ATI RADEON HD 5770 і 5750 1024MB PCI-E

1. ЗМІСТ
2. Частина 1: Теорія і архітектура
3. Графічні прискорювачі серії RADEON HD 5700
4. Архітектура RV840 «Juniper»
5. І знову DirectX 11
6. PCI Express 2.1
7. Висновок інформації, управління живленням і інші особливості

DirectX 11 в середній і нижній цінові сектора!

ЗМІСТ

1. Частина 1 - Теорія і архітектура
2. Частина 2 - Практичне знайомство
3. особливості відеокарт
4. Конфігурація стенду, список тестових інструментів
5. Результати синтетичних тестів
6. Результати ігрових тестів (продуктивність)

Зовсім недавно ми вивчили новий дуже серйозний продукт AMD в області тривимірної графіки ігрового класу - RADEON HD 5870 . Це, якщо можна так сказати, «іграшка» для дорослих, для досить забезпечених користувачів. Але, як відомо, крім справжніх автомобілів, є іграшкові (або модельні). Ось сьогодні ми вивчимо такого ж плану «іграшковий» прискорювач HD 5770 і його ще більш «іграшкового» побратима - 5750. У них і ціна менша, ну і дають вони меншу, ніж у 5870 продуктивність. А ось в плані функціональності - ці «іграшки» повністю оснащені всіма функціями, що мають 5870-карти, на відміну від іграшкових автомобілів, які тільки зовні копіюють своїх побратимів (в меншому масштабі).

Коротше кажучи, 5770 і 5750 - це обрізання в плані продуктивності тривимірні прискорювачі такого ж нового покоління, що і 5870. А ось деталі покажемо нижче.

Частина 1: Теорія і архітектура

Абсолютно логічно, що після виходу нових рішень з старшої лінійки HD 5800, наступним кроком компанії AMD став випуск відеокарт середнього цінового діапазону. Анонс моделей HD 5750 і HD 5770 не став несподіваним ні для кого, тим більше що AMD заздалегідь надала приблизний графік виходу майбутніх рішень.

Особливого сенсу в тому, щоб дуже поспішати з цим оглядом, у нас не було, адже нову архітектуру ми докладно розглянули раніше, а в магазинах відеокарти лінійки HD 5700 стали з'являтися не так давно. Нагадаємо, що на даний момент відеоплати серії HD 5800, призначені для верхнього цінового діапазону, коштують чимало, що пояснюється як відсутністю нових відеокарт від суперника, так і деяким дефіцитом цих рішень на ринку.

Дефіцит лише частково пояснюється високим попитом на дійсно досить конкурентноздатні відеокарти RADEON HD 5800, але в ньому винні і проблеми з виробництвом. Фабрики TSMC просто не в змозі випускати зараз стільки придатної продукції по 40 нм техпроцесу, скільки потрібно ринку. Але поступово ситуація має покращитися, там і Nvidia випустить свої карти, ось тоді і AMD, ймовірно, зможе знизити ціни на всі свої поточні рішення.

Ну а ми сьогодні розглянемо сімейство відеокарт HD 5700. Яке і за технічними характеристиками, і за ціною (як мінімум - поки що) відповідає рішенням попередньої топової лінійки HD 4800. Це не дивно, так як попередній топовий чіп компанії AMD був призначений для рішень середнього цінового сегмента, а нинішній найбільш продуктивний чип Cypress став трохи більше за площею і більш вимогливим до харчування. Ну і зрозуміло, що лінійка HD 5700 не повинна була більш ніж удвічі відставати з теоретичної продуктивності від топового GPU.

Випуск настільки потужних рішень, які вигідно відрізняються попередні топові, стало можливим завдяки тривалому і болісного освоєння 40 нм технологічного процесу на фабриках TSMC. Муки ці почалися з RV740, який вже перестав випускатися, і продовжилися RV870. Тепер прийшов час для RV840. В цілому, чіп повторює архітектуру RV870 «Cypress», яку ми детально розглянули в попередньому матеріалі. Детальну інформацію про всі попередні уніфікованих архитектурах можна знайти в наступних статтях на нашому сайті:

Будемо вважати, що з попередніми архітектурами AMD читачі вже знайомі, і розглянемо докладні характеристики двох недавно анонсованих відеоплат серії RADEON HD 5700, заснованих на новому чіпі з кодовою назвою «Juniper», також відомому як RV840.

Графічні прискорювачі серії RADEON HD 5700

• Кодове ім'я чіпа RV840 «Juniper»
• Технологія 40 нм
• 1.04 млрд. Транзисторів (приблизно вдвічі менше, ніж у RV870)
• Уніфікована архітектура з масивом загальних процесорів для потокової обробки численних видів даних: вершин, пікселів і ін.
• Апаратна підтримка DirectX 11, в тому числі і нової шейдерной моделі - Shader Model 5.0
• 128-бітна шина пам'яті: два контролера шириною по 64 біта з підтримкою GDDR5 пам'яті
• Частота ядра 700-850 МГц
• 10 SIMD ядер, що включають 800 скалярних ALU для розрахунків з плаваючою точкою (цілочисельні і плаваючі формати, підтримка FP32 точності в рамках стандарту IEEE 754, підтримка FP64 обчислень відсутня)
• 10 укрупнених текстурних блоків, з підтримкою FP16 і FP32 форматів
• 40 блоків текстурної адресації і стільки ж блоків білінійної фільтрації, з можливістю фільтрації FP16 текстур на повній швидкості і підтримкою трилинейной і анізотропної фільтрації для всіх текстурних форматів
• 16 блоків ROP з підтримкою режимів антиалиасинга з можливістю програмованої вибірки більш ніж 16 семплів на піксель, в тому числі при FP16 або FP32 форматі буфера кадру. Пікова продуктивність до 16 відліків за такт (в т.ч. для буферів формату FP16), в режимі без кольору (Z only) - 64 відліку за такт
• Запис результатів до 8 буферів кадру одночасно (MRT)
• Інтегрована підтримка RAMDAC, шести портів Single Link або трьох портів Dual Link DVI, а також HDMI і DisplayPort

Специфікації карти RADEON HD 5770

• Частота ядра 850 МГц
• Кількість універсальних процесорів 800
• Кількість текстурних блоків - 40, блоків блендінга - 16
• Ефективна частота пам'яті 4800 МГц (4 * 1200 МГц)
• Тип пам'яті GDDR5
• Обсяг пам'яті 1024 мегабайта
• Пропускна здатність пам'яті 76.8 гігабайт в сек.
• Теоретична максимальна швидкість зафарбування 13.6 гігапікселів в сек.
• Теоретична швидкість вибірки текстур 34.0 гігатекселей в сек.
• Два CrossFireX роз'єму
• Шина PCI Express 2.1
• Роз'єми: DVI-I Dual Link, HDMI, DisplayPort
• Енергоспоживання від 18 до 108 Вт (один 6-контактний роз'єм живлення)
• двослотовий дизайн
• Рекомендована ціна $ 159

Специфікації карти RADEON HD 5750

• Частота ядра 700 МГц
• Кількість універсальних процесорів 720
• Кількість текстурних блоків - 36, блоків блендінга - 16
• Ефективна частота пам'яті 4600 МГц (4 * 1150 МГц)
• Тип пам'яті GDDR5
• Обсяг пам'яті 512/1024 мегабайт
• Пропускна здатність пам'яті 73.6 гігабайт в сек.
• Теоретична максимальна швидкість зафарбування 11.2 гігапікселів в сек.
• Теоретична швидкість вибірки текстур 25.2 гігатекселя в сек.
• Два CrossFireX роз'єму
• Шина PCI Express 2.1
• Роз'єми: DVI-I Dual Link, HDMI, DisplayPort
• Енергоспоживання від 16 до 86 Вт (один 6-контактний роз'єм живлення)
• двослотовий дизайн
• Рекомендована ціна $ 109 / $ 129

Застосування найбільш досконалого (хоча і до цих пір складного з точки зору виходу придатних чіпів) на сьогодні для GPU техпроцесу 40 нм дозволило компанії AMD випустити рішення середнього рівня, які приблизно відповідають за продуктивністю попереднього топового HD 4870. Складність у чіпів схожа, зате площа ядра помітно зменшилася. Майже всі характеристики залишилися на тому ж рівні, в порівнянні з рішеннями на RV770 (крім пропускної здатності пам'яті, хіба що). Природно, що новий чіп більш ефективний енергетично, і нові карти споживають відносно небагато енергії.

Принцип найменування моделей той же, що і раніше. У порівнянні з попередньою серією середнього діапазону змінилася перша цифра. RADEON HD 5770 і HD 5750 призначені для зміни HD 4870 і HD 4850. І не зовсім вдалою HD 4770, яка стала експериментальною по освоєнню 40 нм техпроцесу. При цьому поки залишаються проблеми з виробництвом чіпів по новому техпроцесу, деякі з карт попереднього покоління залишаються в продажу, зміщуючись в нижні цінові діапазони.

Два варіанти серії, що звично для відеокарт AMD, відрізняються тактовими частотами відеочіпа і пам'яті. В даному випадку у молодшого продукту відключена ще й частина виконавчих блоків. Так і різниця в продуктивності буде більше, та й шлюб потрібно кудись дівати. Але і це ще не все. Хоча на обидва варіанти встановлюють пам'ять типу GDDR5 (щоб не було обмеження продуктивності пропускною здатністю), у молодшого варіанти є дві модифікації, що відрізняються обсягом відеопам'яті: 512 мегабайт і 1 гігабайт.

Один гігабайт локальної пам'яті для карт рівня HD 5750 потрібен не завжди, та й це не дозволяє знизити ціну, щоб вона наблизилася до $ 100. І хоча сучасні ігри вимогливі до обсягу набортної пам'яті, і обсяг пам'яті в 1024 мегабайт є оптимальною кількістю для більшості ігор, а 512 мегабайт - не завжди достатньо для деяких додатків, для HD 5750 це логічне і правильне рішення. Тим більше що ніхто не скасовує і дорожчий варіант.

Ще молодше рішення відрізняється іншим дизайном плати, а також референсні кулери у них абсолютно не схожі. Якщо в разі HD 5770 використовується аналогічний з застосовуваним на HD 5850 і 5870 дизайн системи охолодження, то на HD 5750 поставили спрощений кулер. Втім, він все одно двухслотовий, та й енергоспоживання карти хоч і нижче, але не так вже значно.

Архітектура RV840 «Juniper»

Оновлену архітектуру RV8xx під назвою TeraScale 2 ми вже розглядали в попередній базової статті. Відмінності молодшого чіпа Juniper від старшого Cypress, в основному кількісні, хоча і не тільки. Новий чіп відрізняється рівно вдвічі урізаними можливостями по всіх параметрах: обчислювальної продуктивності, швидкості текстурних вибірок і блоків ROP. Він приблизно відповідає топового чіпу RV770 за цими характеристиками. Мабуть, саме такою і була мета інженерів компанії.

Як ви пам'ятаєте, хоча кардинальних змін в RV8xx немає, це розвиток ідей попередніх поколінь, невеликі модифікації торкнулися практично всі блоки чіпа: потокові обчислювальні блоки, текстурні модулі, блоки ROP, контролери пристроїв виведення. Схема чіпа Juniper вельми схожа на ту, що ми бачили в огляді Cypress:

Основна частина відеочипа RV840 складається з десяти SIMD ядер, стільки ж, що і у RV770, кожне з яких містить по 16 блоків суперскалярні потокових процесорів. Суперскалярная сутність цих процесорів не змінюється з часів RV670, і AMD вважає, що чіп містить 10 * 16 * 5 = 800 скалярних 32-бітних потокових процесорів.

Всі можливості відеочипа залишилися колишніми. Крім однієї, але важливою для розрахунків на GPU. Як ви пам'ятаєте, в попередніх чіпах для 64-бітних розрахунків подвійної точності використовуються ці ж математичні блоки, тільки темп розрахунків знижується. А ось RV840 «Juniper» не підтримує обчислення з подвійною точністю, виходячи з викладених на сайті AMD специфікацій.

Погано це, чи цілком можна обійтися без подвійної точності в порівняно недорогих чіпах? З точки зору обчислень на GPU це не дуже добре, звичайно. Завжди корисно мати однакові можливості на всіх чіпах для будь-якого цінового діапазону. З іншого боку, якщо це допомагає знизити собівартість і ціну для кінцевого користувача, то на даний момент це - цілком логічне рішення. Адже і одинарна то точність в «домашніх» GPGPU завданнях рідко використовується, не кажучи вже про подвійну ...

Загалом, порівняно велика кількість потокових процесорів, в сумі з іншими модифікаціями (збільшена кількість виконуваних за один такт інструкцій, виконання додаткової інструкції MUL і залежною інструкції ADD за такт, нова команда Sum of Absolute Differences) забезпечує RV840 високу продуктивність в обчисленнях з одиночної точністю , і графічного і загального призначення.

Всі нові чіпи сімейства RV8xx, в тому числі і RV840 «Juniper», відрізняються підтримкою нового алгоритму анізотропної фільтрації, який відрізняється поліпшеною якістю. Текстерно мип-рівні тепер розташовані по ідеальним колах. Дослідження якості та продуктивності анізотропної фільтрації і повноекранного згладжування буде готове зовсім скоро, а поки що можна порівняти старий алгоритм і новий (увага на плавність переходів між мип-рівнями і геометричну правильність кіл):

Про решту зміни в блоках TMU і ROP ви можете прочитати в базовому огляді Cypress, там все докладно розписано. Новими рішеннями підтримується і згладжування методом суперсемплінг, що дозволяє згладжувати не тільки краю полігонів, а й текстури і результат роботи піксельних шейдеров, що покращує загальну якість рендеринга.

Новий чіп середнього цінового діапазону має ті ж контролерами GDDR5 пам'яті, які були оптимізовані в архітектурі RV8xx. В цілому, там все те ж саме, що і в Cypress, за винятком порівняно низьку пропускну здатність відеопам'яті, що може стати вузьким місцем лінійки HD 5700. Втім, рішення про 128-бітної шині також логічно, адже і площа чіпа зменшилася, і для AMD важливіше забезпечити низьку собівартість. А ПСП у швидкій GDDR5 пам'яті при 128-бітної шині, в общем-то, цілком достатня для таких відеокарт. Хоча, в деяких випадках можна чекати відставання по швидкості від HD 4870/4890, що мають значно більшу ПСП за рахунок 256-бітної шини пам'яті.

І знову DirectX 11

У базовому огляді RADEON HD 5800 ми докладно розглянули всі особливості нової версії цього графічного API, який працює в операційних системах Windows 7 і Windows Vista (необхідне оновлення через Windows Update). В тій статті цьому був присвячений найбільший розділ теоретичної частини.

У новій версії API було введено досить багато нового, хоча DirectX 11 є, скоріше, поліпшеною і доповненої DirectX 10. Всі нововведення в ньому спрямовані на збільшення гнучкості, продуктивності, зручності розробки, які повинні вилитися в якісні зміни в майбутніх графічних (і не тільки !) додатках.

Для збільшення швидкості в DX11 підтримується багато-рендеринг, і нові можливості DirectCompute, які можуть прискорити постобработку і багато інших алгоритми. А поліпшити якість зображення в іграх допоможуть: тесселяция, рендеринг прозорих полігонів без необхідності сортування, складна постобработка, нові можливості при фільтрації тіней. Також дуже цікаво ігрове застосування фізичних розрахунків і алгоритмів AI на відеочіпах через DirectCompute.

Всі теоретичні особливості нового API були розглянуті в огляді Cypress. У цьому огляді наведемо лише пару інших картинок з ігор. Наприклад, тесселяция застосовується для збільшення деталізації персонажів в останній частині гри STALKER під назвою Call of Pripyat, зліва скріншот без тесселяції, праворуч з її включенням:

Так, силуети стали більш гладкими, це безперечно і добре помітно на деяких частинах моделі. Але це і не саме вдале застосування тесселяции в іграх, так як об'єкти в Call of Pripyat стають злегка схожими на надувні іграшки, що знайоме з раннім застосуванням n-патчів, також відомих як TRUFORM. Крім того, складність моделей персонажів в іграх зараз і так вже досить велика, щоб не було гострих кутів, і тесселяция тут слабо допоможе, якщо тільки не передбачати її використання спочатку, і робити моделі з її урахуванням.

Ще однією відмінною особливістю Direct3D 11 рендерера, який з'явився в одному з патчів до останньої гри серії STALKER, є застосування DirectCompute11 для отримання більш реалістичних тіней. При цьому тінь стає більш розмитою по краях в міру віддалення від відкидає її об'єкта, тобто, півтінь так виглядає правдоподібніше. Дивимося порівняльні картинки з гри STALKER: Call of Pripyat:

Вся увага на тінь від стовпа в двох місцях: в місці його зіткнення з землею, і на стіні будинку. У першому випадку тінь більш чітка і контрастна для DX11 варіанти, а в другому - навпаки, більш розмита. Тобто, якраз те, що ми і бачимо в житті. Втім, різниця знову не так вже й велика, якщо Спеціально не придивлятися.

А ось що на 100% позитивно, так це те, що патч для гри Call of Pripyat з підтримкою можливостей DirectX 11 вже вийшов, і всі перераховані вище поліпшення можна побачити в реальній грі. На жаль, інші ігри цим похвалитися не можуть, BattleForge від EA Phenomic хоч і отримала патч, але ніяких видимих ​​змін там немає, ну а DiRT 2 від Codemasters і Aliens vs Predator від Rebellion ще не вийшли. Тому реальної користі від DirectX 11 поки що небагато.

PCI Express 2.1

Хоча системні плати зараз обмежені підтримкою версії PCI Express 2.0, а випуск специфікацій версії 3.0 був перенесений PCISIG на пізній час, нове сімейство відеокарт AMD відзначилося підтримкою стандарту PCI-E версії 2.1. Якщо судити по їх специфікаціям, по крайней мере.

Відмінностей там, як можна припустити з невеликого збільшення версії стандарту, не так вже й багато. Основною метою майбутньої версії 3.0 є більш висока продуктивність, але і 2.1 дозволяє прискорити передачу даних в деяких випадках. І деякі з планованих в 3.0 змін, були реалізовані у версії 2.1. Вони призначені для кращої підтримки пристроїв, що вимагають швидкої передачі даних, таких як GPU.

Опішемо коротко основні Зміни в PCI Express 2.1, в порівнянні з PCI Express 2.0. Internal Error Reporting - тепер інформація про внутрішні помилки стала доступною програмного коду. Atomic Operations - підтримка атомарний операцій, что допомагає розподіляті завдання между ядрами CPU и прискорювач на основе відеочіпів. Resizable BAR Capability - можлівість визначення кількості системних ресурсов, что віділяються прістроїв. Dynamic Power Allocation - можлівість програмного управління станами харчування. ID-based Ordering - зниженя простоїв, вікліканіх неоптимальним порядком команд, что дает Збільшення продуктівності. Latency Tolerance Reporting - Поліпшення в розподілі ресурсов. Alternative Routing-ID Interpretation - підтримка більшої кількості внутрішніх функцій пристроїв.

Це тільки частина змін в новій версії PCI Express. На жаль, перевірити збільшення продуктивності в порівнянні з другою версією PCI-E ми поки не можемо - просто немає відповідних системних плат. Як тільки можливість з'явиться, то обов'язково перевіримо.

Висновок інформації, управління живленням і інші особливості

Анонсовані недавно нові рішення середнього цінового діапазону від AMD не були обділені і підтримкою цікавою технології одночасним виведенням даних на три пристрої під назвою Eyefinity. Розширена підтримка мультимоніторних конфігурацій у вигляді підключення трьох, а то й шести моніторів до однієї відеокарти, може бути корисна як в іграх, так і в робочих цілях.

Блок виведення зображення в чіпах RV8xx був перероблений так, що тепер він підтримує виведення картинки на пристрої виведення в кількості до шести штук (при використанні спеціальних версій відеоплат), в різних комбінаціях. Кількість підтримуваних моніторів залежить від конкретної конфігурації плати, воно може досягати шести або трьох. У чіпі є шість вбудованих TMDS трансмиттеров, і на звичайних відкритих чотири з них забезпечують роботу двох роз'ємів Dual Link DVI, тому до них можна підключити до трьох моніторів.

Підтримка трьох моніторів, на відміну від двох до попередніх рішеннях - це не таке вже важлива перевага. Навряд чи багато гравців зважаться на установку трьох моніторів, купуючи відеокарту середнього рівня. Та й простіше купити один великий монітор, або телевізор. Так що, можливість ця хоч і корисна, але назвати її явною перевагою не можна.

Зате можна назвати перевагою нові можливості виведення звуку по HDMI. Як і старше сімейство, лінійка ATI RADEON HD 5700 підтримує версію HDMI 1.3a і передачу форматів високоякісного звуку (Dolby TrueHD і DTS-HD Master Audio) з дисків Blu-ray за HDMI підключення. І якщо у випадку дорогих карт серії HD 5800 це не так важливо, то на основі порівняно недорогий HD 5750 вже можна буде зробити HTPC, і там ця можливість буде корисною.

Новими платами підтримується технологія динамічного управління живленням ATI PowerPlay. Знижене споживання для режиму простою нових карт досягнуто за допомогою ще більш низьких, ніж зазвичай, частот і напруг для чіпа і пам'яті, а також спеціального режиму роботи GDDR5 пам'яті. В результаті, в просте сімейство HD 5700 споживає лише 16-18 Вт, і це дійсно дуже мало. А при максимальній роботі GPU частоти з напругою будуть виставлені в найбільше значення, і споживання вже перевищить 80-100 Вт, що теж непогано для такої продуктивності.

Як завжди, в першій частині статті ми познайомилися з теоретичними особливостями нового чіпа і рішень на його основі від компанії AMD. Наступна частина статті присвячена практичній частині дослідження, в якій ми дізнаємося, як продуктивність нових рішень на основі чіпа Juniper співвідноситься зі швидкістю попередніх рішень компанії AMD, а також конкуруючих відеокарт Nvidia.
ATI RADEON HD 5770 і 5750 - Частина 2: відеоплати і синтетичні тести