AMD introduceert Polaris-architectuur voor nieuwe Radeon-videokaarten

115 reacties
Inhoudsopgave
  1. 1. Inleiding
  2. 2. FinFET
  3. 3. De demonstratie
  4. 4. Reacties

Inleiding

AMD presenteert vandaag officieel Polaris, de nieuwste architectuur voor zijn videochips die later dit jaar op de markt zullen komen. Deze vierde iteratie van Graphics Core Next, die in december 2011 werd geïntroduceerd met de Radeon HD 7970, brengt volgens de chipontwerper een historische sprong in prestaties per watt voor de nieuwe generatie Radeon-GPU's.


Op CES toont het bedrijf uit Sunnyvale een demo van een eerste Polaris-chip, maar een select groepje internationale pers waaronder Hardware.Info mocht die al een paar weken eerder aanschouwen tijdens de Radeon Technologies Group Summit. Deze nieuwe divisie van AMD houdt zich alleen bezig met de grafische chips en staat onder leiding van Raja Koduri, die in 2013 terugkeerde van Apple naar AMD om aan een nieuwe GPU-architectuur te gaan werken.

FinFET

De voornaamste focus van de vierde generatie Graphics Core Next was het aanzienlijk verbeteren van de prestaties per watt. Volgens de fabrikant is dat goed gelukt, voor een deel door de verbeterde architectuur, maar voor het grootste deel door de overstap naar een nieuw productieprocedé.

Van oudsher gingen de prestatiesprongen bij GPU's sneller dan bij bijvoorbeeld CPU's, wat voornamelijk kwam door de snelheid waarmee nieuwe productieprocessen beschikbaar kwamen. Waar de ATI Radeon X1800 in 2005 de eerste high-end videochip op het 90nm-procedé was, volgde de eerste 80nm-GPU al het jaar erna en kwamen er in 2007 zelfs twee nieuwe processen beschikbaar: 65 en 55 nm. Eind 2011 was de HD 7970 de eerste GPU op 28 nm en daar zitten we nu nog steeds op. Kortom: op de 14- en 16nm-processen met FinFET-technologie hebben we meer dan vijf jaar moeten wachten, absurd lang in videokaartenland.

Het is dan ook niet gek dat de chiparchitecten van AMD enthousiast zijn dat ze eindelijk weer een nieuw procedé kunnen gebruiken voor hun ontwerpen. Of dat het 14nm-proces van Samsung en GlobalFoundries wordt, of het 16nm-proces van TSMC, wilde AMD nog niet zeggen. In de praktijk zijn beide processen ongeveer even klein (vergeet niet: er is niets fysiek in de chip 14 of 16 nm, het is enkel een naam) en waarschijnlijk liggen de prestaties dan ook op ongeveer hetzelfde niveau. Vanwege het introductiemoment van de nieuwe GPU's, ergens in het midden van 2016, is het besluit intern overigens al wel genomen. De Polaris-chip die werd gebruikt voor de demo op de volgende pagina is overigens gebakken bij GlobalFoundries.

Maar goed, wat is FinFET ook alweer? Intel past het al sinds de 22nm Ivy Bridge-generatie toe in zijn processors onder een andere naam, Tri-Gate 3D. Het lost een probleem op dat werd veroorzaakt door het steeds kleiner worden van de transistors: er lekte steeds meer stroom weg, tot op het punt dat het zelfs niet meer loonde om ze kleiner te maken. Bij deze conventionele, platte transistors ging het kanaal onder de gate door, terwijl ze bij FinFET zijn verhoogd en er dóórheen gaan. Dit leidt tot een veel grotere oppervlakte waar het kanaal en de gate elkaar raken, waardoor de lekkage flink wordt teruggedrongen.

Doordat het kanaal als een 'vin' omhoog staat bij FinFET, is het raakoppervlak veel groter.

Dat heeft allemaal tot gevolg dat de transistors véél sneller kunnen schakelen bij dezelfde lekkage, waardoor de chips die ze vormen uiteraard ook stukken sneller zijn. De andere kant op werkt het ook: chips kunnen dezelfde prestaties bieden bij een veel lager stroomverbruik. AMD focust daarom niet alleen op snelle GPU's voor desktops, maar ook op producten voor laptops die het mogelijk moeten maken om dunne en lichte notebooks console-gamingprestaties te geven.

Over de architecturale verbeteringen wilde AMD nog niet veel kwijt. We weten dat er verschillende wijzigingen zijn die de latency bij het gebruik van VR moeten verlagen, zoals een verbeterde hardware-scheduler voor timewarps. Daarnaast zijn er veranderingen in het ontwerp van de shaders. De Polaris-chips beschikken over de nieuwste video-decoder, die 10-bit H.265-video hardwarematig kan decoderen tot en met 4K-resolutie. Daarnaast kan er nu ook 4K H.265-materiaal worden gecodeerd met 60 fps, iets dat vooral game-streamers en anderen die hun spellen opnemen zullen waarderen.

De demonstratie

De Polaris-architectuur moet voor een historische sprong van prestaties per watt zorgen: de grootste generatie-op-generatie stap van ATI/AMD-GPU's ooit zelfs. Om die claim kracht bij te zetten, liet AMD ons een demonstratie zien van één van de eerste chips met de nieuwe architectuur, die als doel heeft om 'console-kwaliteit' gaming mogelijk te maken in ultra-light-laptops - het AMD-equivalent van een ultrabook. Hoe dit model gaat heten, wilde de fabrikant nog niet kwijt, maar qua prestaties zit hij ongeveer op het niveau van de GTX 950. Waarschijnlijk komt hij uiteindelijk in laptops en mid-range desktopkaarten terecht.

Tijdens de demo draaiden zowel de nieuwe AMD-videokaart als de Nvidia GeForce GTX 950 een training-map in Star Wars Battlefront op exact 60 fps, waarbij medium-instellingen werden gebruikt. De rest van het testsysteem was exact gelijk: een Intel Core i7 4790K met 16 GB DDR3-geheugen onder Windows 10. Met de nieuwste drivers van beide merken verbruikte het systeem met de GTX 950 140 watt, terwijl de configuratie met de nieuwe AMD-chip dezelfde prestaties bereikte met een stroomverbruik van slechts 86 watt.

Volgens AMD is dit slechts het begin en mogen we veel verwachten van de efficiëntieverbeteringen die ons te wachten staan. Daarnaast worden hierdoor nieuwe formfactors mogelijk, doordat er minder koeling nodig is. De chip die ons werd getoond had overigens gewoon een GDDR5-geheugencontroller. Er komen GPU's met ondersteuning voor HBM 2.0, maar dat gebeurt waarschijnlijk niet voor 2017. Chips met ondersteuning voor beide typen geheugen staan niet in de planning.

Volgens AMD is er veel nieuw, maar de processorfabrikant is niet scheutig met details.

In 2016 komen minimaal twee Polaris-GPU's op de markt, zo maakte AMD bekend. Waar die zullen worden gepositioneerd en of daar ook een snelle desktopchip tussen zit, wilde het bedrijf nog niet zeggen.

Over high-end desktopvideokaarten gesproken: de Fury X2 is nog niet aangekondigd. Volgens de fabrikant heeft dit product de meeste potentie zodra virtual-reality-headsets daadwerkelijk op de markt zijn, wat als het goed is in de komende maanden gaat gebeuren.

0
*