VLIW4

**AMD Radeon HD 6000** 系列，是 AMD 的顯示核心系列產品，研發代號 Northern Islands。核心採用 40nm 製程。Northern Islands 原來的設計是採用台積電 (TSMC) 的 32nm 製程，由於 TSMC 取消 32nm 製程的研發改為研發 28nm 製程。因此 AMD 只好改為採用 40nm 製程。

## 架構

除了 Radeon HD 6900 系列外，其餘核心的基本架構與上一代的 Radeon HD 5000 相近。AMD 聲稱將核心的資源重新分配，研發出 Radeon HD 6800 的 Barts 核心。Radeon HD 6870 的流處理器數量比上一代的 Radeon HD 5850 還要少。由於採用相同製程，核心面積因而縮小。不過，前者核心的工作頻率有大幅的提升，以致其幾何表現亦比較優勝。就整體效能而言，Radeon HD 6870 比 Radeon HD 5870 略差；Radeon HD 6850 亦比 Radeon HD 5850 略差。這個新系列顯示核心主要有兩個改進，一是增強其 Tessellation 效能，二是增強了 AA/AF 的效能和品質。

### Tessellation

Tessellation 技術最早由 ATI 研發，在 Radeon 8500 時代引入。到了 DirectX 11 時代，微軟正式把此技術納為標準。AMD 傳統對手 NVIDIA 的 DirectX 11 顯示卡，在 Tessellation 效能方面竟然比 AMD 還強。昔日的自家技術，卻成為別人的攻擊武器。當時 AMD 認為過高的 Tessellation，會令圖像失真，所以並沒有整合太多的 Tessellation 功能單元。另外，過多的 Tessellation 功能單元會降低柵格化效率，導致資源浪費。過多的多邊形，亦會減低 MSAA 的效能。所以，Radeon HD 6800 顯示核心仍只會整合一個 Tessellation 單元。效能提升依靠演算法的改良。AMD 聲稱新核心的 Tessellation 效能會有兩倍提升。一般的理論測試顯示，大概會有 25% 的效能提升。

第八代的 Tessellation 技術，容許顯示核心直接讀取顯示記憶體當中的紋理數據。而不需要預先放在緩衝當中。

### MLAA 抗鋸齒模式

Morphological Antialiasing 是一種新的抗鋸齒模式。MLAA 曾經由 Intel 提議，透過 CPU 作抗鋸齒計算。而 AMD 的 MLAA 抗鋸齒技術，則由顯示核心負責，透過 Direct Compute 實現。MLAA 的原理是透過顏色，去尋找物件邊緣。此技術的好處是效率高，效能損失少。但由於奈奎斯特頻率的限制，顯示頻率過高的話，會造成圖像失真。

### 各向異性過濾

增強其準確性，增加不同過濾等級之間的平滑過度。

### UVD 3

實現 MPEG-2 的完全硬體解碼。增加對 DivX/Xvid 的硬體解碼支援。增加對藍光 3D 的解碼支援。

### 顯示輸出

支援 DisplayPort 1.2 和 HDMI 1.4a。利用前者，顯示卡只需要兩個 DP 介面，即可實現六屏輸出。對比以往的 Radeon HD 5800，就只有一個 DP 介面。而 HDMI 1.4a，就增加了對立體影片的支援。顯示卡可傳輸立體影片到立體電視。

### HD3D

AMD 自家的立體顯示技術，類似於 NVIDIA 的 3D Vision。

### 色域重對映

### (HD 6900 系列) VLIW 4 架構

部分型號採用新的 4-Way VLIW 架構。以往的 AMD 顯示核心均採用 VLIW5 架構。每一個流處理器中有 5 個 ALU。其中一個為 ALU.trans，執行特殊函式運算。而新的 VLIW4 架構中，每一個流處理器中有 4 個 ALU，不過功能是一樣的。ALU.trans 已經融入到其他的 ALU 中。每個 ALU 都需要一個獨立的指令發射，而當執行特殊函式運算時，就需要用到 3 個指令發射。不過，由於指令被以往簡單，暫存器亦比較容易管理。整體電器的效率因而有所提升。雖然每一個流處理器的 ALU 數量有所減少，但隨之而來的配套卻大幅上升。在同樣流處理器數目的情況下，VLIW4 架構對比 VLIW5 需要增加指令發射端、分支執行單元和通用暫存器的數量。

### (HD 6900 系列) 圖形引擎

圖形引擎增加為兩個。當中的 Tessellation 功能單元數量意味著加了一倍。其他數量增加了一倍的元件有 Geometry Assembler、Vertex Assembler、Rasterizer 和 Hierarchical Z。不過，跟對手 NVIDIA 相比，GeForce GTX 580 擁有 10 個 Tessellation 功能單元。

### (HD 6900 系列) Render Back-Ends

Render Back-Ends 在特定情況下，透過將指令的合併，AA 效能可以提升一倍。

### (HD 6900 系列) EQAA 抗鋸齒模式

建基於 MSAA，跟 NVIDIA 的 CSAA 相似。在運用 MSAA 的情況下，新增了覆蓋採樣。目前有三個模式。

### (HD 6900 系列) Asynchronous Dispatch

針對 GPGPU 應用。可以在同一個顯示核心中，劃分為不同虛擬 Kernel。每一個 Kernel 可以有自己的排序器及記憶體定址。每一個 Kernel 最低限度為一個 SIMD。所以一個 GPU 最多可以擁有 24 個虛擬 Kernel，同時執行不同的平衡運算應用。

### (HD 6900 系列) PowerTune

以往的 PowerPlay 只有三個功率狀態。而新的 PowerTune，顯示核心頻率可以在 Intermediate P-State 和 Highest P-State 兩個狀態之間浮動。

## 產品

### Radeon HD 6400

代號為 "Caicos"，"Caicos" 是一款入門級的產品，於 2011 年 2 月 7 日發佈，此系列的產品只有 Radeon HD 6450，Radeon HD 6450 用以取代上一代的 Radeon HD 5450。相比上一代的 HD 5450，HD6450 具有雙倍流處理器、支援 GDDR5 和 UVD 3。

### Radeon HD 6600/6500

代號為 "Turks"，"Turks" 是一款入門級至主流級的產品，於 2011 年 2 月 7 日發佈。"Turks" 家族中包括有 "Turks PRO" 和 "Turks XT" 以分別作為 HD 6500 系列與 HD 6600 系列的區間。產品最初只發佈給 OEM 市場，後來也發佈至零售市場。

### Radeon HD 6700

代號為 "Barts LE" 和 "Juniper"，"Barts LE" 和 "Juniper" 是一款主流級的產品。採用 "Barts LE" 核心的 Radeon HD 6790 發佈於 2011 年 4 月 5 日。HD 6700 系列中只有 HD 6790 採用 "Barts LE" 核心，其餘的 HD 6770 和 HD 6750 都是採用與上一代 HD 5700 系列一樣的 "Juniper" 核心。

* HD 6790 擁有 800 個流處理器，主頻為 840MHz，256 Bit 記憶體頻寬和 1 GB GDDR5 DRAM 頻率為 1GHz，最大功耗為 150W。

AMD 已經確定 HD 6770 和 HD 6750 都是 HD 5770 和 HD 5750 的更名產品

* HD6750 擁有 720 個流處理器，主頻為 700MHz，128bit 記憶體頻寬。顯然是與上一代的 HD 5750 是一樣的

採用 "Juniper" 核心的 HD 6770 和 HD 6750 與其他同是 Radeon HD 6000 系列的不同之處是不支援 UVD 3，只支援 UVD 2.2，但加入了對 HDMI 1.4a 和對藍光 3D 硬體加速的支援。

### Radeon HD 6800

代號為 "Barts"，"Barts" 是一款中高級的產品，於 2010 年 10 月 22 日發佈。此系列產品包括 Radeon HD6850 和 Radeon HD6870，"Barts" 使用與 Radeon HD5700 系統一樣的 5-way VLIW 架構。

* HD6850 擁有 960 個流處理器，主頻為 775MHz，256 Bit 記憶體頻寬和 1 GB GDDR5 DRAM 頻率為 1GHz，最大功耗 127 W。
* HD6870 擁有 1120 個流處理器，主頻為 900MHz，256 Bit 記憶體頻寬和 1 GB GDDR5 DRAM 頻率為 1.05GHz，最大功耗 151 W。

### Radeon HD 6900

代號為 "Cayman"，"Cayman" 是一款發燒級的產品，於 2010 年 11 月 12 日發佈。此系列產品包括 Radeon HD6950 和 Radeon HD6970。"Cayman" 基於新的 4-Way VLIW 架構，用以取代舊式的 5-Way VLIW 架構，以降低 GPU 核心的複雜性。在一些測試中發現只有少數的程式能充分的利用 VLIW 5 架構中的流處理器。減少了流處理器的 VLIW 4 架構可以節省每個流處理器中的電晶體。

* HD 6950 和 HD 6970 所採用的 GPU 核心是一樣的，HD 6950 是透過遮蔽 "Cayman" 部份流處理器而成的。

代號為 "Antilles" 的 HD 6990 是 Radeon HD 6000 系列中一款旗艦級產品，於 2011 年 3 月 9 日推出。"Antilles" 是由 2 顆 "Cayman" 核心整合於同一 PCB 上的單卡雙 GPU 產品。

* HD 6990 擁有 3072 個流處理器，主頻為 830 MHz，2×256 Bit 記憶體頻寬和 4 GB GDDR5 DRAM，5.1 TFLOPS 的計算效能，192 個紋理單元，以及最大功耗 375 W。

## 列表

### 桌上型平台

#### 獨立顯示核心

* 全部型號的顯示核心包括 Radeon HD 6870 在內，都基於 5Ways-VLIW 指令集架構，而 Radeon HD 6900 系列則是基於 4Ways-VLIW 指令集架構

1 統一彩現單元數量 : 紋理對映單元數量 : 彩現輸出單元數量 
2GDDR5 顯示記憶體的資料傳送速率是其時脈頻率的 4 倍，而非其它 DDR 記憶體的兩倍 
3 熱設計功耗（TDP）數值來源於超微官方資料。不同廠商的非公版顯示卡電路板設計會使得實際 TDP 數值和官方資料的有所不同。

#### 整合式顯示核心

* 全部型號支援 DirectX 11、OpenGL 4.1 以及 OpenCL 1.1
* 所有型號內建統一北橋（UNB）/ 記憶體控制器（MC）匯流排 I/O 介面
* 所有型號『不支援』雙精度浮點數運算
* 全部型號擁有與角度無關的各向異性過濾、UVD3 以及最高支援 3 螢幕顯示輸出的 Eyefinity 多螢幕顯示輸出技術。Radeon HD 6300D 系列以及更高階的型號還有 3D 藍光加速特性（型號後無『D』的型號不支援）
* 1 統一彩現單元數量 : 紋理對映單元數量 : 彩現輸出單元數量
* 2 熱設計功耗（TDP）數值來源於 AMD 的技術參數表格，包括 CPU 核心的發熱功率，實際最終零售產品的 TDP 數值會有所不同

### 行動平台

#### 獨立顯示核心

* 1 統一彩現單元數量 : 紋理對映單元數量 : 彩現輸出單元數量
* 2 GDDR5 顯示記憶體的資料傳送速率是其時脈頻率的 4 倍，而非其它 DDR 記憶體的兩倍

#### 整合式顯示核心

* 全部型號支援 DirectX 11、OpenGL 4.1 以及 OpenCL 1.1
* 所有型號內建統一北橋（UNB）/ 記憶體控制器（MC）匯流排 I/O 介面
* 所有型號『不支援』雙精度浮點數運算
* 全部型號擁有與角度無關的各向異性過濾、UVD3 以及最高支援 3 螢幕顯示輸出的 Eyefinity 多螢幕顯示輸出技術。
* 1 統一彩現單元數量 : 紋理對映單元數量 : 彩現輸出單元數量
* 2 熱設計功耗（TDP）數值來源於 AMD 的技術參數表格，包括 CPU 核心的發熱功率，實際最終零售產品的 TDP 數值會有所不同

## 注釋及參考資料

## 更多資訊

* GeForce 400
* GeForce 500
* Radeon R800
* ATI 顯示核心列表