Review: Sapphire Toxic R9 280X

Ο πυρήνας Tahiti

Για την αρχιτεκτονική GCN (Graphics CoreNext) έχουμε γράψει στο παρελθόν, ενώ έχουμε πραγματοποιήσει και μία σχετικά αναλυτική περιγραφή του τρόπου λειτουργίας του pipeline, οπότε αν θέλετε να εμβαθύνετε περισσότερο σας προτείνουμε να διαβάσετε το σχετικό μας άρθρο εδώ.

Επιγραμματικά όμως, οφείλουμε να αναφέρουμε ότι ο πυρήνας Tahiti XT αποτελείται από 2048 Radeon cores ή αν θέλετε stream processors.

Οι 2048 stream processors είναι οργανωμένοι σε 32 "blocks", δηλαδή στις υπολογιστικές μηχανές GCN (Graphics Core Next). Κάθε μηχανή GCN διαθέτει τέσσερις μονάδες texturing (4 x texture units) και 4 μονάδες simple instruction multiple data (4 x SIMD units) μαζί με μία μονάδα scalar και βεβαίως την απαραίτητη cache και τους καταχωρητές.

To frontend της Tahiti αποτελείται από δύο Asynchonous Command Engine (ACE) και δύο μηχανές γεωμετρικών υπολογισμών (geometry engines). Kάθε μηχανή γεωμετρικών υπολογισμών μπορεί να "χειριστεί" ένα πολύγωνο ανά κύκλο ρολογιού, οπότε θεωρητικά ο ρυθμός είναι 2 triangles per clock rate. 

Η αρχιτεκτονική Graphics Core Next φέρνει επίσης και ένα χαρακτηριστικό που η AMD αναφέρεται ως 9η γενιά μονάδων tessellation. Όπως αναφέραμε στην GPU με την κωδική ονομασία Tahiti, παρατηρούμε δύο μηχανές υπολογισμού γεωμετρικών πράξεων, και μαζί με αυτές δύο ανεξάρτητες μονάδες tessellation που είναι σημαντικά βελτιωμένες (χάρη σε νέες off-chip δυνατότητες προσωρινής αποθήκευσης κ.α) ώστε να προσφέρουν τέσσερις φορές υψηλότερη απόδοση σε tesselation intensive εφαρμογές σε σχέση με την AMD Radeon HD 6970, τουλάχιστον σε θεωρητικό επίπεδο.

Η Tahiti GPU διαθέτει 32 ROPs (Raster Operations Pipeline Units). Εφόσον το εύρος του memory bandwidth αυξήθηκε στα 384-bit από τα 256-bit του παρελθόντος ή σε σχέση με την Pitcairn, θα μπορούσε κάποιος να υποθέσει ότι θα αυξανόταν και ο αριθμός των μονάδων ROP αντίστοιχα, ας πούμε στον αριθμό 48. Επειδή ωστόσο η διάταξη των στοιχείων του πυρήνα άλλαξε - για παράδειγμα οι ROPs που είναι ιδιαίτερα bandwidth intensive ήταν σε σχεδιασμό αντιστοίχισης με τους ελεγκτές μνήμης και την L2 cache στην περίπτωση της Cayman - και άρα και ο τρόπος αλληλεπίδρασης μεταξύ τους, η AMD πιθανότατα να διαπίστωσε πως δεν μπορούσε ή δεν γινόταν με την συγκεκριμένη γενιά των καρτών γραφικών να αυξήσει την αποδοτικότητα των ίδιων των μονάδων ROPs και έτσι διατήρησε των αριθμό των ROPs ως είχε. Μπορούσε ωστόσο να αυξήση την αποδοτικότητα τους με άλλο τρόπο.

Τα στοιχεία SIMD (Simple Instruction Multiple Data) έχουν υποστεί μεγάλες αλλαγές ενώ επιπλέον και η Raster Operations Pipeline είναι πλέον αποσυνδεδεμένη από το εύρος του memory bus.

Οι ROPs είναι κατά μέρος αποσυνδεδεμένες από την L2 cache και τους ελεγκτές μνήμης, και για αυτό παρατηρούμε οκτώ τμήματα ROPs αλλά έξι συνολικά ελεγκτές μνήμης. Η AMD, στην Cayman, χρησιμοποιούσε μία πιο παραδοσιακή προσέγγιση όσο αφορά στον σχεδιασμό, με τις ROPs, την L2 cache και τους ελεγκτές μνήμης να συνδέονται άμεσα μεταξύ τους, επειδή πολύ απλά οι ROPs απαιτούν εξαιρετικά μεγάλο εύρος ζώνης (bandwidth).

Στην περίπτωση της Tahiti, χωρίς να αυξήσει τον αριθμό των ROPs, φρόντισε να αυξήσει τουλάχιστον την αποδοτικότητα τους, αποσυνδέοντας τις μονάδες από τους ελέγκτές μνήμης και χρησιμοποιώντας μία διασύνδεση "crossbar" ενώ αύξησε παράλληλα το εύρος του διαύλου μνήμης κατά 50%, ώστε να επωφεληθούν από το πρόσθετο εύρος ζώνης.

Το αποτέλεσμα είναι βεβαίως η αύξηση στην ταχύτητα, ωστόσο αμφιβάλλουμε ότι θα κρατήσει τον ίδιο σχεδιασμό και στην επόμενη γενιά καρτών γραφικών χωρίς να αυξήσει παράλληλα των αριθμό των ROPs, όπως και έγινε στην περίπτωση της Radeon R9 290X, που οι ROPs αυξήθηκαν στις 48 σε αριθμό!

Για να εξυπηρετηθούν οι ανάγκες των ROPs, η AMD αύξησε το εύρος του memory interface κατά 50%, και έτσι από 256-bit στην περίπτωση των Cayman (Radeon HD 6970) και Pitcairn (Radeon HD 7870) αυξήθηκε στα 384-bit. Αυτό είχε ως αποτέλεσμα την αύξηση του memory bandwidth στα 264GB/s θεωρητικά.

Φυσικά, όπως και στην περίπτωση του "Pitcairn" έχουν γίνει σημαντικές βελτιώσεις ενώ υποστηρίζονται και ορισμένα νέα χαρακτηριστικά, για τα οποία μιλήσαμε εδώ, όπως είναι τα TrueAudio, CrossFire και φυσικά το low-level API της AMD, Mantle. Στην νέα της υλοποίηση, η Tahiti GPU υποστηρίζει DirectX 11.2, OpenGL 4.3, αναλύσεις UltraHD 4K κ.ά.