AMD Radeon HD 7870 e 7850: è la volta di Pitcairn

AMD Radeon HD 7870 e 7850: è la volta di Pitcairn

AMD completa il debutto della propria famiglia di GPU basate su architettura Graphics Core Next con le proposte Radeon HD 7870 e Radeon HD 7850, destinate ai videogiocatori esigenti ma con un livello di prezzo che non è quello della serie 7900.

di Paolo Corsini pubblicato il nel canale Schede Video
 

Introduzione

Nel giro di poco più di 2 mesi e mezzo AMD ha completato la serie di annunci incentrati sulle schede video basate su architettura GCN, Graphics Core Next. Quest'oggi infatti debuttano sul mercato le schede Radeon HD 7870 e Radeon HD 7850, soluzioni che si posizionano a metà strada tra le schede Radeon HD 7900 e Radeon HD 7700 presentate da AMD nelle scorse settimane. Basate sulle GPU note con il nome in codice di Pitcairn, queste schede riprendono le specifiche architetturali delle proposte Radeon HD 7900 con le opportune semplificazioni per contenere il costo di produzione.

Per meglio capire come queste soluzioni vadano a posizionarsi sul mercato ci può essere utile un confronto tra i 3 chip AMD basati su architettura Graphics Core Next analizzando superficie e numero di transistor integrati:

  • Radeon HD 7900 - GPU Tahiti: 365 millimetri quadrati per circa 4,3 miliardi di transistor;
  • Radeon HD 7900 - GPU Pitcairn: 212 millimetri quadrati per circa 2,8 miliardi di transistor;
  • Radeon HD 7700 - GPU Cape Verde: 133 millimetri quadrati per circa 1,5 miliardi di transistor.

C'è una certa proporzione tra dimensione e numero di transistor integrati, ed è evidente come a superfici più contenute corrispondano per AMD costi di produzione più ridotti. La GPU Pitcairn, con 212 millimetri, si pone in ottima posizione competitiva nel confronto con il chip GF114 utilizzato nelle schede GeForce GTX 560 Ti, caratterizzato da una superficie di circa 360 millimetri quadrati, per non parlare rispetto ai circa 530 millimetri quadrati della GPU GF110 utilizzata nella scheda GeForce GTX 570.

Nelle due tabelle seguenti abbiamo riassunto le caratteristiche tecniche alla base delle schede della famiglia Radeon HD 6000, partendo dal modello Radeon HD 6850, oltre a quelle delle 3 tipologie di schede Radeon HD 7000 sino ad oggi presentate sul mercato:

Radeon HD 6850 Radeon HD 6870 Radeon HD 6950 Radeon HD 6970 Radeon HD 6990

processo produttivo

40nm 40nm 40nm 40nm 40nm

tipo GPU

Barts Barts Cayman Cayman Antilles

clock GPU

775 MHz 900 MHz 800 MHz 880 MHz 830 MHz

numero GPU

1 1 1 1 2

numero stream processors

960 1120 1408 1536 2x1536

clock stream processors

775 MHz 900 MHz 800 MHz 880 MHz 830 MHz

ROPs

32 32 32 32 2x32

TMU

48 56 88 96 2x96

quantitativo memoria

1.024 MB 1.024 MB 1.024 - 2.048 MB 2.048 MB 2 x 2.048 MB

tipologia memoria

GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5

clock memoria

4.000 MHz 4.200 MHz 5.000 MHz 5.500 MHz 5.000 MHz

interfaccia memoria

256bit 256bit 256bit 256bit 2x256bit

bandwidth memoria

128GB/s 134GB/s 160GB/s 176GB/s 320GB/s

connettori alimentazione

1x6pin 2x6pin 2x6pin 1x6pin - 1x8pin 2x8pin
Radeon HD 7750 Radeon HD 7770 Radeon HD 7850 Radeon HD 7870 Radeon HD 7950 Radeon HD 7970

processo produttivo

28nm 28nm 28nm 28nm 28nm 28nm

tipo GPU

Cape Verde Cape Verde Pitcairn Pitcairn Tahiti Tahiti

clock GPU

880 MHz 1000 MHz 860 MHz 1000 MHz 800 MHz 925 MHz

numero GPU

1 1 1 1 1 1

numero stream processors

512 640 1024 1280 1792 2048

clock stream processors

880 MHz 1000 MHz 860 MHz 1000 MHz 800 MHz 925 MHz

ROPs

16 16 32 32 32 32

TMU

32 40 64 80 112 128

quantitativo memoria

1.024 MB 1.024 MB 2.048 MB 2.048 MB 3.072 MB 3.072 MB

tipologia memoria

GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5

clock memoria

4.500 MHz 4.500 MHz 4.800 MHz 4.800 MHz 5.000 MHz 5.500 MHz

interfaccia memoria

128bit 128bit 256bit 256bit 384bit 384bit

bandwidth memoria

72GB/s 72GB/s 154GB/s 154GB/s 240GB/s 264GB/s

connettori alimentazione

no 1x6pin 1x6pin 2x6pin 2x6pin 1x6pin - 1x8pin

Le due nuove schede si inseriscono, per specifiche tecniche, esattamente a metà strada tra soluzioni 7700 e 7900. Notiamo come la scheda Radeon HD 7850 integri un numero di stream processors pari alla metà di quelli della proposta Radeon HD 7970, e allo stesso tempo doppio rispetto a quelli della scheda Radeon HD 7750. Il bus memoria è a 256bit, un classico per schede di questo segmento di mercato, con memorie GDDR5 caratterizzate dalla frequenza di clock di 4.800 MHz effettivi. Al pari di quanto visto con le schede Radeon HD 7700 anche con le due proposte della famiglia Radeon HD 7800 la frequenza di clock della memoria video non cambia tra le due schede.

Per completare la gamma di soluzioni Radeon HD 7000 manca una proposta a doppia GPU che vada a prendere il posto occupato sino ad ora dalla scheda Radeon HD 6990. Un prodotto di questo tipo, che ipotizziamo assumerà il nome commerciale di Radeon HD 7990, sarà presentato da AMD nel corso dei prossimi mesi.

A titolo di confronto inseriamo l'equivalente tabella per le soluzioni NVIDIA della famiglia GeForce 500, in attesa del debutto delle prime schede basate su architettura Kepler attese per le prossime settimane.

GeForce GTX 550 Ti GeForce GTX 560 Ti GeForce GTX 570 GeForce GTX 580 GeForce GTX 590

processo produttivo

40nm 40nm 40nm 40nm 40nm

tipo GPU

GF116 GF114 GF110 GF110 GF110

clock GPU

900MHz 822MHz 732 MHz 772 MHz 607 MHz

numero GPU

1 1 1 1 2

numero stream processors

192 384 480 512 2x512

clock stream processors

1.800MHz 1.644MHz 1464 MHz 1544 MHz 1215 MHz

ROPs

24 32 40 48 2x48

TMU

32 64 60 64 2x64

quantitativo memoria

1.024 MB 1.024 MB 1.280 MB 1.536 MB 2 x 1.536 MB

tipologia memoria

GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5

clock memoria

4.104 MHz 4.008 MHz 3.800 MHz 4.008 MHz 3.414 MHz

interfaccia memoria

192bit 256bit 320bit 384bit 2x384bit

bandwidth memoria

98,5GB/s 128,27GB/s 152GB/s 192GB/s 327GB/s

connettori alimentazione

1x6pin 1x6pin 2x6pin 1x6pin - 1x8pin 2x8pin

Vediamo ora in dettaglio le specifiche delle due schede Radeon HD 7800 contrapposte, così da meglio evidenziarne le differenze:

Radeon HD 7850 Radeon HD 7870 Differenze

clock GPU

860 MHz 1000 MHz +16,1%

numero stream processors

1024 1280 +25%

clock stream processors

860 MHz 1000 MHz +16,1%

ROPs

32 32 invariato

TMU

64 80 +25%

quantitativo memoria

2.048 MB 2.048 MB invariato

clock memoria

4.800 MHz 4.800 MHz invariata

interfaccia memoria

128bit 128bit invariato

bandwidth memoria

154GB/s 154GB/s invariato

Notiamo come AMD sia intervenuta a differenziare le due schede agendo unicamente sulla componente GPU; dal versante memoria troviamo infatti le stesse identiche specifiche per i due prodotti, chiaro segnale di come secondo AMD gli attuali giochi siano maggiormente dipendenti, anche a risoluzioni elevate, dalla potenza di elaborazione lato GPU più che dalla bandwidth massima teorica messa a disposizione. Passando alla componente GPU troviamo due evidenti trend: il primo è la frequenza di clock superiore del 16,1% per la scheda Radeon HD 7870, capace di toccare di default 1 GHz di clock al pari di quanto fatto dalla scheda Radeon HD 7770. Il secondo elemento è il numero di stream processors, superiore del 25% rispetto a quello della proposta Radeon HD 7850 nella soluzione Radeon HD 7870; da quest'ultimo deriva anche il numero di TMU che è sempre in rapporto di 4 a 1 rispetto alle CU o Compute Unit integrate nella GPU.

Tutte le GPU basate su architettura Graphics Core Next, note anche come appartenenti alla famiglia Southern Island, utilizzano una struttura interna molto simile con una identica ripartizione tra texture memory units, Compute Unit e stream processors. Nella tabella seguente abbiamo riassunto i dati numerici di questi elementi per ciascuna delle 6 schede attualmente presenti in commercio:

ROPs TMU CU stream processors per CU stream processors totali

Radeon HD 7970

32 128 32 64 2048

Radeon HD 7950

32 112 28 64 1792

Radeon HD 7870

32 80 20 64 1280

Radeon HD 7850

32 64 16 64 1024

Radeon HD 7770

16 40 10 64 640

Radeon HD 7750

16 32 8 64 512

Da evidenziare sia la costanza nel rapporto tra TMU, CU e numero totale di stream processors sia la stabilità nel numero di ROPs, pari a 32 per le schede Radeon HD 7900 e Radeon HD 7800 e a 16 per quelle Radeon HD 7700.