ATI显卡核心架构

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从一开始,RV770的核心具体规格就一直是个不解之迷,其中最初消息显示为480个流处理器单元,而随着时间的推移,我们最终确定RV770核心的流处理单元达到800个之多!在核心面积和晶体管数量仅提升40%的情况下,流处理器单元居然有着2.5倍的提升,这使得即使核心频率只有625MHz的RadeonHD4850,其浮点运算效率也达到了惊人的1TeraFLOP!

虽然以ATI的说法来看,RV770拥有800个之多的流处理器单元,而即使是NVIDIA最新的旗舰GeforceGTX280也仅有240个流处理器,但我们不能理解为RV770的流处理器是GT200的数倍,因为在核心架构上两者走着完全不一样的路。

在过往,像素渲染单元和顶点渲染单元都分别负责着不同的数据渲染,比如说像素渲染单元负责着包括RGB(三原色)和这三原色的信息说明等一共四个数据的运算,而顶点渲染单元则是负责三角型顶点的XYZW坐标数据的运算,我们把这些任何一个单独的数据称为标量。因为在以前往往这两种数据都是4个标量为一组的,所以像素渲染单元和顶点渲染单元都被设计成单周期同时执行一组4标量的运算,这就是旧有的SIMD架构,SIMD架构在处理4标量为一组的矢量运算时效率非常高。

但随着游戏的复杂化,一组矢量未必数量一定为4的标量,那么比如在执行只有单一标量的矢量数据时,原来的SIMD架构效率就大打折扣了。虽然近代的ATI使用了“3+1”的设计,允许一次处理4个矢量运算,或者同时处理一个3矢量运算和一个单标量运算。而NVIDIA的Geforce6和Geforce7系列则除“3+1”

外还可以提供一个额外的“2+2”类型运算来提高效率,但由于的单标量运算日益频繁,加上长久以来像素渲染与顶点渲染比重的问题,所以旧有的SIMD架构终被取缔了。

到了DirectX10时代的统一渲染架构,NVIDIA采用的是全标量流处理器设计MIMD,遇到单标量处理时流处理器可以提供100%的运算效率,虽然听上去很灵活,但如果遇到传统矢量运算的话,MIMD架构的效率仍然不如SIMD。而ATI 则保持过往R580的策略,在每个流处理器里面放置更多的流处理单元,这里的更多是指由原来R580的1:3比例增加至1:5。

所以RV770的800个流处理器单元,其实由10个SIMD矩阵、每个矩阵16个SIMD单元拆分所得(每个SIMD内拥有5个ALU),不过这些流处理单元不象传统的SIMD架构只支持矢量运算,其也支持标量与矢量并行运算,支持5个单独标量、2+2+1标量和1组矢量+1个标量等多种模式的同时运算。和NVIDIA不同,ATI的的流处理器频率和核心频率是保持一致的,而NVIDIA的流处理器频率则是核心频率的两倍以上,综合这些区别我们很难去换算ATI与NVIDIA在架构上的强弱,更多情况下取决于游戏设计更适合那一种架构。

R600/RV670都只有四组纹理单元

另外,由于ATI架构中每个SIMD矩阵配搭一个纹理单元,所以RV770的纹理单元从由RV670的4个大幅度提升至10个,其中纹理过滤单元(每个完整纹理单元包含4个纹理过滤单元)TF从原来的16个大幅度提升至40个,纹理寻址单元TA从原来的32个提升至80个,比例为1:2。虽然在数量上不及80TA 与80TF数量比例的GT200,但相比起自家RV670来说,相信RV770在各向异性过滤性能方面定必大大提高。

第一批基于RV770的产品一共为两款,分别为RadeonHD4850和RadeonHD4870,从名字上来看完全延续了RadeonHD3850和3870的命名方式。

RadeonHD4870作为RV770的高端定位产品,其核心频率高达750MHz,对于一款晶体管超过9亿个的核心来说也几乎到达顶端了。不过RadeonHD4850最引人注目的还是在其显存方面,在过往的RadeonHD3870上ATI已经使用过高规格的GDDR4显存,而这次的RadeonHD4870更加变本加厉,采用业界最先进的GDDR5显存。

据资料显示,目前主流显卡采用了GDDR3显存颗粒,其每个引脚的数据传输率仅为1.6Gbps,单显存颗粒(32bit)也只能提供6.4GB/s带宽,而高速的GDDR5显存颗粒每个引脚的数据传输率可以达到5Gbps(即传输频率为5GHz,时钟频率为2.5GHz左右)或6Gbps,单显存颗粒(32bit)可以提供20GB/s带宽(即5GHz ×32bit/8),如果搭配同数量、同显存位宽的显存颗粒,GDDR5显存颗粒提供的总带宽是GDDR3的3倍以上,显存位宽为256bit,其数据传输率可以达到160GB/s。

相比起RadeonHD4870,RadeonHD4850的整体规格则要平易近人得多,虽然采用了第二代的55nm工艺制造,但核心频率却没有上代RadeonHD3850的667MHz 高,显存方面采用了较为普通的GDDR3方案,运行频率在2000MHz。从规格和参数上来说,RadeonHD4850其实最吸引人的是其功耗方面,仅110W的标准仅和半年多前的Geforce8800GT持平。

RadeonHD4850的全球官方建议零售价为$199,如果直接换算成人民币的话仅需1400元左右,但根据我们了解,ATI对国内的RadeonHD4850上市限价为1599元。

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