AMD Radeon R9 Fury X test

AMD prošli tjedan u Los Angelesu na E3 sajmu pokazao novu R9 3xx seriju koja nije donijela nikakve bitne novosti u odnosu na R9 2xx seriju, ali su predstavili i ono što je cijeli svijet s nestrpljenjem očekivao, potpuno novu seriju grafičkih kartica sa za sada jednim pripadnikom – R9 Fury X.

Fury X donosi potpuno novu tehnologiju izrade, potpuno novi tip memorije, masivni 28 nm grafički procesor i zatvoreni sistem vodenog hlađenja. Fury X je samo 19 cm dugačka kartica a pretendira na mjesto kraljice single chip kartica i cilja direktno na GTX980 Ti. Namijenjena je 4K igranju, podržava Freesync tehnologiju, Mantle (Vulkan) i još mnoštvo toga.

Po AMD-u, pred nama je nova era igranja na PC-u jer dolaze igre sa sve većim otvorenim prostorima i sve detaljnijom grafikom, pojavljuju se i novi dodaci kao što su VR headsetovi i UHD (4K) monitori, a tu su i tehnologije poput FreeSynca. Fury X je namijenjena upravo tom novom dobu, te je spremna za VR i 4K gaming.

S tehničkog aspekta riječ je o potpuno novom proizvodu koji donosi novi dizajn PCB-a, te Interposer tehnologiju integracije memorije visoke propusnosti na istu pločicu kao i grafičkog procesora. Prije nego krenemo u detaljnu analizu grafičke kartice objasniti ćemo što je to HBM i kako točno funkcionira Interposer.

HBM i Interposer tehnologija

High Bandwidth Memory (HBM) tehnologija je ključna za daljnji napredak grafičkih kartica, jer će GDDR5 memorija uskoro postati prespora i početi usporavati rast performansi GPU-a. To se dešava zbog njenog prirodnog ulaska u neefikasni dio krivulje odnosa performansi i snage. AMD je ovaj problem predvidio davno, te su još prije sedam godina krenuli s radom koji će rezultirati rješenjem ovoga problema.

Uz spomenute limite GDDR-a 5, tu je i problem prostora jer se memorijski čipovi ne smanjuju, a potrebno ih je sve više kako bi se dosegla visoka razina propusnosti, što za sobom povlači više prostora na PCB-u i veće napojne regulatore. Do sada se kod x86 procesora ovaj problem rješavao integracijom – najprije priručne memorije i FPU-a, pa zatim north bridgea (sjeverni most), grafike, south bridgea (južni most) itd. no ovo nije moguće napraviti kada je u pitanju memorija zbog njene veličine i naravno velikog broja čipova koji su potrebni. Ipak, potreba za daljnjom integracijom i dalje postoji, pa tako i DRAM-a te je bilo potrebno pronaći neki novi način.

Tu uskače Interposer tehnologija, koja DRAM čipove približava GPU jezgri čime se omogućava drastično povećanje širine komunikacijske sabirnice. Uz to, pojednostavljuje se komunikacija i “clocking”, povećava se propusnost po utrošenom Wattu energije i u konačnici se dozvoljava integracija drugačijih tehnologija kao što je naš famozni DRAM. Fiji čip donosi najviše diskretnih jezgri po pakiranju (22), a izrada Interposera je kompliciran proces koji se sastoji od trinaest koraka izrade prema konačnim koracima spajanja jezgri na njega (HBM-a i Fiji-a), te lemljenja BGA spojeva na supstrat što predstavlja finalni korak prije spajanja s PCB-om.

HBM tehnologija je razvijena za Interposer, a riječ je o novom tipu memorijskih čipova koje je AMD razvio u suradnji sa SK Hynixom s niskom potrošnjom energije i ultra širokom sabirnicom. Takvi su memorijski čipovi posloženi vertikalno jedan na drugi (kao katovi zgrade). Spojeni su novim tipovima veza koje se nazivaju “through-silicon vias” (TSVs) i “μbumps”, koji osim što povezuju DRAM čipove, povezuju i SoC/GPU sa interposerom.

Razlike između GDDR5 i HMB-a su najveće u tome što HBM ima 32 puta širu sabirnicu (4096-bita u slučaju Fury X kartice) ali i 7 puta manju brzinu. No svejedno, ovo rezultira propusnošću većom i do 5 puta u korist HBM-a, pri nižem naponu. Po pitanju veličine, 1GB GDDR5 memorije zauzima prostor od 672 mm kvadratna, a 1GB HBM-a samo 35 mm kvadratnih. Drugim riječima PCB prostor koji zauzima memorija na R9 290X kartici je 9900 mm kvadratnih, a na HBM baziranoj kartici bi to iznosilo ispod 4900 mm kvadratnih, što je više od 50% uštede na površini. Ovo naravno rezultira i smanjenjem VRM-a te još ponekih elemenata i kartice će fizički biti vrlo kompaktne. HMB na Fiji čipu radi na brzini od 500 MHz (1000 MHz efektivno) pri naponu od 1.2V, ima propusnost veću od 100GB/s po čipu, te širinu sabirnice 1024 bita po čipu.