ATI R600

    - co se povedlo, nepovedlo a může povést

Kolem toho, proč je ATI R600 takové jaké je a proč není takové, jaké mnozí čekali, se vede množství diskusí. Naštěstí existují lidé, kteří se o celou záležitost zajímají podrobně a tak máme možnost si na jednom místě přečíst takovou zajímavou odbornou úvahu ...  

Tahle otázka se řešila snad všude a přičemž se na povrch dostalo mnoho zajímavých informací, vysvětlení, důvodů... Nebude na škodu, když je budeme mít pohromadě a zároveň v diskusi kolem tohoto tématu budeme pokračovat jen na jednom místě.

Většina lidí bohužel hledá jeden jediný důvod a pokud najde cokoli, co by byť jen potenciálně mohlo (ne)úspěch ovlivnit, přikládají tomu přehnanou váhu. Ve skutečnosti jde ale o větší množství menších komplikací...

1, Loňská akvizice ATI ze strany AMD

Sloučení obou firem provázelo nemálo komplikací a prvořadé pro AMD v tu chvíli bylo udržení společnosti v chodu, při životě, vytyčit si priority a přizpůsobit jim vše ostatní. To nějakou dobu trvalo a samozřejmě to na chystané produkty nemělo nijak pozitivní vliv. Došlo na rozhodnutí, která zpětně můžeme hodnotit jako špatná (opakované posuny v datu vydání apod.) - AMD jako takové s vydáváním grafických čipů nemá zkušenosti a pokud začnou do těchto věcí mluvit lidé, kteří mají tak maximálně teoretické znalosti, nemůže to dopadnout dobře. Nyní víme, že zdržení R600 bylo docela nesmyslné - revize čipu A13, která se používá pro výrobu, byla hotová už v lednu a mnohé karty nesou tyto lednové čipy. Téměř pětiměsíční čekání bylo zbytečné...

2, 80nm HS TSMC: power-leakage

80nm HS proces TSMC, pro který byl čip navržen, trpí problémem, díky kterému je spotřeba čipů na něm vyrobených mnohem větší, než jaká by měla být. Tento nedostatek nijak negativně neovlivňuje frekvence (důkazem může být i fakt, že R600 přetaktované z referenčních 740MHz na 850MHz bez zvýšení napájecí voltáže nejsou ničím výjimečným), ale enormní spotřeba a vyzařované teplo jsou při vyšších frekvencích tak vysoké, že standardní chladiče a zdroje by kartu vůbec nezvládaly.

Pokud se na to podíváme z opačného hlediska, tak když s nepovedeným výrobním procesem a konzervativně nastaveným napájecím napětím běhá karta defaultně na 740MHz a bez jakýchkoli úprav zvládá i 830-860MHz, tak nastává otázka, jakou frekvenci ATi pro R600 plánovala. Pokud by Výrobní proces neměl problémy a ATi by mohla použít odpovídající napájení, nemyslím, že budu vedle, když zmíním 900-950MHz, tzn. posun o 25% výš, než kde skončil finální produkt (o 20% vyšší výkon by byl logický důsledek)

3, texture fillrate

Pomalu každý druhý člověk tvrdí, že 16 texturovacích jednotek je málo. Jenže R600 nemá 16 texturovacích jednotek, ale 16 TFU (texture filtering units, tedy 16 jednotek pro filtraci textur). Toho "ostatního", co souvisí s texturingem, "má více". Texture adressing units: 32 (tedy stejně jako G80 a dvojnásobek oproti R580) a ještě 80 texture-sampling units (vzorkovací jednotky, především pro některé DX10 operace - třeba takový Xenos jich měl 16). Polovina adressing units a všechny samplery ale poněkud "leží ladem" - současné aplikace je téměř nevyužijí.

Pokud je intenzivně využíváno 16 TFU + 16 TAU, je to podobné jako R580, ale je třeba mít na paměti, že tyto jednotky zvládají víc, než v případě R580 (např. FP16 filtering bez ztráty výkonu...). Pokud vezmeme v úvahu, jaké frekvence ATi při návrhu R600 myslela, byl by filtered-texturing fillrate R600 skoro o 50% vyšší, než u X1950XTX, což by bohatě dostačovalo. Pokud u finální R600 na 740MHz považujeme výkon shader core za dostačující a výkon texturing enginu za nízký, znamenaly by o čtvrtinu vyšší frekvence posun na z "adekvátní+nízký" na "obrovský+adekvátní" (podobně by bylo možné popsat z dnešního hlediska úspěšnou R580)

4, propady výkonu při MSAA

Tohle je trošku oříšek. R600 má předpoklady k FSAA 4x téměř bez ztráty výkonu (~250GB/s internal B/W, 125GB/s external B/W, 4 MSAA vzorky na ROP za takt, dvojnásobně účinná Z komprese oproti R5xx...). Zádrhel je ale v tom, že nepodporuje fixně MSAA resolve (jednoduše řečeno nemá jednotky, které z jednotlivých AA vzorků poskládají výsledný pixel). R600 tento krok provádí přes shader core. ATi tvrdí, že nadcházející hry stejně budou vyžadovat resolve přes shader core - což potvrzuje např. UE3, který používá techniku deferred shading, díky níž není možné fixní resolve používat, nicméně většině současných her by fixní resolve vyhovoval lépe a znamenal by pro ně nesrovnatelně nižší propad výkonu. Otázkou tedy je, zda R600 skutečně fixní resolve podporovat neměl (ATi mohla počítat s rychlejším nástupem nových her), nebo zda měla R600 podporovat obě varianty a ta fixní (přes ROPs) nefunguje kvůli chybě v návrhu čipu*. Ať tak či tak, GeForce 8800 GTX překonává bez FSAA Radeon HD2900XT jen o nějakých 10-15%. Pokud by tedy ATi v případě nadcházejícího čipu propady výkonu vyřešila a dostaly by se na úroveň odpovídající zbytku HW parametrů, mohl by být propad při FSAA nižší, než u G80.

*je tu samozřejmě i možnost, že fixní resolve sám o sobě funkční je, ale může vést např. ke konfliktům v přístupu k bufferůn, nebo do paměti, kvaůi kterým ATi musela příslušnou část hardwaru deaktivovat

A pokračujeme dále ...