Radeon R9 290X: Hawaii pod lupou

Minulý měsíc jsme si představili nové Radeony série 200, přičemž kromě doprovodných technologií nebylo příliš o čem psát. AMD použilo starý dobrý základ z předchozí generace Radeonů HD 7000 a přidalo nějaké ingredience. Jednalo se spíše o facelift dosavadních modelů. Seznámili jsme se s příchozími modely Radeon R7 250/260X a R9 280X/270X, ale nejvyšší model Radeon R9 290X ve výčtu chyběl, neboť jeho příchod na trh AMD pozdrželo zhruba o měsíc, aby mu dalo dost prostoru kvůli novému GPU Hawaii.

Radeon R9 290X je novinkou AMD a zároveň jedinou kartou v portfoliu se zcela novým GPU, které nebylo u některého ze starších modelů. Hawaii je podstatně větší než GPU Tahiti a je pozicováno jako přímá konkurence pro GK110, resp. pro GeForce GTX 780/Titan. Z hlediska výrobního procesu zde máme opět osvědčených 28 nm u TSMC. Architektura GPU zůstala stejná a jde o Graphics Core Next, ovšem ve verzi 1.1 (takto jsme si evoluční krok u GNC označili my a nikoli AMD), která je typická i pro mainstreamové GPU Bonair (Radeon HD 7790). Ostatní GPU AMD (Tahiti, Cape Verde) se počítají mezi zástupce starší verze GNC 1.0.

AMD nemělo žádný čip, který by se mohl vyrovnat konkurenčnímu parnímu válci Nvidia GK110. Ten obsluhuje kromě dostupnější karty GeForce GTX 780 i nejvýkonnější a nejdražší kartu Nvidie, GeForce GTX Titan. AMD slibuje u GPU Hawaii podstatně vyšší výkon než u staršího Tahiti, takže snad bude o špičkové výkony postaráno. Nelze ale předpokládat, že by Radeon R9 290X byl výkonnější než GeForce GTX Titan.

Samotné GPU Hawaii má podstatně více funkčních bloků než starší Tahiti a také má nově širší paměťovou sběrnici, která se na výsledném výkonu také nezanedbatelně podílí.
Některé funkční bloky GPU Hawaii byly dokonce zdvojeny, takže zde najdeme dvojnásobný počet geometrických enginů (4) a rasterizačních back-endů (64). Ke zvýšení počtu došlo i v případě výpočetních jednotek (CU), a to z 32 na 44 bloků. Dohromady má Hawaii 2816 stream procesorů, což znamená nárůst o zhruba 38 %. Texturovací jednotky nejsou přítomny ve dvojnásobném množství (176), ale ve spojení s množstvím CU je nárůst také o zhruba 38 %. Nové GPU je tak podstatně větší než starší Tahiti a integruje dohromady 6,2 mld. tranzistorů.

Zajímavý na novém GPU je způsob, jak AMD zachází s pracovní frekvencí. Jako přesný údaj uvádí pouze maximální boost clock (1 GHz), ale základní frekvenci neuvádí vůbec. Proto je ve srovnávací tabulce pouze hodnota max. taktu. Je možné, že tak činí z marketingových důvodů, aby případná nízká základní frekvence (řekněme pod 800 MHz) nestavěla novou grafickou kartu do horšího světla. Extrémně vysokou pracovní frekvencí tedy nový Radeon bodovat nebude a jeho výkonnostní nárůst bude pocházet pouze z vyššího počtu funkčních jednotek a z optimalizace architektury. Podle zvýšeného poměru počtu texturovacích jednotek a celkového nárůstu počtu Compute Units lze usuzovat, že reálný výkonnostní nárůst v současných herních titulech by se mohl pohybovat na úrovni 30-40 % nad Radeonem HD 7970 GE ve vysokých rozlišeních.
Zajímavá je i strategie AMD u paměťové sběrnice, kde vsadila na níže taktované čipy GDDR5 ve spojení se širší sběrnicí. Celková kapacita paměti narostla na 4 GB, což je o 1 GB více než u Tahiti (Radeon HD 7970). Radeon R9 290X dostal do vínku paměti GDDR5 taktované na 5 GHz a ve spojení s 512bitovou sběrnicí to přináší zhruba o 11 % vyšší propustnost, která bude vzhledem k dvojnásobnému množství rasterizačních jednotek zatraceně potřeba. Propustnost na úrovni 320 GB/s není nějakým zásadním překvapením oproti 288 GB/s u staršího Radeonu HD 7970 a vše je zřejmě podřízeno nákladům, omezením u paměťových řadičů a ceně výše taktovaných pamětí GDDR5. Nejzajímavější je skutečnost, že samotná velikost (plocha) paměťového rozhraní u GPU Hawaii je menší než v případě staršího GPU Tahiti.

AMD Hawaii je největším GPU, jaké kdy AMD resp. ATI vyrobilo a při 438 mm2 (28 nm TSMC) je větší než legendární GPU R600 se 420 mm2 (na svou dobu předběhlo konkurenci o míle, ale v praxi jeho možnosti zdaleka nebyly využity). Starší Tahiti naproti tomu zabírá plochu 365 mm2 a integruje "jen" 4,32 mld. tranzistorů. Při nárůstu plochy o zhruba 20 % tak AMD integrovalo o 43 % tranzistorů více, což vyústilo v o 38 % vyšší počet shaderů (2816) a texturovacích jednotek (176) a jednou tolik rasterizačních back-endů (64). Tomu se říká optimalizace designu jádra.

Na osvědčených základech AMD postavilo podstatně výkonnější čip s větším množstvím výpočetních jednotek, a to při zachování ještě relativně kompaktních rozměrů. Podobné kroky ale nejsou u AMD ničím novým, protože podobný krok jsme mohli zaznamenat u minulé generace 40nm Radeonů (GPU Cayman). Tyto optimalizace jsou nevyhnutelné, neboť vývoj pokročilejších výrobních procesů jde podstatně pomaleji, než by si výrobci GPU přáli. Navíc GPU jsou složitější pro výrobu na pokročilejších výrobních procesech, než jak je tomu např. u běžných x86 procesorů.
AMD poněkud mlží ohledně spotřeby Radeonu R9 290X, kde maximální spotřebu komentuje slovy, že při typické herní situaci bude spotřeba maximálně okolo 250 W. Je ale zřejmé, že i při opravdu dobré optimalizaci řízení spotřeby (PowerTune) bude karta skoro jistě dosahovat spotřeby při velkém zatížení až okolo 300 W a možná i více. První testy nasvědčují tomu, že spotřeba je skutečně podstatně vyšší než u běžných karet s deklarovaným TDP 250 W. Ronit slzy nad spotřebou u high-endové karty je poměrně zbytečné, protože na oltář výkonu jednoduše něco položit musíte a v tom lepším případě je to vyšší spotřeba celého akcelerátoru.

Pro základní desky to ale nebude problém, protože většinu zátěže nese na svých bedrech především zdroj a s tím je potřeba při výběru grafické karty vždy počítat. Je zřejmé, že Radeon R9 290X bude velmi diskutovanou kartou z hlediska spotřeby, ale je zde nutné srovnávat výsledky s přímou konkurencí, kterou je v tomto případě GeForce GTX 780 nebo GeForce GTX 780Ti.

AMD Radeon R9 290X bude po mnoho následujících měsíců tím nejlepším, co si lze od AMD koupit. Starší Radeon HD 7990 je dvoučipová karta, která je sice výkonnější, ale měla by během několika týdnů zmizet z nabídky. Pokud budete chtít něco skutečně výkonného pro nejnáročnější aplikace, nebude jiná alternativa než dvojice Radeonů R9 290X.

Ceny nového Radeonu jsou známé a nejsou nijak závratně vysoké. Naopak by se dalo říci, že jsou velmi příjemné vzhledem k obdrženému výkonu. Startovací cena Radeonu R9 290X je na stejné úrovni jako u Radeonu HD 7970 v momentu jeho uvedení na trh. V řeči peněz to znamená, že Radeon HD 290X bude v našich obchodech stát okolo 12 500 Kč a je tak dražší o zhruba 3 500 Kč než Radeon HD 7970 GE a o 4 500 Kč dražší než nově příchozí Radeon R9 280X (ten je v podstatě přeznačeným Radeonem HD 7970 s nižším taktem jádra). Zároveň je nově příchozí top model AMD levnější o zhruba 2 000 Kč než konkurenční GeForce GTX 780 Nvidie. Navíc se podle prvních testů zdá, že Radeon R9 290X je výkonnější než GeForce GTX 780 a přináší tak výkon na úrovni GeForce GTX 780Ti za téměř poloviční cenu.

Dá se očekávat, že Nvidia bude reagovat razantním snížením ceny GeForce GTX 780, která nestojí v současné nabídce zrovna ve světlech ramp. Zajímavostí může být fakt, že cenovou propast mezi Radeonem R9 290X a Radeonem R9 280X skoro jistě vyplní odlehčená varianta pod označením Radeon R9 290 s cenou někde okolo 10 000 Kč s DPH. Logiku tento postup dává, neboť na takto výkonném GPU je škoda postavit pouze jedinou grafickou kartu. Koupěchtiví zájemci mohou očekávat, že se na trhu objeví Radeony založené na jiném než referenčním designu, což znamená především speciální chladiče a jiné takty pro paměti a grafické jádro.

V tabulkách si můžete porovnat parametry dosud vydaných Radeonů nové generace a těch, které teprve společnost vypustí na trh. To nejzajímavější je již venku (Radeon R9 290X), ale čekat můžeme třeba na GPU Oland nebo ekonomičtější variantu současné vlajkové lodi Radeon R9 290 s očekávanou cenou pod 10 000 Kč.