ATI Radeon HD 4850, test e analisi architettura

Introduzione

Torniamo con la memoria a circa 13 mesi fa: alla metà del mese di Maggio 2007 AMD ha presentato la propria architettura video top di gamma nota con il nome in codice di R600, soluzione da lungo tempo attesa da parte degli utenti più appassionati. Si trattava della prima GPU ATI per sistemi desktop dotata di architettura a shader unificati e di supporto alle API DirectX 10 di Microsoft, giunta con 6 mesi di ritardo rispetto ai prodotti concorrenti NVIDIA della serie GeForce 8800 e non capace, per via di alcune scelte architetturali, di tenere il passo di quelle soluzioni. Il nome di quel prodotto, Radeon HD 2900 XT, è ben noto agli appassionati più per i livelli di consumo e per le prestazioni in assoluto non elevate che per le innovazioni tecnologiche implementate da AMD in quell'architettura.

A Novembre 2007 AMD è corsa ai ripari, presentando le schede della serie Radeon HD 3800 nelle quali l'architettura base comune alle soluzioni R600 è stata trasportata in una GPU costruita con tecnologia produttiva a 55 nanometri, riducendo costi e consumi in modo sensibile e permettendo al produttore americano di avere a disposizione prodotti dalle valide prestazioni complessive per il segmento di fascia media del mercato.

Quest'oggi AMD introduce ufficialmente, dopo aver autorizzato alcune preview prestazionali e la commercializzazione nei canali di vendita sin dalla scorsa settimana, la propria nuova generazione di schede video di fascia media: parliamo delle soluzioni Radeon HD 4800, con i modelli Radeon HD 4850 e Radeon HD 4870 che andranno a prendere il posto delle soluzioni Radeon HD 3800. Queste ultime continueranno presumibilmente a venir commercializzate, con un conseguente riposizionamento dei prezzi, da parte dei vari partner.

ATI Radeon HD 4850

ATI Radeon HD 4870

Quali sono gli elementi alla base di queste due nuove schede video, proposte rispettivamente a 199 e 299 dollari di prezzo nel mercato nord americano? L'architettura è ripresa da quella delle soluzioni Radeon HD 3800, con un sensibile incremento delle unità di elaborazione e numerose migliorie architetturali che risolvono i limiti evidenziati con le soluzioni Radeon HD 3800 in particolare con riferimento all'anti aliasing. Con il debutto di queste nuove schede video AMD ha voluto delineare la propria nuova strategia per lo sviluppo delle architetture GPU, strategia che all'atto pratico non ci pare essere poi così nuova.

AMD ha scelto di non investire più nella costruzione di GPU top di gamma, per le quali tipicamente vengono utilizzati die di dimensioni molto elevate venendo a mancare quel travaso tecnologico diretto che permette, in breve tempo, di avere a disposizione architetture di GPU per i segmenti di fascia media ed entry level derivandole direttamente da quelle top di gamma. Il chip RV770, utilizzato dalle schede video Radeon HD 4800, riprende quindi lo stesso approccio visto con l'architettura RV670 utilizzata nelle schede Radeon HD 3800: un'architettura mediamente complessa adottata per due differenti tipologie di schede video, con differenze in termini di frequenze di clock e non di funzionalità implementate, con la quale poter ottenere una scheda top di gamma di classe enthusiast semplicemente montando sullo stesso PCB due GPU che operino in parallelo via tecnologia Crossfire.

Lo scorso mese di Gennaio AMD ha ottenuto questo con la scheda ATI Radeon HD 3870 X2; lo stesso avverrà anche con le architetture RV770 nel corso dei prossimi mesi, con il debutto di una scheda che per logica dovrebbe prendere il nome di ATI Radeon HD 4870 X2 anche se AMD non ha fornito indicazioni precise a riguardo.

La tabella seguente riporta le principali caratteristiche architetturali delle due nuove proposte ATI, a confronto con le soluzioni della serie Radeon HD 3800 sia a singola che a due GPU oltre che con le schede video NVIDIA delle serie GeForce 8, GeForce 9 e GeForce GTX 200.

Con le GPU RV770 ATI introduce un'architettura a 800 stream processor, con un sensibile incremento rispetto ai 320 utilizzati nelle soluzioni RV670 delle schede Radeon HD 3800; questo implica che, in puri termini di stream processor, le nuove schede Radeon HD 4850 e Radeon HD 4870 integrano un numero maggiore di unità di elaborazione rispetto ad una scheda Radeon HD 3870 X2, avvantaggiata dall'essere dotata di due GPU che operano in parallelo.

Le frequenze di clock delle due schede Radeon HD 4800 sono complessivamente inferiori a quelle delle soluzioni Radeon HD 3800, ma questo era del resto prevedibile: l'architettura è nettamente più complessa e questo implicherebbe pesanti compromessi in termini di sistema di raffreddamento se si volessero mantenere frequenze di clock più elevate. Come vedremo nel corso dell'analisi architetturale, AMD ha aumentato di 2,5 volte le unità delegate al filtraggio delle textures, passate dalle precedenti 16 a 40: si tratta dello stesso tasso d'incremento visto anche con gli stream processor, passati da 320 a 800.

Dal versante memoria AMD ha scelto da un lato di restare fedele all'approccio scelto per le schede Radeon HD 3800, dall'altra di percorrere una importante innovazione. Il bus memoria è infatti a 256bit di ampiezza, ma per la scheda Radeon HD 4870 è stata utilizzata per la prima volta memoria GDDR5, grazie alla quale è stato possibile ottenere un sensibile incremento della bandwidth massima teorica. Per la scheda Radeon HD 4850 troviamo 512 Mbytes di memoria GDDR3, con frequenze di clock di 2 GHz, mentre per il modello Radeon HD 4870 la frequenza effettiva dei moduli GDDR5 è pari a 3,6 GHz.

Alcuni partner AMD hanno già presentato schede video ATI Radeon HD 4850 dotate di 1 Gbyte di memoria video onboard; riteniamo possibile che altri possano optare per questo tipo di soluzione anche per le schede Radeon HD 4870 ma questo non avverrà prima che le memorie GDDR5 subiscano una riduzione di prezzo rispetto ai valori attuali.