Hlavní stránka Hardware Grafické karty Radeon X1800 - architektura čipu R520
Radeon X1800 - architektura čipu R520
autor: Petr Štefek a Jiří Souček , publikováno 7.10.2005
Radeon X1800 - architektura čipu R520

Společnost ATi konenčně uvedla dlouho očekávanou sérii Radeonů X1000 a my se na ni dnes podíváme trošku blíže a vysvětlíme si některé její výhody a nevýhody oproti konkurenční architektuře nVidie a jejímu čipu G70. Na recenzi výkonu nového Radeonu si ještě budete muset nějaký ten den počkat, protože naměření tak velkého kvanta dat trvá delší dobu než u běžné recenze. Ale již dnes mohu prozradit, že se je opravdu na co těšit.


Radeon X1800 - architektura čipu R520

Po dlouhém otálení ATi konečně uvolnila nové série Radeonu X1000, které nás budou provázet napříč celou nabídkou ATi od segmentu low-endu až po high-end. Série X1800 je určena pro high-endový segment a jsou v ní oficiálně pouze dva modely těchto karet. Není vyloučeno, že časem přibudou další modely s jedním vypnutým výpočetním blokem nebo nižšími frekvencemi.

Vše se točí kolem nového jádra R520, které je použito  na všech high-endových kartách ATi Radeon X1800. Nové jádro provázely od počátku problémy s výtěžností. ATi zvládlo nový 90nm výrobní proces na ostatních jádrech poměrně dobře (C1, RV530 a RV515), ale samotné high-endové jádro R520 ne a ne splnit očekávání vysokých frekvencí. Tento problém byl způsoben především v TSMC, kteří nebyli schopni zajistit dostatečnou výtěžnost a ATi se proto obrátilo i na UMC, které podle prvních informací bude rovněž vyrábět čipy pro společnost.

Další produktové řady ATi mají označení X1600 a X1300. Řada X1600 je specifická tím, že její jádro RV530 je derivací teprve připravovaného jádra R580 a má poněkud jiné vnitřní uspořádání. R580 bude ještě o něco blíže architektuře čipu ATi Xenos s unifikovanou architekturou. Série X1300 je založena na čipu RV515, který je v podstatě 1/4 jádra R520. Tyto série si rozebereme hned po recenzi Radeonu X1800.

Poznámka: Uživatelé často spekulují o tom, že ATi nechtěla uvést čip podobný C1 (Xenos - Xbox 360) i na PC pouze z marketingových důvodů. Pravda ovšem je, že ve stávající verzi DirectX není pro unifikovanou architekturu místo. Tato vymoženost bude pro PC dostupná až v následující verzi DirectX 10. Pravděpodobně se bud jednat o jádro R600. Nvidia je rozhodnuta vydat se v budoucnu podobnou cestou.

Karty řady X1800:

  • Radeon X1800XT - karta má k dispozici novější respin (5) jádra R520, které je schopno pracovat na vyšších frekvencích než starší respin (4), který je použit u Radeonu X1800XL. Čip obsluhuje 512MB GDDR, kterou tvoří 8 512Mbitových čipů s časováním 1.2ns, což znamená, že mají rezervu oproti stanovenému taktu 1500MHz ještě 100MHz. Podpora DirectX 9.0c je již samozřejmostí. Samotné jádro pracuje na frekvenci 625MHz a rezerva pro přetaktování tady podle prvních zkušeností ještě je.

  • Radeon X1800XL - je levnější a slabším bratříčkem Radeonu X1800XT. V tomto případě ATi sáhlo k pouhému snížení taktů, aby tak mohlo využít i čipy, které neobstojí u Radeonu X1800XT. Karta má k dispozici opět 512MB GDDR3 s časováním 1.4ns a opět se jedná o 512Mbitové čipy. Paměti pracují na taktu 1000MHz, což je hluboko pod možnostmi použitých paměťových čipů. Jádro pracuje na frekvenci 500MHz a má stejný počet "pipelines".

 

Radeon X1800 - architektura čipu R520
Referenční karta Radeon X1800XT

Podle prvních benchmarků je jasné, že mezi kartami Radeon X1800XL a Radeonem X1800XT je docela podstatný rozdíl ve výkonu, který často neodpovídá zmenšených frekvencím. Podle všeho by se mohlo jednat o problém ovladačů nebo opravdu velkou limitací R520 paměťovou propustností.

Specifikace dnešního a minulého high-endu:

 Radeon X850XT PEGeForce 7800GTXRadeon X1800XTGeForce 6800Ultra
VPUR480G70R520NV45
Výrobní proces0.13 µm TSMC0.11 µm TSMC0.09 µm TSMC (?) 0.13 µm TSMC low-k 
Technologie čipu256-bit256-bit256-bit256-bit
Počet transistorů160 milionů302 milionů320 milionů222 milionů
Paměťová sběrnice256-bit DDR
(I - III)
256-bit DDR
(I - III)
256-bit DDR (I - IV)256-bit DDR
(I - III)
Paměť512 MB256 MB512 MB512 MB
Takt čipu540 MHz430 MHz625 MHz400 MHz
Takt pamětí590 MHz
(1180 DDR)
600 MHz
(1200 DDR)
750 MHz
(1500 DDR)
550 MHz
(1100 DDR)
Paměťová propustnost37. 8GB/s38.4 GB/s48 GB/s35.2 GB/s
Fill-rate (single-texturing)8600 Mpixel/s6900 Mpixel/s10000 Mpixel/s6400 Mpixel/s
Fill-rate (multi-texturing)8600 Mtexel/s10300 Mtexel/s10000 Mtexel/s6400 Mtexel/s
Vertex Shader6886
Počet Pixel Pipelines16241616
Počet TMU16241616
Vertex Shader verze2.0 (b)3.03.03.0
Pixel Shader verze2.0 (b)3.03.03.0
DirectX9.0 b9.0 c9.0 c9.0 c
AntiAliasing2-4x RGMS
6x Sparse
2-4x RGMS
2x OGSS
2-4x RGMS
 6x Sparse
2-4x RGMS
2x OGSS
AA specialityTemporal AA,
Centroid Sampling
kombinace SS+MSTemporal AA,
Centroid Sampling
kombinace SS+MS
Integrované RAMDACy2x 400MHz2x 400MHz2x 400MHz2x 400MHz
Další technologie3Dc Compression
Temporal AA
UltraShadow
Transparent AA
Intelli Sample 4.0
3Dc Compression
Temporal AA Adaptive AA
3Dc Compression
Temporal AA

 

Architektura řady X1000

Radeon X1800

Celá série je založena na jádru, které má označení R520 a jeho výroba je uskutečňována 90nm výrobním procesem, což zaručuje menší spotřebu materiálu a vyšší frekvence samotného VPU. R520 obsahuje přibližně 320 miliónů tranzistorů, což je ze všech grafických čipů absolutně nejvíce (G70 má 302 miliónů tranzistorů). Přes vyšší počet tranzistorů je R520 menší než G70 (110nm) právě díky 90nm technologii.

Radeon X1800 - architektura čipu R520
Jádro R520

Podle průřezu jádrem je skutečně vidět 4 fyzické "quad core" umístěné v různých částech čipu. Pro ilustraci jsou vybarveny barevně (obrázek převzat z http://www.cupidity.f9.co.uk/). Z toho plyne, že paralelizace je u toho čipu mnohem menší než u předchozích generací.

Radeon X1800 - architektura čipu R520
Jádro R520 - vybarvená čtveřice "quad core"

Samotná architektura je značně odlišná od toho, co známe z minulých sérií Radeonů či GeForce. Je to spíše takové malé přiblížení unifikované architektuře ATi Xenos z Xboxu 360. Neinformovaný člověk by mohl být zaskočen tím, že R520 má pouze 16 pixel pipelines, což je však velmi zavádějící, protože právě čast pro zpracování pixelů je řešena velmi novátorský způsobem, který je vysvětlen v samostatné kapitole.

Radeon X1800 - architektura čipu R520
Architektura jádra R520

Novotou je také zánik ROP jednotek tak jak je známe z dřívějších architektur. Ty jsou teď nazvány Render Back-End a jsou schopny zpracovat více operací v jednom taktu. Tato jednotka (integruje více jednotek ROP) je zodpovědná za zpracování FSAA, kde se u ATi můžeme setkat s variantami MSAA s programovatelnou mřížkou. Více v kapitole o anti-aliasingu.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
238 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 111.8Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.