AMD Radeon HD 6000系列,是AMD的显示核心系列产品,研发代号Northern Islands。核心采用40nm制程。Northern Islands原来的设计是采用台积电(TSMC)的32nm制程,由于TSMC取消32nm制程的研发改为研发28nm制程。因此AMD只好改为采用40nm制程。
发布日期 | 2010年10月 |
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代号 | Northern Islands: Antilles, Cayman, Barts, Turks, Caicos |
显卡 | |
入门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支持 | |
Direct3D | Direct3D 11 Shader Model 5.0 |
OpenGL | 4.1 |
OpenCL | 1.1 |
历史 | |
前代产品 | ATI Radeon HD 5000 |
后继产品 | AMD Radeon HD 7000 |
架构
除了Radeon HD 6900系列外,其余核心的基本架构与上一代的Radeon HD 5000相近。AMD声称将核心的资源重新分配,研发出Radeon HD 6800的Barts核心。Radeon HD 6870的流处理器数量比上一代的Radeon HD 5850还要少。由于采用相同制程,核心面积因而缩小。不过,前者核心的工作频率有大幅的提升,以致其几何表现亦比较优胜[1]。就整体性能而言,Radeon HD 6870比Radeon HD 5870略差;Radeon HD 6850亦比Radeon HD 5850略差。这个新系列显示核心主要有两个改进,一是增强其Tessellation性能,二是增强了AA/AF的性能和质量。
Tessellation技术最早由ATI研发,在Radeon 8500时代引入。到了DirectX 11时代,微软正式把此技术纳为标准。AMD传统对手NVIDIA的DirectX 11显卡,在Tessellation性能方面竟然比AMD还强。昔日的自家技术,却成为别人的攻击武器。当时AMD认为过高的Tessellation,会令图像失真,所以并没有集成太多的Tessellation功能单元。另外,过多的Tessellation功能单元会降低栅格化效率,导致资源浪费。过多的多边形,亦会减低MSAA的性能。所以,Radeon HD 6800显示核心仍只会集成一个Tessellation单元。性能提升依靠算法的改良。AMD声称新核心的Tessellation性能会有两倍提升。一般的理论测试显示,大概会有25%的性能提升。
第八代的Tessellation技术,容许显示核心直接读取显示内存当中的纹理数据。而不需要预先放在缓冲当中[2]。
Morphological Antialiasing是一种新的抗锯齿模式。MLAA曾经由Intel提议,透过CPU作抗锯齿计算。而AMD的MLAA抗锯齿技术,则由显示核心负责,透过Direct Compute实现[3]。MLAA的原理是透过颜色,去查找物件边缘。此技术的好处是效率高,性能损失少。但由于奈奎斯特频率的限制,显示频率过高的话,会造成图像失真。
增强其准确性,增加不同过滤等级之间的平滑过度。
支持DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a。利用前者,显卡只需要两个DP接口,即可实现六屏输出。对比以往的Radeon HD 5800,就只有一个DP接口。而HDMI 1.4a,就增加了对立体视频的支持。显卡可传输立体视频到立体电视。
AMD自家的立体显示技术,类似于NVIDIA的3D Vision。
部分型号采用新的4-Way VLIW 架构。以往的AMD显示核心均采用VLIW5架构。每一个流处理器中有5个ALU。其中一个为ALU.trans,执行特殊函数运算。而新的VLIW4架构中,每一个流处理器中有4个ALU,不过功能是一样的。ALU.trans已经融入到其他的ALU中。每个ALU都需要一个独立的指令发射,而当执行特殊函数运算时,就需要用到3个指令发射。不过,由于指令被以往简单,寄存器亦比较容易管理。整体电器的效率因而有所提升。虽然每一个流处理器的ALU数量有所减少,但随之而来的配套却大幅上升。在同样流处理器数目的情况下,VLIW4架构对比VLIW5需要增加指令发射端、分支执行单元和通用寄存器的数量。
图形引擎增加为两个。当中的Tessellation功能单元数量意味着加了一倍[4]。其他数量增加了一倍的组件有Geometry Assembler、Vertex Assembler、Rasterizer和Hierarchical Z。不过,跟对手NVIDIA相比,GeForce GTX 580拥有10个Tessellation功能单元。
Render Back-Ends在特定情况下,透过将指令的合并,AA性能可以提升一倍。
建基于MSAA[5],跟NVIDIA的CSAA相似。在运用MSAA的情况下,新增了覆盖采样。目前有三个模式。
AMD MSAA | NVIDIA CSAA |
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|
针对GPGPU应用。可以在同一个显示核心中,划分为不同虚拟Kernel。每一个Kernel可以有自己的排序器及存储器寻址。每一个Kernel最低限度为一个SIMD。所以一个GPU最多可以拥有24个虚拟Kernel,同时执行不同的平衡运算应用。
以往的PowerPlay只有三个功率状态。而新的PowerTune,显示核心频率可以在Intermediate P-State和Highest P-State两个状态之间浮动。
产品
代号为"Caicos","Caicos"是一款入门级的产品,于2011年2月7日发布,此系列的产品只有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具有双倍流处理器、支持GDDR5和UVD 3。
代号为"Turks","Turks"是一款入门级至主流级的产品,于2011年2月7日发布。"Turks"家族中包括有"Turks PRO"和"Turks XT"以分别作为HD 6500系列与HD 6600系列的区间。产品最初只发布给OEM市场,后来也发布至零售市场。
代号为"Barts LE"和"Juniper","Barts LE"和"Juniper"是一款主流级的产品。采用"Barts LE"核心的Radeon HD 6790发布于2011年4月5日。HD 6700系列中只有HD 6790采用"Barts LE"核心,其余的HD 6770和HD 6750都是采用与上一代HD 5700系列一样的"Juniper"核心。
- HD 6790拥有800个流处理器,主频为 840MHz,256 Bit存储器带宽和1 GB GDDR5 DRAM 频率为1GHz,最大功耗为 150W。
AMD已经确定HD 6770和HD 6750都是HD 5770和HD 5750的更名产品
- HD6750拥有720个流处理器,主频为 700MHz,128bit存储器带宽。显然是与上一代的HD 5750是一样的
采用"Juniper"核心的HD 6770和HD 6750与其他同是Radeon HD 6000系列的不同之处是不支持UVD 3,只支持UVD 2.2,但加入了对HDMI 1.4a和对蓝光3D硬件加速的支持。
代号为"Barts","Barts"是一款中高级的产品,于2010年10月22日发布。此系列产品包括Radeon HD6850和Radeon HD6870,"Barts"使用与Radeon HD5700系统一样的5-way VLIW架构[6]。
- HD6850拥有960个流处理器,主频为775MHz,256 Bit存储器带宽和1 GB GDDR5 DRAM 频率为1GHz,最大功耗127 W。
- HD6870拥有1120个流处理器,主频为900MHz,256 Bit存储器带宽和1 GB GDDR5 DRAM 频率为1.05GHz,最大功耗151 W。
代号为"Cayman","Cayman"是一款发烧级的产品,于2010年11月12日发布。此系列产品包括Radeon HD6950和Radeon HD6970。"Cayman"基于新的4-Way VLIW架构,用以取代旧式的5-Way VLIW架构,以降低GPU核心的复杂性。在一些测试中发现只有少数的程序能充分的利用VLIW 5架构中的流处理器。减少了流处理器的VLIW 4架构可以节省每个流处理器中的晶体管[7]。
- HD 6950和HD 6970所采用的GPU核心是一样的,HD 6950是透过遮蔽"Cayman"部分流处理器而成的。
代号为"Antilles"的HD 6990是Radeon HD 6000系列中一款旗舰级产品,于2011年3月9日推出。"Antilles"是由2颗"Cayman"核心集成于同一PCB上的单卡双GPU产品。
- HD 6990拥有3072个流处理器,主频为830 MHz,2×256 Bit存储器带宽和4 GB GDDR5 DRAM,5.1 TFLOPS的计算性能,192个纹理单元,以及最大功耗375 W[8]。
列表
- 全部型号的显示核心包括Radeon HD 6870在内,都基于5Ways-VLIW指令集架构,而Radeon HD 6900系列则是基于4Ways-VLIW指令集架构
型号 | 发布日期 | 开发代号 | 制程 (nm) | 晶体管数量 (百万) | 晶片面积 (mm2) | 总线接口 | 显示内存容量 (MiB) | 时钟频率 | 核心布置 | 填充率 | 显示内存类型 | 运算性能 GFLOPS |
热设计功耗 (W) | GFLOPS/W 单精度浮点 运算能效 |
API支持 (版本) | 发售价格 (美元) | ||||||||
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核心 (MHz) | 存储器 (MHz) | 像素 (GP/s) | 材质 (GT/s) | 存储器带宽 (GB/s) | 总线类型 | 存储器位宽 (位元) | 单精度浮点数 | 双精度浮点数 | 空载 | 满载 | 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 统一渲染单元数量 : 纹理映射单元数量 : 渲染输出单元数量
2GDDR5显示内存的资料发送速率是其时钟频率的4倍,而非其它DDR存储器的两倍
3热设计功耗(TDP)数值来源于超微官方资料。不同厂商的非公版显卡电路板设计会使得实际TDP数值和官方资料的有所不同。
注释及参考资料
更多资讯
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