AMD FIJI: jak bude vypadat a jaký bude výkon (spekulace)

Předpokládaný výkon FIJI (spekulace)

Samotná architektura grafického čipu je jedna věc a druhou věcí je pak výkon grafických karet, které jsou na ní postavené. Zde se bude spekulovat jen velmi těžko, ale přesto se o nějaké ty spekulace pokusíme. Naším cílem nebude spekulace o přesném výkonu Fiji v jednotlivých hrách, ale pokusíme se pouze odpovědět na otázku, zda může vůbec FIJI konkurovat současnému králi jednočipových grafických karet GeForce Titan X, nebo zda je dokonce nějaká reálná šance na to, aby ho z tohoto trůnu sesadil.

Výkon grafické karty ovlivňuje mnoho faktorů a parametrů, z nichž asi nejznámější je počet Stream Procesorů čipu a jeho frekvence. Dalšími následujícími v řadě jsou pak parametry jako propustnost VRAM, Pixel fill rate, Texel fill rate, geometrická propustnost atd. Protože dnes hovoříme o zatím nevydaném čipu a nemáme tak k dispozici všechny tyto potřebné informace, nezbývá nám, než vycházet pouze z toho, co už víme (nebo si to alespoň myslíme, že to víme).

Specifikace parametrů našeho "vysněného" grafického čipu Fiji, se kterými budeme dále počítat při určování možného výkonu, jsou tedy následující:

Při spekulacích o výkonu Fiji budeme postupovat tak, že možné procentuální zisky z architektury Fiji promítneme do výkonu některé ze současných grafických karet AMD. Protože jsme se ale v našich spekulacích přiklonili k variantě č. 2, tedy k variantě s 8 Shader Enginy, které nenabízí žádná současná grafická karta v nabídce AMD, rozhodli jsme se jako alternativu použít dvojicí Radeonů R9 285 zapojených v CrossFire.

CrossFire se dvěma grafickými čipy Tonga sice obsahuje dohromady 8 Shader Enginů, nicméně se zde zase může vyskytnout problém jednak se škálováním CrossFire a jednak také s tím, že dvojice Radeonů R9 285 nabízí dohromady "pouze" 64 ROP jednotek, namísto námi požadovaných 128. Z těchto důvodů budeme testovat pouze ve hrách Crysis 3 a Metro Last Light, kde je škálování CF vysoké a také pouze v rozlišeních 1920x1080 a 2560x1440, kde by nižší počet ROP jednotek neměl být nějak moc na závadu. Nutno ještě podotknout, že v těchto hrách nemají problémy ani ovladače AMD, ani ovladače Nvidie.

Procentuální zisky z architektury grafického čipu Fiji tedy promítneme do výsledků naměřených pomocí dvojice R9 285 zapojených do CrossFire. A o jaké zisky se vlastně jedná?

Zisk z počtu SP
Náš vykonstruovaný čip Fiji obsahuje 4096 SP, což je o 14 % více, než obsahuje naše dvojice Radeonů zapojených v CrossFire (3584 SP). K výsledkům testů tedy budeme připočítávat 14 %.

Zisk z frekvence čipu
Abychom nemuseli složitě připočítávat procenta, nastavili jsme frekvenci Radeonů R9 285 v CF rovnou na 1000 MHz, což je sice o 50 MHz méně, než co je uváděno v zatím uniklých specifikacích Fiji, ale alespoň budeme mít nějakou rezervu. K dosaženým výsledkům tedy nebudeme připočítávat nic.
Zisk z HBM pamětí
Zisky plynoucí z použití širokopásmových HBM pamětí jsou jednou velkou neznámou. Bohužel my zatím nevíme, jestli tyto zisky mohou být v řádu jednotek, nebo desítek procent a z tohoto důvodu jsme v menším rozsahu otestovali vliv propustnosti GDDR5 pamětí na výkon grafické karty. Postupně jsme navyšovali efektivní frekvenci VRAM naší dvojice Radeonů (čímž se zvyšovala také šířka pásma) a následně pak zjišťovali, jaký to mělo vše dopad na výkon.
V Crysis 3 byly zisky v rozlišení 1920x1080 mezi standardním nastavením pamětí na 320 GB/s a jejich přetaktováním na 384 GB/s velmi slušných 9 % a v rozlišení 2560x1440 pak necelých 12 % výkonu. Na 512 GB/s samozřejmě VRAM už přetaktovat nemůžeme, ale dá se úspěšně předpokládat, že další výkonnostní zisky by tam ještě být měly a otázkou pouze zůstává kolik.

Z grafu je patrné, že škálování výkonu v závislosti na propustnosti VRAM není lineární. V rozlišení 1920x1080 zisk z navýšení propustnosti VRAM z původních 256 GB/s na 320 GB/s činil 17 %, ale dalším navýšením o 64 GB/s na 384 GB/s už jen 9 %. Protože podobná situace nastává také v rozlišení 2560x1440, dalo by se tedy říci, že se zvyšující se propustností VRAM budou tyto výkonnostní zisky postupně klesat (nicméně tam budou). My se tedy budeme držet při zemi a budeme počítat s tím, že další navýšení propustnosti VRAM z 384 GB/s na 512 GB/s přinese odhadem další 3% výkonu navíc (jde o opravdu konzervativní odhad). V Crysis 3 budou tedy naše odhadované zisky z použití pamětí typu HBM1 ve výši 12 % v rozlišení 1920x1080 a 15 % v rozlišení 2560x1440.

Celkový zisk pro Crysis 3 v rozlišení 1920x1080 tedy bude 26 % (14+12) a v rozlišení 2560x1440 pak 29 % (14+15). Promítneme-li tyto výkonnostní zisky do našich naměřených výsledků s dvojicí Radeonů zapojených do CrossFire, mohlo by to vypadat asi takto:
Výsledkem by pak grafická karta, založená na grafickém čipu Fiji, o chlup překonala Titan X v obou testovaných rozlišeních.
V Metro Last Light byly zisky u obou rozlišení mezi standardním nastavením pamětí na 320 GB/s a jejich přetaktováním na 384 GB/s necelých 6 %. Zde je třeba zdůraznit, že Metro Last Light u našeho CrossFire zapojení ale neškáluje tak vysoko, jako u Crysis 3 (90%), ale o něco méně kolem 80 %. Stejně jako v Crysis 3 také v Metro Last Light není škálování výkonu v závislosti na propustnosti VRAM lineární, a proto další zisky z navýšení propustnosti VRAM z 384 GB/s na 512 GB/s odhadneme na 2 %. U obou rozlišení tedy budeme počítat s výkonnostním ziskem z použití pamětí typu HBM1 v hodnotě 8 %.

Celkový zisk v Metro Last Light by pak mohl být 22 % (14 + 8) a výsledek v rozlišení 1920x1080 by mohl vypadat takto (výsledek Titan X v rozlišení 2560x1440 se mi zajistit bohužel nepodařilo):
Stejně jako v Crysis 3, tak i v Metro Last Light by pak Fiji mohl o chlup překonat Titan X.

U obou her také stojí za povšimnutí, že větší šířka pásma VRAM má blahodárný vliv na plynulost renderování snímků (nižší míra variability snímkové frekvence i stutteringu).

Takže nějaké ty výsledky tedy už máme a konečně si můžeme odpovědět na naši původní otázku, zda by mohl Fiji svým výkonem konkurovat GeForce Titan X, či snad by ho dokonce mohl i sesadit z trůnu pro nejvýkonnější grafickou kartu. Podle našich spekulací by pak odpověď zněla ANO, mohlo by se tak stát a mohlo by se tak stát obojí. Výkony se zdají být velmi vyrovnané a bude rozhodovat každé procento.

Nezapomeňte ale, že jsou to všechno pouze naše spekulace a i když jsme si u Fiji nechali ještě nějakých 5 - 10 % výkonnostní rezervy, vše nakonec může dopadnout úplně jinak. Stačí malý bottleneck v nějaké části čipu a výkon se může nečekaně propadnout. Dalším faktorem, který může promluvit v neprospěch Fiji, jsou ovladače AMD, které jsou ne vždy dobře vyladěny pro každou hru. Ne, že by Nvidia měla své ovladače bez chyb, to jistě ne, ale přeci jen vyšší procento těch nevyladěných ovladačů ve hrách je na straně AMD.

Na druhou stranu AMD už dlouhou dobu žádné WHQL ovladače pro své grafické karty nevydalo a třeba nás čeká v blízké budoucnosti nějaké to překvapení. Kdo ví? V každém případě dnes už budeme pouze rekapitulovat.