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 05 Marzo 2012 nel canale Schede VideoAMDRadeon
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.