HD5870死磕GT300 下半年显卡大战猜想

tayuzheng

                                  从Radeon HD 5870看09年Q4显卡市场

        在新一代DX11显卡的争夺战中， 谁能领先于竞争对手发布新一代显卡，谁就能掌握市场主动，彰显企业实力，同时也是为了主导今后的PC游戏，使各大游戏公司为自己的硬件提早进行优化，因此，NVIDIA和AMD两家公司无不拼尽全力让自己的DX11显卡抢在竞争对手之前发布，首发DX11显卡的重要性甚至不亚于旗舰级显卡的性能。从2009年初两家公司就开始以各种方式透露自己的DX11显卡的研发进度，从争取台积电40nm工艺产能，到迎合微软DX11的重要特性，两家公司的口水战也随着09年第四季度的临近变得越来越白热化。




AMD在CV-12航母上的发布会

        9月11日，AMD在CV-12大黄蜂号航空母舰上召开了发布会，介绍了其DX11 Evergreen显卡的ATI Eyefinity多显输出技术。



多屏运行中的Dirt2



Radeon HD 5870实物图

        在发布会上AMD对新一代DX11显卡的技术参数只字未提，甚至连新显卡的名字都没有透露。这着实吊足了广大游戏爱好者的胃口 。虽然AMD自己不说，但是近期国内外网站上已经透露出了大量Evergreen显卡的消息：AMD新一代的DX11显卡就是传说已久的Radeon HD 5870，其技术参数与之前预测的基本吻合，甚至连Radeon HD 5870的实物图也已经被曝光。从中我们已经能大概推测出Radeon HD 5870的核心架构和技术参数，下面就来一起看看Radeon HD 5870显卡大概是一个什么样子。

                                     深度解析HD5870 流处理器规格翻

        Radeon HD 5870显卡采用台积电40nm工艺制造的RV870核心，核心晶体管规模在20亿左右，面积338mm²，核心内建1600个流处理器，80个纹理单元，32个ROP光栅化单元。对比AMD上一代显卡Radeon HD 4870，Radeon HD 5870的流处理器，纹理单元与ROP单元均为Radeon HD 4870的两倍。

        在规格提高了一倍的情况下，Radeon HD 5870的核心面积并没有增加太多，在40nm工艺的支持下，仅从260mm²增加到338mm²，提升了30%，由此带来的功耗提升可以说控制的非常好，待机功耗28W，满载功耗在180-190W之间。

        目前已知Radeon HD 5870的核心频率在825-850MHz，实际产品会因为厂家不同而有一些差异，显存工作频率为1200MHz-1300MHz，使用256bit GDDR5显存，有1GB和2GB容量的版本，等效频率4800MHz-5200MHz。

        由于保密协议的关系，现在还没有Radeon HD 5870的实际测试数据被泄露出来，不过我们也了解到了它的一些性能数据。Radeon HD 5870的浮点运算能力为了2.64TFlops，比AMD目前最强单卡Radeon HD 4890的1.36TFlops提高将近94%，纹理填充率66GT/s、像素填充率26.4GP/s，同时显存带宽也达到了惊人的166.4GB/s，增长幅度较大。




Radeon HD 5850与Radeon HD 5870

        随之而来的Radeon HD 5850是Radeon HD 5870的低级别版本，与Radeon HD 4850保留了完整的RV770核心流处理器单元不同，Radeon HD 5850比Radeon HD 5870少了160个流处理器，为1440个，纹理单元与ROP单元是否减少还不清楚，但是显存依然为256bit GDDR5，频率稍低，在700-1000MHz之间，这与Radeon HD 4850相对于4870来说有明显区别，看起来AMD有意在显卡产品中全面普及GDDR5显存。相应的，Radeon HD 5850板型要比Radeon HD 5870短一些。


        Radeon HD 5870与Radeon HD 5850两款显卡将在9月23日正式发布，建议零售价分别为399美元和299美元，比起上一代Radeon HD 4800系列价格高出了100美元。不过纵观其性能提升幅度，这部分价格提升还是可以接受的。







Radeon HD 5770与Radeon HD 5750

        下面让我们来看看近期披露的AMD面向主流市场的Radeon HD 5700系列，该系列目前共有2款，也使用台积电40nm工艺制造，支持DX11与Radeon HD 5870的新技术特性，型号分别为Radeon HD 5770和Radeon HD 5750，两款显卡全部搭载128bit GDDR5显存，这对主流用户来说是一个好消息，花费较少的资金就可以体验到GDDR5显存带来的高显存带宽。Radeon HD 5700系列流处理器数量据传有可能是800个，与当前的Radeon HD 4800系列相同，纹理单元与ROP单元数量还没有被透露出来，所以推测Radeon HD 5700系列的性能将与目前的Radeon HD 4800十分接近，Radeon HD 5770和Radeon HD 5750两款显卡会在10月稍晚一些发布，届时Radeon HD 5700系列显卡的售价也会被公布出来。
HD5770的零售价格应该在200美元以内（199美元）

性能方面，Radeon HD 5700系列预计能达到Radeon HD 4770的1.6倍，在双卡CrossFire系统中能获得180％的效率，基本达到Radeon HD 5800系列的水平。


                                        率先支持DX11 HD5870玩转Win7

        现在距离Windows7正式发布只差1个多月了，PC硬件厂商对Windows7寄予了极大的希望，微软也为了迎合硬件厂商与消费者的心理，将众多最新的技术集成到了Windows7里面，不但从操作系统层面支持了Intel的HT超线程技术，还是为固态硬盘做相关优化，再到DX11引入的Compute Shader技术，可以说Windows7不但拥有漂亮的外观，同时还拥有最新最炫的技术.




Windows7
        说道DX11，就不得不提到其招牌技术Compute Shader。



Compute Shader

        大家可能对这Compute Shader这个词比较陌生，但若是说起NV的CUDA和Physx这两项技术大家应该有所耳闻，这两个技术的原理就是使用显卡的流处理器来进行通用计算，其中CUDA更偏向于大规模重复性计算，Physx则偏向游戏物理计算。AMD显卡目前对通用计算的支持程度一直不高，最明显的就是在3D MARK Vantage里面NV显卡使用Physx辅助CPU进行物理计算，得分普遍高于AMD同级别显卡，这让广大A-fan十分不悦。微软看到了这一情况，并且感到通用计算将在未来的游戏里面发挥越来越大的作用，于是在DX11中，微软为了规范windows平台上显卡的通用计算标准，推出了Compute Shader技术。

        CUDA 和Compute Shader相比，既有相同的地方，又有不同的地方。CUDA在和Compute Shader同样提供了计算的API的同时，还提供了面向US架构的逻辑抽象工具，让编程着可以从相对容易的角度写GPGPU 程序，AMD可以选择支持CUDA的API，但是这会给AMD的声誉带来负面影响，同时在CUDA性能上也会落后NV的卡。现在有了Compute Shader，AMD就可以转而与MS合作，大力推广DX11的Compute Shader技术，来达到与NV的CUDA抗衡的目的。从之前AMD与MS的在DX上的紧密配合程度来看，AMD在DX11上面极有可能打一场漂亮的翻身仗，打破NV在通用计算及物理计算上的优势。

        在即将发布Windows 7操作系统内核中，微软使用了一种动态判断机制来分配CPU和GPU的工作量，这个机制就是基于DX11的Compute Shader。如果一个程序需要大规模重复性计算，Windows 7就会将计算任务分配到处理能力更强的显卡上，如果一个程序只是需要少量计算及逻辑运算，Windows 7就会把相关线程分配到CPU上。AMD选在这个时候发布其DX11显卡，与MS合作推广Compute Shader的目的十分明显。


                                         面对未来游戏，谁的核心架构更优秀

        和AMD大张旗鼓宣传其新一代DX11 Evergreen显卡不同，NVIDIA近一段时间并没有透露下一代GT300的情况，目前所知道的还是之前网上流传的消息:GT300采用TSMC 40nm制造工艺，晶体管数量24亿，集成512个流处理器及512bit显存控制器，核心面积495mm²，支持DX11，将在09年第4季度发布。

        看到这里，让我们再强调一下，NVIDIA的流处理器和AMD的流处理器在数量上不能拿来直接比较，同时网上流传的AMD流处理器数量除以5以后等同于NVIDIA的流处理器数量，在现在的情况下已经发生了变化。但是对于显卡来说，流处理器的数量多少是最重要的一个指标，也是运行游戏时效果好坏的决定性因素，由于目前两家的DX11显卡还未正式发布，其核心设计不得而知，不过从各种渠道汇集的消息看，AMD的Radeon HD 5870核心架构基本延续自Radeon HD 4870，而NVIDIA的GT300是否延续GT200的结构还不太清楚。




AMD-ATI Radeon HD 4870核心结构

        从宏观上看，AMD的显卡核心采用4D+1D的SIMD超标量结构，这种超标量结构的前身首次出现在X1950XT上。当时Radeon X1950XT在对战Geforce 7900GTX的时候体现出了非常大的优势，运行极品飞车10的效率要比NVIDIA高很多，原因就是超标量shader单元的引入。目前RV770和即将推出的RV870的每一个SIMD核心内都有5个标量流处理器，RV870拥有320个SIMD单元，每个单元配备5个标量流处理器，所以就是1600个流处理器，看上去比NVIDIA多很多，不过NVIDIA采取了核心/流处理器频率异步的工作方式，流处理器频率一般是核心频率的2-2.5倍，这也就是为什么在超频NVIDIA的显卡时，不超核心，只超流处理器频率，也能取得不错的效果的原因。不过，AMD的这5个标量流处理器不能像NVIDIA的流处理器那样直接执行指令，必须从外部线程处理器那里分配工作。因此AMD的显卡十分依赖外部线程处理器的效率，而这个效率和驱动以及游戏编程方式有极大的关系。在不同的游戏中，超标量指令的使用程度存在很大差异，AMD显卡的超标量架构有时会没有用武之地，而且AMD线程处理器的效率不高，有可能无法让1600个流处理器同时发挥作用。反观NVIDIA的GT300，如果512个MIMD的标量流处理器以2-2.5倍于核心频率运行，其性能也是十分强大的。

        不过在DX11中，微软加入了名为Local Data Share（本地数据缓冲）的新特性，在基于屏幕空间的环境光遮蔽(SSAO)中，它可以使用更少的工作流程处理大量数据流，并减轻纹理单元读取数据的工作压力。AMD在RV770 Radeon HD 4800系列显卡架构的每个SIMD矩阵中都已经加入了Local Data Share，因此每个SIMD矩阵内的流处理器之间可以实现数据共享，从而节省从外部缓存系统读取信息的时间，大大加快流处理单元的运算速度和实际效率。借助DX11的新增特性，AMD显卡的效率可以进一步提高。




采用DX11的科林麦克雷 尘埃2




尘埃2 游戏截图

        关注PC平台的游戏玩家一定对即将上市的《科林麦克雷 尘埃2》十分了解，在今年7月份，codemaster就发出公告说将与AMD合作，在尘埃2中加入DX11技术，相信AMD显卡会在Dirt2中发挥出更高的效能。

                                仁者见仁智者见智 09年底显卡更疯狂

        2009年第四季度DX11显卡大战即将上演，近期越来越多的迹象表明，AMD很有可能成为全球首家发布DX11显卡的公司。目前台积电40nm工艺已经比较成熟，相信AMD不会重蹈Radeon HD 4770的覆辙，9月23日正式发布Radeon HD 5800系列显卡之后，在产能和良品率方面Radeon HD 5870应该能够达到较高水准。有消息透露，AMD将在Radeon HD 5870上市后不久发布双核心的Radeon HD 5870X2，不出意外的话，Radeon HD 5870X2将成为09年Q4显卡市场上的重磅炸弹，横扫整个高端市场。

       NVIDIA方面目前还拿不出能直接和Radeon HD 5870X2对抗的产品，很有可能将Geforce GTX295降价来应对Radeon HD 5870的挑战，而更强的Radeon HD 5870X2只能交由GT300或者双核心GT300来应付。





        主流级别市场上，Radeon HD 5770和Radeon HD 5750在性能上有可能与GTX260+，GTX275处于同一水平，但是Radeon HD 5700系列成本更加低廉，NVIDIA在中端市场压力不小。


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