Radeon R700

Radeon R700 je inžinierske označenie pre GPU vyvíjané firmou AMD a je spájkované na grafické karty radu Radeon HD 4000. Jadro RV770 bolo uvedené na trh 25. júna 2008, RV710, RV730, RV740, RV770LE a RV790XT boli vypustené neskôr. Jadro je 55 nm rovnako ako R680, ale s vyššou hustotou tranzistorov alebo RV740 40 nm. Podporuje DirectX 10.1, Shader model4.1 a OpenGL3.3.

Bola zvýšená plocha o 33% a hustota tranzistorov o 7,7% u RV770 oproti RV670. U RV790 boli hodnoty o 47% a -2%. U RV740 bola zvýšená hustota tranzistorov o 62% oproti RV770, oproti RV670 to bolo o 74%.

AMD počíta s technológiou CrossFire (prepojenie viacerých GPU). Už u tejto rady sa s ňou snažila počítať pri návrhu.

Jadro

Stavba 
Jadro stavia na už staršom, ale do budúcna prospešnom jadre R600 použitom na grafickej karte Radeon HD 2900 XT, ktorá mala na svoju dobu niektoré veľmi inovatívne technológie, ale ako predajný kus nebola úspešná ako napríklad HD 3870 alebo iné. ATI sa podarilo vyvinúť a AMD ďalej vylepšovať dosť flexibilné jadro, ktoré je veľmi dobre modulovateľné a riešenie nie je zlé. Ale čím ďalej viac je orientovaná na technológiu CrossFireX (prepojenie viacerých grafických kariet). Najvyšší model RV770 XT obsahuje 800 5D unifikovaných jednotiek, zoskupených v 10 blokoch a jadro ďalej obsahuje 40 TMUs jednotiek a 16 ROPS jednotiek. Unifikované shadery sú taktované rovnako ako jadro, na rozdiel od čipov G80 (a jeho nástupcov) firmy NVIDIA, ktoré používajú podstatne vyššie taktované unifikované shadery. Preto rovnaký počet jednotiek sa nerovná rovnaký výkon.

Reálne obsahuje najvyššia verzia jadra R700 len 160 unifikovaných shaderov, ale pretože sa skladá z 5 jednoduchších jednotiek, tak sa väčšinou udáva, že má 800 SP usporiadaných v 10 SIMD blokoch. Najvyššia verzia obsahuje 956 miliónov tranzistorov.

RV770 obsahuje 10 TMU, ktoré vie obslúžiť 4 adresy, 16 FP32 (floating-point) vzoriek a 4 FP32 filtrovacie funkcie za 1 takt.

 64bitové filtrovanie je proti R600 vykonávané s polovičnou rýchlosťou
 Dispatcher (UTDP) je vylepšený

RV790 
Jadro RV790 obsahuje navyše decapé Ring, čo je časť okolo jadra pre lepšiu stabilitu jadra. Zväčšuje chladiacu plochu a znižuje šum v jadre. Táto úprava si vyžiadala 3 milióny tranzistorov navyše a plocha sa zväčšila z 260 na .

Typy 
 RV710
 Nižšia trieda
 TDP do 25 W
 55 nm proces, vyrábané u TSMC
 16 5D jednotiek (80 SP)
 64-bitová pamäťová zbernica
 RV730
 Nižšia stredná trieda
 TDP do 50 W
 55 nm proces, vyrábané u TSMC
 64 5D (320 SP)
 128-bitová pamäťová zbernica
 RV740
 Stredná trieda
 TDP do 80 W
 40 nm proces, vyrábané u TSMC
 128 5D jednotiek (640 SP)
 128-bitová pamäťová zbernica
 RV770
 Varianty: RV770 CE, RV770 LE, RV770
 Vyššia stredná trieda
 TDP do 180 W 
 55 nm proces, vyrábané u TSMC
 128, 160 5D jednotiek (640/800 SP)
 128, 256-bitová pamäťová zbernica
 RV790
 Vyššia stredná trieda
 TDP do 180 W
 55 nm proces, vyrábané u TSMC
 160 5D jednotiek (800 SP)
 256-bitová pamäťová zbernica
 Vylepšené jadro RV770

Podrobnejšie info 
 1 Zaradenie je brané v čase vydania alebo po dobu keď nebolo nič novšieho.
 2 Rozdelené na počet SM blokov v jadre, počet Shader jednotiek v 1 SM bloku a počet jednotiek v 1 Shader jednotke
 3 GFLOPS = FMAD

Programovanie pre GPU 
AMD vymenila uzavretý jazyk Close to Metal za jazyk OpenCL, ktorý je otvorený štandard.

GPU komunikácia/prepojenie 
GPU obsahuje komunikačný port pre priamu komunikáciu s druhým GPU na PCB, ktorý sa volá CrossFireX SidePort (skrátene SIDEPORT). Vďaka nemu nemusí zaťažovať čip PLX PEX 8647 pre PCI-E 2.0 16x. Ale je na výrobkoch, či SIDEPORT zapojí a zatiaľ nenašiel uplatnenie z dôvodov nezníženia výkonu, ale v budúcnosti by mohol mať väčšie využitie. Je iba u čipu RV770 a jeho variantov.

Pamäťový radič na GPU 
Pamäťový radič je až 256bitový. 1 ROPS jednotka je spárovaná s 16bitovou zbernicou, vďaka tomu je u 256bitovej zbernice 16 ROPS jednotiek, 128bitovej zbernice 8 ROPS jednotiek a 64bitovej zbernice iba 4 ROPS jednotky.

Bol zmenený typ radiča z interného ring bus na kombinovaný krížený a interný hub.

Radič je prispôsobený pre prácu s DDR, DDR2, DDR3, GDDR3, GDDR4 a GDDR5, čiže vie pracovať so všetkými DDR/GDDR variantmi pamätí.

Pri použití s ​​GDDR5, ktoré dosahujú štandardne taktov 3,6 GHz (4 × 0,9 GHz), sa dostávame na 115,2 GB/s, to by malo stačiť. Ale architektúra pamätí by mala umožniť ísť až k 5 GHz (4 × 1,25 GHz), kde sa dostávame k 160 GB/s. Do budúcnosti je GDDR5 prezentované aj v spojení s 128bitovou zbernicou pre postupné znižovanie cien, a to by sme mali 57,6 – 80 GB/s. Týchto prenosových priepustností dnes dosahujú karty strednej triedy za použitia GDDR3 (bežne 64 GB/s).

Multimédiá 
R700 čip má implementovaný UVD2 a vďaka tomu je schopný akcelerovať MPEG-2, H.264/ MPEG-4 AVC a VC-1 s minimálnym zaťažením CPU. GPU je schopné za behu upravovať kontrast, farby a ďalšie zložky videa.

Podpora 
Podporuje DirectX 10.1, Shader model 4.1 a OpenGL 3.3. Čip podporuje zbernicu PCI-E 2.0 16x (je kompatibilná s verziou 1.1). Ďalej podporuje CrossFireX, ktorý umožňuje zapojenie až 4 čipov a teoreticky zvýšenie výkonu až 4×, ale bežne to je zhruba do 2,5×.

Obchodný trh 
Začatá agresívna politika pre dosiahnutie čo najnižších cien a čo najvyššieho pomeru výkon/cena stále platí. AMD sa tak snaží získať väčšiu časť trhu. V 4Q 2008 bol podiel AMD na trhu predaja približne 40% v segmente grafických kariet do PC.

Jadrá podrobne

Podrobne 
 PCI-E x16 2.0 kompatibilné.
 Podpora DirectX 10.1.
 Shader model 4.1
 32-bitové filtrovanie textúr v plávajúcej desatinnej čiarke.
 Podpora OpenGL 3.3.
 Vyhladzovacia funkcia (Anti-aliasing).
 Viacvzorkové vyhladzovanie (Multi-sample Anti-aliasing).
 2, 4, alebo 8 vzoriek na pixel.
 Až 12× voliteľný filter vyhladzovania pre lepšiu kvalitu (CFAA = Custom Filter Anti-Aliasing).
 Adaptive super-sampling a multi-sampling.
 Korekcia gammy.
 Super AA (iba v konfigurácii ATI CrossFireX ™)
 Všetky vyhladzovacie funkcie sú kompatibilné s HDR renderovaním.
 ATI PowerPlay ™ technológia.
 Pokročilá správa napájania pre optimálny výkon a úsporu energie.
 Iba požadovaný výkon (Performance-on-Demand)
 Neustále monitoruje vyťaženie GPU a dynamicky podľa toho upravuje frekvenciu a napätie podľa nastavenia používateľa.
 Znižovanie frekvencie jadra a pamätí.
 Zmena napätia.
 Centrálna správa teploty – senzor na čipe (on-chip) sníma teplotu GPU a udržuje ju v optimálnych hodnotách.
 Väčšinou to je okolo 60 – 80 °C.

RV710

Základné parametre 
 Podpora 1080p formátu
 UVD 2 (Unified Video Decoder 2)
 Preberá prehrávanie videa z CPU na GPU a tým aj zaťaženie CPU.
 HDMI
 Podporuje posledné zvukové technológie, HDMI podporuje až 7.1 priestorový zvuk. Podporuje u xcYCC, ktorá umožňuje využiť širokú možnosť farieb s kompatibilným HDTV.
 Integrovaná DisplayPort technológia so zvukom
 DisplayPort je inovatívne digitálne riešenie, ktoré podporuje posledné LCD technológie a grafiku.
 80 stream obrábacích jednotiek
 Dostatok výkonu pre bežné programy a nenáročné hry.
 Rozšírené vyhladzovanie (AA) a Anizotropné filtrovanie (AF)
 Vysoký výkon v anizotropnom filtrovaní a vyhladzovaní (4x AA), vyhladenie hranatých hrán a vytvorenie grafiky z "reálneho života", funguje od trávy po tváre.
 V reáli výkon v AA stačí iba pre staršie a menej náročné hry. Záleží hlavne na rozlíšení.
 ATI CrossFireX ™ technológia
 Podporuje dobré škálovanie výkonu.
 V praxi je výkon až 2,5x vyšší, záleží hlavne na engine hry.
 Spotreba do 20 W pri plnom vyťažení
 Ideálna voľba pre menej náročné práce.
 Dynamická správa napájania
 Grafické karty HD 4350 obsahujú funkciu ATI PowerPlay ™, ktorá podľa vyťaženia jadra upravuje napájanie GPU, pre maximálne šetrenie energie a zníženie teploty.
 Využitý energeticky efektívny výrobný proces
 Druhá generácia 55nm čipu využíva energeticky efektívny výrobný proces.
 Stabilita a Spoľahlivosť
 ATI Catalyst softvér a ovládače sú písané pre maximálnu stabilitu a spoľahlivosť.
 Inovatívna technická podpora
 Používatelia s certifikovanými grafickými produktmi (kartami) majú voľný prístup k online databáze a technickej podpore

Požiadavky 
 Voľný slot PCI Express® x16 na základnej doske.
 Minimálne 300W zdroj alebo výkonnejší, pre CrossFireX je potreba minimálne 350W.
 Na zostave s malou spotrebou môže stačiť aj menší zdroj.
 Certifikovaný zdroj je odporúčaný.
 Odporúčané minimálne 1 GB operačnej pamäte.
 Záleží na operačnom systéme a nárokoch používateľa.
 Pre inštaláciu ovládačov mať optickú mechaniku (CD / DVD).
 Je možné stiahnuť ovládače z internetu.
 Pre DVD video prehrávanie mať DVD mechaniku.
 Pre Blu-ray ™ video prehrávanie mať Blu-ray mechaniku a pre plný 1080p obraz mať monitor spĺňajúci 1080p.
 Pre DirectX® 10.1 podporu je potrebné mať nainštalovaný Windows Vista® so Service Pack 1
 Pre aktívnu CrossFireX ™ technológiu je potreba mať 2x HD 4350 a základnú dosku podporujúcu technológiu CrossFireX.
 Je možné zapojiť aj HD 4350 + HD 4670 a ďalšie, ale obmedzovala by sa viac výkonná karta menej výkonnou.

Podrobne 
 Čip je osadzovaný na HD 4350 a HD 4550
 242 miliónov tranzistorov, vyrábaných 55nm procesom u TSMC.
 Podpora GDDR3/DDR3/DDR2 pamätí a 64bitová zbernica.
 Unifikovaná superskalárna architektúra shadera.
 80 stream obrábacích jednotiek.
 Shadery sú flexibilne rozdeľované medzi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery sú programovateľné)
 128-bitová presnosť plávajúcej desatinnej čiarky pre všetky inštrukcie.
 Bezpečnostný čip proti prehriatiu GPU.
 Shader inštrukcie a cache pre konštanty.
 Načítanie až 32 textúr na frekvencii.
 Až 128 textúr na pixel.
 DXTC a 3DC + kompresia textúr.
 Podpora vysokého rozlíšenia textúr (až 8192 x 8192).
 Bezstratová Z & stencil kompresia (až 128:1).
 Bezstratová kompresia farieb (až 8:1).
 Dynamická akcelerácia geometrie
 Programovateľná teselačná jednotka (tessellation unit).
 Vyhladzovanie textúr
 2, 4, 8, 16× vysoko kvalitný adaptívny (prispôsobivý) anizotropický vyhladzovací mód, až 128 bodov (taps na pixel)
 SRGB filtrovanie (gamma/Degamma) 
 ATI CrossFireX ™ Multi-GPU technológia.
 Zvýšenie výkonu renderovania a kvality obrazu s 2 GPU.
 Integrovaný skladací engine.

RV730

Podrobne 
 HD 4650 a HD 4670.
 514 miliónov tranzistorov, vyrábaných 55nm procesom u TSMC.
 Podpora GDDR3/DDR3/DDR2 pamätí a 128-bitovej zbernice.
 Unifikovaná superskalárna architektúra shadera.
 320 stream obrábacích jednotiek.
 Shadery sú flexibilne rozdeľované medzi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery sú programovateľné.)
 128-bitová presnosť plávajúcej desatinnej čiarky pre všetky inštrukcie.
 Bezpečnostný čip proti prehriatiu GPU.
 Shader inštrukcie a cache pre konštanty.
 Načítanie až 128 textúr na frekvencii.
 Až 128 textúr na pixel.
 DXTC a 3DC + kompresia textúr.
 Podpora vysokého rozlíšenia textúr (až 8192 x 8192).
 Bezstratová kompresia farieb (až 8:1).
 Podpora fyzikálnych enginov.
 ATI CrossFireX ™ Multi-GPU technológia.
 Zvýšenie výkonu renderovania a kvality obrazu s 2 GPU.
 Integrovaný skladací engine.
 Vnútorné prepojenie pre vysoký výkon.

RV740 
 HD 4770
 826 miliónov tranzistorov, vyrábaných 40nm procesom u TSMC.
 Podpora GDDR5 pamätí a 128-bitová zbernica.
 Unifikovaná superskalárna architektúra shadera.
 640 stream obrábacích jednotiek.
 Shadery sú flexibilne rozdeľované medzi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery sú programovateľné)
 128-bitová presnosť plávajúcej desatinnej čiarky pre všetky inštrukcie.
 Bezpečnostný čip proti prehriatiu GPU.
 Shader inštrukcie a cache pre konštanty.
 Načítanie až 128 textúr na frekvencii.
 Až 128 textúr na pixel.
 DXTC a 3DC + kompresia textúr.
 Podpora vysokého rozlíšenia textúr (až 8192 x 8192).
 Bezstratová kompresia farieb (až 8:1).
 Podpora fyzikálnych enginov.
 ATI CrossFireX ™ Multi-GPU technológia.
 Zvýšenie výkonu renderovania a kvality obrazu s 2 GPU.
 Integrovaný skladací engine.
 Vnútorné prepojenie pre vysoký výkon.

RV770

Podrobne 
 HD 4830, HD 4850 a HD 4890
 956 miliónov tranzistorov, vyrábaných 55nm procesom u TSMC.
 Podpora GDDR3/4/5 pamätí a 256bitová zbernica.
 Unifikovaná superskalárna architektúra shadera.
 640/800 stream obrábacích jednotiek.
 Shadery sú flexibilne rozdeľované medzi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery sú programovateľné)
 128-bitová presnosť plávajúcej desatinnej čiarky pre všetky inštrukcie.
 Bezpečnostný čip proti prehriatiu GPU.
 Shader inštrukcie a cache pre konštanty.
 Načítanie až 160 textúr na frekvencii.
 Až 128 textúr na pixel.
 DXTC a 3DC + kompresia textúr.
 Podpora vysokého rozlíšenia textúr (až 8192 x 8192).
 Bezstratová kompresia farieb (až 8:1).
 Podpora fyzikálnych enginov.
 ATI CrossFireX ™ Multi-GPU technológia.
 Zvýšenie výkonu renderovania a kvality obrazu s 2 GPU.
 Integrovaný skladací engine.
 Vnútorné prepojenie pre vysoký výkon.

RV790

Podrobne 
 956 miliónov tranzistorov, vyrábaných 55nm procesom u TSMC.
 Podpora GDDR5 pamätí.
 Unifikovaná superskalárna architektúra shadera.
 800 stream obrábacích jednotiek.
 Shadery sú flexibilne rozdeľované medzi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery sú programovateľné)
 128-bitová presnosť plávajúcej desatinnej čiarky pre všetky inštrukcie.
 Bezpečnostný čip proti prehriatiu GPU.
 Shader inštrukcie a cache pre konštanty.
 Načítanie až 160 textúr na frekvencii.
 Až 128 textúr na pixel.
 DXTC a 3DC + kompresia textúr.
 Podpora vysokého rozlíšenia textúr (až 8192 x 8192).
 Podpora fyzikálnych enginov.
 ATI CrossFireX ™ Multi-GPU technológia.
 Zvýšenie výkonu renderovania a kvality obrazu s 2 GPU.
 Integrovaný skladací engine.
 Vnútorné prepojenie pre vysoký výkon.

Referencie

Externé odkazy 
 Rozhovor: Eric Demers nielen o RV770 a R700
 Technológia RV770: ako vznikol Radeon HD 4800
 Update: RV790 Packs 3 Million More Transistors Than RV770
 Séria Radeon HD 4000
 Kompletná recenzie ATI Radeon HD 4770, 40nm RV740 v akcii
 TSMC nevyrába 40nm ale 45nm?

Zdroj 

Grafické karty ATI