările şi specificaţiile conţinute în cadrul acestui articol şi rezultatele obţinute cu plăcile, respectiv specificaţiile finale.
Plăcile grafice reprezintă unul dintre cele mai aprinse subiecte hardware la ora actuală, în special atunci când o generaţie nouă este pe punctul de a fi lansată. La ora actuală, AMD se pregăteşte să lanseze primele plăci grafice din noua generaţie Radeon HD 6000 (nume de cod Northern Islands), menită să înlocuiască actuala generaţie Radeon HD 5000 (nume de cod Evergreen), care s-a bucurat de un succes de proporţii în rândul utilizatorilor. Dar ce se ştie la ora actuală despre plăcile Radeon HD 6000?
Refresh sau o generaţie nouă în adevăratul sens al cuvântului
Primele zvonuri apărute despre noua generaţie de plăci grafice indicau faptul că nucleele grafice noi nu vor aduce un spor de performanţă major faţă de modelele actuale, cel puţin nu ceea ce am aştepta de la o generaţie nouă. În primul rând, singurul proces de fabricaţie disponibil pentru realizarea noilor chip-uri a rămas tot cel pe 40nm bulk folosit pentru generaţia Evergreen. Atât TSMC cât şi GlobalFoundries au anulat dezvoltarea procesului pe 32nm bulk şi s-au concentrat pe cel pe 28nm bulk, însă primele produse comerciale realizate pe baza noului proces vor fi disponibile abia la sfârşitul Q3 2011, peste aproximativ un an de acum încolo.
În cel de-al doilea rând, zvonurile referitoare la noua arhitectură pentru nuclee grafice la care lucrau inginerii AMD anunţau faptul că procesul de design al noilor shadere nu va fi gata în timp pentru lansare în 2010. Mai pe scurt, noile chip-uri vor folosi un controller de memorie grafică GDDR5 nou, însă arhitectura shaderelor va fi cea implementată de produsele deja disponibile.
Practic, toată lumea se aştepta la introducerea unor nuclee grafice noi care să ofere un plus de performanţă, însă nimic substanţial. Un exemplu bun este introducerea modelelor Radeon HD 4890 cu nucleul grafic RV790 în seria Radeon HD 4800, motorizată până atunci de nuclee RV770.
Acum aproximativ o lună au apărut zvonuri noi, care afirmau faptul că inginerii AMD au reuşit să finalizeze proiectarea noilor shadere în timp util şi că acestea vor fi folosite de nucleele grafice noi din generaţia Radeon HD 6000. Alături de zvonuri a apărut şi o detaliere scurtă a îmbunătăţirilor introduse de noua arhitectură.
Practic, shaderele folosite de nucleele grafice AMD/ATI începând cu modelele Radeon HD 2900 şi până acum sunt grupate câte cinci, patru simple şi unul complex. Din această cauză, cea mai descriptivă metodă de a reprezenta numărul de shadere din nucleul grafic Cypress (de exemplu) este mai degraba drept 320 x 5 shadere decât 1600 shadere. Noua arhitectură despre care vă vorbeam mai devreme înlocuieşte grupul de patru shadere simple şi unul complex cu patru shadere de complexitate medie.
Conform aceluiaşi zvon, grupul nou de patru shadere de complexitate medie ar trebui să fie la fel de performant la executarea instrucţiunilor simple ca şi grupul vechi, însă mult mai performant în executarea instrucţiunilor complexe. Deşi un singur shader nou de complexitate medie nu este la fel de performant în executarea instrucţiunilor complexe ca un singur shader complex, faptul că noua grupare include câte patru shadere medii pentru fiecare shader complex înseamnă că noua abordare oferă performanţe semnificativ mai bune per total.
Un alt aspect pozitiv al folosirii noilor grupuri de patru shadere de complexitate medie este spaţiul mai mic ocupat pe pastila de siliciu. În acest sens nu există informaţii clare, însă un asemenea beneficiu ar avea sens.
Denumirile noi ale plăcilor din generaţia Radeon HD 6000
Primul lucru pe care trebuie să-l aflaţi despre noua serie Radeon HD 6000 este faptul că aranjarea pe segmente de piaţă comparativ cu generaţia anterioară a fost schimbată. La început noile denumiri vor crea confuzii printre utilizatori, deci este important să le reţineţi de pe acum. Apartenenţa fiecărui nucleu grafic nou la segmentele de piaţă este explicată în tabelul de mai jos, alături de modelele din generaţia actuală pe care le înlocuiesc.

Seria Radeon HD 6800 în câteva zile
Primele modele din noua generaţie care urmează să fie lansate fac parte din seria Radeon HD 6800 şi folosesc un nucleu grafic nou denumit Barts. Deşi denumirea este similară cu a seriei Radeon HD 5800, plăcile cu nucleu Barts sunt dedicate segmentului mainstream şi urmează să înlocuiască bine-cunoscutele plăci din seria Radeon HD 5700 (Radeon HD 5750 şi Radeon HD 5770).
După cum aţi putut să observaţi din articolul colegului meu Radu Bozga-Petcu, ştim cum arată primele plăci grafice din seria Radeon HD 6000, care urmează să fie lansate săptămâna aceasta. Aceste poze au fost puse la dispoziţia ITfiles.ro chiar de către AMD deci aşa urmează să arate plăcile în sine, cel puţin modelele bazate pe design-ul de referinţă. La ora actuală mai sunt disponibile o serie de poze cu două plăci grafice Radeon HD 6800 produse de XFX, pe care le puteţi observa în imaginile de mai jos:




Un zvon, reprezentat de un slide publicat de www.chiphell.com care pare să facă parte dintr-o prezentare susţinută de AMD cu uşile închise în luna august a anului curent, prezintă mai multe detalii despre seria Radeon HD 6800. De asemenea, diferite site-uri au prezentat o serie de specificaţii care par verosimile pentru seria Radeon HD 6800, pe care le voi include în această prezentare.

Plăcile grafice Radeon HD 6850 vor folosi un nucleu Barts PRO cu 960 shadere active (240 x 4) tactate la 775MHz şi 1GB GDDR5 format din opt chip-uri certificate să ruleze la 5GHz pe o magistrală pe 256 biţi. Producătorii de plăci grafice vor avea de ales între a comercializa plăci cu design de referinţă cu PCB pe opt straturi sau cu design propriu cu PCB pe şase straturi încă din ziua lansării. Nucleul Barts este identic din punct de vedere al numărului de pini şi a aranjării acestora cu Cypress, deci producătorii vor putea să folosească PCB-uri existente pentru modelele proprii de Radeon HD 6850. Consumul de curent estimat pentru Radeon HD 6850 este de aproximativ 120W, motiv pentru care aceste plăci grafice sunt dotate cu un singur conector de alimentare PCI-Express cu şase pini. Radeon HD 6850 urmează să concureze plăcile grafice GeForce GTX 460 768MB şi Radeon HD 5830.
Modelele Radeon HD 6870 beneficiază de aceleaşi opţiuni ca şi Radeon HD 6850, însă sunt motorizate de versiunea XT a nucleului Barts. În primul rând, acest fapt se traduce prin creşterea frecvenţelor de funcţionare la 900MHz pentru nucleul grafic în cazul Barts XT. Rămâne de văzut cât de mare este potenţialul de overclocking al acestui nucleu grafic, însă luând în considerare frecvenţa de lucru foarte mare la care este tactat din fabrică, nu mă aştept la ceva ieşit din comun. Tradiţional, versiunile XT ale nucleelor grafice AMD sunt dotate cu mai multe shadere decât versiunile PRO, iar Barts XT va folosi 1120 de shadere (280 x 4).
Cu excepţia creşterii frecvenţei de funcţionare şi a numărului de shadere, consumul de curent se situează undeva peste 150W, fiind necesari doi conectori PCI-Express cu şase pini pentru alimentarea corectă a plăcilor Radeon HD 6870. Primele modele Radeon HD 6870 comercializate vor folosi design-ul de referinţă AMD cu PCB cu opt straturi, însă producătorii vor putea să opteze ulterior pentru modele cu design propriu cu PCB cu şase straturi. Radeon HD 6870 urmează să concureze cu plăcile grafice GeForce GTX 460 1GB, iar zvonurile de pe net susţin că performanţele modelelor motorizate de Barts XT sunt cu între 10% şi 20% mai mari decât cele oferite de Radeon HD 5850.

După cum aţi putut să observaţi din specificaţiile plăcilor din seria Radeon HD 6800, noile shadere sunt grupate în cluster-e de câte 40 x 4 shadere. Cum Radeon HD 6850 foloseşte şase asemenea cluster-e (6 x 40 x 4 = 960) iar Radeon HD 6870 foloseşte şapte cluster-e (7 x 40 x 4 = 1120), devine evident faptul că nucleul Barts încorporează un total de opt cluster-e pentru un total de 1280 shadere (8 x 40 x 4). Nucleele grafice sunt proiectate să aibă un număr total de shadere multiplu de 2, de obicei puteri ale lui 2. Pentru a uşura gestionarea resurselor în cadrul unui GPU (datorită numărului imens de shadere), acestea sunt grupate în clustere şi bănuiesc că nu mai e nevoie să precizez faptul că şi numărul de cluster-e trebuie să dea un număr natural când este împărţit la 2. Cum procesele de fabricaţie sunt departe de a fi fără erori iar procesul de fabricaţie pe 40nm este vestit pentru problemele pe care le-a avut, este normal ca AMD să dezactiveze unul sau mai multe cluster-e ca să obţină un randament cât mai bun al liniei de producţie (un procentaj cât mai mare de pastile de siliciu utilizabile din totalul obţinut per wafer de siliciu). Aceasta nu este o problemă reală pentru utilizatori deoarece nucleele grafice rezultate folosesc mai puţine shadere decât totalul oferit de pastila de siliciu, ceea ce nu înseamnă că sunt defecte.

Un aspect foarte important în privinţa Barts este mărimea pastilei de siliciu. Utilizatorii vor aprecia cel mai mult performanţele oferite sau consumul cât mai scăzut de electricitate, însă dimensiunea pastilei de siliciu, alături de randamentul liniei de producţie (factor pe care-l influenţează în mod direct), dictează costurile de producţie şi implicit preţurile acestor plăci grafice pe rafturile magazinelor. În cazul lui Barts, o poza apărută pe net (pe care am inclus-o mai jos) arată o comparaţie cu dimensiunile pastilei de siliciu folosită de Cypress (Radeon HD 5800). Conform estimărilor incluse în poza respectivă, Barts are o suprafaţă de aproximativ 230mm pătraţi. Dacă această estimare se dovedeşte corectă, atunci pastila de siliciu folosită de Barts este cu aproximativ 100mm pătraţi mai mică decât pastila de Cypress (Radeon HD 5800) şi chiar mai mică decât suprafaţa măsurată pentru GF104 (NVIDIA GeForce GTX 460), de aproximativ 367mm pătraţi.

Sistemele de răcire folosite variază de la bine-cunoscutele modele dotate cu ventilator centrifugal, care evacuează aerul cald în afara carcasei în cazul modelelor cu design de referinţă, până la cele normale, dotate cu radiator axial, în cazul modelelor proiectate de producători. Semnalul video va fi transmis prin intermediul a doi conectori DVI-I, unul HDMI şi doi miniDisplayPort în cazul fiecărei plăci grafice din seria Radeon HD 6800, deci nu va mai fi nevoie de modele speciale Eyefinity deoarece fiecare conector miniDisplayPort suportă până la trei monitoare (cel mai probabil prin intermediul unui adaptor special).
Preţurile de comercializare pentru seria Radeon HD 6800 nu au fost anunţate încă, însă estimările se situează în jurul a 189 Euro pentru Radeon HD 6850, respectiv 255 Euro pentru Radeon HD 6870. Dacă aceste estimări se adeveresc, rămâne de văzut cât de bune sunt performanţele noilor plăci grafice pentru a trage o concluzie, însă modelele GeForce GTX 460 sunt comercializate la ora actuală la preţuri sensibil mai mici decât preţurile estimate pentru seria Radeon HD 6800.
Cayman PRO/XT sau Radeon HD 6950/6970
Despre Cayman nu sunt disponibile prea multe informaţii la ora actuală, nici măcar sub formă de zvonuri. Ceea ce se ştie, însă, este că AMD intenţionează să detroneze GeForce GTX 480 din postura de rege al performanţei single-GPU cu ajutorul modelelor Radeon HD 6950 şi Radeon HD 6970 motorizate de Cayman.
Acum câteva luni a apărut pe net un screenshot cu un scor obţinut în 3DMark Vantage folosind preset-urile Extreme alături de care era prezentă o fereastră de GPU-Z. Conform informaţiilor oferite de GPU-Z, GPUID-ul plăcii grafice folosite corespunde celui desemnat modelelor Cayman XT (despre care acum ştim că se numesc Radeon HD 6970), cel mai probabil un prototip, iar scorul în sine era cu aproximativ 20% mai mare decât scorurile obţinute de GeForce GTX 480 în aceleaşi condiţii. Screenshot-ul în cauză îl puteţi vizualiza mai jos:

Cu excepţia acestui detaliu se ştiu foarte puţine alte detalii despre Cayman şi Radeon HD 6950, respectiv Radeon HD 6970. Acum puţin timp, o serie de slide-uri AMD mai vechi au ajuns pe mâna jurnaliştilor de pe www.chiphell.com. Aceştia le-au publicat, iar printre informaţiile conţinute sunt şi o parte din specificaţiile plăcilor motorizate de nucleele grafice Cayman PRO şi Cayman XT. Dumneavoastră îl puteţi vizualiza mai jos:

Dacă aceste informaţii se vor dovedi corecte (se prea poate ca lucrurile să se fi schimbat mult din august până acum, dacă slide-urile erau autentice în primul rând), plăcile grafice Radeon HD 6970 vor folosi PCB-uri cu zece straturi indiferent dacă folosesc design-ul de referinţă sau producătorii optează pentru un design propriu. De asemenea, primele plăci grafice Radeon HD 6950 lansate şi modelele supratactate din fabrică vor folosi PCB-uri cu zece straturi, însă producătorii vor putea să lanseze modele care folosesc PCB-uri cu opt straturi şi design propriu. Ambele modele vor dotate cu câte 1GB de memorie GDDR5, însă Radeon HD 6970 urmează să folosească chip-uri noi certificate pentru lucrul la 6GHz din fabrică, în timp ce Radeon HD 6950 va folosi chip-uri certificate pentru 5GHz. De asemenea, numărul şi tipul de conectori de alimentare descrişi de acest slide indică într-o oarecare măsură consumul maxim al plăcilor cu nucleu Cayman. Astfel, vârful de lance Radeon HD 6970 este dotat cu doi conectori de alimentare PCI-Express, unul cu şase pini şi unul cu opt pini, consumul fiind undeva sub 300W (numărul exact nu este cunoscut). Alimentarea mezinului Radeon HD 6950 este suplimentată prin intermediul a doi conectori PCI-Express cu şase pini fiecare, ceea ce înseamnă că consumul maxim nu va depăşi 225W (din nou, acest număr nu indică numărul exact de waţi consumat). În final, ambele plăci sunt dotate cu doi conectori DVI, unul HDMI şi doi conectori miniDisplayPort.
Cantitatea de memorie grafică (1GB GDDR5) dezvăluie faptul că nucleul Grafic Cayman foloseşte o magistrală cu memoria grafică pe 256 biţi, controller-ul de memorie îmbunătăţit introdus odată cu noua arhitectură, alături de chip-urile GDDR5 certificate pentru 6GHz (frecvenţă efectivă) oferind o lăţime de bandă îndeajuns de mare.
În ceea ce priveşte puterea brută a nucleului grafic Cayman, nu există informaţii oficiale despre numărul de shadere la ora actuală ci doar zvonuri. Conform acestora, Cayman XT va fi dotat cel mai probabil cu 1920 shadere (480 x 4) bazate pe noua arhitectură. Acestea, tactate la 850MHz, ar trebui să ofere un spor de performanţă de aproximativ 30% în practică comparativ cu Radeon HD 5870, mai mult decât de ajuns ca să depăşească GeForce GTX 480. Cayman PRO ar putea să utilizeze 1760 (440 x 4) sau 1600 (400 x 4) shadere în funcţie de randamentul liniei de producţie. Nimic nu este sigur la ora actuală, iar aceste numere sunt doar estimări. Informaţii noi referitoare la Cayman urmează să apară cu cât ne apropiem mai mult de data lansării.
Un ultim aspect speculat în privinţa nucleului grafic Cayman este mărimea pastilei de siliciu. Gurile rele spun că acesta va fi cel mai mare nucleu grafic produs de AMD/ATI până la ora actuală, chiar mai mare decât R600 (mai ţineţi minte Radeon HD 2900?). Tot ce se poate, însă sunt de părere că rezultatul final va fi o pastilă de siliciu cu mult mai mică decât se ameninţă zvonurile (adică ceva asemănător ca dimensiuni cu cei aproximativ 529mm pătraţi ai pastilei de siliciu folosită de GF100 – GeForce GTX 480). Pornind de la idea că estimarea dimensiunilor pastilei de siliciu folosită pentru Barts (~230mm pătraţi) este corectă şi că aceasta conţine un total de 1120 shadere, alături de o estimare a numărului total de shadere pentru Cayman de 1920 (480 x 4), ar rezulta că pastila de siliciu folosită de viitorul chip Performance de la AMD ar acoperi o suprafaţă de aproximativ 380-420mm pătraţi. Rămâne să vedem dacă această estimare este corectă în momentul în care vor apărea primele plăci grafice din seria Radeon HD 6900.
Aş dori să mai menţionez faptul că AMD intenţionează (conform zvonurilor) să lanseze până la sfârşitul anului un nou model high-end, sub forma lui Radeon HD 6990. Acesta va folosi chipset-ul Antilles, cel mai probabil format dintr-un bridge chip PLX şi două nuclee grafice Cayman. Ţinând cont că pentru obţinerea unui TDP de sub 300W pentru Radeon HD 5970 a fost necesară reducerea frecvenţei celor două nuclee grafice Cypress până la frecvenţele unui Radeon HD 5850, prezenţa lui Antilles în roadmap poate să însemne că TDP-ul lui Cayman este mult mai mic decât ne-am aştepta sau că Radeon HD 6990 o să consume mai mult de 300W. De asemenea, există posibilitatea ca Antilles să fie realizat folosind două nuclee grafice Barts XT dacă consumul lui Cayman este prea mare, însă sunt şanse mici ca acest lucru să se întâmple.
În încheiere, nu pot să spun decât că veţi avea destul de curând ocazia să citiţi direct pe ITfiles.ro review-ul complet despre noua serie Radeon HD 6800 şi să vă lămuriţi în privinţa adevărului.