Графические процессоры AMD/ATI Radeon HD 5xxx Олег Нечай

Графические процессоры AMD/ATI Radeon HD 5xxx

Олег Нечай

Опубликовано 14 июля 2010 года

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.

Особенности архитектуры R800

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.

Модельный ряд Radeon HD 5xxx

В линейку AMD/ATI Radeon HD 5xxx входят несколько эталонных графических карт: HD 5970 (Hemlock), HD 5830, 5850 и HD 5870 (Cypress), HD 5750 и 5770 (Juniper), HD 5670, 5550 и 5570 (Redwood) и HD 5450 (Cedar). При общей архитектуре они отличаются частотами работы ядра и видеопамяти, типом и шиной памяти и количеством вычислительных блоков (шейдеров и текстур) – отсюда разница в цене, производительности и энергопотреблении.

К топовым моделям относится двухпроцессорная HD 5970, базовая HD 5870 и её модификация HD 5870 Eyefinity Edition, а также упрощённые HD 5850 и 5830. Интересно, что хотя в HD 5970 устанавливаются два чипа HD5870, их тактовая частота, а также частоты работы памяти, понижены до уровня HD5850 – очевидно, конструкторы посчитали уместным несколько уменьшить рекордную производительность и за счёт этого обеспечить щадящий температурный режим для этой весьма «горячей» карты.

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5970

Два графических процессора Cypress (кодовое название Hemlock)

3200 (640х5) универсальных процессоров

160 текстурных и 64 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 725 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4000 МГц (4 х 1000 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 2 Гб

Шина памяти – 512 бит

Пропускная способность памяти – 256 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 104,4 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 46,4 Гпикс/с

Максимальная производительность – 4640 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Один разъём CrossFire X

Порты – 2 х DVI-I Dual Link, HDMI

Пиковое энергопотребление – 294 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $650

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5870

Графический процессор Cypress

1600 (320х5) универсальных процессоров

80 текстурных и 32 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 850 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4800 МГц (4 х 1200 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 1 Гб

Шина памяти – 256 бит

Пропускная способность памяти – 153,6 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 68 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 27,2 Гпикс/с

Максимальная производительность – 2720 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – 2 х DVI-I Dual Link, DisplayPort, HDMI

Пиковое энергопотребление – 188 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $400

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5870 Eyefinity Edition

Графический процессор Cypress

1600 (320х5) универсальных процессоров

80 текстурных и 32 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 850 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4800 МГц (4 х 1200 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 2 Гб

Шина памяти – 256 бит

Пропускная способность памяти – 153,6 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 68 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 27,2 Гпикс/с

Максимальная производительность – 2720 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – 6 х DisplayPort

Пиковое энергопотребление – 228 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – нет данных.

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5850

Графический процессор Cypress

1440 (288х5) универсальных процессоров

72 текстурных и 32 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 725 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4000 МГц (4х1000 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 1 Гб

Шина памяти – 256 бит

Пропускная способность памяти – 128 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 52,2 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 23,2 Гпикс/с

Максимальная производительность – 2090 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – 2 х DVI-I Dual Link, DisplayPort, HDMI

Пиковое энергопотребление – 170 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $300

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5830

Графический процессор Cypress

1120 (224х5) универсальных процессоров

56 текстурных и 16 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 800 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4000 МГц (4х1000 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 1 Гб

Шина памяти – 256 бит

Пропускная способность памяти – 128 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 44,8 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 12,8 Гпикс/с

Максимальная производительность – 1792 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – 2 х DVI-I Dual Link, DisplayPort, HDMI

Пиковое энергопотребление – 175 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – н. д.

К самому популярному среднему классу относятся модели Radeon HD 5770 и 5750, которые при более чем доступной для этого класса цене в пределах 6500 рублей обеспечивают производительность, сравнимую с топовой карточкой предыдущего поколения Radeon HD 4870. Безусловно, это лучший вариант из карт AMD/ATI для сборки доступного по цене игрового десктопа.

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5770

Графический процессор Juniper

800 (160х5) универсальных процессоров

40 текстурных и 16 блоков блендинга

Тактовая частота ядра – 850 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4800 МГц (4х1200 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 1 Гб

Шина памяти – 128 бит

Пропускная способность памяти – 76,8 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 34 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 13,6 Гпикс/с

Максимальная производительность – 1360 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – DVI-I Dual Link, DisplayPort, HDMI

Пиковое энергопотребление – 108 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $160

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5750

Графический процессор Juniper

720 (144х5) универсальных процессоров

36 текстурных и 16 блоков блендинга

Тактовая частота ядра – 700 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4600 МГц (4х1150 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 512 Мб или 1 Гб

Шина памяти – 128 бит

Пропускная способность памяти – 73,6 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 25,2 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 11,2 Гпикс/с

Максимальная производительность – 1008 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Два разъёма CrossFire X

Порты – DVI-I Dual Link, DisplayPort, HDMI

Пиковое энергопотребление – 86 Вт

Двухслотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $110 (512 Мб) и $130 (1 Гб)

Карты эконом-класса Radeon HD 5650, 5570, 5550 и «супербюджетник» HD 5450 оптимальны для сборки мультимедийных машин, ориентированных на просмотр видео высокой чёткости. При этом, если три старшие модели на базе чипа Redwood ещё можно условно отнести к игровым, то младшая на основе Cedar – это просто самая доступная дискретная графика AMD последнего поколения. Все эти карточки «одноэтажные» и для их установки подойдёт даже самый компактный корпус и любая совместимая системная плата.

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5650

Графический процессор Redwood

400 (80х5) универсальных процессоров

20 текстурных и 8 блоков блендинга

Тактовая частота ядра – 775 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 4000 МГц (4х1000 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR5

Объём памяти – 512 Мб или 1 Гб

Шина памяти – 128 бит

Пропускная способность памяти – 64 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 24,8 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 12,4 Гпикс/с

Максимальная производительность – 620 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Разъём CrossFire X

Порты – DVI-I Dual Link, HDMI, D-Sub (VGA)

Пиковое энергопотребление – 86 Вт

Однослотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – $100 (512 Мб) и $130 (1 Гб)

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5570

Графический процессор Redwood

400 (80х5) универсальных процессоров

20 текстурных и 8 блоков блендинга

Тактовая частота ядра – 650 МГц

Частота видеопамяти, эффективная – 1800 МГц (2х900 МГц)

Тип видеопамяти – GDDR3

Объём памяти – 512 Мб или 1 Гб

Шина памяти – 128 бит

Пропускная способность памяти – 28,8 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 13 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 5,2 Гпикс/с

Максимальная производительность – 520 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Разъём CrossFire X

Порты – DVI-I Dual Link, HDMI, D-Sub (VGA)

Пиковое энергопотребление – 42,7 Вт

Однослотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – от $85

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5550

Графический процессор Redwood

320 (64х5) универсальных процессоров

16 текстурных и 8 блоков блендинга

Тактовая частота ядра – 550 МГц

Частота видеопамяти – 400/800 МГц

Тип видеопамяти – DDR2/GDDR3

Объём памяти – 512 Мб или 1 Гб

Шина памяти – 128 бит

Пропускная способность памяти – 12,8/25,6 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 8,8 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 4,4 Гпикс/с

Максимальная производительность – 352 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Разъём CrossFire X

Порты – DVI-I Dual Link, HDMI, D-Sub (VGA)

Пиковое энергопотребление – 39 Вт

Однослотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – от $70

Основные технические характеристики видеокарты Radeon HD 5450

Графический процессор Cedar

80 (16х5) универсальных процессоров

8 текстурных и 4 блока блендинга

Тактовая частота ядра – 650 МГц

Частота видеопамяти – 400/800 МГц

Тип видеопамяти – DDR2/GDDR3

Объём памяти – 512 Мб или 1 Гб

Шина памяти – 64 бит

Пропускная способность памяти – 6,4/12,8 Гбайт/с

Максимальная скорость выборки – 5,2 Гтекст/с

Максимальная скорость закраски – 2,6 Гпикс/с

Максимальная производительность – 104 Гфлопс

Интерфейс – PCI Express 2.1 x16

Порты – DVI-I Dual Link, HDMI, D-Sub (VGA)

Пиковое энергопотребление – 19,1 Вт

Однослотовая конструкция

Поддержка DirectX 11, включая шейдеры версии 5.0, OpenGL 4.0, DirectCompute 11 и OpenCL 1.0

Рекомендуемая производителем розничная цена – от $60

Во второй части этого обзора мы поговорим о некоторых конкретных моделях видеокарт на базе Radeon HD 5xxx и узнаем, что вопреки распространённому мнению, далеко не все бренды используют исключительно эталонные конструкции платы и системы охлаждения.

К оглавлению