Tehnoguru

Nakon testa Radeona HD6950, slabije karte zasnovane na najnovijem grafičkom čipu kompanije AMD koji je krajem prošle godine predstavljen pod kodnim imenom Cayman, red je došao i na brži model, Radeon HD6970, koji sa slabijim bratom deli neke zajedničke karakteristike, ali i potpuno funkcionalnu verziju ovog GPU-a na nešto višim frekvencijama.

Kao i prethodnih godina, i u proteklih 12 meseci tržište grafičkih čipova i 3D akceleratora bilo je jedno od najdinamičnijih kada su PC računari u pitanju, a dogodilo se i nekoliko veoma važnih stvari, od kojih je svakako najvažnije predstavljanje i postepeno uvođenje DirectX 11 API-ja u široku upotrebu, kao i njegova popularizacija uz rast tržišnog udela najnovijeg operativnog sistema kompanije Microsoft, Windows 7. Naravno, AMD je, budući da je imao prednost od šest meseci u odnosu na konkurente jer je NVIDIA zakasnila sa Fermi arhitekturom zbog silnih problema u proizvodnji čipa, nastalih što njihovim, što greškama kompanije koja proizvodi ove kompleksne čipove za obe kompanije, tajvankog TSMC-a. Zbog svega toga očekivanja od druge generacije DirectX 11 čipova kompanije AMD su bila veoma velika, pošto je sve što je NVIDIA mogla da uradi u međuvremenu ispravljanje grešaka u dizajnu i poboljšavanje proizvodnje, što je konačno rezultovalo predstavljanjem potpuno funkcionalnih verzija čipova GF100 i GF104, koje su dobile i nova imena... GF110 i GF114.

Naravno, AMD tih problema nije imao, budući da je prva generacija, Cypress, bio manji od oba konkurenstka proizvoda, a kompanija je imala i pređašnje iskustvo sa 40nm procesom, budući da je prvi čip proizveden na ovaj način, RV740, i karte iz Radeon HD4770 serije, predstavljeni pre skoro dve godine. Takva situacija na tržištu dovela je do činjenice da je AMD, posle velikog broja uzastopnih kvartala na drugom (ili čak trećem, ukoliko uračunate i Intel kao proizvođača grafičkih čipova za desktop računare) preskočio NVIDIA-ju kada je broj prodatih čipova u pitanju, kako na mobilnom, tako i na desktop tržištu, i takva situacija je zadržana i do danas – prema poslednjim istraživanjima tržišta, AMD i dalje ima prednost kada je prodaja u pitanju, a raste i profit grafičke divizije ove kompanije, nekadašnjeg ATI-ja, koji se u poslednjem kvartalu 2010 godine po prvi put približio onome koje ostvaruje osnovna jedinica kompanije AMD, CPU divizija. U međuvremenu je predstavljen Barts čip, koji koriste karte iz Radeon HD6800 serije, i koji predstavlja vrhunac optimizacija, budući da sa površinom od samo 255mm² dostiže performanse daleko većeg Cypress-a. Te karte su odmah izbile u sam vrh popularnosti, kako kod krajnjih kupaca, tako i kod OEM proizvođača, koji veoma cene neke od njegovih karakteristika, kao što su niska proizvodna cena i mala potrošnja.

Ipak, višim tržišnim klasama namenjen je pravi naslednik Cypress-a, čip razvijen pod konim imenom Cayman. Okolnosti pod kojima je ovaj čip razvijen i predstavljen su same po sebi veoma čudne. Naime, u trenutku kada je naslednik Cypress-a bio u poodmaklom stadijumu razvoja, TSMC je objavio da otkazuje 32nm proizvodni proces, čime je i AMD i NVIDIA-ju doveo u nezgodnu situaciju – prve jer je postalo jasno da će naslednik biti slabiji nego što je trebalo da bude, a druge jer su izgubili najjednostavniji način za sređivanje nekih od problema sa Fermi arhitekturom, pre svega preveliku potrošnju i zagrevanje. Kada je već situacija bila takva, u AMD-u su odlučili da sa Caymanom uvedu i isprobaju neka od rešenja koja bi mogla biti veoma važna za sve buduće proizvode ove kompanije.

Uporedna tabela kartica sa različitim čipovima

Najvažnija stvar koju AMD uvodi sa ovom generacijom čipa je izmenjena arhitektura. Naime, nakom više od četiri godine u kojima su svi čipovi koristili 5-way arhitekturu, u kojoj se svaki blok sastojao od 4 jednostavna i jednog kompleksnog SP (Stream Processor), svaki od blokova koji čine Cayman čip sastoje se od četiri identična (Medium) SP, odnosno ova generacija predstavlja prelazak na VLIW 4 arhitekturu sa VLIW 5. Prednosti ovakve organizacije su mnogobrojne, a najvažnija je svakako potencijalno daleko lakša optimizacija drajvera, budući da je unutrašnja organizacija jednostavnija. To će sa budućim revizijama drajvera dovesti do daleko boljeg iskorišćenja resursa, budući da je u većini situacija sa VLIW 5 bilo uposleno 60-80% kapaciteta grafičkog čipa. AMD je tokom predstavljanja Cayman arhitekture najavio da očekuju iste ili bolje performanse, uz uštedu na površini čipa od 10% samo kroz ovakvu izmenu arhitekture i drugačiju internu organizaciju.

Ipak, ova izmena nije bila ni jedina – za Cayman čip u potpunosti je redizajniran Front End grafičkog čipa. Dok se Cypress predstavljao mogao predstavljati kao prva generacija razvojnog puta određenog proizvoda, koji je posedovao dve grupe SP, ali jedan Front End. Ovaj deo čipa čine grafički Engine (koji se sastoji od jedinica za rasterizaciju, geometriju, teselaciju i druge) i Ultra-Threaded Dispatch Processor-a, zaduženog za što ravnomernije raspoređivanje zadataka na grupe Stream procesora. Barts, GPU koji se ugrađuje u grafičke karte iz Radeon HD6800 serije, može se smatrati kao međugeneracija, koja se od prethodnika razlikuje po implementaciji dva odvojena Ultra-Threaded Dispatch Processor-a, što mu omogućava daleko bolju iskorišćenost resursa, pa je i njegovih 1120 SP dovoljno da se skoro dostigne Cypress, koji ih je ukoliko ste zaboravili imao čak 1600. U ovakvoj postavci stvari Cayman predstavlja drugu generaciju razvoja, kod koje si svi delovi čipa razdvojeni na dva dela – postoje dve grupe SIMD engina, što je imao i Cypress, kao i Barts, ali je i ceo Front End razdvojen na dva dela. Tako pored dva Ultra-Threaded Dispatch Processor-a Cayman ima i dva grafička Engine, odnosno po dve jedinice za teselaciju, rasterizaciju i slično. Ovakav pristup je verovatno i najlakši način da se povećaju performanse u geometriji, što je zahtev koji moraju da ispune profesionalne grafičke karte, kao i teselaciji, što u budućnosti može biti veoma važan zahtev kada su modeli namenjeni igračima u pitanju.

Ova promena može biti veoma značajna u budućnosti, i predstavlja (konačno?) prvi korak ka nečemu o čemu su u AMD-u pričali već neko vreme – Multi-GPU pristup. Ovaj koncept je svakako nadgradnja sadašnje Sweet Spot strategije, i omogućiće daleko lakše dizajniranje GPU-ova budućnosti. Verovatno se pitate zašto to posmatramo na ovaj način, kao i koja je prednost ovakvog pristupa u odnosu na onaj koji ima NVIDIA, koja takođe u čipu najviše klase ima 16 teselatora? AMD-u ovakav pristup dizajnu omogućava da dizajnira samo jednu arhitekturu, a da potrebne performanse dobija jednostavnim dodavanjem više blokova. Primera radi, ovo u praksi znači da bi Entry level klasa čipova posedovala jedan blok, mejnstrim dva, a klasa namenjena entuzijastima četiri (možda čak i tri, ukoliko je dizajn dovoljno fleksibilan), što bi značajno moglo da smanji troškove razvoja. Sa druge strane, ovo bi otvorilo i neke prilično interesantne mogućnosti u profesionalnom segmentu, jer bi bilo moguće u malim serijama proizvoditi čipove koji bi se sastojali od recimo šest blokova, budući da u ovom segmentu sama proizvodna cena i površina čipa nisu važne, budući da ovakve karte koštaju i do 10,000 dolara. Naravno, ovo je budućnost, ali je Cayman definitivno prvi korak na ovom putu. Sa druge strane, ovakav dual-core pristup (rešenje poprilično liči na ono u prvim generacijama dvojezgarnih procesora kompanije Intel) nudi mnogo prednosti i daleko veću fleksibilnost u odnosu na Fermi arhitekturu konkurenstke kompanije NVIDIA, budući da su oni ipak ograničeni fiksnim odnosima broja CUDA jezgara, teksturnih i drugih jedinica u čipu.

Još jedna stvar koja je unapređenja u odnosu na prethodnika su render backend jedinice, čime su performanse Caymana do dva puta veće u odnosu na prethodnika kada su 16-bitne integer operacije u pitanju, odnosno 2-4 puta veće u slučaju 32-bitnih operacija sa pokretnim zarezom.

Unapređene su i GPGPU karakteristike čipa, uvođenjem Asynchronous dispatch-a, mogućnosti za istovremeno izvršavanje više kernela sa sopstvenim virtuelnim adresama, efikasnijeg rada sa memorijom i poboljšanjem performansi u radu da dvostrukom preciznošću.

Cayman čip koji se ugrađuje u Radeon HD6970 kartu tako poseduje potpunu funkcionalnost, odnosno 1536 Stream processora raspoređenih u 24 SIMD klastera, odnosno 4 više u odnosu na Cypress. Proizvodi ga kompanija TSMC u 40nm procesu, i sastoji se od 2.64 milijarde tranzistora raspoređenih na površinu od 389 mm². Iako je ovo uvećanje relativno značajno u odnosu na Cypress (skoro 20%), čip je i dalje daleko manji u odnosu na GF110, sa 529 mm², i nešto veći u odnosu na GF114, čija je površina oko 370 mm². Frekvencija čipa je u odnosu na slabiju verziju, koja se ugrađuje u Radeon HD6950 karte koje smo već testirali, povećana za 10%, i iznosi 880MHz, dok je iskorišćena trenutno najbrža GDDR5 memorija na tržištu, podešena na čak 5500 MHz. Karta se, kao i slabiji model, isporučuje sa čak 2 GB grafičke memorije povezane preko 256-bitne memorijske magistrale, što donosi nešto bolje performanse u veoma zahtevnim situacijama, a posebno u slučaju korišćenja Eyefinity mogućnosti.

Kada je potrošnja u pitanju, Radeon HD6970 je deklarisan na 190W (20W kada nije opterećen), što je veoma slično onome koliko je „trošio“ i Cypress, ali opet daleko manje od obe NVIDIA karte zasnovane na GF110 čipu. Ipak, u ovom trenutku osvrnućemo se malo i na tehnologiju koju AMD naziva PowerTune, i koja debituje na tržištu sa ovim čipom, ali ćemo je svakako viđati i na svim narednim generacijama proizvoda. Naime, sa uvođenjem ovakvog pristupa AMD omogućava samim korisnicima da kroz pomeranje klizača u kontrolnom panelu Catalyst drajvera povećaju ili smanje potrošnju svoje karte, u intervalu od +/- 20%. PowerTune bi na taj način mogao da omogući više performanse tako što će dinamički podešavati frekvencije karte u zavisnosti od opterećenja čipa, ali i štiti čip od aplikacija koje teraju GPU do krajnjih granica, kao što su termalni virusi Furmark ili OCCT. Svakako da nam se dopada mogućnost da sam korisnik određuje ovakve stvari, ali treba biti i pažljiv, jer potencijalno može doći i do oštećenja. Naravno, ovakav pristup bi u budućnosti mogao da znači i svojevrstan Turbo režim rada i kada je GPU u pitanju, a verovatno predstavlja i vežbu za buduće APU-e koje će AMD predstaviti, posebno verziju koja će se pojaviti sredinom naredne godine, koja će koristiti Bulldozer mikroprocesorsku arhitekturu.

Kada je izgled referentnog Radeona HD6970 u pitanju, tu definitivno nema mnogo iznenađenja. Naime, on je identičan slabijoj karti, odnosno Radeonu HD6950, koristi identičnu štampanu ploču, kao i sistem za hlađenje i set konektora – dva DisplayPort 1.2 priključka, jedan HDMI 1.4a i dva DVI konektora, od kojih je jedan single-link (sa podrškom za rezolucije do 1920x1200), a drugi dual-link (2560x1600 i više). Ovde ćemo napomenuti i da je do četiri moguće koristiti u Eyefinity okruženju, što je još jedno unapređenje u odnosu na prethodnu generaciju. Dužina karte je 27 cm, a na PCB je implementirana digitalna naponska jedinica u 6+2+1+1 faza. Kada je dodatno napajanje u pitanju, Radeon HD6970 poseduje po jedan 8-pinski i jedan 6-pinski priključak, što mu daje mogućnost da povuče do 300W. Naravno, u standardnim uslovima rada ovo se nikada neće desiti, ali je ovoliki prostor ostavljen i zbog dodatnog overkloka, koji uz PowerTune može prevazići 225W koliko omogućavaju dva šestopinska, uz samo PCIe podnožje na matičnoj ploči. Karta poseduje i dva CrossFire konektora, što znači da može raditi i u 2/3/4 CF režimima rada, za razliku od slabije Radeon HD6800 serije, kod koje je moguće povezati samo dve karte u sistem. Sistem za hlađenje je veoma efikasan, budući koristi komoru za vaporizaciju (rešenje koje Sapphire već veoma dugo koristi na brojnim modelima više klase), uz hladnjak sa bakarnom osnovom i više od 35 listića koji povećavaju disipacionu površinu. Ventilator turbinskog tipa je u većini situacija veoma tih, i karta će generalno biti čujna tek pod maksimalnim opterećenjem. Ipak, temperature su na standardnim, i veoma prihvatljivim vrednostima kada su moderni grafički akceleratori u pitanju. Naravno, zadnji deo karte je prekriven metalnom pločom, što omogućava bolju stabilnost i bolje hlađenje komponenti smeštenih na zadnju stranu ove grafičke karte. Kao i slabiji model, i Radeon HD6970 poseduje dva fizički odvojena BIOS čipa i prekidač kojim se vrši izbor aktivnog, što obezbeđuje dodatnu bezbednost.