HW novinky: AMD Hawaii, další revoluce v oblasti GPU

27. 9. 2013 | David Ježek | Hardware | 4834×

Dříve, nebo později to muselo přijít. AMD startuje další malou revoluci v oblasti GPU. Jejím vrcholem bude GPU s více než 6 miliardami tranzistorů, propustností 512bitové paměťové sběrnice přes 300 GB/s a výkonem přesahujícím 5 TFLOPS…

Jak jste už asi pochopili, dnešní díl Hardwarových novinek bude takový komentovaný speciál. Ono se toho přes týden zas tak moc nedělo, největší bombou je ohlášení detailů nové generace grafických karet AMD, která nese kódové označení Hawaii. Takže se podíváme právě na ni, jelikož nejde jen o nějaké nudné vylepšení parametrů v rámci mantinelů daných výrobní technologií. AMD příští týden uvede grafiku (Radeon R9 290X), která svým výkonem překoná to aktuálně nejlepší na trhu (Nvidia GeForce Titan), a to při lepší ceně, lepším poměru výkon/spotřeba a s několika technologickými novinkami.

Obsah

• Pár slov k parametrům
• Technologické novinky
  • TrueAudio
  • Rozhraní Mantle

Pár slov k parametrům

Co zatím neznáme a bude odhaleno až příští týden, jsou přesné parametry jednotlivých modelů. Zajímat nás pochopitelně bude hlavně nejvyšší model, který bude dobře reprezentovat generační skok proti Radeonu HD 7970 z přelomu prosince/ledna 2011/2012. Ten nesl 2048 stream procesorů, 3, nebo 6 GB 384bitové GDDR5 paměti na taktu 5,5 GHz, posléze 6,0 GHz (u rychlejší HD 7970 GHz Edition). Výkonu dosahoval 4,1, resp. 4,3 TFLOPS v single-precision. Je jasné, že nárůst ryze výpočetního výkonu tedy nebude odpovídat nárůstu počtu tranzistorů GPU (4,313 → 6+ mld.). To se ale bavíme jen o nejvyšším modelu, AMD ale představila celé portfolio karet konče modelem Radeon R7 250 s cenovkou pod 89 dolarů (v přepočtu 1 700 Kč), od nějž pochopitelně žádné „trhání asfaltu“ očekávat nelze. A víme z minula i o ještě nižším modelu R7 240

V tuto chvíli se neoficiálně hovoří o možném počtu stream procesorů 2816, což by naznačovalo start GPU na nižší frekvenci než 1 GHz, řekněme kolem 900 MHz – berte to ale s rezervou, ač je architektura specifikována jako GCN (stejně jako u HD 7000), může mít drobná vylepšení. Další jediné teoretické srovnání, které lze použít, je GPU Nvidia GK110 z GeForce Titan (takt 836 MHz, průměrný Boost tatk 875 MHz, maximální Boost 993 MHz), které nese 7,08 miliardy tranzistorů a poskytuje výkon 4,5 TFLOPS (ale na druhou stranu je určitá část jeho tranzistorů aktivní u Tesla K20 karet, kde GPU dává double-precision výkon 1,312 TFLOPS při pracovní frekvenci pouhých 732 MHz).

Byl bych si tedy jistý dvěma věcmi: výkonem zhruba o 20 % vyšším než u Radeonu HD 7970 GHz Edition (a současně tedy vyšší než u GeForce Titan – pomalejší kartu si prostě AMD nemůže dovolit uvést na trh), spotřebou též nejspíš vyšší, ale spíše mírně (TDP Radeonu HD 7970 GHz Edition je 250+ W, R9 290X jistojistě v referenční nepřekročí 300W limit daný PCI Express slotem v kombinaci 6+8pin PCIe napájení.

Technologické novinky

Tak zaprvé, Radeony Rx XXX(X) budou obecně podporovat spoustu současně připojených nezávislých monitorů – to tu známe už nejméně od řady HD 5000. Nově je ale garantován bezproblémový provoz se 4k monitory (to je také samozřejmé, ale tímto je míněna zejména sw podpora v ovladačích Catalyst, automatická konfigurace atd.). Jistě čekejme aktuální nejnovější verze rozhraní HDMI a DisplayPort, 4k zvládající. Co ale může překlopit pomyslný jazýček na pomyslných váhách ve prospěch AMD, je speciální obvodová logika v GPU, která bude mít na starosti zvuk.

TrueAudio

AMD tomu říká TrueAudio a jde v zásadě o to, že v současné době, kdy se používají v 90 % PC obyčejné zvukovky na základní desce a ne pořádné hardwarové kodeky, je plnohodnotná implementace mnoho-kanálového mnoha-hlasového prostorového zvuku obtížná až nemožná. Zvukovka to nespočítá, to za ni musí udělat CPU a ani současná CPU si nemohou dovolit vyplýtvat významnou část výkonu na počítání různých reverbů, když mají plné ruce práce s plněním svých povinností v oblasti fyziky, AI, přípravy dat pro 3D a GPU atd.

Takže AMD tedy do nové generace Radeonů implementovala obvodovou logiku, plně programovatelnou, která zvládne počítat stovky zvukových efektů a kanálů současně. Výrazně se tak odlehčí CPU a vývojáři her budou moci spoléhat na tuto hardwarovou akceleraci. Jí bude pouze v určitých případech mírně dopomáhat samotné GPU, tedy stream processory, tam kde by vývojáři chtěli implementovat něco, co logika v GPU zadrátovaná nezvládne.

Rozhraní Mantle

AMD dále není plně spokojena s hi-level API pro programování 3D grafiky, tedy zejména DirectX, resp. Direct3D (ty jsou pochopitelně první na ráně). Připravila tedy nízkoúrovňové API Mantle, které no-X trefně označuje za ekvivalent 3Dfx Glide. Vzniko ve spolupráci s DICE/Electronic Arts a jeho účel je jasný: vyždímat z GPU maximum tím, že žábou na prameni nebude DirectX API. Vývojáři, kteří jej použijí, budou mít přímější přístup k hardwaru a možnost využívat všechny moderní technologie, které třeba přesahují specifikaci dané aktuální verze DirectX (což je u AMD časté, že je oproti DirectX technologicky v předstihu). API je navíc vytvořeno tak, že zajistí lepší, tedy optimální vytížení vícejádrových procesorů (AMD už pár let prodává 8jádrové procesory řady FX). API má také prý být multiplatformí, čímž doufejme AMD myslí i Linux, případně FreeBSD (na kterém poběží Playstation 4). Mantle je zpětně kompabitilní, takže není potřeba Radeon nové chystané řady, ale funguje s čímkoli na architektuře GCN, tedy i s Radeony HD 7000 a HD 8000.

To je pro dnešek vše. Odhalení parametrů jednotlivých karet a první výkonnostní testy přijdou příští týden. Pak si povíme zbytek. Podporu v otevřených ovladačích lze očekávat někde na úrovni současné generace HD 7000 s tím, že možná bude ze začátku haprovat power management a podobné věci. AMD jistě brzy po uvedení (pokud ne současně s ním) vydá linuxové Catalysty. Já osobně jsem zvědav, jak zejména na parametry, výkon a cenu Radeonu R9 290X zareaguje konkurenční Nvidia, jestli bude kartu bagatelizovat, nebo přijde nějaká omezená, rychleji taktovaná edice Titanu či GeForce GTX 780, anebo nás čeká něco zajímavějšího.

       

Komentáře

[pushkin]

Při čtení značky 3Dfx se mi vloudila slza do oka... :'-)

[allah]

nemal som to rad. Ja som mal nvidiu a vzdy som zavidel kamaradovi lepsie efekty.

[j]

Ad "mantle" ... pokud to nebude zadarmo dostupna specifikace, tak je to mrtvy. Nikdo nebude delat neco extra pro AMD aby to pak pro NV musel prekopavat.

[chrono]

Možno to primárne smeruje do herných konzol a dúfajú, že im to pomôže zvýšiť podiel aj na desktopoch.

[Kvakor]

Stejně jako u Mantle versus Glide, tak i u audia kdysi dávno* nVidia zkoušela něco podobného TrueAudiu, tedy až na to, že to nebylo součástí grafické karty, ale chipsetu nForce pro SktA a jemnovalo se to SoundStorm. V té době bylo plně srovnatelné (tedy minimálně jeho digitální část) s hernímy zvukovými kartami od Creative, bohužel to ale bylo moc drahé (a nutnost licencovat Dobly Digital to ještě prodražila).

Tentokrát by ale mohli mít víc štěstí, protože u grafických karet, které jsou většinou kupované kvůli hrám, se hardwarová akcelerace zvuku bude hodit rozhodně více než u základních desek, které se kupují i pro "neherní" účely. Mimo toho, výstup bude nejspíš pouze digitální (skrz HDMI/DisplaýPort), tudíž nebude vadit rušení od pulzních zdrojů a ostatního obvodoví na grafické kartě.

*Z hlediska rychlosti vývoje IT je dvanáct let opravdu dávno

[ovoce]

Ten výstup se normálně digitálně/softwarově pošle do zvukové karty a fyzicky to přehraje ona. Na GPU se jenom vypočítají ty efekty, myslím.

[MuadDib]

To se tedy trochu pleteš...

SoundStorm byla v podstatě pouze jakási certifikace (snad něco obdobnáho jako THX), která si vyžadovala nVidii MCP-T (jakožto jižní můstek, který zpracovával zvuk) a nějaký lepší kodek... mohly být různé, ovšem snad nejčastěji se používal Realtek ALC650... byly ovšem i výjimky – AN7 od Abitu má kodek ALC658 (mám ji zrovinka tady vedle v krabici ). Pokud si dobře pamatuji, tak tyhle desky nebyly o moc dražší. Čili v té certifikaci kromě hardwaru šlo tuším také o digitální (optický) výstup a dobrou úroveň analogového výstupu.

SoundStorm podporoval slušnou vícehlasost: směšování 256 běžných kanálů a 64 3D (DirectSound) kanálů.

Co se týče toho licencování, které uvádíš, tak to se uvádí jako důvod pro implementaci SoundStromu do MCP-T (kde to mohli využít zdarma)... a jako (další) důvod pro jeho vynechání z nForce3 (kde by to museli prý opět licencovat)...

A nVidia zvykla být ohledně „intelektuálního výpalnictví“ hodně tvrdohlavá... třeba když se OPTi přihlásila o slovo s s patentem na "technologii" "předběžného přebírání" na PCI sběrnici ("prefetch"), tak nVidia raději přikázala výrobcům základních desek vypnout ten režim.

"Potíže" se SoundStormem byly ovšem v tom, že podporoval EAX pouze do verze 2, protože vyšší verze si Creative Labs žárlivě držely pod palcem (dlouho je nechtěly ani licencovat). Hry ovšem na EAX {3,4,5} dost závisely, takže kdo tehdy neměl kartu od Creative Labs, tak byl o ty zvukové vychytávky ochuzen. Ten stav byl zde asi tak špatný jako kdysi s Glidem od 3Dfx.

[Kvakor]

To se tedy trochu pleteš...

SoundStorm byla v podstatě pouze jakási certifikace (snad něco obdobnáho jako THX), která si vyžadovala nVidii MCP-T (jakožto jižní můstek, který zpracovával zvuk) a nějaký lepší kodek... mohly být různé, ovšem snad nejčastěji se používal Realtek ALC650...

Na většině desek je digitální čast zvukové karty součást chipsetu (v té době byly i chipsety SiS "vše v jednom") a analogová je vzlášť, hlavní rozdíl byl právě v tom, že SoundStorm bylo vlastně plnohonotné DSP (podobně jako Emu10kx z SB Live1/Audigy od Cretivu), zatímco ostatní "karty" byly jen rozhraní chipsetu pro kodeky AC-97.

[lertimir]

Hry v podstatě nehraji, ale nevím jestli se dá očekávat, že přístup ke kartě by mohl i zrychlit takové operace jako je úprava videa (a tím nemyslím jen překódování, ale třeba posun vyvážení bílé), dávkové zpracování fotek v digikamu nebo pohyb a prohlížení v googleearth.