Rétrospective des cartes AMD (HD 2000 à aujourd’hui)

AMD Radeon R9-290(X) :

Bien que la puce Tahiti soit performante, elle a été battue en revanche par la nouvelle puce haut de gamme de Nvidia : la GK110 (qui anime les GeForce GTX 780/780 Ti et Titan). AMD riposta en fin 2013 avec sa nouvelle puce parfois surnommée la « Titan killer », et son surnom est bien trouvé, car justement, elle se révèle très performante. Qu’a-t-elle dans le ventre pour donner de si beau résultats ?

La puce se nomme « Hawaï RV1090 ». Bien entendu issue de l’architecture GCN, elle incarne la version 1.1 de celle-ci. Il s’agit en quelque sorte d’un gros boost de l’architecture qui est poussée jusqu’à ses derniers retranchements. Et cela se voit : 6.2 milliards de transistors avec une surface 434 mm².

Il est évident que la puce se base sur l’architecture de la Tahiti RV1070, mais quand on y regarde de plus près l’agencement des différents composants, on y découvre d’étranges similitudes avec une autre architecture : la Bonaire RV1035 qui anime les HD 7790 et les dernières R7-260(X). La HD 7790 serait-elle la base de l’architecture Hawaï ? C’est fort possible, vu que la Bonaire est bien plus proche envers l’Hawaï que de la Tahiti. Nous allons voir pourquoi.

La puce contient en tout 44 CU pour un total de 44 x 64 = 2816 processeurs de flux. Avant d’aller plus loin, on va tout de suite parler de la différence constatée entre la Tahiti et l’Hawaï. Pour être bref, la Tahiti abrite ses CU dans des Shaders Array, qui sont reliés aux Shaders Engine. Hawaï change la donne : plus de Shaders Array, désormais les processeurs de flux et les unités de tesselation et Raster Engine sont dans un même et unique composant : le Shader Engine. Ceci afin d’améliorer la communication entre les composants de calculs géométriques et les processeurs de flux.

Cette organisation est présente dans les puces Bonaire RV1035 qui ont le même agencement. Pour le reste, AMD a boosté ces composants pour pouvoir contenir 11 CU par Shaders Engine (8 sur la Tahiti) avec une mémoire cache pour 2 CU. Le choix de tout unifier dans un même composant permit également d’intégrer plus d’unités géométriques : on se retrouve donc avec 4 Raster Engine et 4 unités de tesselation. Le système de commande reste inchangé par rapport au Tahiti : un « Graphic Command Processor », appuyé en revanche par 8 unités de Dispatch (2 sur les Tahiti).

Le ratio a par contre augmenté à 1/8 (1/4 pour les Tahiti), ceci afin d’éviter une consommation trop grande pour une puce déjà monstrueuse, et également éviter de faire trop d’ombre sur les futurs AMD FirePro qui seront basées sur la RV1090. De ce fait, la puissance de calcul en FP64 est légèrement en retrait par rapport aux puces Tahiti.

Peu d’information en revanche sur la manière dont ce ratio est effectué. S’il est matériel comme pour les autres puces, on a donc 1760 FMA32/INT, 352 FMA64/INT et 704 SFU pour une puissance gigantesque de 5630 GFLOP en 32 bits, mais seulement 760 GFLOP en 64 bits (A peine plus qu’une HD 6970). Mais il y a une possibilité qu’il y ait au contraire 704 FMA64/INT, mais sous une fréquence divisée par deux (Dans les 500 Mhz), une méthode identique que celle employée par Nvidia pour sa GeForce GTX 780 Ti.

Les Shaders Engine sont reliés à la mémoire cache L2 comme pour les Tahiti, mais se voit d’obtenir une large capacité de stockage pour atteindre 1024 Ko (768 Ko pour la RV1070)

Tout comme les Tahiti, chaque CU abrite 4 TMU. Avec un total de 44 CU, on se retrouve avec 176 TMU.

Les unités ROP ont été boostées. On se retrouve avec 64 unités au total, le double par rapport à une Tahiti. Cette augmentation du nombre de ROP entraîne également la présence de plus de contrôleurs mémoire 64 bits pour un total de 8, ce qui amène la largeur de bus à atteindre le total impressionnant de 512 bits, total qui n’avait plus été atteint depuis les HD 2900.

Le contrôleur de traitement multimédia (qui contient la fameuse unité UVD) se voit s’ajouter une unité dédiée au « TrueAudio » qui permet de calculer plus d’effets sonores dans les jeux.

Une autre nouveauté concerne le contrôleur CrossFire (Pour rappel, le Crossfire permet la communication entre plusieurs GPU pour augmenter les performances). Depuis toujours, le CrossFire était permis en reliant l’autre carte vidéo via un câble spécial (pont Crossfire), de la même manière que Nvidia et son SLI. AMD met un terme à ce procédé et met à jour le contrôleur par le « CrossFire XDMA » qui est relié au contrôleur PCI-E 16x 3.0. Plu besoin de câble, la communication se fait désormais directement par les ports PCI-Express.

La dérivée de l’Hawaï est la R9 290 qui possède 4 CU en moins pour 2560 processeurs de flux et 160 TMU. A noter, qu’un seul CU est désactivé par « Shaders Engine » pour éviter tout déséquilibre entre les différents composants.

La puce Hawaï se révèle redoutable en performance : Elle dépasse la GTX Titan pour la version 290X tandis que la version bridée ( R9 290) est au niveau d’une GTX 780. On regrette cependant sa consommation monstrueuse qui peut atteindre les 300 Watts, mais c’était prévisible étant donné l’architecture.

Hawaï RV1090 et Bonaire RV1035 représentent l’architecture GCN 1.1. Les autres Radeon R9 280X et 270(X) restent basées sur la version 1.0.

Au final, les R9 290 et 290X se ont surtout été mise en avant grâce à leur prix compétitif (350 et 500€ respectivement) tandis que les GTX 780 et GTX Titan étaient à 650 et 1000€. Nvidia a contre-attaqué en faisant chuter le prix de sa 780 à 500€ environ, et en proposant une GTX 780 Ti à 650€. Par contre, la débauche de watt a rendu ces cartes très bruyante pour une carte de 2013, ce qui rend les version custom fortement conseillées.

La gamme se clôture avec une bi-GPU: la Radeon R9 295X2, une carte exceptionnelle pour son design, et surtout son TDP: 500 Watts !

Voici la gamme complète des Radeon Rx-200 GCN (respectivement le haut de gamme, le milieu de gamme  et l’entrée de gamme) :