Графические процессоры AMD/ATI Radeon HD 5xxx
Графические процессоры AMD/ATI последнего поколения R800 под общим кодовым названием Evergreen («вечнозелёные») появились на рынке в сентябре 2009 года, а в середине февраля 2010 года с выпуском трёх бюджетных модификаций формирование линейки Radeon HD 5xxx было окончательно завершено. Несмотря на то, что на прилавках магазинов ещё много видеокарт AMD/ATI на основе ГП предыдущего поколения R700 (серия 4xxx), новые модели с поддержкой DirectX 11, реализованной в Windows 7, довольно быстро вытесняют своих предшественников. Это особенно заметно в самом массовом сегменте карт среднего класса, где вполне доступные HD 5770 на равных соперничают со вчерашними топ- моделями HD 4870.
По своей архитектуре R800 представляют собой модифицированную версию R700. Никаких революционных изменений, как, например, отказ от кольцевой шины памяти при переходе от R600 к R700, произведено не было, и все доработки носят чисто эволюционный характер.
Как и при переходе от R600 к R700, перед конструкторами была снова поставлена задача удвоить производительность очередного поколения графических процессоров. И, точно так же, как и прежде, задача была решена по большей части «в лоб» – то есть, путём физического удвоения практически всего: транзисторов, SIMD-ядер, текстурных и шейдерных блоков, стандартных объёмов видеопамяти для кадрового буфера.
В серию R800 вошли четыре графических процессора: RV870 (Cypress), RV840 (Juniper), RV830 (Redwood) и RV810 (Cedar). В первом же чипе нового семейства Cypress, появившемся 22 сентября 2009 года, была реализована обновлённая архитектура Terascale 2, название которой как бы намекает на производительность, достигающую 2,7 терафлопса (миллиардов операций с плавающей запятой в секунду). Число транзисторов достигло 2,15 миллиарда, при этом площадь самого кристалла за счёт перехода с 55-нм на более тонкий 40-нм техпроцесс увеличилась всего на треть – до 334 м2.
Terascale 2 – это унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для обработки различных видов данных. Конструкция потоковых ядер претерпела минимум изменений – была лишь добавлена поддержка новых инструкций для DirectX 11 и DirectCompute 11, о которых чуть ниже.
Каждое из двадцати SIMD-ядер состоит из 16-ти блоков суперскалярных потоковых процессоров по пять вычислительных ядер, и в сумме они дают внушительное число – 1600 универсальных процессоров (унифицированных шейдеров). Число блоков текстурирования увеличено вдвое – с 40 до 80 – на каждый SIMD-блок приходится по четыре текстурных. При этом поддерживается адресация текстур до 16384х16384 пикселей, что предусмотрено API DirectX 11, и новые алгоритмы сжатия для буферов HDR и MSAA. Для работы с кадровым буфером используется 256-битная шина с четырьмя 64-битными контроллерами оперативной памяти типа GDDR5.
К существенным изменениям конструкции чипа следует отнести дополнение графического ядра двумя блоками растеризации, что позволяет реализовать расширенные возможности нового программного интерфейса DirectX 11 – в первую очередь, речь идёт об аппаратной тесселяции в реальном времени, которую планируется широко использовать в компьютерных играх для повышения реалистичности картинки. В чипе также реализованы улучшенные алгоритмы анизотропной фильтрации и сглаживания, в том числе адаптивное сглаживание текстур и пиксельных шейдеров.
За декодирование HD-видео отвечают фирменные технологии Avivo HD и UVD 2.2. Поддерживается интерфейс HDMI версии 1.3a, обеспечивающий передачу видеосигнала с расширенным цветовым диапазоном Deep Color и x.v.Color и многоканального звука в форматах Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio. Разумеется, чтобы можно было воспользоваться всеми этими преимуществами, подключаемые к видеокарте телевизоры и ресиверы должны также поддерживать эти форматы.
Одна из важнейших особенностей R800, особо подчёркиваемая представителями AMD – это возможность использования графического процессора для вычислений общего назначения – к примеру, при сложной обработке трёхмерной графики, видео и в прочих ресурсоёмких вычислениях, не связанных непосредственно с формированием и выводом изображения на дисплей.
В R800 заявлена аппаратная поддержка программных интерфейсов DirectCompute 11 и OpenCL 1.0, позволяющих любым приложениям обращаться к ресурсам графического ускорителя и использовать его возможности. Особо стоит выделить открытый API OpenCL 1.0, благодаря которому одни и те же команды приложений могут параллельно выполняться как центральными, так и графическими процессорами. Продолжается работа над API для физических эффектов Bullet Physics и Pixelux, которые, по расчётам AMD, могут войти в OpenCL следующих версий.
Разумеется, чип поддерживает и собственные программные интерфейсы AMD для вычислений общего назначения – прежде всего речь идёт об ATI Steam, который реализован, в частности, в таком популярном приложении для обработки мультимедийного контента, как PowerDirector 8 компании Cyberlink.
В R800 появилась ещё одна новая и довольно любопытная технология ATI Eyefinity, позволяющая организовывать многомониторные конфигурации из шести дисплеев в различных сочетаниях (см. иллюстрацию).
В режиме ATI Eyefinity могут работать только специальные версии карт HD 5870 Eyefinity Edition, оснащённые шестью портами DisplayPort – в обычных модификациях число одновременно поддерживаемых мониторов не превышает трёх.
В линейку AMD/ATI Radeon HD 5xxx входят несколько эталонных графических карт: HD 5970
