AMD : Southern Islands et Radeon HD 7900

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Introduction et architecture
Après les nombreuses promesses autour du 28 nm, qui commençaient sérieusement à nous peser, nous passons enfin au concret avec l'officialisation par AMD de ses Radeon HD 7900. Nouvelle finesse de gravure, nouvelle architecture, nouvelles fonctionnalités... le père des Radeon semble bien décidé à garder une place de choix dans le milieu des GPU.

Radeon HD 7970 Slides

Pour autant, l'annonce de départ s'était faite un peu en catastrophe. En effet, après une présentation à la presse au début du mois, il n'était pas prévu de rendre public les informations sur ces cartes avant le CES comme vous le verrez sur certaines de nos captures. Mais à la mi-décembre, AMD a décidé de changer ses plans et d'avancer la date de NDA de près de trois semaines, pour une raison qui ne nous a pas été communiquée.

Lancement des Radeon HD 7000 : changements de dernière minute

Dans un premier temps, nous n'avions pas le droit de vous dévoiler la moindre INformation sur la Radeon HD 7950, et la date de disponibilité en magasin était toujours annoncée pour le 9 janvier, officiellement. Désormais, nous pouvons aussi évoquer cette petite soeur qui devrait arriver chez les revendeurs sous peu.

Du côté des tests, nous avons reçu tout d'abord une Radeon HD 7970 de référence, mais les premiers pilotes rencontraient des problèmes lorsque l'OverDrive était activé. Une nouvelle version nous a donc été fournie, apportant au passage un gain de 5 % sous Battlefield 3, selon AMD. Depuis, les pilotes 12.1 et 12.2 Preview sont arrivés, apportant eux aussi leur lot de nouveauté.

N'ayant pas pu recommencer l'intégralité de nos tests avec ces pilotes, nous avons décidé de vous faire découvrir dans un premier temps l'architecture et les nouveautés de ces Radeon HD 7000, avant de partager avec vous nos premières impressions sur les Radeon HD 7950 et 7970. Un test plus complet sera publié, sous peu.

Une architecture qui change, et qui se rapproche de celle de NVIDIA ?

Passons maintenant à la première nouveauté, de taille : l'architecture. AMD utilise ici le nom de Graphics Core Next, pour montrer qu'il s'agit d'un nouveau tournant au niveau de sa façon de penser ses GPU. L'objectif semble néanmoins le même que pour les générations précédentes : offrir de bonnes performances graphiques, avec une image de qualité, une certaine efficacité énergétique... sans oublier les capacités de calcul pour des applications OpenCL, par exemple.

Radeon HD 7970 Slides Radeon HD 7970 Slides

Première différence importante avec les générations précédentes : l'agencement qui n'est plus de type VLIW (Very Long Instruction Word). AMD se rapproche ainsi un peu plus de ce que l'on trouve chez NVIDIA avec l'architecture Fermi. En effet, chaque Compute Unit (l'équivalent des Streaming Multiprocessors) dispose désormais :
  • De son propre scheduler
  • De quatre groupes d'unités SIMD-16 (soit un total de 64) et de leurs registres (4x 64 ko)
  • D'un cache local de 64 ko 
  • D'une unité scalaire et de son registre (4 ko)
  • D'une unité de branchement
  • De quatre unités de filtrage de textures
  • De seize unités de LOAD / STORE dédiées aux textures
  • D'un cache L1 de 16 ko
Ce nouvel agencement permettrait, selon AMD, de disposer d'une meilleure performance au niveau des calculs fortement parallélisés, d'une meilleure efficacité dans la pratique, mais aussi d'améliorer le rapport IPC / mm².

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Pour ce qui est de la qualité d'image, le constructeur nous annonce avoir retravaillé ses algorithmes pour le filtrage des textures afin d'éviter les soucis rencontrés avec la génération précédente.

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Du côté de la hiérarchie globale des caches, on note que chaque groupe de quatre CU se partage 16 ko de cache d'instruction et 32 ko de cache de donnée. On retrouve aussi un total de 768 ko de cache L2.

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Du côté de la géométrie, ce sont surtout les performances qui évoluent

L'organisation est par contre plus proche des Radeon HD 6000 dès que l'on se tourne du côté de la géométrie. En effet, là où NVIDIA dispose d'un Raster Engine par GPC et d'un Polymorph Engine (Tesselation) par SM, AMD continue de faire le choix d'un simple duo de moteurs dédiés à la géométrie, en tête de l'ensemble. 

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Cela n'empêche pas le constructeur d'annoncer que la 9e génération de son moteur de tessellation dispose d'un débit 4x supérieur à celui des Radeon HD 6900 qui montraient déjà un bon gain par rapport aux HD 6800. Reste à voir ce que cela donnera dans la pratique par rapport aux solutions de NVIDIA.

De plus, on compte 8 Render Back-ends qui se peuvent traiter 32 Color ROPs et 128 Z/Stencil ROPs par cycle d'horloge. 

28 nm, PCIe 3.0 et DirectX 11.1 : AMD est paré pour le futur

Pour ce qui est de la mémoire, on a toujours droit à de la GDDR5, via un contrôleur de 6x 64 bits, soit 384 bits. Là encore, on se retrouve avec un chiffre que l'on était plutôt habitué à lire du côté de chez NVIDIA. Comme certains l'attendaient, l'interface utilisée est le PCI Express 3.0 qui offre un débit maximal doublé de 32 Gbps, AMD étant fier d'annoncer être le premier constructeur de carte graphique présent sur ce terrain. 

Radeon HD 7970 Slides Radeon HD 7970 Slides

Il sera INtéressant de voir si cela est utile dans la pratique, ou non. Pour le moment, seul Intel et son X79 proposent des plateformes compatibles. Dans le même genre, on notera le support annoncé de DirectX 11.1 qui sera proposé avec Windows 8.

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Au final, on se retrouve donc avec une puce de pas moins de 4.31 milliards de transistors, contre 2.64 milliards pour les HD 6900. Une inflation possible grâce à l'utilisation du 28 nm. Malheureusement, AMD ne nous a pas communiqué la taille définitive de son GPU.
par David Legrand Publiée le 31/01/2012 à 08:26