ATI Radeon HD 2900 XT: è il momento di R600

Le schede ATI Radeon HD 2900 XT sono le prime ad introdurre il bus memoria a 512bit di ampiezza su un'architettura desktop di fascia alta. Sino alla precedente generazione di schede video il bus memoria non ha mai superato i 256bit di ampiezza massima, ma con le schede GeForce 8800 prima e con le nuove Radeon HD 2900 XT nuove ampiezze di bus hanno permesso di ottenere livelli di bandwidth massimi teorici impensabili sino anche solo allo scorso anno.

La seguente tabella riporta le caratteristiche tecniche dei bus memoria utilizzati sulle schede video top di gamma più recenti:

E' evidente come con una frequenza di clock complessivamente ridotta, pari a 1.650 MHz, la scheda Radeon HD 2900 XT possa vantare un valore di bandwidth di 105,6 Gbytes al secondo; la scheda GeForce 8800 Ultra, che utilizza un bus memoria a 384 bit di ampiezza, deve ricorere a memorie con frequenza di funzionamento di ben 2.160 MHz per poter giungere ad un valore di bandwidth pressoché coincidente. ATI ha segnalato in più occasioni come l'utilizzo di un bus memoria di questa ampiezza permetta da un lato di ottenere elevati livelli di bandwidth, dall'altra di ottenere tali risultati senza necessariamente dover utilizzare memoria GDDR3 o GDDR4 a frequenze estremamente elevate, notiriamente molto costose.

ATI ha scelto di continuare a dotare il memory controller del cosiddetto Ring Bus, già introdotto con le schede video della serie Radeon X1800 e seguenti: si tratta di una struttura posizionata attorno alla GPU che prevede dei cosiddetti ring stop in corrispondenza dei blocchi di 4 banchi memoria (sono montati 16 chip memoria sulla scheda Radeon HD 2900 XT), oltre ad un quinto ring stop collegato direttamente al bus PCI Express, dal quale transitano le informazioni da e verso la memoria di sistema.

Rispetto a quanto implementato con le soluzioni Radeon X1000, la nuova GPU R600 utilizza un ring bus che opera internamente non più a 512bit ma a 1024bit: ATI ha quindi continuato a mantenere un rapporto di 1 a 2 tra l'ampiezza di bus verso l'esterno e quella all'interno del memory controller. Anche in questo caso il memory controller è suddiviso in blocchi da 64bit di ampiezza ciascuno: se nelle soluzioni Radeon X1000 erano in numero di 4 ora sono passati a 8. Il tipo di memory controller utilizzato è con design fully distribuited; questo implica che non esiste un punto di interconnessione centrale tra i vari canali memoria, così che questo possano essere inseriti o rimossi dal memory controller con pochi interventi sul design della scheda.

Per ottenere garanzie di funzionamento stabile con memory controller a 512bit di ampiezza ATI ha operato alcune scelte architetturali: il design degli I/O pad è stato rivisto così da renderli più compatti e montati uno sorpa l'altro; la densità di I/O è stata raddoppiata così da ottenere un raddoppio dell'ampiezza di banda utilizzando, per la circuiteria di I/O, la stessa superficie adottata dalle GPU Radeon X1000.

Il bus memoria a 256bit di ampiezza è stato implementato per la prima volta, nel 2002, dalle schede video ATI Radeon 9700 PRO, basate sulla ben nota architettura R300. Sono stati necessari ben 5 anni prima di poter vedere un raddoppio dell'ampiezza di banda in architetture top di gamma, 6 mesi dopo le GPU NVIDIA GeForce 8800 GTX e GeForce 8800 GTS che per prime hanno superato la limitazione dei 256bit con bus ampi rispettivamente 384bit e 320bit.