2010-12-17
全新「Cayman」繪圖核心
AMD Radeon HD 6950/6970繪圖卡
文: 腦場打工仔 / 評測中心


AMD 15 日正式發佈全新高階繪圖晶片, GPU 核心代號為「 Cayman 」的 AMD Radeon HD 6950 、 6970 繪圖卡產品,基於全新「 Northern Islands 」 GPU 微架構設計,以如何提升平衡運算效率、 Geometry 及 Tessellation 運算能力、改善功耗效能比與強化電源管理技術為目標,究竟 AMD Radeon HD 6950 、 6970 繪圖卡,能否力壓 NVIDIA GeForce GTX 570 、 580 繪圖卡,在 GPU 市場保持一哥地位 !?



Dual Graphics Engine 設計   Geometry 與 Tessellator 運算能力再提升

 

6900

 

作為新一代 AMD DirectX 11 高階繪圖核心,「 Cayman 」採用了 Dual Graphics Engine 設計,每組 Graphics Engine 分別擁有一組 Tessellator 單元、 Geometry Assembler 單元、 Rasterizer 光柵器及 Hierarchical-Z 單元,相較 Radeon HD 6800 的「 Barts 」繪圖核心, Geometry Assembler 、 Vertex Assembler 與 Tessellator 單元多出一組,

 

Dual Graphics Engine 設計令「 Cayman 」繪圖核心,達成單一週期處理兩個 Primitive , Transform 與 Backface cull rate 亦倍增,兩組 Dual Graphics Engines 分別與 12 組 SIMD 列陣協同工作,有效地把負載平衡分配。 Rasterizer 運算能力,亦由單一週期最高 16 Pixels 提升至 32 Pixels 。

 

Tessellator 單元不僅由「 Barts 」繪圖核心的 1 組提升至 2 組,更重要是「 Barts 」仍然採用與 Radeon HD 5800 相同第 7 代 Tessellator Unit 設計,「 Cayman 」則改用第八代 Tessellator Unit 設計,加入了 Off-chip buffer 支援技術,能直接讀取繪圖卡上記憶體上的紋理資料,紋理不需要必然存放在 Buffer 中。

 

這項改動對於大量 Tessellator 技術的 DirectX 11 遊戲,在運算上減少因 Buffer 不足以存放紋理資料,需等待 Buffer 清空並更新才能繼續下一個 Tessellator 指令的問題,令「 Cayman 」的 Tessellator 運算效能相較 Radeon HD 5870 平均高出 2x 的運算能力。

 

 CaymanBarts    
Cypress
Graphics Engines211
Rasterizer Unit
222
Hierachical Z222
Tessellator Unit
211
Tesellator Generation8th7th6th
Geometry Assembler Unit
211
Vertex Assembler Unit
211

 

 

Render Back-Ends 效能提升   全新 MLAA 、 EQAA 模式

 

在 Render Back-Ends 方面,雖然「 Cayman 」在 Render Back-Ends 數目上沒有增加,與 Radeon HD 5800 的「 Cypress 」繪圖核心同樣為 32 個,但加入「 Coalescing of write ops 」指令合併技術,並加入了全新的 EQAA 及 MLAA 模式,提升 3D 遊戲影像質素。

 

在處理可把兩組 16Bit Integer 指令、 4 組 32-Bit  Single Component 指令或是 2 組 32-Bit Double Component 指令,併合為單一指令並在單一週期完成,令 Render Back-Ends 單元在相同數目下,執行效能可提升一至兩倍,在沒有大幅增加電晶體數目下, AMD 以改良微架構達實現 AA 反鋸齒效能提升。

 

ROP
AMD 「 Coalescing of write ops 」指令提升 Render Back-Ends

 

「 Cayman 」繪圖核心支援全新 EQAA (Enhanceded Quality Anti-Aliasing) 模式,每 Pixel 支援 16 個 Coverage Samples ,並且可獨立控管顏色數目及 Coverage Samples 數目,支援個人化 Sample Patterns 及 Filters ,在相同的記憶體使用量下提供最高質素繪圖效果,同時亦相容於 Adaptive AA 模式、 Super-Sample AA 模式及 Morphological AA 模式。

 

此外,全新的 MLAA 模式則以 Post-Process Filtering 技術透過 DirectCompute 透成 AA 反鋸齒效果,支援全景 AA 反鋸齒效果,不侷限於多邊形的輪廓及透明化表面等物件。

 

MLAA 模式是 Post-Processs Filtering 技術,採用 DirectCompute 技術作運算,效能相較 Super-Sampling 更高速,甚至媲美偵測物件輪廓的 CFAA 模式,但 MLAA 卻是支援所有物件,而且相容於 DirectX 9 、 10 及全新 DirectX 11 遊戲,甚至是沒有支援 AA 模式的遊戲。

 

EQAAMLAA
AMD 全新 EQAA 及 MLAA 模式 ( 按圖可放大 )

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