Видеоускоритель AMD Radeon R7 360: новое бюджетное решение AMD на старом ядре19.10.2015 11:17

Новое бюджетное решение AMD на старом ядре

Содержание

Представляем базовый детальный материал с исследованием AMD Radeon R7 360.

Часть 1: Теория и архитектура

Компания AMD анонсировала свою текущую линейку видеокарт серии Radeon 300 еще в середине июня, в нее вошли как решения, уже ранее известные нам по предыдущим семействам, так и совершенно новые видеокарты элитного подсемейства Fury. С момента выпуска видеокарт на графических процессорах архитектуры GCN в уже далеком 2012 году, компания AMD обновляет линейку своих решений не полностью, а лишь частично. С тех пор у них вышло несколько действительно новых настольных GPU: Bonaire, Hawaii, Tonga и самый новый чип Fiji.

Так что AMD выпускает по одному-два новых графических процессора в год, не переводя всю линейку на чипы обновленной архитектуры каждый раз. И большую часть моделей видеокарт этого поколения мы уже знаем по прошлой линейке, а некоторые из них — даже по еще более старому семейству Radeon HD 7000. К примеру, видеокарты новых моделей Radeon R9 390X и R9 390 используют графический процессор Grenada, который является перевыпущенным Hawaii (Radeon R9 290X и R9 290), а в Radeon R9 380 используется Antigua — обновленный видеочип Tonga, ранее известный нам по модели Radeon R9 285.

В принципе, с учетом неизменности технологического процесса 28 нм, с использованием которого графические процессоры производятся вот уже несколько лет, такой подход вполне логичен — в линейках появляются более сложные топовые GPU новой разработки, а все менее производительные решения просто теряют в цене, спускаясь вниз в ценовой линейке. Этому способствует и снижение себестоимости производства на TSMC, ведь техпроцесс 28 нм уже отлажен настолько хорошо, насколько это возможно.

Но и совсем не выпускать ничего нового нельзя — с развитием мультиплатформенных игр, предназначенных в том числе для консолей текущего поколения, растут системные требования игровых проектов, выходит больше игр высокого уровня, на которые потрачено немало денег, в них используются большие открытые пространства, высокая детализация и текстуры высокого разрешения. По сути, игровая ПК-индустрия переживает сейчас даже некоторый подъем.

Да и игроки постепенно переходят на мониторы все большего разрешения. Если совсем недавно Full HD-разрешение казалось большинству игроков пределом мечтаний, то теперь продаются 4K-мониторы и телевизоры, имеющие не слишком высокую цену. Естественно, что столь резкое повышение разрешения от Full HD к 4K приводит и к скачку требований к мощности GPU и объему и скорости видеопамяти. И дальше будет только больше, особенно когда в продаже наконец появятся шлемы виртуальной реальности, требующие рендеринга картинки в удвоенном разрешении (для каждого глаза отдельно).

При этом, функциональности «устаревших» графических процессоров вполне достаточно для всех игровых проектов ближайшей пары лет, ведь консольные GPU по возможностям соответствуют уровню Radeon HD 7000 как раз. Так что выход совершенно новых видеокарт и не требуется, достаточно снижения цен на уже известные нам по предыдущим линейкам решения. И хотя наибольшее внимание всегда привлекают самые быстрые и новые видеокарты вроде серии Fury, массовые продажи делаются куда менее дорогими моделями «цифровой» серии Radeon 300.

Модель AMD Radeon R7 360 как раз и является одной из таких видеокарт, корни которой растут еще из семейства Radeon HD 7000, но снижение стоимости решения позволило заметно улучшить соотношение цены и производительности в данном ценовом сегменте порядка $100. Компания AMD позиционирует Radeon R7 360 в качестве наиболее доступного решения, предназначенного для популярных игр при рендеринге в Full HD-разрешении.

Так, смена видеокарты с решений предыдущих поколений того же ценового сегмента на номинально новую модель принесет пользователю более чем 30% прироста в средней частоте кадров по оценке AMD. Специалисты компании делают особенный акцент на производительности Radeon R7 360 в самых популярных онлайн-играх. Рассматриваемая сегодня бюджетная модель современной линейки AMD позволяет играть в таких игровых проектах с производительностью, заметно превышающей 60 средних кадров в секунду, что более чем достаточно для подобных условий, требующих минимальных задержек и максимума комфортности.

Данный ценовой сегмент предлагает решения, подходящие для не слишком требовательных игроков. Графический процессор в составе Radeon R7 360 имеет ту же архитектуру, что и более дорогие чипы, поддерживает все основные возможности и технологии, и обеспечивает достаточную производительность почти во всех современных играх. При этом, платы этого уровня продаются сравнительно недорого, а поэтому массово, что очень важно для улучшения финансовых показателей AMD.

Так как модель Radeon R7 360 основана на GPU, имеющем архитектуру GCN, который по своим возможностям почти полностью повторяет особенности ранее вышедших решений компании AMD, то перед прочтением теоретической части статьи будет полезно ознакомиться с подробной информацией о ранних решениях компании AMD этого и прошлых поколений:

Графический ускоритель Radeon R7 360
Кодовое имя	«Tobago»
Технология производства	28 нм
Количество транзисторов	2,08 млрд.
Архитектура	Унифицированная, с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX	Уровень возможностей Feature Level 12_0 и шейдерная модель Shader Model 5.0
Шина памяти	128-битная: два контроллера памяти шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
Частота графического процессора, МГц	до 1050
Вычислительные блоки	12 (из 14 физических) вычислительных блоков GCN, включающих 48 (из 56) SIMD-ядер, состоящих в общем из 768 (из 896) ALU для расчетов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64)
Блоки текстурирования	48 (из 56) текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
Блоки растеризации (ROP)	16 блоков ROP с поддержкой режимов сглаживания с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 16 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) — 64 отсчета за такт
Поддержка мониторов	Интегрированная поддержка до шести мониторов, подключенных по интерфейсам DVI, HDMI и DisplayPort

Спецификации видеокарты Radeon R7 360
Частота ядра, МГц	до 1050
Количество универсальных процессоров	768
Количество текстурных блоков	48
Количество блоков блендинга	16
Эффективная частота памяти, МГц	6500 (4×1625)
Тип памяти	GDDR5, 128-бит
Объем памяти, ГБ	2
Пропускная способность памяти, ГБ/с	104
Вычислительная производительность (FP32), терафлопс	до 1,61
Теоретическая максимальная скорость закраски, гигапикселей/с	16,8
Теоретическая скорость выборки текстур, гигатекселей/с	50,4
Шина	PCI Express 3.0
Разъемы	один HDMI 1.4a и три DisplayPort 1.2a
Типичное энергопотребление, Вт	100
Дополнительное питание	один 6-контактный разъем
Число слотов, занимаемых в системном корпусе	2
Рекомендуемая цена	для рынка США — $109

Серию Radeon R7 в новой линейке AMD представляют две модели: Radeon R7 360 и R7 370. Рассматриваемая нами сегодня модель Radeon R7 360, имеющая рекомендованную стоимость на начало продаж в $109, схожа с видеокартой предыдущей линейки Radeon R7 260, частота графического чипа в которой была увеличена на 50 МГц, а частота памяти — на 125 МГц. Вместе с ростом тактовых частот слегка повысилось и типичное энергопотребление видеокарты (TDP) — с 95 до 100 Вт.

При рекомендованной цене в $109 эта модель является прямой заменой для Radeon R7 260, имеющей схожее ценовое позиционирование в виде нижней модели линейки дискретных GPU. Что касается решений конкурента из этого же ценового сегмента, то модели Radeon R7 360 противостоит Nvidia GeForce GTX 750, основанная на урезанном чипе GM107, а полноценный вариант в виде GTX 750 Ti конкурирует уже с Radeon R7 370.

Так что главным ценовым конкурентом для Radeon R7 360 является видеокарта модели GeForce GTX 750. Действительно, по многим параметрам они схожи, и по скорости Radeon даже имеет некоторое преимущество. Правда, GeForce GTX 750 потребляет всего лишь 55 Вт и даже не требует подключения дополнительного питания — благодаря высочайшей энергоэффективности архитектуры Maxwell, хоть и в виде первого ее поколения.

Модель видеокарты AMD, которую мы сегодня рассматриваем, имеет память GDDR5 объемом в 2 гигабайта, что отлично подходит для нее с учетом ориентации на Full HD-разрешение и бюджетный ценовой сегмент. Так как данный GPU имеет 128-битную шину памяти, на нее теоретически можно было бы поставить и 1 ГБ и 4 ГБ, но меньший объем по современным меркам совсем уже недостаточен, а 4 ГБ быстрой GDDR5 памяти слишком дороги для нижнего ценового сегмента. А объема 2 ГБ должно быть вполне достаточно в большинстве игр при играбельных настройках.

Дизайн референсной платы AMD Radeon R7 360 очень прост, в качестве системы охлаждения используется максимально упрощенный кулер с алюминиевым радиатором и вентилятором, хотя система охлаждения все равно осталась двухслотовой. Для дополнительного питания используется один 6-контактный разъем, а портов вывода изображения на плате установлено два DVI и по одному HDMI и DisplayPort. Впрочем, большинство производителей подобных решений все равно выпустили свои платы с собственным дизайном как PCB, так и кулеров, так что референсный не так уж и важен.

Архитектурные и конструктивные особенности

В основе видеокарты модели Radeon R7 360 лежит чип Tobago, также ранее известный нам по Radeon HD 7790 как Bonaire, но не в полной конфигурации. Эта модификация чипа содержит 12 активных вычислительных блоков Compute Unit из 14 штук, физически присутствующих в графическом процессоре — все ровно так же, как и у модели Radeon R7 260. Графический процессор Bonaire относится к давно знакомой нам архитектуре Graphics Core Next (GCN) второго поколения (условно ее можно назвать GCN 1.1), в которой были сделаны некоторые изменения.

Чип архитектурно не слишком сильно отличается от первого поколения GCN, но многие полезные улучшения в нем действительно были сделаны. Так, в новой архитектуре появились инструкции для гетерогенной архитектуры (Heterogeneous System Architecture — HSA), поддержка большего количества одновременно исполняемых потоков, в DirectX 12 появилась поддержка уровня возможностей Feature Level 12_0, также была внедрена и новая версия технологии AMD PowerTune, о которой мы уже не раз рассказывали.

Базовые блоки в Tobago остались без изменений, поэтому можно смело знакомиться со статьей, посвященной анонсу давнего флагмана компании Radeon HD 7970, в которой были тщательно описаны все особенности новой архитектуры Graphics Core Next. Как известно, базовым блоком архитектуры является блок GCN, из которых собраны все графические процессоры компании. Вычислительный блок GCN разделен на подразделы, каждый из которых работает над своим потоком команд, они имеют выделенное локальное хранилище данных, кэш-память первого уровня и текстурный конвейер с блоками выборки и фильтрации.

Во время своего появления графический процессор Bonaire с его 14 блоками GCN стал средним между Cape Verde, имеющем 10 вычислительных блоков и Pitcairn с 20 блоками GCN. Bonaire заполнил нишу посередине между этими решениями. Позднее чип был перевыпущен под именем Tobago. На схеме показан урезанный графический процессор, который применяется в рассматриваемой модели Radeon R7 360. В его составе есть 12 активных вычислительных блоков архитектуры GCN, которые соответствуют 768 потоковым вычислительным процессорам. И так как каждый активный блок GCN имеет в своем составе по 4 текстурных блока, итоговая цифра количества TMU для рассматриваемой модели составляет 48 блоков выборки и фильтрации текстур.

А вот по количеству блоков ROP и контроллеров памяти чип для Radeon R9 360 не урезали, как и в случае R7 260. Активных блоков ROP оставили 16 штук, и шина памяти у чипа 128-битная, собранная из двух 64-битных каналов. Применение сравнительно быстрой GDDR5 памяти позволило обеспечить достаточно высокую пропускную способность для видеокарты нижнего ценового сегмента, которая еще и была дополнительно увеличена в решении новой линейки, достигнув значения в 104 ГБ/с.

Аналогично другим моделям из современной линейки Radeon 300, видеокарта Radeon R7 360 обеспечивает несколько большую производительность, по сравнению со своим аналогом из семейства Radeon 200. В данном случае, компания AMD подняла частоты GPU и видеопамяти: с 1000 МГц и 6 ГГц до 1050 МГц и 6.5 ГГц, по сравнению с Radeon R7 260. Надо понимать, что 1050 МГц — это максимальная турбо-частота графического процессора для референсной модели, в видеокартах партнеров и реальных 3D-приложениях значение может быть иным.

Хотя видеочип и не новый, он поддерживает множество технологий компании AMD, вот их неполный список: PowerTune, ZeroCore, Eyefinity, HD3D и т. д. Обо всем этом мы писали ранее в статьях о самых старых чипах семейства GCN, а модель на основе Tobago/Bonaire поддерживает все указанные возможности, в том числе технологию AMD Eyefinity 2.0 с поддержкой шести мониторов со стереорендерингом. Также этот GPU отличается улучшенным блоком декодирования и кодирования видеоданных, хотя по своим возможностям он уже и не нов.

Краткая оценка производительности и выводы

Что касается оценки производительности Radeon R7 360, можно смело утверждать, что она должна быть примерно равна скорости R

Полный текст статьи читайте на iXBT