Giới thiệu
AMD được biết đến với việc kích động người hâm mộ của mình điên cuồng kiếm ăn trước những lần ra mắt quan trọng. Sau khi từ từ hé lộ chi tiết về card đồ họa hàng đầu Radeon R9 Fury X, đã đến lúc chúng tôi xác định xem liệu sự cường điệu có được bảo hành hay không. Liệu một GPU phức tạp hơn, công nghệ bộ nhớ đột phá và bộ làm mát chất lỏng vòng kín có thể tạo ra đủ hiệu suất để soán ngôi kiến trúc Maxwell hiệu quả nhất định của Nvidia trong GeForce GTX 980 Ti không?
Phần cứng siêu cao cấp cuối cùng của AMD đã xuất hiện cách đây hơn một năm. Radeon R9 295X2 là một thành tựu quan trọng của công ty. Nó cho thấy hai GPU Hawaii nằm gọn trên một card đồ họa và, không giống như Radeon HD 7990 và 6990 trước đó, có thể được làm mát tương đối yên tĩnh.
Bí quyết thành công của AMD là một bộ làm mát chất lỏng vòng kín. Một bộ tản nhiệt lớn và quạt 120mm giúp thải nhiệt hiệu quả ngay ra phía sau khung máy của bạn. Sự kết hợp này không gây ra nhiều tiếng ồn, nhưng nó cho phép công suất nhiệt đủ để AMD ép xung bộ vi xử lý lớn của mình ngoài Radeon R9 290X tham chiếu.
Hơn hết, nó nổi lên với giá 1500 đô la – một nửa mức giá mà Nvidia yêu cầu cho GeForce GTX Titan Z xấu số của mình, một chiếc card ăn hết ba khe cắm mở rộng và vẫn cần phải loại bỏ đáng kể từ phả hệ Titan của nó để hoạt động trong điều kiện làm mát bằng không khí.
Chúng tôi chắc chắn đã ngưỡng mộ những gì AMD đã làm được trong Radeon R9 295X2. Nhưng theo thời gian, và đối mặt với các bo mạch đơn GPU ngày càng nhanh hơn từ Nvidia, 295X2 đã trở thành một lời nhắc nhở về xu hướng cạnh tranh của công ty đối với bạo lực hơn là hiệu quả. Trong khi đó, giá của bo mạch GPU kép giảm xuống còn 600 đô la – một khoản ăn cắp đối với bất kỳ ai sẵn sàng đối phó với kích thước vật lý của nó và tình trạng đôi khi gây khó chịu khi hỗ trợ CrossFire.
Thông số kỹ thuật
AMD Radeon R9 Fury X
Radeon R9 290X
Nvidia GeForce GTX 980 Ti
Một vụ nổ từ quá khứ
Radeon R9 Fury X được sinh ra từ cùng một DNA, với Graphics Core Next trong trái tim của nó và chất lỏng lấy năng lượng nhiệt ra khỏi GPU Fiji khổng lồ. Tuy nhiên, nó là một bo mạch xử lý đơn, vì vậy nó không cần phải nằm trên một PCB đặc biệt dài. Hơn nữa, Fury X là card đồ họa đầu tiên của AMD có HBM, đặt 4GB khuôn xếp chồng lên nhau trên một tấm xen kẽ silicon, ngay bên cạnh Fiji, giúp cô đọng thêm các kích thước cần thiết.
Tất nhiên, những gì chúng tôi đã được hứa hẹn là nguồn tài nguyên xử lý lớn hơn của GPU mới cộng với lượng băng thông bộ nhớ chưa từng có trên một card đồ họa có thể đánh bại GeForce GTX 980 Ti của Nvidia (và ở mức giá tương tự 650 đô la, quá).
AMD không phó mặc cho số phận của chiếc thẻ này. Bộ máy tiếp thị của công ty đang gọi một thương hiệu từ quá khứ — thậm chí là một thương hiệu có trước Phần cứng của Tom. Rage là cái mà ATI gọi là máy gia tốc 3D đầu tiên của mình vào năm 1995, trước cả PCI Express hay thậm chí là AGP. Và đúng vậy, tôi đã sở hữu một card đồ họa 3D Rage ban đầu. Rage Pro, Rage 128 Pro và Rage Fury MAXX cũng tìm thấy đường vào các PC khác nhau của tôi. Đây là điều AMD gợi lên một số động lực khiến ATI trở thành công ty mà họ muốn mua lại với giá hơn 5 tỷ đô la vào năm 2006.
Fiji có hình dạng
Radeon R9 Fury X có xứng đáng với danh hiệu như vậy không? Nó có các thông số kỹ thuật đầy hứa hẹn, đó là điều chắc chắn. Chúng tôi đã đề cập hầu hết các quan trọng trong bản xem trước vào tuần trước. Nhưng tóm lại, thẻ tập trung vào GPU Fiji mới của AMD.
Cả AMD và Nvidia đều biết rằng sản xuất 28nm sẽ là một vấn đề lâu dài. Tuy nhiên, AMD thừa nhận họ đang trông chờ vào công nghệ xử lý để phát triển nhanh hơn. Điều này gần như chắc chắn cũng áp dụng cho Nvidia. Khi thực tế diễn ra, hai công ty đã điều chỉnh và đi theo những con đường khác nhau trong việc thiết kế GPU mới nhất của họ. Trong khi GM200 có kích thước 601mm², Fiji gần như lớn ở mức 596mm². AMD nhồi nhét 8,9 tỷ bóng bán dẫn đã được tuyên bố vào không gian đó, sau đó gắn chip lên bộ xen kẽ silicon 1011mm², đặt cạnh nó với bốn ngăn xếp Bộ nhớ băng thông cao.
Nhìn lướt qua sơ đồ khối của Fiji có thể liên tưởng đến thiết kế Hawaii ra mắt vào năm 2013, nếu chỉ vì cả hai đều được tổ chức thành bốn Công cụ Shader, mỗi động cơ có bộ xử lý hình học và bộ rasterizer của riêng mình, cộng với bốn kết xuất mặt sau có khả năng 16 pixel mỗi chu kỳ đồng hồ. AMD không đụng đến bất kỳ điều gì trong số đó. Nhưng công ty tái tạo nhiều Đơn vị tính toán hơn trong mỗi Shader Engine, triển khai 16 thay vì 11. Với 64 shader trên mỗi CU, bạn sẽ có 1024 shader cho mỗi Shader Engine và tổng hợp 4096 shader trên toàn bộ GPU. Hơn nữa, AMD duy trì bốn đơn vị bộ lọc kết cấu trên mỗi CU, mang lại tổng cộng 256 ở Fiji so với 176 của Hawaii.
Rõ ràng, hiệu suất đổ bóng, tính toán và lọc kết cấu trên lý thuyết của Fiji đang tăng lên. Tuy nhiên, nếu không có những cải tiến tương ứng đối với công cụ hình học hoặc số ROP, chúng ta không phải đang nhìn xuống thùng của một nút thắt cổ chai lớn khác sao? Nó sẽ phụ thuộc vào khối lượng công việc. Chỉ cần nhớ rằng khi giới thiệu Hawaii, AMD đã nỗ lực phối hợp để tăng cường thông lượng hình học với bố cục Shader Engine bốn chiều và tăng tỷ lệ lấp đầy pixel. Các đại diện đã đi xa hơn khi cho rằng băng thông bộ nhớ là giới hạn của GPU, mặc dù có một bus 512-bit rộng. Hôm nay, công ty cho biết phân tích của họ cho thấy các hoạt động raster tiêu chuẩn tám bit cho mỗi kênh hiếm khi gây tắc nghẽn hiệu suất. Hoạt động 16 bit cho mỗi kênh có thể là một thách thức nhiều hơn; tuy nhiên, Sự kết hợp giữa HBM và nén màu cho phép Fiji nhận ra khả năng của GCN trong việc hỗ trợ các hoạt động raster 16bpc tốc độ đầy đủ mà trên thực tế, các GPU trước đây đã bị tắc nghẽn. AMD có ước rằng họ có thể tạo ra một động cơ lớn hơn không? Đó dường như đã là kế hoạch. Tuy nhiên, đối mặt với giới hạn về kích thước của interposer, AMD đã tăng trần cho GPU của mình, mang lại Fiji.
Những gì bạn không thấy trong sơ đồ khối của bộ xử lý là những cải tiến gia tăng được thực hiện đối với kiến trúc Graphics Core Next của AMD, một số trong số đó thực sự giúp giảm bớt các nút thắt cổ chai mà chúng tôi lo lắng. Hawaii đã sử dụng phiên bản thứ hai của GCN, sau đó được cập nhật cho GPU Tonga của Radeon R9 285. Fiji thừa hưởng những lợi ích của cái mà AMD gọi là thiết kế GCN thế hệ thứ ba. Một trong những lợi thế đó là các bộ xử lý hình học được cập nhật để cải thiện hiệu suất tessellation. Nén màu không mất mát để đọc và ghi bộ đệm khung, các lệnh số nguyên / dấu phẩy động 16-bit mới và tăng gấp đôi bộ nhớ đệm L2 lên 2MB cũng có trong danh sách. Ít liên quan đến đường ống 3D của Fiji nhưng không kém phần chào đón là vô hướng hiển thị chất lượng cao hơn và công cụ giải mã video cập nhật hỗ trợ phát lại HEVC tăng tốc.
Về mặt máy tính, Fiji kết hợp lập lịch tác vụ được cải thiện và một số hướng dẫn xử lý song song dữ liệu mới để đi cùng với tám Công cụ tính toán không đồng bộ được chuyển từ Hawaii sang. Với 4096 bộ đổ bóng của GPU này và tần số lõi tối đa 1050MHz, AMD có thể yêu cầu tốc độ tính toán chính xác đơn 8,6 TFLOP. Tuy nhiên, nó giới hạn FP64 ở 1/16 trong số đó, mang lại mức trần DP 537,6 MFLOP (thấp hơn Hawaii). Sau khi GM200 bị loại, hãy coi đây là một cái gật đầu khác đối với bản chất được xây dựng có mục đích của GPU chơi game cao cấp.
Kết nối HBM
Nơi AMD tạo nên nền tảng là việc triển khai Bộ nhớ băng thông cao, giúp đẩy thông lượng cao nhất từ 320 GB / s trên R9 290X lên 512 GB / s của Fury X. Các chi tiết cấp thấp đã khá nổi tiếng, nhưng HBM đạt được số lượng băng thông lớn bằng cách xếp chồng DRAM theo chiều dọc. Mỗi khuôn có một cặp kênh 128-bit, vì vậy bốn con tạo ra một đường dẫn tổng hợp 1024-bit.
Thế hệ HBM đầu tiên này chạy ở tốc độ 500MHz tương đối thận trọng và truyền hai bit trên mỗi đồng hồ. Trong khi đó, GDDR5 hiện có tốc độ lên đến 1750MHz với tốc độ 4 bit mỗi xung nhịp (gọi nó là quad-pump, mượn một thuật ngữ từ những ngày xe buýt phía trước Pentium 4 cũ). Đó là sự khác biệt giữa 1 Gb / s và 7 Gb / s. Ầm ĩ. Nhưng phụ thuộc vào chiều rộng bus và bạn có 128 GB / s trên mỗi ngăn xếp HBM so với 28 GB / s từ gói GDDR5 32 bit. Một chiếc card như GeForce GTX 980 Ti sử dụng sáu bộ điều khiển bộ nhớ 64-bit. Nhân lên tất cả và bạn nhận được thông số kỹ thuật 336 GB / s của nó. Trong khi đó, Radeon R9 Fury X sử dụng bốn ngăn xếp HBM, đây là nơi chúng tôi đưa ra 512 GB / s.
Không thường xuyên bạn thấy một thông số kỹ thuật nhạc cụ như vậy tăng 60% hoặc cao hơn đối thủ cạnh tranh hơn 50%. Không nghi ngờ gì rằng HBM đóng một vai trò lớn trong câu chuyện hiệu suất của Fury X, hoặc nó sẽ có ảnh hưởng hơn nữa nếu Fiji là một con chip lớn hơn. Nhưng đây là nơi chúng tôi ném một chút đường cong. Bạn sẽ thấy trong kết quả hiệu suất mà Radeon R9 290X và GeForce GTX 980 được kết hợp chặt chẽ ngày hôm nay. Chúng tôi biết rằng đây là chuyến đi chơi đầu tiên của AMD với Fiji và HBM, và thật hợp lý khi cho rằng nhóm trình điều khiển của công ty sẽ trích xuất thêm một số hiệu suất từ sự kết hợp này. Tuy nhiên, AMD đã lên kế hoạch cho các mục tiêu phát hành cụ thể khi họ mong đợi tốc độ tăng đáng kể. Chúng tôi chắc chắn không thể đưa ra kết luận về những phỏng đoán về nơi Fury X sẽ hạ cánh. Tuy nhiên, thật thú vị khi AMD nhìn thấy tiềm năng chưa được thực hiện.
Có một số không chắc chắn về triển vọng dài hạn của Fury X với 4GB HBM của nó. Thật vậy, thật dễ dàng bị hoảng sợ khi đối mặt với 6GB 980 Tis và 12GB Titan Xes. Tuy nhiên, không có điểm chuẩn nào của chúng tôi ở 4K cho thấy Radeon R9 Fury X sẽ có vấn đề với 4GB. Chúng tôi đã có thể thiết lập một tổ hợp cài đặt khá phức tạp trong Grand Theft Auto V đã vượt qua mức sử dụng bộ nhớ 4GB và giảm tốc độ khung hình xuống còn một chữ số. Nhưng dù sao thì trò chơi cũng khó có thể chơi được. AMD thực sự thấy mình ở một vị trí hơi kỳ lạ, những gì với việc trang bị Radeon R9 390X và 390 với 8GB và tất cả. Tuy nhiên, chúng tôi không nghĩ rằng việc giảm một nửa công suất của chiếc flagship là một vấn đề đáng lo ngại. Ở độ phân giải và cài đặt được yêu cầu vượt quá 4GB, một Fiji đơn lẻ đã tự tìm ra yếu tố của nó. Hơn thế nữa, AMD cho biết họ có thể làm được nhiều việc hơn nữa để quản lý bộ nhớ mà trước đây chưa từng xảy ra. Bây giờ vấn đề phức tạp hơn so với việc đơn giản là giảm gấp đôi GDDR5, công ty có động lực để chăm sóc tốt hơn năng lực hiện có. Điều này đang nhận được sự chú ý của giới kỹ thuật ngay bây giờ, một cách tự nhiên.
