1. GCN alla terza iterazione
Partire da Tahiti per arrivare a Hawaii deviando per Tonga è decisamente un lungo viaggio, ma cosa non si fa pur di trovare il giusto compromesso tra prezzo e prestazioni?
Escursioni "turistiche" a parte, l'ultima GPU AMD è stata creata per offrire le tecnologie disponibili nella serie Hawaii e le prestazioni solide di Tahiti stando nella fascia dei 250 € e creando un prodotto nuovo che gettasse le basi per i prossimi modelli.
Data la riduzione di ampiezza del BUS di memoria e la revisione del TDP a 190W, fattori che permettono di avere una sezione VRM ridotta (meno costosa) e, almeno in teoria, prodotti che richiedono un PCB più piccolo e meno complesso, si potrebbe pensare che AMD fosse anche alla ricerca di un prodotto che offrisse maggiori margini di profitto e una maggiore possibilità di taglio prezzo, con conseguente riposizionamento, in caso di contrattacco da parte di NVIDIA.
Non siamo del tutto sicuri, però, che la nuova GPU sia più economica da produrre rispetto alla vecchia serie e nel prosieguo del nostro articolo ne scoprirete anche il perchè.
Andiamo ora a visionare nel dettaglio quello che è il nucleo della nuova GPU AMD.
Come si vede dal diagramma funzionale, Tonga dispone di ben 8 unità ACE (Asynchronous Compute Engine - unità computazionali asincrone), ovvero quattro volte quelle di Tahiti.
Questo incremento si traduce in una capacità di elaborazione dei dati di tassellazione da due a quattro volte superiore a quella delle schede 280 e 280X, oltre a un miglioramento generale delle prestazioni in tutte quelle operazioni che richiedono una maggiore potenza computazionale della GPU.
Tonga dispone inoltre, al pari di Hawaii, di quattro Shader Engine che permettono l'elaborazione simultanea di quattro primitive per ciclo di clock in confronto alle due della serie 280/280X.
L'organizzazione interna degli Shader Engine prevede, per ogni blocco, un Geometry Processor, un'unità di rasterizzazione, due unità per il render back-end (lo stesso numero di Tahiti ma la metà di Hawaii) in grado di renderizzare 4 pixel per clock ciascuna, e sette unità di calcolo (CU) al cui interno si trovano 64 unità di shading e 4 per le texture.
Da questi ultimi dati si ricavano quindi le specifiche riportate in tabella: 1792 Shader e 112 TMU.
Come si vede sempre dal diagramma, all'interno della GPU troviamo il blocco dedicato alle funzioni di accelerazione multimediale, su cui torneremo in seguito, quello per la tecnologia multimonitor Eyefinity, il controller CrossFire XDMA per le configurazioni multi GPU senza necessità di bridge esterni, il motore DMA per l'accesso diretto alla memoria di sistema ed i quattro controller di memoria.
Dato che questi ultimi operano, come anticipato, con un BUS a 256 bit e quindi con una banda passante inferiore a quella delle schede 280/280X, AMD ha introdotto in questa revisione dell'architettura GCN una specifica soluzione per compensare questa differenza di prestazioni.
La GPU è ora in grado di leggere e scrivere nel frame buffer i dati di colore in forma compressa (compressione lossless-senza perdita di fedeltà ) garantendo, stando a quanto affermato da AMD, un incremento di efficienza di utilizzo della banda passante superiore al 40% rispetto alle GPU Tahiti con BUS a 384 bit.
Sempre sul fronte delle ottimizzazioni, e in questo caso per quello che riguarda i consumi, AMD ha introdotto in Tonga anche il supporto per calcoli interi ed in virgola mobile a 16 bit per le applicazioni multimediali e calcoli GP-GPU che non necessitano dei 32 bit, in modo tale da risparmiare banda ed energia senza degradare la qualità dell'immagine.
Tonga è anche dotata di un nuovo scheduler e supporta la condivisione dai dati tra le unita SIMD, fattore che dovrebbe migliorare l'esecuzione delle istruzioni in parallelo.
Novità sono state inserite anche nel blocco dedicato alle funzioni di accelerazione multimediale, costituito dai motori di codifica e decodifica video (VCE-video coding engine e UVD-unified video decoder) e il DSP per la tecnologia TrueAudio.
La nuova unità UVD supporta infatti la decodifica di flussi H.264 4K, H.264 base, main e high-profile fino alle specifiche 5.2, mentre l'unità VCE, di cui non sappiamo le effettive modifiche apportate rispetto alla versione precedente, supporta l'encoding diretto in hardware al formato H.264 e risoluzioni 4K.
Tutte questi migliorie hanno sicuramente un prezzo, almeno in termini di silicio, e nonostante il BUS di memoria ridotto a 256 bit Tonga risulta infatti più grande e "densa" rispetto a Tahiti.
Un bel close up di Tonga: 359mm quadrati di chip con processo a 28nm e 5 miliardi di transistor, ovvero 7mm quadrati e settecentomila transistor in più di Tahiti, fattori che ci fanno supporre che la GPU non sia del tutto economica da produrre nonostante il posizionamento aggressivo.
Possiamo infine confermare, per chi si domandasse a cosa servono tutti quei transistor in più, che in parte sono sicuramente utilizzati dalle 32 CU (Compute Units) di cui dispone Tonga e di cui solo 28 sono utilizzate per la attuale R9 285.
Qualcuno ha detto Tonga Pro?Â
