AMD Radeon HD 6000系列,是AMD的顯示核心系列產品,研發代號Northern Islands。核心採用40nm製程。Northern Islands原來的設計是採用台積電(TSMC)的32nm製程,由於TSMC取消32nm製程的研發改為研發28nm製程。因此AMD只好改為採用40nm製程。
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發佈日期 | 2010年10月 |
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代號 | Northern Islands: Antilles, Cayman, Barts, Turks, Caicos |
顯示卡 | |
入門GPU | Cedar(HD 6300) Caicos(HD 6400) Turks(HD 6500,HD 6600) |
高端GPU | Juniper,Barts LE(HD 6700) Barts(HD 6800) Cayman,Antilles(HD 6900) |
API支援 | |
Direct3D | Direct3D 11 Shader Model 5.0 |
OpenGL | 4.1 |
OpenCL | 1.1 |
歷史 | |
前代產品 | ATI Radeon HD 5000 |
後繼產品 | AMD Radeon HD 7000 |
架構
除了Radeon HD 6900系列外,其餘核心的基本架構與上一代的Radeon HD 5000相近。AMD聲稱將核心的資源重新分配,研發出Radeon HD 6800的Barts核心。Radeon HD 6870的流處理器數量比上一代的Radeon HD 5850還要少。由於採用相同製程,核心面積因而縮小。不過,前者核心的工作頻率有大幅的提升,以致其幾何表現亦比較優勝[1]。就整體效能而言,Radeon HD 6870比Radeon HD 5870略差;Radeon HD 6850亦比Radeon HD 5850略差。這個新系列顯示核心主要有兩個改進,一是增強其Tessellation效能,二是增強了AA/AF的效能和質素。
Tessellation技術最早由ATI研發,在Radeon 8500時代引入。到了DirectX 11時代,微軟正式把此技術納為標準。AMD傳統對手NVIDIA的DirectX 11顯示卡,在Tessellation效能方面竟然比AMD還強。昔日的自家技術,卻成為別人的攻擊武器。當時AMD認為過高的Tessellation,會令圖像失真,所以並沒有整合太多的Tessellation功能單元。另外,過多的Tessellation功能單元會降低柵格化效率,導致資源浪費。過多的多邊形,亦會減低MSAA的效能。所以,Radeon HD 6800顯示核心仍只會整合一個Tessellation單元。效能提升依靠演算法的改良。AMD聲稱新核心的Tessellation效能會有兩倍提升。一般的理論測試顯示,大概會有25%的效能提升。
第八代的Tessellation技術,容許顯示核心直接讀取顯示記憶體當中的紋理數據。而不需要預先放在緩衝當中[2]。
Morphological Antialiasing是一種新的抗鋸齒模式。MLAA曾經由Intel提議,透過CPU作抗鋸齒計算。而AMD的MLAA抗鋸齒技術,則由顯示核心負責,透過Direct Compute實現[3]。MLAA的原理是透過顏色,去尋找物件邊緣。此技術的好處是效率高,效能損失少。但由於奈奎斯特頻率的限制,顯示頻率過高的話,會造成圖像失真。
增強其準確性,增加不同過濾等級之間的平滑過度。
支援DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a。利用前者,顯示卡只需要兩個DP介面,即可實現六屏輸出。對比以往的Radeon HD 5800,就只有一個DP介面。而HDMI 1.4a,就增加了對立體影片的支援。顯示卡可傳輸立體影片到立體電視。
AMD自家的立體顯示技術,類似於NVIDIA的3D Vision。
部分型號採用新的4-Way VLIW 架構。以往的AMD顯示核心均採用VLIW5架構。每一個流處理器中有5個ALU。其中一個為ALU.trans,執行特殊函數運算。而新的VLIW4架構中,每一個流處理器中有4個ALU,不過功能是一樣的。ALU.trans已經融入到其他的ALU中。每個ALU都需要一個獨立的指令發射,而當執行特殊函數運算時,就需要用到3個指令發射。不過,由於指令被以往簡單,暫存器亦比較容易管理。整體電器的效率因而有所提升。雖然每一個流處理器的ALU數量有所減少,但隨之而來的配套卻大幅上升。在同樣流處理器數目的情況下,VLIW4架構對比VLIW5需要增加指令發射端、分支執行單元和通用暫存器的數量。
圖形引擎增加為兩個。當中的Tessellation功能單元數量意味着加了一倍[4]。其他數量增加了一倍的元件有Geometry Assembler、Vertex Assembler、Rasterizer和Hierarchical Z。不過,跟對手NVIDIA相比,GeForce GTX 580擁有10個Tessellation功能單元。
Render Back-Ends在特定情況下,透過將指令的合併,AA效能可以提升一倍。
建基於MSAA[5],跟NVIDIA的CSAA相似。在運用MSAA的情況下,新增了覆蓋採樣。目前有三個模式。
AMD MSAA | NVIDIA CSAA |
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針對GPGPU應用。可以在同一個顯示核心中,劃分為不同虛擬Kernel。每一個Kernel可以有自己的排序器及記憶體定址。每一個Kernel最低限度為一個SIMD。所以一個GPU最多可以擁有24個虛擬Kernel,同時執行不同的平衡運算應用。
以往的PowerPlay只有三個功率狀態。而新的PowerTune,顯示核心頻率可以在Intermediate P-State和Highest P-State兩個狀態之間浮動。
產品
代號為"Caicos","Caicos"是一款入門級的產品,於2011年2月7日發佈,此系列的產品只有Radeon HD 6450,Radeon HD 6450用以取代上一代的Radeon HD 5450。相比上一代的HD 5450,HD6450具有雙倍流處理器、支援GDDR5和UVD 3。
代號為"Turks","Turks"是一款入門級至主流級的產品,於2011年2月7日發佈。"Turks"家族中包括有"Turks PRO"和"Turks XT"以分別作為HD 6500系列與HD 6600系列的區間。產品最初只發佈給OEM市場,後來也發佈至零售市場。
代號為"Barts LE"和"Juniper","Barts LE"和"Juniper"是一款主流級的產品。採用"Barts LE"核心的Radeon HD 6790發佈於2011年4月5日。HD 6700系列中只有HD 6790採用"Barts LE"核心,其餘的HD 6770和HD 6750都是採用與上一代HD 5700系列一樣的"Juniper"核心。
- HD 6790擁有800個流處理器,主頻為 840MHz,256 Bit記憶體頻寬和1 GB GDDR5 DRAM 頻率為1GHz,最大功耗為 150W。
AMD已經確定HD 6770和HD 6750都是HD 5770和HD 5750的更名產品
- HD6750擁有720個流處理器,主頻為 700MHz,128bit記憶體頻寬。顯然是與上一代的HD 5750是一樣的
採用"Juniper"核心的HD 6770和HD 6750與其他同是Radeon HD 6000系列的不同之處是不支援UVD 3,只支援UVD 2.2,但加入了對HDMI 1.4a和對藍光3D硬件加速的支援。
代號為"Barts","Barts"是一款中高級的產品,於2010年10月22日發佈。此系列產品包括Radeon HD6850和Radeon HD6870,"Barts"使用與Radeon HD5700系統一樣的5-way VLIW架構[6]。
- HD6850擁有960個流處理器,主頻為775MHz,256 Bit記憶體頻寬和1 GB GDDR5 DRAM 頻率為1GHz,最大功耗127 W。
- HD6870擁有1120個流處理器,主頻為900MHz,256 Bit記憶體頻寬和1 GB GDDR5 DRAM 頻率為1.05GHz,最大功耗151 W。
代號為"Cayman","Cayman"是一款發燒級的產品,於2010年11月12日發佈。此系列產品包括Radeon HD6950和Radeon HD6970。"Cayman"基於新的4-Way VLIW架構,用以取代舊式的5-Way VLIW架構,以降低GPU核心的複雜性。在一些測試中發現只有少數的程式能充分的利用VLIW 5架構中的流處理器。減少了流處理器的VLIW 4架構可以節省每個流處理器中的電晶體[7]。
- HD 6950和HD 6970所採用的GPU核心是一樣的,HD 6950是透過遮蔽"Cayman"部份流處理器而成的。
代號為"Antilles"的HD 6990是Radeon HD 6000系列中一款旗艦級產品,於2011年3月9日推出。"Antilles"是由2顆"Cayman"核心整合於同一PCB上的單卡雙GPU產品。
- HD 6990擁有3072個流處理器,主頻為830 MHz,2×256 Bit記憶體頻寬和4 GB GDDR5 DRAM,5.1 TFLOPS的計算效能,192個紋理單元,以及最大功耗375 W[8]。
列表
- 全部型號的顯示核心包括Radeon HD 6870在內,都基於5Ways-VLIW指令集架構,而Radeon HD 6900系列則是基於4Ways-VLIW指令集架構
型號 | 發佈日期 | 開發代號 | 製程 (nm) | 電晶體數量 (百萬) | 晶片面積 (mm2) | 匯流排介面 | 顯示記憶體容量 (MiB) | 時鐘頻率 | 核心佈置 | 填充率 | 顯示記憶體類型 | 運算效能 GFLOPS |
熱設計功耗 (W) | GFLOPS/W 單精度浮點 運算能效 |
API支援 (版本) | 發售價格 (美元) | ||||||||
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核心 (MHz) | 記憶體 (MHz) | 像素 (GP/s) | 材質 (GT/s) | 記憶體頻寬 (GB/s) | 匯流排類型 | 記憶體位寬 (位元) | 單精度浮點數 | 雙精度浮點數 | 空載 | 滿載 | DirectX | OpenGL | OpenCL | |||||||||||
Radeon HD 6350 | 2011年4月7日 | Cedar | 40 | 292 | 59 | PCIe 2.1 ×16 | 512 | 650 | 800 | 80:8:4 | 2.6 | 5.2 | 12.8 | DDR3 | 64 | 104 | 否 | 6.4 | 19.1 | 5.45 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $23 |
Radeon HD 6450 | 2011年2月7日(OEM) | Caicos | 40 | 370 | 67 | PCIe 2.1 ×16 | 512 | 625 750 |
533 800 |
160:8:4 | 2.5 3.0 |
5.0 6.0 |
8.5 12.8 |
DDR3 | 64 | 200 240 |
否 | 9 | 18 27 |
11.11 13.33 |
11.0 | 4.3 | 1.2 | OEM |
Radeon HD 6450 | 2011年4月7日 | Caicos | 40 | 370 | 67 | PCIe 2.1 ×16 | 512 1024 2048 |
625 750 |
800 900 |
160:8:4 | 2.5 3.0 |
5.0 6.0 |
25.6 28.8 |
GDDR5 | 64 | 200 240 |
否 | 9 | 18 27 |
7.41 8.89 |
11.0 | 4.3 | 1.2 | $55 |
Radeon HD 6570 | 2011年2月7日 (OEM) | Turks PRO | 40 | 716 | 118 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 | 650 | 900 | 480:24:8 | 5.2 | 15.6 | 28.8 | DDR3 | 128 | 624 | 否 | 10 | 44 | 14.18 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | OEM |
Radeon HD 6570 | 2011年4月19日 | Turks PRO | 40 | 716 | 118 | PCIe 2.1 ×16 | 2048 4096 |
650 650 |
667 1000 |
480:24:8 | 5.2 | 15.6 | 21.3 64.0 |
DDR3 GDDR5 |
128 | 624 | 否 | 11 | 60 | 10.4 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $79 |
Radeon HD 6670 | 2011年4月19日 | Turks XT | 40 | 716 | 118 | PCIe 2.1 ×16 | 512 1024 2048 |
800 800 |
800 1000 |
480:24:8 | 6.4 | 19.2 | 25.6 64.0 |
DDR3 GDDR5 |
128 | 768 | 否 | 12 | 66 | 11.64 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $99 |
Radeon HD 6750 | 2011年1月21日(OEM) | Juniper PRO | 40 | 1040 | 166 | PCIe 2.1 ×16 | 512 1024 |
700 700 |
1150 1150 |
720:36:16 | 11.2 | 25.2 | 73.6 | GDDR5 | 128 | 1008 | 否 | 16 | 86 | 11.72 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | OEM |
Radeon HD 6770 | 2011年4月19日 | Juniper XT | 40 | 1040 | 166 | PCIe 2.1 ×16 | 512 1024 |
850 850 |
1200 1050 |
800:40:16 | 13.6 | 34.0 | 76.8 67.2 |
GDDR5 | 128 | 1360 | 否 | 18 | 108 | 12.59 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | ? |
Radeon HD 6790 | 2011年4月4日 | Barts LE | 40 | 1700 | 255 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 | 840 | 1050 | 800:40:16 | 13.4 | 33.6 | 134.4 | GDDR5 | 256 | 1344 | 否 | 19 | 150 | 8.96 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $149 |
Radeon HD 6850 | 2010年10月22日 | Barts Pro | 40 | 1700 | 255 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 | 775 | 1000 | 960:48:32 | 24.8 | 37.2 | 128.0 | GDDR5 | 256 | 1488 | 否 | 19 | 127 | 11.72 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $179 |
Radeon HD 6870 | Barts XT | 40 | 1700 | 255 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 | 900 | 1050 | 1120:56:32 | 28.8 | 50.4 | 134.4 | GDDR5 | 256 | 2016 | 否 | 19 | 151 | 13.35 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $239 | |
Radeon HD 6930 | 2011年12月 | Cayman CE | 40 | 2640 | 389 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 2048 |
750 750 |
1200 1200 |
1280:80:32 | 24.0 | 60.0 | 153.6 | GDDR5 | 256 | 1920 | 480 | 18 | 186 | 10.32 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $180 |
Radeon HD 6950 | 2010年12月15日 | Cayman Pro | 40 | 2640 | 389 | PCIe 2.1 ×16 | 1024 2048 |
800 800 |
1250 1250 |
1408:88:32 | 25.6 | 70.4 | 160.0 | GDDR5 | 256 | 2253 | 563 | 20 | 200 | 11.27 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $259 $299 |
Radeon HD 6970 | Cayman XT | 40 | 2640 | 389 | PCIe 2.1 ×16 | 2048 | 880 | 1375 | 1536:96:32 | 28.2 | 84.5 | 176.0 | GDDR5 | 256 | 2703 | 675 | 20 | 250 | 10.81 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $369 | |
Radeon HD 6990 | 2011年3月8日 | Antilles XT | 40 | 2640x2 | 389x2 | PCIe 2.1 ×16 | 2048×2 | 830 | 1250 | 1536:96:32 ×2 | 2× 26.5 | 2× 79.6 | 2× 160.0 | GDDR5 | 256×2 | 5099 | 1276.88 | 37 | 375 | 13.6 | 11.0 | 4.3 | 1.2 | $699 |
1 統一彩現單元數量 : 紋理對映單元數量 : 彩現輸出單元數量
2GDDR5顯示記憶體的資料傳送速率是其時鐘頻率的4倍,而非其它DDR記憶體的兩倍
3熱設計功耗(TDP)數值來源於超微官方資料。不同廠商的非公版顯示卡電路板設計會使得實際TDP數值和官方資料的有所不同。
註釋及參考資料
更多資訊
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