AMD Radeon HD 7970 – Världens första 28nm grafikkort

Graphics Core Next

Som vi sagt tidigare är det inte bara en ny tillverkningsteknik utan en helt ny arkitektur som introduceras med Radeon HD 7970. Värt att fundera över är att det här blir första grafikkortet som AMD-folket haft stor del i att utveckla. Vid uppköpet av ATI var VLIW5-arkitekturen och HD 2900 XT till stora delar färdiga.

AMD tror stenhårt på deras Fusion-koncept, och inte helt oväntat då har stora delar av deras fokus vid utvecklingen av GCN legat på beräkningsfronten. GCN är lika mycket en grafikarkitektur som en Fusion-arkitektur för AMD. Man har arbetat på att förbättra grafikprestandan, någonting man kan förvänta sig av ett grafikkort men även kvalitén och funktionerna. Men när det kommer till generella beräkningar ska GCN vara mycket bättre än deras tidigare grafikkort någonting som AMD själva anser är den stora nyheten med GCN. GCN kommer täcka grafikkort och Fusion-processorer (APU) i alla segment framöver, och enligt AMD ska den vara väldigt skalbar både uppåt och nedåt.

Tahiti är den grafikkrets som används i HD 7970 och lanseras idag. Den består av 32 beräkningsenheter (Compute Unit) som vardera huserar totalt 64 vektorenheter eller Radeon-kärnor. Varje beräkningsenhet kommer med en avancerad cache-hierarki för att effektivare kunna behandla data till generella beräkningar. Man behåller samma antal Rasterenheter (ROP) som i tidigare grafikkretsar med 32 stycken, men ökar antalet texturenheter från 96 till 128. Grafikkortet får dubbla tessellationsenheter, som ska klara av att leverera allt från 1,7x till 4x så hög tessellationsprestanda mot deras tidigare flaggskepp HD 6970 enligt AMD.

Man har ökat minnesbussen till 384-bitar för att ge alla beräkningsenheter tillräckligt med bandbredd. Denna minnesbuss är uppbyggd av sex stycken 64-bit minneskontrollerenheter, som kopplas ihop med två minneskretsar vardera – i detta fallet GDDR5. Minnet rullar på i 5,5 GHz vilket ger grafikkortet en bandbredd på totalt 264 GB/s. GCN stödjer det nya gränssnittet PCI Express 3.0 i 16-kanalskonfiguration, för att i teorin ha dubbelt så hög kommunikationsbandbredd med övriga komponenter i ett system jämfört mot PCI Express 2.0.

Den nya GCN-arkitekturen bjuder på många nya innovationer, och AMD:s stora mål var att satsa på GPGPU-beräkningar. Deras GCN-arkitektur är fullt IOMMU-funktionell och även helt kompatibel med 64-bit x86-minneshantering. Fördelen med tekniken är främst att processor och grafikkort kan nyttja datan som är sparade i den andras minne, istället för att behöva kopiera den vilket tar extra tid och därmed försämrar prestandan.

Med GCN-arkitekturen fortsätter AMD att satsa på sin FSA (Fusion System Architecture), där målet är att föra CPU och GPU närmare varandra. En viktig del i detta är just minneshanteringen, men även att de båda ska kunna nyttja samma programmeringsspråk och verktyg.

Fler grafikkretsar med den nya arkitekturen på ingång

Tidigare rykten har talat om att bara Tahiti skulle nyttja den nya GCN-arkitekturen, medan övriga grafikkretsar i Southern Islands-familjen skulle bygga på VLIW4 som används i Cayman och HD 6900-serien. Uppgifter som vi nu vet inte stämmer, Tahiti är bara en av tre grafikkretsar som ska utnyttja den nya arkitekturen men blir den första vi ser på marknaden.

Tahiti inriktar sig mot entusiastsegmentet, där jakten på grafikprestanda får kosta vad det kosta vill. Pitcairn som är den första av två småbröder, blir en något mindre grafikkrets som ska ha rätt balans av pris och prestanda enligt AMD. Pitcairn kommer att ersätta grafikkretsen Barts i HD 6800-serien, och därmed ingå i företagets kommande HD 7800-serie grafikkort. Cape Verde ersätter grafikkretsen Juniper i HD 5700/6700-serien, och kommer att användas i HD 7700-serien. När Pitcairn och Cape Verde anländer är ingenting AMD kunde bekräfta, utan de nöjda sig med att säga kort efter att lanseringen av Tahiti.

Man pratade inte om grafikkort i det lägre segmentet överhuvudtaget. Chansen är stor att de inte kommer att anlända, utan att AMD nöjer sig med sina Fusion-processorer Zacate, Llano och kommande Trinity för att täcka det segmentet. Även Intels kommande Ivy Bridge ska få en markant förbättrad grafikkrets mot Sandy Bridge, vilket faktiskt gör att separata grafikkretsar i det lägre segmentet allt mer tappar relevans på marknaden.