Rétrospective des cartes AMD (HD 2000 à aujourd’hui)

AMD Radeon HD 6970 :

Bien que Nvidia ait un peu raté son coup avec la GeForce GTX 480, performante certes, mais extrêmement énergivore et surtout affreusement bruyante, elle a revanche bien contre attaqué en sortant la GTX 580 en automne 2010, plus performante et avec un système de refroidissement mieux étudié. Jusqu’ici, AMD n’a riposté qu’avec les Radeon HD 6870 et HD 6850 qui sont issues des HD 5800, mais avec moins d’unités de calcul. Mais rassurons-nous, les HD 6800 n’étaient que le milieu de gamme et étaient les successeurs des HD 5700. Le haut de gamme sera donc les HD 6970 et HD 6950. Que sont-elles ?

Initialement prévue pour être gravée en 32 nm, les priorités de TSMC se sont rapportées au 28 nm. Finalement la nouvelle puce RV970 « Cayman » reste en 40 nm, afin de ne pas prendre trop de retard, certainement. Avec 2.64 milliards de transistors, la taille de la puce augmente jusqu’à 384 mm², mais cela reste bien raisonnable face aux GeForce Fermi.

Nouvelle architecture en perspective. Bien entendu, l’architecture reste vectorielle, mais de type VLIW4 (alors que les modèles précédents sont de type VLIW5). Cela veut dire quoi ? Au lieu de contenir 5 unités SIMD par cluster, on se retrouve avec 4 unités seulement.

Cela influe sur quoi ? On constate que l’unité SIMD/SFU a disparu, elle semble donc avoir fusionné ses fonctionnalités avec les 4 autres. De plus, selon AMD, cela devrait rendre plus efficace l’exploitation des processeurs de flux (qui n’étaient auparavant pas facile à exploiter à 100 %). La modification de l’agencement des clusters a modifié le nombre de bloc SIMD et la composition. Ce ne sont plus de blocs de 80 unités, mais de 64 unités. Le nombre total est de 24 blocs pour atteindre 1536 processeurs de flux.

Ce changement d’architecture vers une organisation vectorielle VLIW4 a également changé le ratio qui passe à 1/4 (auparavant 1/5), ce qui fait que la RV970 se retrouve avec une performance en double précision plus élevée à nombre de SP identique. On se retrouve avec 768 FMA32/INT et 384 FMA64/INT. La performance en simple précision baisse un peu à la limite des 2700 GFLOP (la HD 5870 atteignait les 2800 GFLOP), par contre la double précision grimpe à 675 GFLOP (550 GFLOP pour la HD 5870).

Les processeurs de flux n’ont pas été les seuls composants de modifiés. Afin d’améliorer le rôle du Setup Engine (avec son unité de Dispatch qui distribue les données), on se retrouve avec 2 Graphic Engine possédant chacun un raster engine et une unité de tesselation, pour un total de 2 Raster Engine et 2 unités de tesselation. Avec 2 Graphic Engine, on remarque donc la présence de 2 Shaders Engine possédant chacun 768 processeurs de flux. AMD compte avec tous ces changements améliorer les capacités d’exploitations des processeurs de flux, ainsi que d’améliorer les calculs de filtrage de primitives et textures avec les Graphic Engine.

Du coté des unités TMU, aucun changement en matière d’agencements, mais leurs nombres augmentent : avec 24 blocs SIMD, et des groupes de 4 TMU, on totalise 96 unités TMU.

Les unités ROP ont été revues : bien qu’on reste toujours à 32 unités, le débit de chaque ROP a été revu à la hausse pour atteindre le double, voire le quadruple des ROP des HD 5800. Toujours avec 4 contrôleurs G-DDR5, on dispose d’un bus inchangé de 256 bits relié à 2 Go de mémoire, une augmentation qui est la bienvenue, car essentielle pour les résolutions les plus hautes.

En pratique, la HD 6970 déçoit un peu. Ses performances sont certes en hausse face à la HD 5870, mais restent derrière le flasgship de Nvidia, la GTX 580. De plus, le TDP a explosé pour atteindre les 250 W pour la HD 6970 et 200 W pour la HD 6950. Cependant, la consommation réelle n’a pas tant augmenté, la grande hausse de TDP étant liée à la technologie PowerTune, qui adapte la fréquence en fonction de la consommation estimée de la carte, et qui demande plus de largesse sur le TDP afin d’éviter les drops de fréquences.

En conclusion, les HD 6900 ne furent pas un succès aussi grand que pour les HD 4800 et HD 5800 en leurs temps. En effet la concurrence de NVidia et de ses GT 500 fut assez rude. Elles restent malgré tout attractives avec leurs bons rapports performance / prix. Une HD 6990 bi-GPU fut sortie par la suite, à destination du segment très haut de gamme.

Voici la gamme des HD 6000 (respectivement le milieu/haut de gamme et l’entrée de gamme) :