Семейство графических ускорителей ATI Radeon X1900 - конструктивные особенности

Новые чипы получили целых 48 пиксельных конвейеров, новую технологию одновременной обработки сразу четырёх компонентов из некоторых одноканальных текстур, а также более высокие тактовые частоты ядра и видеопамяти.

Последний флагман линейки графических ускорителей канадской компании ATI, семейство Radeon X1900, был официально представлено в конце января 2006 года, и непосредственно после презентации покупателям стали доступны модели X1900XT и X1900XTX, а также модификация для работы в режиме CrossFire, технически идентичная XT. Сразу после появления карт в магазинах стало очевидно, что век серии X1800 оказался недолгим и эти карточки быстро исчезнут с прилавков, ведь цены на них остались почти неизменными.

Поскольку многим специалистам заблаговременно было известно, что на смену серии X1800 придут карты семейства X1900, некоторые издания заранее заказали карточки и уже успели их протестировать. Кстати, тест наших коллег из "бумажной" "Компьютерры" вы можете прочитать сразу после окончания чтения этой чисто теоретической статьи, в которой мы бы хотели уделить внимание основным особенностям архитектуры видеокарт нового семейства.

Уже даже неспециалистам очевидно, что видеокарты нового семейства оставляют далеко позади конкурирующие nVidia GeForce 7800, но какими средствами инженерам ATI удалось добиться таких впечатляющих результатов? Обратимся к техническим характеристикам графического процессора X1900 (кодовое название R580).

Cразу бросаются в глаза целых 48 пиксельных конвейеров, что втрое больше, чем у процессора Radeon X1800 (R520) и вдвое больше, чем у GeForce 7800 (G70). Количество вершинных конвейеров осталось неизменным: оно одно и то же у R580, у R520 и у G70. В столь значительном увеличении числа пиксельных конвейеров и кроется главное отличие X1900 как от предшественников, так и от конкурентов, и именно эта архитектурная особенность и позволила вывести новый чип в лидеры игровых графических видеоускорителей. Тактовые частоты процессоров и памяти выросли, но незначительно. При этом чип сохранил свойства предшественника и основного конкурента обрабатывать до 16 пикселей за такт, так что скорость заполнения текстурами вряд ли значительно выросла; прирост тем более нивелируется, поскольку удлинение конвейеров естественным образом приводит к некоторому замедлению обработки пикселей.

Принципиально архитектура R580 не отличается от архитектуры R520. На иллюстрации приведена схема вершинного конвейера, которая едина для обеих чипов:

Ниже - схема построения четвёрки пиксельных процессоров (так называемого "квада":

Интересно, что чип способен обрабатывать и фильтровать сразу четыре текстуры из одноканальной карты текстур. Как правило, текстуры, описывающие цвет, имеют четыре компонента, при этом процессор загружает определенную часть карты текстур, разделяет её на четыре канала и за один такт фильтрует их независимо друг от друга. В некоторых текстурах, например, картах теней, применяется лишь - в таких случаях чипеR520 фильтрует только одну текстуру, а чип R580 фильтрует как одну текущую текстуру, так и три соседних текстуры, что в позволят разительно увеличить производительность обработки, ведь при этом полностью исключается простой текстурных блоков. Разумеется, при этом нисколько не ускоряется обработка обычных цветных или векторных текстурныех карт, однако прирост скорости в специфических областях может заметно сказаться и на общей производительности видеоускорителя, особенно в реальных игровых приложениях.

На следующей иллюстрации приведена схема работы пиксельных шейдеров R580:

Разработчики неслучайно утроили число именно пиксельных шейдеров, поскольку именно они обеспечивают более эффективное использование блоков текстурирования и рендеринга в особенно сложных для обработки ситуациях. Одновременно с увеличением числа пиксельных шейдеров пропорционально выросло число регистров (регистрирующих массивов) и увеличилась пропускная способность управляющего блока.

Эталонные видеокарты X1900 представляют собой платы с массивной системой охлаждения, из-за которой они занимают сразу два слота. В США начались поставки и ещё одной модификации - All-In-One, которая отличается пониженными частотами (500 МГц - процессор и 960 МГц - видеопамять), наличием встроенного ТВ-тюнера и полного набора входов и выходов для записи и воспроизведения видео.

Цены на карты нового семейства весьма высокие, но это естественно для топовых моделей: младшая Radeon X1900 XT стоит в США 550 долларов, Radeon X1900 CrossFire Edition - 600 долларов, а старшая Radeon X1900 XTX - 650 долларов. Модификация Radeon All-In-Wonder X1900, работающая на сильно заниженных частотах, обойдётся американским покупателям в 500 долларов.

На этом мы заканчивает краткий обзор архитектурных и технических особенностей видеокарт новой серии ATI Radeon X1900 и предлагаем вам ознакомиться с подробным отчётом о сравнительном тестировании X1900XTX и GeForce 7800GTX-512.