ATI Radeon HD 4890  – chip ridisegnato e quasi 1GHz di frequenza di clock

Innanzitutto siamo di fronte ad una soluzione PCI Express 2.0, compatibile DirectX 10.1 (Shader Model 4.1) e OpenGL 3.0. Diversamente dal modello mainstream 4770, la GPU che equipaggia Radeon HD 4890 non è costruita con il processo a 40nm, bensì con quello a 55nm (di seconda generazione) della precedente Radeon HD 4870. Ma rispetto a quest’ultima sono stati apportati cambiamenti radicali al design del chip, tant’è che se le specifiche in termini di numero di transistor e quantità di shader, texture units e ROP sono rimaste invariate e potrebbero far pensare ad un semplice “step up” in termini di frequenza, in realtà si tratta di un processore grafico del tutto nuovo. La disposizione delle unità funzionali è stata completamente ridisegnata. In particolare è stato aggiunto uno strato di condensatori di bypass intorno al chip, per ridurre le interferenze. Poi sono stati ottimizzati i timing e alterata la distribuzione della corrente all’interno del chip. Tutto questo ha permesso di raggiungere frequenze di funzionamento più elevate.

Nello specifico il chip funziona a 850MHz di serie. Ben 100MHz in più della GPU che equipaggia le 4870. Ma in circolazione ci sono già modelli overcloccati di serie con chip funzionante a 900 o più MHz. AMD sostiene che il chip così “rivisto” è in grado di superare il muro del GigaHertz di frequenza. Un traguardo impensabile per la GPU utilizzata sul modello 4870 e un risultato straordinario se rapportato alla complessità di questa GPU, che ha quasi un miliardo di transistor (956 milioni a voler essere precisi).

L’aumento di frequenza ha incrementato la capacità di elaborazione dell’engine grafico Terascale fino a 1.36 TFLOP, rispetto ai precedenti 1.2 TFLOP. Gli stream processor sono sempre 800 e sono organizzati in 160 Shader Core, ognuno contenente 5 Stream Processor e un piccolo quantitativo di memoria locale. A loro volta gli Shader Core sono raggruppati in 10 gruppi chiamati SIMD Core, ognuno dei quali è composto da 16 Shader Core (ovvero 80 Stream Processor), una cache da 16KB e 4 unità di texture filtering e texture addressing (che insieme formano una Texture Unit e sono dotate di una texture cache dedicata). Le unità di Render Output (ROP) sono invece 16, organizzate in 4 cluster da 4 unità ciascuna.

I valori di fill rate sono di 13.6 GPixel/sec per il pixel fill rate e di 34 Gtexel/sec per il texture fill rate. Rispetto ai 12 GPixel/sec e30 GTexel/sec del modello 4870.

La memoria, come sugli altri modelli serie 4800 (nonché sulla recente 4770) è di tipo GDDR5, quindi in grado di offrire una banda passante praticamente doppia rispetto alla GDDR3 utilizzata sulle schede di Nvidia. Questo ha permesso di risparmiare sulla complessità del chip, perché è sufficiente utilizzare un bus di memoria a 256 bit per raggiungere una bandwidth di 124.8GB/sec, in abbinamento a RAM da 975MHz di frequenza (con resa equivalente a 3.9Gbps effettivi). Come dicevamo in partenza il quantitativo di memoria installato è pari ad 1GB.

Rispetto al precedente modello 4870 dunque abbiamo lo stesso numero di transistor sulla GPU ma una frequenza del 13% superiore sul chip grafica e dell’8% superiore sulla RAM, insieme a margini più ampi di overclock.

Sono stati ottimizzati infine i consumi in condizioni di “riposo”. La scheda infatti è accreditata di 60W in modalità “idle”, rispetto ai 90W della 4870. Sotto carico invece, per via della maggior frequenza, i consumi dichiarati sono più elevati e toccano i 190W per la 4890 rispetto ai 160W del modello 4870.

La GPU grazie alla tecnologia ATI Powerplay è in grado di variare dinamicamente la propria frequenza in funzione del carico. Il minimo è rappresentato dai 240MHz, in condizioni di riposo o utilizzando semplicemente l’interfaccia grafica di Windows. C’è poi uno step intermedio di 500MHz, che si attiva nella riproduzione dei filmati o anche con i videogame che non esasperano il funzionamento della scheda grafica. E infine la modalità di funzionamento a piena frequenza in condizioni di carico elevato.

Viene gestita dinamicamente anche la velocità di rotazione della ventola integrata nel dissipatore della scheda. Con la ventola al 23% della velocità di rotazione la scheda è silenziosissima e il chip sta sui 65° di temperatura in condizioni di riposo e all’interno di un case ben aerato. All’aumentare della temperatura del chip cresce anche la velocità della ventola, che oltre il 50% della velocità massima comincia a diventare rumorosa. Per arrivare al 100%, dove la ventola è molto rumorosa.

La nuova ATI Radeon HD 4890 è dotata, così come i modelli serie 4000 che l’hanno preceduta, dell’engine video UVD (Unified Video Decoder) di seconda generazione, che offre supporto hardware alla decodifica dei formati MPEG2, H.264/MPEG4 AVC e VC-1, con supporto dual stream per il PiP dei contenuti extra sui dischi Blu-ray e con funzione di “upscaling”, ovvero con la capacità di scalare fino a risoluzione FullHD e oltre anche i video a definizione standard dei comuni DVD.

Infine c’è il supporto ad ATI Stream, la tecnologia di GPU Computing di AMD, che permette alla scheda video di accelerare calcoli normalmente delegati alla CPU di sistema. Tra le applicazioni già ottimizzate per Stream segnaliamo due software di Cyberlink, PowerDirector 7 per l’editing video e MediaShow Espresso per la conversione e compressione video.