Radeony HD4800 - mainstreamové dělo přichází! | Kapitola 2
Seznam kapitol
Naše prvotní "preview" výkonu Radeonu HD4850 vás mělo navnadit na doplněnou druhou část článku. Dnes je oficiální datum uvedení nových karet, a proto vám slíbené pokračování právě nabízíme. V testu se nově podíváme na technologické novinky, a na závěr také na výkon dvojice Radeonů v zapojení CrossFire.
S novými grafikami přichází také vysoký výpočetní výkon vnitřních SP procesorů. AMD/ATi jde v podstatě stejnou cestou jako NVIDIA, kdy grafická karta kromě vysokého herního výkonu nabízí také velký potenciál ve výpočetních operacích. Vysoký počet stream procesorů je možné využít k počítání fyziky ve hrách, k ultra rychlému převodu videa skrze GPU, pro distribuované výpočty a pro vědecké účely. Na tomto druhotném využití výkonu grafických karet se vzácně shodli oba hlavní výrobci, a je zřejmé že tudy se bude vývoj dále ubírat.
Radeon HD4850 a HD4870
Jako první z řady HD4800 přichází na trh dvojice karet střední, a střední vyšší třídy. Obě karty používají stejné jádro GPU RV770. To v sobě ukrývá 800 stream procesorů, což činí proti minulé generaci HD3800 početní nárůst o více než 150 procent. Sběrnice pamětí je stále 256-bitová, ovšem paměťový řadič byl vylepšen a je efektivnější (podrobněji až dále). Hlavní rozdíl, je v použitých modulech pamětí. Levnější Radeon HD4850 bude vybaven GDDR3 moduly, dražší verze ponese žhavou novinku - GDDR5.
Na obrázcích se podívejme na oba modely. Model Radeon HD4850 je určen cenově do střední nižší třídy, výkonem ale dosahuje k mnohem vyšším metám. Cena 4000Kč s DPH, z něj dělá nejvýkonnější kartu za tuto cenu na trhu. Výkonnější model Radeon HD4870, bude stát minimálně 6000Kč s DPH (GDDR5 jsou velmi drahé), a zařadí se tedy do vyšší třídy, kde se nyní pohybuje GeForce 9800 GTX a Radeon HD3870X2 (obě karty budou méně výkonné). Radeon HD4870 se tedy stane králem tohoto segmentu, kde mu bude výkonem sekundovat GeForce GTX 260, s cenou 8000Kč.
Specifikace
Nové karty se liší pouze paměťmi a frekvencemi. Levnější Radeon HD4850 bude taktován 625MHz pro jádro, a 2000MHz pro paměti GDDR3. Rychlejší karta Radeon HD4870 je osazena mnohonásobně rychlejšími GDDR5 na sotva uvěřitelném taktu 3600MHz. Jádro bude tikat na 750MHz. Všechny ostatní parametry mají karty společné, kromě požadovaného napájení - Radeon HD4850 si vystačí s jedním 6pinem, Radeon HD4870 potřebuje dva.
Chlazení je samozřejmě také jiné, výkonnější model je vybaven dvouslotovým chladičem. Spotřeba karet se liší o 50W, úspornější je samozřejmě levnější karta. Ceny jsou v tabulce, a jsou pouze orientační - nevěřím ale, že by se dražší model prodával pod 6000Kč s DPH. AMD/ATi chce také konečně utržit pořádný peníz, a teď má jedinečnou příležitost. Karta bude mít jistě vysoké prodeje, protože v segmentu 6000Kč se výkonnější produkt pořídit nedá. Pojďme se tedy nyní podívat na hlavní přednosti Radeonů řady HD4800.
Technologický náskok
ATi a její grafické akcelerátory, byly vždy technologicky vepředu a i zapřísáhlí fandové "tábora zelených" musí tento fakt akceptovat. Spoustu věcí, které nám dnes u grafických karet připadají běžné, mají na svědomí právě inženýři ATi. Na poli inovací a technických novinek byla kanadská společnost vždy "lídr" a svou pozici si stále zachovává, o čemž svědčí i spousta novinek v jádru RV770.
Série grafik řady Radeon HD4800 byla vytvořena dle několika hledisek. Vysoký počet stream procesorů a enormní matematický výkon jádra posouvají kartu dál, než jen pro hraní her. Největší důraz je ale kladen na poměr ceny a výkonu, a tento aspekt se ATi velmi povedl. Za akceptovatelnou cenu získáme opravdu vysoký výkon.
Úsporný výrobní proces, vysoké poměry výkonu k ceně a velikosti čipu, dělají z nových grafik velmi výhodná řešení pro mnoho oborů činnosti. Několik nejpodstatnějších vlastností a novinek si přestavme blíže:
TeraScale Graphic Engine
Grafické jádro GPU v nových grafikách již není pouze primitivní "zobrazovač pixelů". Díky obrovskému počtu jednoduchých SP procesorů je jeho využití širší. Výkon těchto "procesorů" můžeme využít pro vytváření obrazu na monitoru, stále nám ale zbude dostatek nevyužitého výkonu pro další operace. Je možné například počítat herní scénu, zároveň s reálnou fyzikou a podobně. Stejný trend zaujali oba výrobci, grafické karty dneška už nejsou jen herní stroje, ale malé superpočítače využitelné v mnoha operacích. ATi své grafické jádro nazývá TeraScale Graphic Engine.
GDDR5
Pozici technologického "lídra" ATi upevnilo použitím extrémně nových (a nikde dosud nepoužitých) grafických pamětí GDDR5. Jak ukazuje malý graf, propustnost těchto modulů je 3 x vyšší než mohou mít GDDR3. Zda se tento fakt nějak výrazně projeví na výkonu uvidíme až s příchodem karty Radeon HD4870. K výhodám a nevýhodám těchto pamětí se ještě vrátíme v příští kapitole.
Větší výkon pro vyhlazování
Díky mnoha vylepšením v grafickém jádru, kde podstatně stoupl počet stream procesorů a tím také razantně i výkon, je výkon nových karet mnohem vyrovnanější. Výrobce tvrdí, že nové Radeony se již nezaleknou ani vysokých nastavení vyhlazování, které se na poklesu výkonu projeví jen minimálně. Naše testy v první části to potvrzují, zapnuté vyhlazování ve většině her již není pro Radeony HD4800 žádný problém.
DirectX 10.1
Rozšíření DirectX 10.1 podporují pouze grafické karty ATi. Konkurenční NVIDIA implementaci zatím zcela odmítá, byť alespoň základní rozšíření DX10.1 není tak velkým problémem do jádra přidat. Obecně jsou ale stále hry pro DX10 na okraji zájmu, a pokud se masově neprosadí základní DX10, není snaha o vyšší specifikace v podstatě nutná. To nic nemění na skutečnosti, že některé budoucí DX10.1 tituly, mohou být na kartách ATi, graficky hezčí a svižnější.
Fyzika skrze GPU
Konkurence ze Santa Clary, přinesla počítání reálné fyziky skrze GPU standardu PhysX. To si již nyní můžete vyzkoušet sami ve hře Unreal Tournament 3, protože ovladače pro nové grafické karty s plnou podporou PhysX skrze GPU, jsou veřejně dostupné. ATi pro svou fyziku neměla mnoho na výběr, a tak se rozhodli pro jediný konkurenceschopný systém - havok. Služeb tohoto enginu využívají stovky současných her, z větší části ale tento systém potřebuje pro svůj chod výkon procesoru, ne grafické karty. Před tvůrci je ještě dlouhá cesta, než budou moci říci, že fyziku havok ve hrách počítá z větší části grafická karta.
CrossFire X
Škálování výkonu s dalšími připojenými grafickými kartami, by mělo být proti minulé generaci mnohem vyšší. Graf ukazuje nárůst výkonu jedné karty, dvou a čtyř. Bohužel realita je jiná, jak ukazují první testy, tak škálování se třemi a čtyřmi Radeony v CrossFire X je tragédie a výkon je nižší než s jednou kartou! V různých hrách také toto řešení nefunguje vůbec. Dokud nebudou existovat skutečně vyladěné ovladače, tak tato tabulka neplatí.
Využití výkonu GPU k výpočtům
Proti minulé generaci grafických karet narost výpočetní výkon úměrně nárůstu stream procesorů. Díky různým optimalizacím se v některých operacích výkon ale zvýšil vícenásobně. Graf ukazuje, jak v kterých výpočtech narostl výkon karet řady HD4800. Využitelnost tohoto výkonu je široká, stále je ale v počátcích. Oba majoritní výrobci grafických karet nabízejí tuto možnost pro své karty, NVIDIA je v praktickému využití dále. Její CUDA je celkem úspěšná, byť zatím těžko použitelná.
Stále je ale použitelnější než nástroje pro karty Radeon, kde je programování aplikací velmi složité. Příkladem budiž přeprogramování klienta Folding@home z jádra RV670 na RV770, které i přes již delší trvání stále není hotové. Časem se ale jistě dočkáme novějších a využitelnějších možností využití výkonu GPU.
Vyšší poměr ceny k výkonu
Výkon nových karet velmi narostl, ale jádro se zvětšilo pouze nepatrně. To způsobilo gigantický nárůst poměru výkon/plocha čipu. Díky agresivní cenové politice, je také poměr cena/výkon mnohem zajímavější. Tentokrát to ATi vyhrává na celé čáře. Za podobný peníz, zkrátka stejný výkon konkurence nenabízí (zlevnění GeForce 9800 GTX se u nás dosud neprojevilo). Z ATi, krále mainstreamu se stává také vítěz ve vyšší střední třídě.
Přehrávání a převod HD videa
Akcelerace HD videa byla kvalitně provedena již v předchozí generaci karet HD3800. Zde ale dochází ke změně v koncepci zpracování videa a jeho zobrazení. Na starších kartách šel obraz na monitor skrze UVD čip, který se staral o všechny funkce obrazu. Vzhledem k možnosti využití výpočetního výkonu stream procesorů, jde Radeon HD4800 dále - obraz prvotně zpracuje UVD2 čip, post efekty a další vylepšení ale již obstarají právě stream procesory. Výkon je dostatečný pro dva HD video streamy najednou, včetně náročných vylepšení obrazu.
Aby nevyšel výkon stream procesorů vniveč i při přehrávání klasických DVD disků, umí nové Radeony "upscalovat" (přepočítat na vyšší rozlišení) jakékoliv MPEG2 video. Spolu s pokročilými filtry se nové Radeony HD4800 posouvají dále ke kvalitnějšímu zážitku při sledování filmů.
Druhé využití je zřejmé, a dalo se očekávat. Nové Radeony také budou umět použít výkon GPU pro převod videa v extrémně krátkém čase. Proti dvoujádrovému procesoru ukazuje graf až 19x rychlejší převod plného HD videa. Mnozí si jistě vzpomenou, že toto už ATi jednou nabízeli - AVIVO enkodér ale nikdy nedotáhli do finální verze. V prvé řadě se s akcelerací videa setkáme v produktech Adobe, a časem určitě i v aplikacích pro širší veřejnost.
ATi PowerPlay
S novými kartami přichází i zdokonalený systém spotřeby. Karty HD4800 umí omezovat frekvenci jádra (různých jeho částí), pamětí a také sběrnice PCI Express. Vše je řízeno hardwarově kontrolérem zabudovaným na kartě, ovladače budou mít na funkce minimální vliv. Nové karty mají dvakrát vyšší poměr výkonu/Watt, než měly Radeony HD3800. Což ale není dosaženo nižší spotřebou (ta je paradoxně vyšší) ale vyšším výkonem nových karet.
Shrnutí všech důležitých vlastností
Na závěr této kapitoly se ještě podívejme, co tedy všechno nové grafické karty nabízí v přehledných bodech:
- TeraScale Graphic Engine - Jádro GPU je "superpočítač" s 800 stream procesory, to znamená vysoký výkon ve hrách, spolu s dostatkem výkonu pro souběžné výpočetní operace.
- Vylepšené vyhlazování - Vysoký surový výpočetní výkon znamená menší dopady na výkon při zapnutém vyhlazování obrazu.
- DirectX 10.1 - Nové karty budou připraveny na moderní herní tituly postavené na této verzi API. Výrobce je již dnes připraven pro hry budoucnosti.
- CrossFire X - Škálování výkonu s další kartou by mělo být efektivnější, než u karet minulé generace. Zatím to ale nefunguje jak má, je nutné počkat na odladění ovladačů.
- PCI Express 2.0 - Vyšší přenosové pásmo je důležité pro moderní hry, kde jsou přenosy textur a dat mezi kartami a systémem velmi intenzivní.
- Akcelerace fyziky - Stejně jako konkurence, budou časem karty Radeon schopné akcelerovat přes své stream procesory herní fyziku - tím se ulehčí hlavnímu procesoru počítače.
- UVD 2 - Nový dekodér videa podporuje stávající formáty, včetně HD videí. Umí na videa aplikovat efekty pro vylepšení obrazu, a zlepšit také klasická DVD přepočítáním na vyšší rozlišení. Najdeme zde také dvojici kontrolérů zobrazení, je možné provozovat dva monitory s kompletně rozdílným nastavením bez problémů.
- HDMI se zvukem - Jak je již u posledních řad karet Radeon, je v HDMI výstupu integrován také zvuk. Konkurence musí stále zvuk na své karty přivádět externě, u karet ATi to není potřeba.
- Nové úsporné technologie - Díky vylepené správě a monitoringu částí karty, je možné různé části vypínat nebo výrazně snížit jejich takt. To by mělo snížit spotřebu ve všech režimech použití, režimy jsou dynamické. Vysoké provozní teploty a takty tomu ale moc neodpovídají.
- GDDR5 - Extrémně vysoká propustnost těchto nových pamětí by měla zcela eliminovat úzkou sběrnici pamětí.
- Využití GPU pro výpočty - Výkon stream procesorů je možné využít pro vědecké výpočty (karta zvládá výpočty s 64-bitovou přesností). Jak prvního se dočkáme opět klienta pro Folding@home.
- Převod videa přes GPU - Časem budou uvedeny programy pro převod videa skrze GPU, což je mnohonásobně rychlejší než převod CPU. Jako první se objeví plugin pro Adobe Premiere.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
