ATI Radeon X1900XTX CrossFire

Итак, событие, о котором, пожалуй, больше всего сплетничали в Сети последний месяц, свершилось: компания ATI Technologies официально представила новую линейку графических процессоров Radeon X1900 и ряд решений на его основе.

Сегодня нашим читателям предлагается первый материал из серии исследований возможностей чипов Radeon X1900, при этом, помимо вводной теоретической части, посвящённой, в основном, архитектурным и технологическим усовершенствованиям чипа, мы имеем возможность представить результаты первых тестов решения ATI Radeon X1900XTX CrossFire, проведенных в нашей лаборатории.

В семействе новой графики ATI Radeon X1900, представленном сегодня, присутствуют три версии чипов - Radeon X1900XT, Radeon X1900XTX и Radeon X1900XTX CrossFire Edition. Чип Radeon X1900XTX работает на тактовой частоте 650 МГц, 512 Мб памяти GDDR3 – на тактовой частоте 1550 МГц. Характеристики Radeon X1900XT несколько скромнее: тактовая частота чипа/памяти - 625 МГц/1450 МГц (512 Мб GDDR3). Наконец, в картах версии Radeon X1900 CrossFire Edition чип работает на тактовой частоте 625 МГц, память – на частоте 1450 МГц. В целом можно сказать, что новые чипы обладают тактовыми частотами, сравнимыми с серией X1800. Во большинстве случаев в картах Radeon X1900 XTX и X1900 XT обещано использование 1,1 нс памяти GDDR3 производства Samsung, хотя на протестированном нами образце Master-карты ATI Radeon X1900 CrossFire Edition установлена память Samsung с временем выборки 1,25 нс, что соответсвует частоте 1600 МГц DDR .

Помимо этого ожидается, что чуть позже компания ATI представит "облегченный" вариант чипа X1900XT под названием Radeon X1900XL, с 256 Мб или 512 Мб памяти. Очевидно, это наиболее недорогое решение из новой лидерской серии будет призвано заполнить вакуум, который обязательно образуется в ценовой нише $199 до $499 после сворачивания продаж серии Radeon X1800. В том, что поставки карт Radeon X1800 будут теперь свёрнуты и их ожидает судьба, аналогичная NV30, кажется, не сомневается уже никто. В этот же ценовой диапазон, скорее всего, попадут версии на готовящемся к выпуску mainstream-ядре RV560, который, по слухам, получит маркетинговое имя Radeon X1700. Пока эта информация лишь на уровне слухов, однако те же слухи "обещают" анонс серии Radeon X1700 до конца первого квартала 2006, так что ждать осталось совсем недолго. Есть также предположения и догадки о том, что ATI не откажет себе в удовольствии пополнить мультимедийную серию картами Radeon X1900 All-In-Wonder с чипом класса Radeon X1900XL и памятью GDDR3 с тактовой частотой 1,5 ГГц (1,26 нс).

Технологический процесс, применяемый при изготовлении чипов серии Radeon X1900, остался прежний – это 90 нм на фабриках тайваньской TSMC, однако размеры чипа выросли, главным образом, за счёт усовершенствования архитектуры и увеличения различных модулей. Таким образом, суммарное количество транзисторов чипа теперь составляет 384 млн. Не удивительно, что руководство по эксплуатации карт серии Radeon X1900 предлагает использовать блок питания с номинальной мощностью не менее 450 Вт, обеспечивающий ток в канале 12 В не менее 30 А. В то же время для нормальной работы системы на базе X1900XTX CrossFire Edition необходим 550 Вт блок питания с обязательным минимумом 38 А в 12-вольтном канале.

Несмотря на изменение архитектуры чипов Radeon X1900, инженерам ATI удалось добиться их обратной электрической совместимости с прежним поколением - Radeon X1800, благодаря чему партнёры ATI смогут наладить производство новых карт достаточно быстро, не меняя дизайн печатных плат. Главное – были бы сами графические процессоры в достаточном количестве. Руководство ATI уверяет в том, что процент выхода годных чипов R580 значительно превышает ситуацию, сложившуюся на момент анонса R520 и задержек не будет, массовые поставки новинок начнутся прямо сегодня. Так ли это – увидим в ближайшее время, хотя, в качестве косвенного подтверждения можно привести вот эту ссылку: уже в прошедшее воскресенье в витринах токийских магазинов замечены образцы карт RADEON X1900 XTX и RADEON X1900 XT в "фирменной" упаковке ATI. Предлагаются также карты SAPPHIRE RADEON X1900 XTX PCI Express x16 (X1900XTX 512M PCI-E D-D/VIVO) в OEM-поставке, правда, по заоблачной цене ¥82900 (что-то около $720).

SAPPHIRE RADEON X1900 XT

SAPPHIRE RADEON X1900 XTX

SAPPHIRE RADEON X1900 XTX CrossFire Edition

Что касается цен, официально рекомендованных ATI, версия карты X1900 XTX оценена в $649, X1900XT - в $549, а версия X1900 XT CrossFire Edition – в $599.

Прежде чем перейти к детальному тестированию нового графического решения от ATI, давайте разберёмся в сходствах и отличиях новоявленной серии Radeon X1900, носившей ранее рабочее название ATI R580, по сравнению с предшественниками – GPU серии Radeon X1800 (R520). Особенно смущает тот факт, что чипы Radeon X1800 были представлены совсем недавно, в октябре - см. наши материалы на эту тему:

• X1000 - новое поколение графики ATI
• Тест новейшего видеоускорителя ATI X1800XL
• Флагман ATI - Radeon X1800XT .

Давайте посмотрим ключевые спецификации чипов серии Radeon X1900:

• Полноценная поддержка шины PCI Express X16
• Полная поддержка Microsoft DirectX 9.0 Shader Model 3.0
• Восемь вертексных процессоров
• Сорок восемь конвейеров обработки пиксельных шейдеров (пиксельно-шейдерных процессоров). Для сравнения: 16 - у X1800 (R520), 8 - у X1600 (RV530), 4 - у X1300 (RV515)
• Шестнадцать текстурных блоков (TMU, Texture Mapping Unit)
• 256 Мб или 512 Мб (до 1 Гб) 8-канальной графической памяти GDDR3 (с перспективой поддержки GDDR4).
• Внутренняя 512-битная кольцевая шина памяти, 256-битный интерфейс (используется 8 чипов 512-битной памяти GDDR3); программируемая логика арбитража, новый дизайн ассоциативного текстурного, цветового и Z/stencil кэшей, иерархический Z-буфер, Z-компрессия со сжатием без потерь (до 48:1), быстрая очистка Z-буфера
• Оптимизация производительности для дисплеев с большим разрешением, включая широкоформатный режим HDTV
• Декодирование всех форматов DTV/HDTV
• Технология SmoothVision
• Режимы AA - 2x/4x/6x, со сжатием без потерь при соотношении до 6:1 во всех разрешениях
• Режимы анизотропной фильтрации (Anisotropic Filtering) - 2x/4x/8x/16x
• Адаптивное попиксельное преобразование
• Ultra-Threaded Shader Engine - многопоточная обработка данных, одновременно до 512 пиксельных тредов, полноскоростная обработка 128-данных с плавающей запятой
• Улучшенный механизм предсказания ветвления и обработки тредов
• До 1536 инструкций за проход
• Поддержка обработки текстур с высоким разрешением (до 4k x 4k)
• Текстурное сжатие с 64-битной FP точностью, включая 3Dc+
• Высококачественная 4:1 компрессия для нормального и освещённого текстурирования (normal and luminance mapping)
• Поддержка OpenGL 2.0
• High Dynamic Range (HDR) рендеринг

Итак, главное преимущество новой серии графических чипов Radeon X1900 - в невиданном доселе количестве пиксельно-шейдерных процессоров, число которых увеличено до сорока восьми, что позволяет использовать возможности DirectX 9 API и Shader Model 3.0 на полную мощность. Техпроцесс, примененный при производстве Radeon X1900, остался прежним – 90 нм, количество транзисторов по сравнению с Radeon X1800 увеличилось примерно на 20%. Остальные ключевые нововведения были впервые реализованы в серии Radeon X1800, включая Ultra-Threading, HDR с AA, Avivo и пр.

Для того чтобы наглядно показать усложнение архитектуры модуля пиксельно-шейдерной обработки в чипах Radeon X1900, приведу два слайда, на верхнем из которых – пиксельно-шейдерный движок X1800, на нижнем - X1900.

На практике организация архитектуры шейдерного движка X1900 осталась той же, 48 пиксельных процессоров чипа организованы в группы по четыре ядра (ATI Quad-pixel Shader Core), плюс массив регистров общего назначения, шестнадцать блоков адресации текстур и распределительный Ultra-Threading процессор. С той лишь разницей, что в чипе X1800 было 16 пиксельных процессоров.

Каждый пиксельно-шейдерный процессор чипа Radeon X1900 может исполнять от одной до пяти шейдерный инструкций за такт в различных ALU. Выделенный модуль анализа ветвлений предназначен для контроля загрузки потоков инструкций. Каждый текстурный модуль и блок адресации текстур, загрузка которых управляется распределительным Ultra-Threading процессором (Ultra-Threaded Dispatch Processor) может обрабатывать до четырёх текстурных выборок за такт.

Примененная в Radeon X1900 архитектура полностью ассоциативного кэша полностью копирует функции, реализованные в Radeon X1800, обеспечивая выборку из любого места внешней памяти, что значительно эффективнее использовавшихся ранее архитектур прямой адресации (Direct Mapped) и N-стороннего (N-Way) ассоциативного кэша. Текстурный, цветовой, Z и Stencil кэши также обладают полностью ассоциативной структурой.

Для облегчения процесса динамического ветвления и увеличения производительности технологии теневого рендеринга, в чипах Radeon X1900 используется новая функция текстурного сэмплирования под названием Fetch4. Суть технологии Fetch4 заключается в использовании того, что текстуры являются по сути наборами информации о цветовых данных точки, каждая состоит из четырёх компонентов - Red, Green, Blue и прозрачность (Alpha). Текстурные блоки таким образом, спроектированы для одновременного моделирования и фильтрации всех четырёх компонентов текстурного адреса. Таким образом, за счет технологии быстрого управления потоком данных Ultra-Threading и функции подбора текстур Fetch4 чипы Radeon X1900 могут обеспечить вывод мягких оттенков быстрее, нежели традиционная технология теневого текстурирования.

Наконец, больной для многих вопрос – поддержка высоких разрешений в играх. Чип Radeon X1900 обладает на 50% большим объемом памяти для Hierarchical Z, нежели его предшественник Radeon X1800, что поможет сохранить высокую производительность при высоких разрешениях экрана. Судя по спецификациям, чипы Radeon X1900 будут без проблем справляться с поддержкой разрешений 1920 x 1200 (WUXGA), 2048 x 1536 (QXGA), вплоть до 2560x1600 (WQXGA).

Итого: 48 пиксельно-шейдерных процессоров, технология Fetch4 и улучшенная техника работы Hierarchial Z для работы с высокими разрешениями экрана – вот основные нововведения, реализованные в чипах серии Radeon X1900. За подробностями, унаследованными Radeon X1900 от своих предшественников серии X1000, отсылаю любопытного читателя к базовому материалу по этой теме - X1000 - новое поколение графики ATI.

Насколько удачным получился чипRadeon X1900 и что из него можно выжать, вы узнаете на следующей странице.