ATi Radeon X1000 - pohled na architekturu
5.10.2005, Zdeněk Kabát, článek
ATi dnes vstoupilo do další etapy své historie a představilo řadu grafických čipů nové generace Radeon X1000, které jsou postaveny na moderní architektuře a pokryjí celé cenové spektrum. Podíváme se detailně na uspořádání 3D pipeline a všechny novinky.
Kapitoly článku:
- ATi Radeon X1000 - pohled na architekturu
- Radeon X1800 - specifikace a vlastnosti
- Architektura pipeline, vertex shader
- Pixel shader engine
- Texturování, HyperZ, Render Back-Ends
- Paměťový řadič - 512-bit ring bus
- Kvalita obrazu - HDR, Adaptive AA, 3Dc+
- Avivo a CrossFire
- Mainstream: Radeon X1600 a X1300
- Výkon, srovnání s nVidií a závěr
RV530 a RV515
Od architektury R5xx jsou odvozeny další dva levnější čipy, jejichž návrh se příliš neodlišuje. Ovšem hlavním rozdílem je podstatný úbytek výpočetních jednotek. ATi nenechává nic náhodě a nechává si velký prostor pro osekané verze Radeonu X1800. Proto je X1600 nejen levnější, ale také pomalejší. Zde je tabulka s počty ALU apod.:
Co to znamená pro jednotlivé čipy si povíme u jejich popisu níže.
Radeon X1600 - vánoční výkonný mainstream
Jedním z největších trumfů ATi by se měl stát Radeon X1600, který je odvozen dokonce od architektury nevypuštěné R580 a mnoho jejích vlastností si ponechává. RV530 je také vyráběna 90nm procesem u TSMC, ale počet tranzistorů zatím neznáme. Zůstává plná podpora Shader Modelu 3.0 a další klíčové vlastnosti včetně HDR, adaptivního AA, technologie Avivo, CrossFire atd.
Dále obsahuje Radeon X1600 celkem 12 pixel shaderů a 5 vertex shaderů, ovšem hlavní výkonnostní zlom nastává dále - 4 texturovací jednotky a 4 Render Back-Ends jsou opravdu málo. Společně s možností zpracovávat jen 128 vláken bude výkon omezen prakticky ve všech hrách, protože texturování je základní operace (nehledě na samotné renderování). Render Back-Ends budou chybět také při zapnutí FSAA.
Zatím je uveden Radeon X1600 ve dvou verzích. Rychlejší model XT bude taktován na 590MHz, zatímco jeho paměti poběží na 690MHz. Ač se o tom dokumentace nikde nezmiňuje, jako jistou bych viděl 128-bitovou externí sběrnici a je také možné, že ring bus bude jen 2x128-bit. Tuto informaci se pokusím doplnit co nejdříve.
Radeon X1600Pro poběží na frekvencích 500/390MHz, takže bude pravděpodobně používat paměti DDR, případně hodně podtaktované GDDR3.
ATi Radeon X800 | ATi Radeon X1600Pro | ATi Radeon X1600XT | nVidia GeForce 6800 | |
Grafické jádro | R430 | RV530 | NV41 | |
Výrobní proces | 110nm TSMC | 90nm TSMC (UMC?) | 130nm TSMC | |
Počet tranzistorů | 160 milionů | 157 milionů | 302 milionů | |
Frekvence jádra | 400MHz | 500MHz | 590MHz | 325MHz |
Frekvence paměti | 490MHz (980MHz DDR) | 390MHz (780MHz DDR) | 690MHz (1,38GHz DDR) | 350MHz (700MHz DDR) |
Velikost paměti | 256MB | 128/256MB | 128/256MB | 128/256MB |
Paměťová sběrnice | 256-bit GDDR3 | 128-bit DDR/GDDR3 | 128-bit GDDR3 | 256-bit GDDR3 |
Propustnost pamětí | 31,36 GB/s | 12,5 GB/s | 22,08 GB/s | 22,4 GB/s |
Pixel fillrate | 4,8 Gpixel/s | 2,0 Gpixel/s | 2,36 Gpixel/s | 3,9 Gpixel/s |
Počet pixel shaderů | 12 | 12* | 12 | |
Počet TMU | 12 | 4* | 12 | |
Vertex shadery | 6 | 5 | 5 | |
Podpora DirectX | 9.0b SM2.0+ | 9.0c SM3.0 | 9.0c SM3.0 | |
Přesnost pixel pipelines | FP24 | FP32 | FP32 | |
Úspora šířky pásma | HyperZ HD | HyperZ HD | LMA III | |
Barevná komprese | 6:1 | 6:1 | ? | |
Z-komprese | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | ? | |
Optimalizace obrazu | SmoothVision HD | SmoothVision HD | IntelliSample 4.0 | |
Možnost Multi-GPU | CrossFire | CrossFire | SLI | |
Další technologie | F-Buffer | Avivo, F-Buffer, 256-bit ring bus | UltraShadow II | |
Rozhraní | AGP 8x/PCIe x16 | PCIe x16 | AGP 8x/PCIe x16 | |
Cena | ~$200 | $149/$199 | $199/$249 | ~$250 |
Obě verze Radeonu X1600 by měly být vydány ve 128MB a 256MB variantách a ceny jsou v tabulce taktéž uvedeny - $249/$199 za XT, resp. $199/$149 za Pro. To je velmi příjemné, ale bohužel bude Radeon X1600 dostupný až před Vánoci, konkrétně 30. listopadu. Do té doby se bude ATi snažit doprodat své Radeony série X800, kterým bude RV530 cenově konkurovat.
Radeon X1300 - low-end a HyperMemory
Od R520 je odvozen i nový low-endový čip a chce se mi říct - už bylo na čase. ATi totiž doposud stavělo low-end vždy na starší generaci. Po vypuštění Radeonu 9000 (RV250) byl jeho nástupcem Radeon 9200 (RV280), na PCIe byl nahrazen X300 odvozenou od Radeonu 9600 (čip RV370) a nakonec se objevila X550 jen s mírně vylepšenými frekvencemi.
Radeon X1300 podporuje Shader Model 3.0, HDR, Avivo a dokonce i CrossFire, což ho činí nejlepším low-endovým čipem dneška. Na trh budou vypuštěny dvě standardní konfigurace, každá nabízející 64- a 128-bitovou sběrnici, ale navíc ještě verze s HyperMemory, která není v tabulce znázorněna.
Pokud nevíte, co je to HyperMemory, tak se jedná o systém přistupující k systémové paměti přes sběrnici PCI Express a používající ji místo paměti lokální. Radeony X1300 HM si tak mohou dovolit používat úzkou sběrnici a malou kapacitu paměti na kartě, což bude realizováno 32-bitovou sběrnicí a 32MB nebo 128MB. Zbytek do 128MB, resp. 256MB bude doplněn ze systémové paměti. Více o HyperMemory zde.
V tabulce vidíte jednotlivé verze včetně jejich frekvencí a ostatních parametrů. Dobrou zprávou jsou vysoké frekvence Pro verze, což by nějaký ten výkon znamenat mohlo (X1300Pro snad překoná i 6600). Naopak omezení jednotek na 4 pixel shadery, 2 vertex shadery a 4 TMU/RBE/Z Compare jednotky bude mít na hraní velký dopad. Radeon X1300 neobsahuje ring bus, ale standardní 4x32-bit paměťový řadič.
ATi Radeon X700 | ATi Radeon X1300 | ATi Radeon X1300Pro | nVidia GeForce 6600 | |
Grafické jádro | RV410 | RV515 | NV43 | |
Výrobní proces | 110nm TSMC | 90nm TSMC (UMC?) | 110nm TSMC | |
Počet tranzistorů | ? | ~100 milionů | 146 milionů | |
Frekvence jádra | 400MHz | 450MHz | 600MHz | 300MHz |
Frekvence paměti | 250MHz (500MHz DDR) | 250MHz (500MHz DDR) | 400MHz (800MHz DDR) | 275MHz (550MHz DDR) |
Velikost paměti | 128/256MB | 128/256MB | 256MB | 128/256MB |
Paměťová sběrnice | 128-bit DDR | 64-/128-bit DDR | 128-bit DDR/GDDR3 | 128-bit DDR |
Propustnost pamětí | 8,0 GB/s | 4,0/8,0 GB/s | 12,8 GB/s | 8,8 GB/s |
Pixel fillrate | 1,6 Gpixel/s | 1,8 Gpixel/s | 2,4 Gpixel/s | 2,4 Gpixel/s |
Počet pixel shaderů | 8 | 4* | 8 | |
Počet TMU | 8 | 4* | 8 | |
Vertex shadery | 6 | 2 | 3 | |
Podpora DirectX | 9.0b SM2.0 | 9.0c SM3.0 | 9.0c SM3.0 | |
Úspora šířky pásma | HyperZ HD | HyperZ HD | LMA III | |
Barevná komprese | 6:1 | 6:1 | ? | |
Z-komprese | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | 8:1 (až 48:1 při 6xFSAA) | ? | |
Optimalizace obrazu | SmoothVision HD | SmoothVision HD | IntelliSample 4.0 | |
Možnost Multi-GPU | ne | CrossFire (dual) | bridgeless SLI | |
Další technologie | Truform 2.0 | Avivo | x | |
Rozhraní | AGP 8x/PCIe x16 | PCIe x16 | PCIe x16 | |
Cena | ~$100 | $99/$129 | $149 | ~$100 |
Pro doplnění ještě uvádím, že Radeon X1300 HyperMemory bude taktován na 450/500MHz a jeho cena s 32MB lokální paměti bude $79. To znamená, že by mohl být k dostání kolem příjemných 2500Kč, ale ještě uvidíme. Dostupnost zatím také neznám, ale Radeon X1300 a X1300Pro budou k dostání ihned po vypuštění a ATi s nimi chce velmi rychle "zaplavit" trh.