Radeon HD 7970

  Уже достаточно долгое время, со времен серии Radeon HD 2000, архитектура графических процессоров AMD не подвергалась кардинальным изменениям, вплоть до серии HD 6000 «Cayman», AMD, для своих графических решений, использовала архитектуру VLIW (Very Long Instruction Words), которая в большей степени весьма эффективна при обработке графических инструкций, которые лежат в основе вычислений 3D-графики, но оказалась малоэффективна для универсальных вычислений, когда GPU должен составлять очередь заданий со скалярными инструкциями в приложениях общего назначения. И вот, начиная с серии HD 7000, в GPU используется новая микроархитектура – GCN (Graphics Core Next), разработанная в первую очередь для улучшения эффективности вычислений не связанных напрямую с 3D.

К примеру, на выполнение некоторой очереди инструкций, GPU на архитектуре VLIW4 потрат шесть тактов, а GPU на архитектуре GCN, выполнит те же инструкции всего за четыре такта. Исходя из этого, теоретическая пиковая производительность Radeon HD 7970 может достигнуть 7,5-кратного увеличения, по сравнению с Radeon HD 6970, благодаря более эффективному использованию и распределению вычислительных ресурсов новой архитектуры GCN.

Архитектура GPU

GPU «Tahiti» изготовлен по передовому 28-нм техпроцессу на мощностях TSMC. Структурное строение GPU приведено на изображении ниже, как видно «Tahiti» использует 32 блока вычислений (CU) с 64-я ALU (arithmetic and logic unit - "арифметико-логическое устройство) на один CU, что в общем количестве  составляет 2048 ALU.  При рабочей тактовой частоте 925 МГц, пропускная способность GPU при 32-разрядных математических вычислениях достигает 3,8 TFLOPS и 947 GFLOPS при операциях с числами двойной точности (double-precision GFLOPS).

Кэш L1 обеспечивает пропускную способность около 2 Тбайт/с на данной тактовой частоте, используя для поддержки кэш L2 объёмом 768 кбайт.
За счёт шести 64-битных контроллеров памяти, образующих 384-битную шину памяти, использование быстрой памяти GDDR5 с рабочей частотой 1375 МГц – Radeon HD 7970 способна обеспечивать впечатляющую пропускную способность - 264 Гбит/с, что на 100 Гбит/с выше, чем Radeon HD 6970.

В GPU Tahiti имеются два обновлённых движка обработки геометрии, оптимизированные для тесселяции с увеличенный буферный кэш для вершин, что позволило повысить производительность вычислений от 1,7 до 4 раз, в зависимости от количества операций, которые применяются к исходной вершине.  
 
Технология AMD PowerTune

Одним из интересных нововведений в GPU «Tahiti» - технология расширенного управления питанием PowerTune, обеспечивающая прямой контроль над энергопотреблением GPU. Эта технология помогает установить высокие частоты GPU, получив высокую производительность в играх, и не бояться, что потребление может выйти за безопасные пределы. Похожие технологии уже применялись ещё в семействе Radeon HD 5000, но были довольно примитивными и изменяли частоту и напряжение GPU ступенчато, в Radeon HD 6900 система перешла на качественно иной уровень.

Графический процессор постоянно, с интервалами в единицы миллисекунд, измеряет нагрузку и энергопотребление всех составных блоков и на основе анализа выполняемой задачи, автоматически регулирует частоту и напряжение, оставаясь в рамках указанного TPD, и если есть возможность, тактовая частота GPU увеличивается.

Так же, в новом GPU появилась новая технология - ZeroCore, позволяющая снизить энергопотребление GPU в режиме простоя. ZeroCore переводит GPU в режим «сна», когда на монитор не поступает сигнал с ПК.

По информации AMD, видеокарта при обработке статической среды Windows, потребляет всего 15 Вт и не расходует энергию, при отсутствии сигнала на монитор. 
 
 
PCI Express 3.0

В Radeon HD 7970 внедрена поддержка третьего поколения стандарта PCI Express (PCI-E 3.0), что должно сказаться на увеличении скорости передачи данных до 16 Гбайт/с в обе стороны поможет устранить слабые места при работе с некоторыми тяжёлыми приложениями.

Eyefinity 2.0

В обновлённой технологии поддерживаются конфигурации с пятью дисплеями в ряд в альбомной или портретной ориентации. Теперь центральный монитор, может быть больше остальных по вертикали.

Поддерживается одновременная работа технологий Eyefinity, AMD HD3D и CrossFire. Увеличено максимальное разрешение «сборного» экрана до 16384×16384 пикселей.

Radeon HD 7970

В таблице приведены технические характеристики Radeon HD 7970, в  сравнении с моделью предыдущего поколения – Radeon HD 6970. Самое важное нововведение в GPU  «Tahiti» -  его производство по 28-нанометровой технологии. «Tahiti» содержит 4,31 млрд. транзисторов, что на 63% больше, чем у своего предшественника «Cayman», при этом его площадь кристалла несколько компактнее - 365 против 389 мм2. Тактовая частота GPU увеличилась до 925 МГц. Вычислительная мощь возросла примерно на 40% и составляет 3,79 TFLOPS. Количество текстурных блоков возросло с 96 до 128, что позволило получить скорость текстурирования на уровне 118,4 ГТ/c.

Как и предшественник, Radeon HD 7970 использует память GDDR5 1375 МГЦ (5500 МГц), но с 384-битной шиной, благодаря которой пропускная способность памяти увеличена с 176 до 264 ГБ/c. 

Характеристики Radeon HD 7970

Внешний вид

Система охлаждения и общий дизайн Radeon HD 7970 на первый взгляд схож с  Radeon HD 6970, даже габариты (26,25 см в длину и 11,25 мм ширину), практически один в один повторяют габариты своего предшественника, но всё же HD 7970 имеет некоторые отличия.

Лицевая сторона видеокарты закрыта глянцевым пластиковым кожухом с яркой красной вставкой  и  более «изысканным» дизайном, чем у предшественника.
C тыльной стороны платы отсутствует защитная теплорассеивающая  металлическая пластина, в отличие от Radeon HD 6970.

Сама система охлаждения не изменилась координально, но имеет некоторые доработки, направленные на улучшение охлаждения платы. Вентилятор системы охлаждения теперь имеет более широкие лопасти и больший диаметр рабочего колеса, с задней планки разработчики убрали второй DVI порт, чтобы расширить решётку для выдува горячего воздуха.