AMD Radeon HD 6970 / 6950 review

Cayman chip

De twee nieuwe Radeon kaarten zijn gebaseerd op een nieuwe GPU met codenaam Cayman. Deze met 40 nm transistors geproduceerde chip is circa 389 mm² groot en bevat circa 2,64 miljard transistors. Ter vergelijking: de Barts chip van de Radeon HD 6850 en 6870 meet 255 mm² en bevat 1,7 miljard transistors. Puur op basis van deze basale specificaties mag je dus al verwachten dat Cayman een stuk krachtiger is dan Barts.

Op onderstaande afbeelding is het blokschema van Cayman te zien. Wie het vergelijkt met het blokschema van Barts zou een tweetal zaken moeten opvallen. Allereerst is het eerste gedeelte van de 3D pipeline, de graphics engine, bij Cayman dubbel uitgevoerd. Verder zien de cores binnen de SIMD Engines er ook anders uit. Daar zit hem dan ook hét grootste verschil tussen de architecturen van Barts en Cayman.

Om met de aanpassingen aan de graphics engine te beginnen. Dit onderdeel van de GPU doet min of meer het voorbereidende werk voordat de shader units daadwerkelijk hun berekeningen kunnen uitvoeren. Een belangrijk onderdeel van de graphics engine is de rasterizer, het onderdeel dat de driehoeken (triangles) waar objecten binnen 3D-games uit bestaan omzet naar pixels die later één voor één verwerkt kunnen worden. De graphics engine bevat verder ook de tesselator, het chiponderdeel van de DirectX 11 tesselation effecten verwerkt. Het dubbel uitvoeren van de graphics engine heeft een aantal voordelen: allereerst kunnen de shader units verderop in de chip efficiënter aan het werk gehouden worden. Denk maar zo: als een ploeg van 1000 man in een fabriek twee aanvoerders hebben, zullen alle werklui vermoedelijk beter weten wat ze moeten dan wanneer er slechts één aanvoerder is. Het dubbel uitvoeren van de graphics engine heeft verder ook als voordeel dat er simpelweg twee keer zoveel tesselation rekenkracht voorhanden is. AMD geeft verder aan dat de tesselation units verder ook nog verbeterd zijn - men spreekt over de 8^e generatie - waardoor de totale tesselation rekenkracht ongeveer 3x meer moet zijn dan bij Barts.

Het allerbelangrijkste verschil vinden we echter terug bij de shader units. Cayman maakt gebruik van de zogenaame VLIW4 (very long instruction word) architectuur, die drastisch afwijkt van de bestaande chips. De Cayman chip bevat 1536 shader units ten opzichte van 1120 bij de Barts chip (Radeon HD 6870/50) en 1600 bij de Cypress chip (Radeon HD 5870/50). Ten opzichte van Cypress lijkt dit op het eerste gezicht dus een achteruitgang, maar schijn bedriegt. Door de nieuwe architectuur zal het bij Cayman in de praktijk veel vaker voorkomen dat alle shader units gebruikt kunnen worden, waardoor de 1536 units van Cayman in de praktijk meer werk zullen verzetten dan de 1600 van Cypress. Op de volgende pagina leggen we uit hoe dat zit.