Radeon R700

Radeon R700
Specifikace
Řada graf. karet:	Radeon HD 4000
Vydáno:	2008
Navrhl:	AMD
Vyrobil:	TSMC
Vydal:	AMD
DirectX:	10.1
OpenGL:	3.3
OpenCL:	Nepodporuje
Vyšší třída:	RV770, RV790
Střední třída:	RV730, RV740
Nižší třída:	RV710
Předchozí řada:	R680
Následující řada:	R800
Frekvence:	850 MHz
Proces:	40 a 55 nm
Tranzistorů:	1 miliarda
Plocha:	282 mm2

Radeon R700 je inženýrské označení pro GPU vyvíjené firmou AMD a je pájen na grafické karty řady Radeon HD 4000. Jádro RV770 bylo uvedeno na trh 25. června 2008, RV710, RV730, RV740, RV770 LE a RV790 XT byly vypuštěny později. Jádro je vyrobeno 55 nm technologií stejně jako R680, ale s vyšší hustotou tranzistorů. Podporuje DirectX 10.1, Shader model 4.1 a OpenGL 3.3.

Byla zvýšena plocha o 33% a hustota tranzistorů o 7,7% u RV770 oproti RV670. U RV790 byly hodnoty o 47% a -2%. U RV740 byla zvýšena hustota tranzistorů o 62% oproti RV770, oproti RV670 to bylo o 74%.

AMD počítá hodně s technologií CrossFire (propojení více GPU). Už u této řady se snažila s ní počítat při návrhu.

Jádro

Stavba

Jádro staví na už starším, ale do budoucna prospěšném jádru R600 použitém na grafické kartě Radeon HD 2900 XT, která měla na svoji dobu některé velmi inovativní technologie, ale jako prodejní kus nebyla úspěšná jako třeba HD 3870 nebo jiné. ATI se povedlo vyvinout a AMD dále vylepšovat dost flexibilní jádro, které je velmi dobře modulovatelné a i řešení není špatné. Ale čím dál víc je orientována na technologii CrossFireX (propojení více grafických karet). Nejvyšší model RV770 XT obsahuje 800 5D unifikovaných jednotek, uskupených v 10 blocích a jádro dále obsahuje 40 TMUs jednotek a 16 ROPs jednotek. Unifikované shadery jsou taktovány stejně jako jádro, na rozdíl od čipů G80 (a jeho nástupců) firmy NVIDIA, které používají podstatně výše taktované unifikované shadery. Proto stejný počet jednotek se nerovná stejný výkon.

Reálně obsahuje nejvyšší verze jádra R700 pouze 160 unifikovaných shaderů, ale protože se skládá z 5 jednodušších jednotek, tak se většinou udává, že má 800 SP uspořádaných v 10 SIMD blocích. Nejvyšší verze obsahuje 956 milionů tranzistorů.

RV770 obsahuje 10 TMU, které umí obsloužit 4 adresy, 16 FP32 (floating-point) vzorků a 4 FP32 filtrovací funkce za 1 takt.

• 64bitové filtrování je proti R600 prováděno s poloviční rychlostí
• Dispatcher (UTDP) je vylepšen

RV790

Jádro RV790 obsahuje navíc Decap Ring, což je část okolo jádra pro lepší stabilitu jádra. Zvětšuje chladicí plochu a snižuje šum v jádru. Tato úprava si vyžádala 3 miliony tranzistorů navíc a plocha se zvětšila z 260 na 280 mm².

Typy

• RV710
  • nižší třída
  • TDP do 25 W
  • 55 nm proces, vyráběno u TSMC
  • 16 5D jednotek (80 SP)
  • 64bitová paměťová sběrnice
• RV730
  • nižší střední třída
  • TDP do 50 W
  • 55 nm proces, vyráběno u TSMC
  • 64 5D (320 SP)
  • 128bitová paměťová sběrnice
• RV740
  • střední třída
  • TDP do 80 W
  • 40 nm proces, vyráběno u TSMC
  • 128 5D jednotek (640 SP)
  • 128bitová paměťová sběrnice
• RV770
  • varianty: RV770 CE, RV770 LE, RV770
  • vyšší střední třída
  • TDP do 180 W
  • 55 nm proces, vyráběno u TSMC
  • 128, 160 5D jednotek (640/800 SP)
  • 128, 256bitová paměťová sběrnice
• RV790
  • vyšší střední třída
  • TDP do 180 W
  • 55 nm proces, vyráběno u TSMC
  • 160 5D jednotek (800 SP)
  • 256bitová paměťová sběrnice
  • vylepšené jádro RV770

Podrobnější info

• ¹ Zařazení je bráno v době vydání nebo po dobu kdy nebylo nic novějšího.
• ² Rozděleno na počet SM bloků v jádru, počet Shader jednotek v 1 SM bloku a počet jednotek v 1 Shader jednotce
• ³ GFLOPS = FMAD

Připojitelné rozhraní	Podpora API				Jádro
	DirectX	Shader model	OpenGL	UVD	SM bloky2
					Shader jednotky	Jednotek
PCIe 2.0 x16	10.1	4.1	3.3	UVD 2 UVD 2.2	16	5

Název				Vydáno	Modely karet	Část trhu 1	Jádro																	Frekvence (MHz)			Výkon										Paměťová část				TDP (W)
Jádro		Kódové označení					Počet jader	Proces (nm)	Počet tranzistorů (miliónů)	Plocha jádra (mm2)	SM bloky2		Shadery				TMU		ROP				Poměr jednotek	Čip	Paměti		Teoretický v Single Precision (GFLOPS)3		Fillrate								Paměť (MiB)	Typ pamětí	Propustnost (GB/s)	Šířka sběrnice (bit)	3D
											Počet		5D jednotek		Jednotek		Na jádro	Celkově	color ROP		Z/Stencil ROP				Reálná	Efektivní			Texture (GT/s)		Pixel (GP/s)		Z/Stencil (GSamples/s)		Propustnost geometrie (Mpolygon/s)
											Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově			Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově					Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově
RV710	-	-		30. září 2008	HD 4350	Nejnižší	1	55	242	73	1		16		80		8		4		16		4:2:1:4	575	500	1000	92		4,6		2,3		9,2		575		256 512 1024	DDR2	8	64	20
	-	-			HD 4550																			600	600	1200	96		4,8		2,4		9,6		600			DDR3	9,6		25
																									800	1600												GDDR3	12,8
RV730	Pro	-		10. září 2008	HD 4650	Nižší			514	146	4		64		320		32		8		32		8:4:1:4	600	500	1000	384		19,2		4,8		19,2		600		256 512 1024	DDR2	16	64	48
																								650	700	1400	416		20,8		5,2		20,8		650			GDDR3	22,4	128
																									900	1800												GDDR4	28,8
	XT	-			HD 4670	Střední																		750	900	1800	480		24		6		24		750		512 1024	DDR3	28,8		59
																									1000	2000												GDDR3	32
																									1100	2200												GDDR4	35,2
RV740		-		22. dubna 2009	HD 4770	Střední		40	826	137	8		128		640		32		16		64		8:2:1:4	750	800	3600	960		24		12		48		750		512	GDDR5	51,2	128	80
RV770	CE	-		10. září 2008	HD 4730	Střední		55	956	256	8		128		640		32		8		32		8:4:1:4	700	900	3600	896		22,4		5,6		22,4		700		512	GDDR5	57,6	128	110
																								750			826,3		24		6		24		750
	LE	-		21. října 2008	HD 4830	Střední													16		64		8:2:1:4	575	900	1800	736		18,4		9,2		36,8		575		512	GDDR3 GDDR4	57,6	256	95
	PRO	-		19. června 2008	HD 4850	Vyšší					10		160		800		40		16		64		10:2,5:1:4	625	993	1986	1000		25		10		40		625		512 1024 2048	GDDR3 GDDR4	63,55		110
	XT	-		25. června 2008	HD 4870	Vyšší																	10:2,5:1:4	750	900	3600	1200		30		12		48		750			GDDR5	115,2		150
	XT	R700		7. listopadu 2008	HD 4850 X2	Nejvyšší	2		2× 956	2× 256	10	20	160	320	800	1600	40	80	16	32	64	128	10:2,5:1:4	625	993	1986	1000	2000	25	50	10	20	40	80	625	1250	2× 512 2× 1024	GDDR3	2× 63,55	2× 256	250
				12. října 2008	HD 4870 X2																			750	900	3600	1200	2400	30	60	12	24	48	96	750	1500		GDDR5	2× 115,2		286
RV790	XT	-		2. dubna 2009	HD 4890	Vyšší	1		959	282	10		160		800		40		16		64		10:2,5:1:4	850	975	3900	1360		34		13,6		54,4		850		1024 2048	GDDR5	124,8	256	190
Jádro		Kódové označení		Vydáno	Modely karet	Část trhu 1	Počet jader	Proces (nm)	Počet tranzistorů (miliónů)	Plocha jádra (mm2)	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Poměr jednotek	Čip	Reálná	Efektivní	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Na jádro	Celkově	Paměť (MiB)	Typ pamětí	Propustnost (GB/s)	Šířka sběrnice (bit)	3D
											Počet		5D jednotek		Jednotek				color ROP		Z/Stencil ROP						Teoretický v Single Precision (GFLOPS)3		Texture (GT/s)		Pixel (GP/s)		Z/Stencil (GSamples/s)		Propustnost geometrie (Mpolygon/s)
											SM bloky2		Shadery				TMU		ROP						Paměti				Fillrate
Název							Jádro																	Frekvence (MHz)			Výkon										Paměťová část				TDP (W)

Programování pro GPU

AMD vyměnila uzavřený jazyk Close to Metal za jazyk OpenCL, který je otevřený standard.

GPU komunikace/propojení

GPU obsahuje komunikační port pro přímou komunikace s druhým GPU na PCB, který se jmenuje CrossFireX SidePort (zkráceně SIDEPORT). Díky němu nemusí zatěžovat čip PLX PEX 8647 pro PCI-E 2.0 16x. Ale je na výrobcích, jestli SIDEPORT zapojí a zatím nenašel uplatnění z důvodů nesnížení výkonu, ale v budoucnu by mohl mít větší využití. Je pouze u čipu RV770 a jeho variant.

Paměťový řadič na GPU

Paměťový řadič je až 256bitový. 1 ROPs jednotka je spárována s 16bitovou sběrnicí, díky tomu je u 256bitové sběrnice 16 ROPs jednotek, 128bitové sběrnice 8 ROPs jednotek a 64bitové sběrnice pouze 4 ROPs jednotky.

Byl změněn typ řadiče z interního ring bus na kombinovaný křížený a interní hub.

Řadič je uzpůsoben pro práci s DDR, DDR2, DDR3, GDDR3, GDDR4 a GDDR5, neboli umí pracovat se všemi DDR/GDDR variantami pamětí.

Při použití s GDDR5, které dosahují standardně taktů 3,6 GHz (4×0,9 GHz), se dostáváme na 115,2 GB/s, to by mělo stačit. Ale architektura pamětí by měla umožnit jít až k 5 GHz (4×1,25 GHz), kde se dostáváme k 160 GB/s. Do budoucna je GDDR5 prezentováno i ve spojení s 128bitovou sběrnicí pro postupné snižování cen, a to bychom měli 57,6 - 80 GB/s. Těchto přenosových propustností dnes dosahují karty střední třídy za použití GDDR3 (běžně 64 GB/s).

Multimédia

R700 čip má implementován UVD2 a díky tomu je schopen akcelerovat MPEG-2, H.264/MPEG-4 AVC a VC-1 s minimálním zatížením CPU. GPU je schopno za běhu upravovat kontrast, barvy a další složky videa.

Podpora

Podporuje DirectX 10.1, Shader model 4.1 a OpenGL 3.3. Čip podporuje sběrnici PCI-E 2.0 16x (je kompatibilní s verzí 1.1). Dále podporuje CrossFireX, který umožňuje zapojení až 4 čipů a teoreticky zvýšení výkonu až 4×, ale běžně to je zhruba do 2,5×.

Obchodní trh

Započatá agresivní politiky pro dosažení co nejnižších cen a co nejvyššího poměru výkon/cena stále platí. AMD se tak snaží získat větší část trhu. Ve 4Q 2008 byl podíl AMD na trhu prodejů zhruba 40 % v segmentu grafických karet do PC.

Jádra podrobně

Podrobně

• PCI-E x16 2.0 kompatibilní.
• Podpora DirectX 10.1.
  • Shader model 4.1
  • 32bitové filtrování textur v plovoucí desetinné čárce.
• Podpora OpenGL 3.3.
• Vyhlazovací funkce (Anti-aliasing).
  • Vícevzorkové vyhlazování (Multi-sample Anti-aliasing).
    • 2, 4, nebo 8 vzorků na pixel.
  • Až 12× volitelný filtr vyhlazování pro lepší kvalitu (CFAA = Custom Filter Anti-Aliasing).
  • Adaptive super-sampling a multi-sampling.
  • Korekce gammy.
  • Super AA (pouze v konfiguraci ATI CrossFireX™)
  • Všechny vyhlazovací funkce jsou kompatibilní s HDR renderováním.
• ATI PowerPlay™ technologie.
  • Pokročilá správa napájení pro optimální výkon a úsporu energie.
  • Pouze požadovaný výkon (Performance-on-Demand)
    • Neustále monitoruje vytížení GPU a dynamicky podle toho upravuje frekvenci a napětí podle nastavení uživatele.
    • Snižování frekvence jádra a pamětí.
    • Změna napětí.
  • Centrální správa teploty - senzor na čipu (on-chip) snímající teplotu GPU a udržující ji v optimálních hodnotách.
    • Většinou to je okolo 60-80 °C.

RV710

Základní parametry

• Podpora 1080p formátu
• UVD 2 (Unified Video Decoder 2)
  • Přebírá přehrávání videa z CPU na GPU a tím i zatížení CPU.
• HDMI
  • Podporuje poslední zvukové technologie, HDMI podporuje až 7.1 prostorový zvuk. Podporuje u xcYCC, která umožňuje využít širokou možnost barev s kompatibilním HDTV.
• Integrována DisplayPort technologie se zvukem
  • DisplayPort je inovativní digitální řešení, které podporuje poslední LCD technologie a grafiku.
• 80 stream zpracovávacích jednotek
  • Dostatek výkonu pro běžné programy a nenáročné hry.
• Rozšířené vyhlazování (AA) a Anizotropní filtrování (AF)
  • Vysoký výkon v anizotropním filtrování a vyhlazování (4x AA), vyhlazení hranatých hran a vytvoření grafiky z "reálného života", funguje od trávy po obličeje.
  • V reálu výkon v AA stačí pouze pro starší a méně náročné hry. Záleží hlavně na rozlišení.
• ATI CrossFireX™ technologie
  • Podporuje dobré škálování výkonu.
  • V praxi je výkon až 2,5x vyšší, záleží hlavně na enginu hry.
• Spotřeba do 20 W při plném vytížení
  • Ideální volba pro méně náročné práce.
• Dynamická správa napájení
  • Grafické karty HD 4350 obsahují funkci ATI PowerPlay™, která podle vytížení jádra upravuje napájení GPU, pro maximální šetření energie a snížení teploty.
• Využit energeticky efektivní výrobní proces
  • Druhá generace 55nm čipu využívá energeticky efektivní výrobní proces.
• Stabilita a Spolehlivost
  • ATI Catalyst software a ovladače jsou psány pro maximální stabilitu a spolehlivost.
• Inovativní technická podpora
  • Uživatelé s certifikovanými grafickými produkty (kartami) mají volný přístup k online databázi a technické podpoře

Požadavky

• Volný slot PCI Express® x16 na základní desce.
• Minimálně 300W zdroj nebo výkonnější, pro CrossFireX je potřeba minimálně 350W.
  • Na sestavě s malou spotřebou může stačit i menší zdroj.
• Certifikovaný zdroj je doporučený.
• Doporučeno minimálně 1 GB operační paměti.
  • Záleží na operačním systému a nárocích uživatele.
• Pro instalaci ovladačů mít optickou mechaniku (CD/DVD).
  • Je možné stáhnout ovladače z internetu.
• Pro DVD video přehrávání mít DVD mechaniku.
• Pro Blu-ray™ video přehrávání mít Blu-ray mechaniku a pro plný 1080p obraz mít monitor splňující 1080p.
• Pro DirectX® 10.1 podporu je potřeba mít nainstalovaný Windows Vista® se Service Pack 1
• Pro aktivní CrossFireX™ technologii je potřeba mít 2x HD 4350 a základní desku podporující technologii CrossFireX.
  • Je možné zapojit i HD 4350 + HD 4670 a další, ale omezovala by se víc výkonná karta méně výkonnou.

Podrobně

• Čip je osazován na HD 4350 a HD 4550
• 242 miliónů tranzistorů, vyráběných 55nm procesem u TSMC.
• Podpora GDDR3/DDR3/DDR2 pamětí a 64bitová sběrnice.
• Unifikovaná superskalární architektura shaderu.
  • 80 stream zpracovávacích jednotek.
    • Shadery jsou flexibilně rozdělovány mezi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery jsou programovatelné)
  • 128bitová přesnost plovoucí desetinné čárky pro všechny instrukce.
  • Bezpečnostní čip proti přehřátí GPU.
  • Shader instrukce a cache pro konstanty.
  • Načtení až 32 textur na frekvenci.
  • Až 128 textur na pixel.
  • DXTC a 3Dc+ komprese textur.
  • Podpora vysokého rozlišení textur (až 8192 x 8192).
  • Bezztrátová Z & stencil komprese (až 128:1).
  • Bezztrátová komprese barev (až 8:1).
• Dynamická akcelerace geometrie
  • Programovatelná teselační jednotka (tessellation unit).
• Vyhlazování textur
  • 2, 4, 8, 16× vysoce kvalitní adaptivní (přizpůsobivé) anizotropický vyhlazovací mód (až 128 bodů (taps na pixel)
  • sRGB filtrování (gamma/degamma)
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU technologie.
  • Zvýšení výkonu renderování a kvality obrazu s 2 GPU.
  • Integrovaný skládací engine.

RV730

Podrobně

• HD 4650 a HD 4670.
• 514 milionů tranzistorů, vyráběných 55nm procesem u TSMC.
• Podpora GDDR3/DDR3/DDR2 pamětí a 128bitová sběrnice.
• Unifikovaná superskalární architektura shaderu.
  • 320 stream zpracovávacích jednotek.
    • Shadery jsou flexibilně rozdělovány mezi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery jsou programovatelné.)
  • 128bitová přesnost plovoucí desetinné čárky pro všechny instrukce.
  • Bezpečnostní čip proti přehřátí GPU.
  • Shader instrukce a cache pro konstanty.
  • Načtení až 128 textur na frekvenci.
  • Až 128 textur na pixel.
  • DXTC a 3Dc+ komprese textur.
  • Podpora vysokého rozlišení textur (až 8192 x 8192).
  • Bezztrátová komprese barev (až 8:1).
  • Podpora fyzikálních enginů.
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU technologie.
  • Zvýšení výkonu renderování a kvality obrazu s 2 GPU.
  • Integrovaný skládací engine.
  • Vnitřní propojení pro vysoký výkon.

RV740

• HD 4770
• 826 milionů tranzistorů, vyráběných 40nm procesem u TSMC.
• Podpora GDDR5 pamětí a 128bitová sběrnice.
• Unifikovaná superskalární architektura shaderu.
  • 640 stream zpracovávacích jednotek.
    • Shadery jsou flexibilně rozdělovány mezi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery jsou programovatelné)
  • 128bitová přesnost plovoucí desetinné čárky pro všechny instrukce.
  • Bezpečnostní čip proti přehřátí GPU.
  • Shader instrukce a cache pro konstanty.
  • Načtení až 128 textur na frekvenci.
  • Až 128 textur na pixel.
  • DXTC a 3Dc+ komprese textur.
  • Podpora vysokého rozlišení textur (až 8192 x 8192).
  • Bezztrátová komprese barev (až 8:1).
  • Podpora fyzikálních enginů.
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU technologie.
  • Zvýšení výkonu renderování a kvality obrazu s 2 GPU.
  • Integrovaný skládací engine.
  • Vnitřní propojení pro vysoký výkon.

RV770

Podrobně

• HD 4830, HD 4850 a HD 4890
• 956 milionů tranzistorů, vyráběných 55nm procesem u TSMC.
• Podpora GDDR3/4/5 pamětí a 256bitová sběrnice.
• Unifikovaná superskalární architektura shaderu.
  • 640/800 stream zpracovávacích jednotek.
    • Shadery jsou flexibilně rozdělovány mezi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery jsou programovatelné)
  • 128bitová přesnost plovoucí desetinné čárky pro všechny instrukce.
  • Bezpečnostní čip proti přehřátí GPU.
  • Shader instrukce a cache pro konstanty.
  • Načtení až 160 textur na frekvenci.
  • Až 128 textur na pixel.
  • DXTC a 3Dc+ komprese textur.
  • Podpora vysokého rozlišení textur (až 8192 x 8192).
  • Bezztrátová komprese barev (až 8:1).
  • Podpora fyzikálních enginů.
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU technologie.
  • Zvýšení výkonu renderování a kvality obrazu s 2 GPU.
  • Integrovaný skládací engine.
  • Vnitřní propojení pro vysoký výkon.

RV790

Podrobně

• 956 milionů tranzistorů, vyráběných 55nm procesem u TSMC.
• Podpora GDDR5 pamětí.
• Unifikovaná superskalární architektura shaderu.
  • 800 stream zpracovávacích jednotek.
    • Shadery jsou flexibilně rozdělovány mezi vertex, geometry a pixel jednotky. (Shadery jsou programovatelné)
  • 128bitová přesnost plovoucí desetinné čárky pro všechny instrukce.
  • Bezpečnostní čip proti přehřátí GPU.
  • Shader instrukce a cache pro konstanty.
  • Načtení až 160 textur na frekvenci.
  • Až 128 textur na pixel.
  • DXTC a 3Dc+ komprese textur.
  • Podpora vysokého rozlišení textur (až 8192 x 8192).
  • Podpora fyzikálních enginů.
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU technologie.
  • Zvýšení výkonu renderování a kvality obrazu s 2 GPU.
  • Integrovaný skládací engine.
  • Vnitřní propojení pro vysoký výkon.

Externí odkazy

• Rozhovor: Eric Demers nejen o RV770 a R700
• Technologie RV770: jak vznikl Radeon HD 4800
• Update: RV790 Packs 3 Million More Transistors Than RV770
• Série Radeon HD 4000
• Kompletní recenze ATI Radeon HD 4770, 40nm RV740 v akci
• TSMC nevyrábí 40nm ale 45nm?