ATI Radeon X800 XT (R420): Extreme force

Введение

Помните, сколько было баллов на самых быстрых VGA на момент выхода 3DMark2003? Я тоже не помню. Помню только, что мало. Так мало, что игроки всех стран чуть ли не предали этот тест анафеме. По крайней мере, предметом спортивного соревнования он так и не стал. Теперь станет - и R420 и NV40 единым махом легко и свободно перемахнули за психологически важный барьер в 10000 марков.

Проделав все тесты и, наконец, засев писать этот обзор, отчетливо понял, что кликнув на текст с интригующим названием "ATI Radeon X800 XT (R420): секретное оружие" читатель преследует всего одну лишь цель - выяснить "так кто же, елки-моталки, победил на этот раз?" И вам совершенно не хочется пролистывать десяток страниц обзора, читая 50 kb текста. Уважим нетерпеливых и, в нарушение всех правил и традиций жанра трагедии, раскроем карты во втором абзаце:

Полегчало? :-) Наверное, не всем. Особенно должны расстроиться те, кто недавно купил Radeon 9800XT или GeForce FX5950Ultra. Как и было обещано, сегодняшние новинки действительно демонстрируют двукратный отрыв от вчерашних чемпионов по той же цене в 500$.

Графический чип ATI R420

Чип R420 первый в линейке Hi-End чипов от ATI, изготовленный по технологии 0,13 микрон на литографических мощностях тайваньской компании TSMС (Taiwan Semiconductor Manufacturing Сompany), ранее ATI вволю тренировалась на более простых RV360, ожидая удешевления технологии производства.

ATI R420
Изготовлен в первую неделю апреля 2004-го года.

Обзоры ATI X800: (опубликованы 4 мая `04) [H]ard OCP.com iXBT TechReport Hardware Analysis NeoSeeker Driver Heaven Ascully Anandtech HotHardware PC Perspective Bjorn3D Lost Circuits Beyond3D Gamers-Depot

Разместить 160 млн транзисторов, из которых состоит R420, не сильно увеличивая площадь кристала по технологии 0,15 микрон, физически невозможно - переход на 0.13 был неизбежен. Этот переход ATI во многом оплачен потом и кровью ее конкурента, компании NVIDIA, которая начала свои эксперименты на размерах 0.13 с выпуска NV30 на тех же площадях TSMC еще летом 2002-го года, когда только была построена первая тайваньская линия этого техпроцесса. Новый техпроцесс - это семь кругов ада, которые и прошла NVIDIA, а когда окончательно устала, то перебросила производство своих чипов на мощности IBM и всё началось сначала (сейчас снова переводит в TSMC).

Для чипов компании ATI такой срочный переход не был столь критичен. В их ядре R300 (который послужил основой для последующего R360 и нынешнего R420) было меньше транзисторов (115 млн), благодаря оптимальной архитектуре чипа. И эти транзисторы вполне умещались в разумные размеры кристаллов, изготовленных по по технологии 0,15 микрон. А вот NVIDIA в эти размеры хронически не укладывалась, начиная с архитектуры первого чипа FX, оттого и все их страдания со срочным поиском самого современного техпроцесса.

Архитектура видеочипа "коренным образом" меняется редко. И ждать каждые 9 месяцев абсолютно нового чипа более чем наивно. Как и наивно думать, что одна и та же команда инженеров, закончив один проект, принимается за следующий чип. НИЧЕГО ПОДОБНОГО. Что ATI, что NVIDIA имеют как минимум по три таких команды - одна разрабатывает текущий чип, заявленный в роадмапах, вторая следующий, а третья думает на много лет вперед...

Так что, закончив R300 (Radeon9700 Pro), сразу же начали разработки по увеличению кол-ва пиксельных и вершинных конвееров на основе этого удачного ядра. Почему все время упоминается R320? Всё просто - до его появления ATI висел на волоске, hi-end ускоритель ATi Radeon 8500 по производительности противостоял только лишь самой дешевой Ti4200 ($200), продажи упали ниже уровня моря, прибыли не было - одни убытки, а кол-во выпускаемых нижних чипов и карт зашкалили все разумные пределы, для каждой карты приходилось поддерживать собственный драйвер, маркетинговый отдел, похоже, возглавляли выпускники ЦПШ (церковно-приходское училище), а руководство каждый день развлекалось тем, что отмечало на доске оставшуюся сумму на счетах компании. Денег оставалось мало.

Все было брошено на последний шанс - разработку нового чипа - R300. Если сейчас заставить Intel разработать новую архитектуру процессора для массового рынка - благосостояние Intel сильно пошатнется. Стоимость разработок каждого следующего продукта Intel, AMD, ATI и NVIDIA сейчас зашкаливает за все разумные пределы. И если нашему правительству назвать эти суммы - они позеленеют от жадности и утопятся от горя.

Блок-схема R300

Поэтому, говоря, что компания ATI и NVIDIA "выпустили новые чипы", необходимо четко понимать что же в них нового... Новизна бывает разной. Архитектуру отработанного до последней извилинки чипа сейчас уже менять никто не решится - денег не хватит. Поэтому, речь может идти только либо о добавлении нового технологического функционала, в некоторой степени разгона ядра, оптимизации конвееров и... самое кардинальное - увеличении их кол-ва.

Блок-схема R360

Все блоки, подвергшиеся изменению, помечены красным цветом. Шесть блоков вершинных программ (вместо старых четырех) теоретически готовят 750 миллионов полигонов в секунду, для сравнения - NV40 демонстрирует 600 миллионов полигонов в секунду за счет меньшей частоты работы чипа.

А 16-ть пиксельных конвееров (вместо старых восьми) способны обрабатывать параллельно до 80 шейдерных инструкций за такт с производительностью 192GigaFLOP c теоретическим филрейтом более чем 8,8 гигапикселей в секунду.

Документация (PDF): Architecture_Final.zip Memory_Final.zip 3Dc_Presentation_Final.zip EvaluatingPerfomrance_Final.zip PCI_Express_Final.zip

Конвеер пиксельного шейдера состоит из двух векторных и двух скалярных ALU. Плюс однин адресный ALU и специальный блок F-Buffer, отвечающий за обработку длинных шейдеров OpenGl.

Изюминкой технологии R420 является полная масштабируемость процессора и возможность создания как 16-ти, так и 8-ми и 4-х конвеерных конфигураций пиксельного конвеера для процессоров всех рыночных ниш.

Полное описание архитектуры процессора займет не один десяток страниц и достойно отдельного разговора, а интересующимся даём ссылку на PDF-файл Architecture_Final.zip (1 мб).