Radeon R9 Fury X

Fury X-перше рішення із застосуванням нового типу пам'яті High Bandwidth Memory. Пам'ять стандарту HBM за всіма параметрами перевершує GDDR5-пам'ять, пропонуючи більшу пропускну здатність при меншому споживанні енергії та значно меншому фізичному розмірі, що допомагає при освоєнні форм-факторів меншого розміру.

Графічний процесор Fiji, на якому заснована нова модель відеокарти, використовує старий перевірений 28 нм техпроцес від TSMC, оскільки «перехідний» 20 нм процес не виправдав очікувань, не забезпечивши особливих покращень порівняно з 28 нм.

Fiji набув статусу найбільшої ASIC, випущеної AMD. Площа кристала становить 596 мм2, що на 36% перевищує площу Hawaii (438 мм2) і майже дорівнює площі NVIDIA GM200 (601 мм2).

AMD ніколи не публікувала внутрішніх найменувань проміжних версій GCN, але за сукупністю характеристик Fiji відноситься до категорії, неофіційно званої GCN 1.2. ступеня - обчислення загального призначення (GP-GPU). Останньою функцією обумовлено наявність у ядрі апаратних планувальників, а також потенційна здатність всіх ASIC на базі GCN виконувати операції подвійної точності (FP64) на швидкості 1/2 від FP32.

Обидві особливості поглинають значну частку транзисторного бюджету процесорів, у зв'язку з чим дуже вражає той факт, що AMD зуміла наростити обсяг чіпів до 8,9 млрд транзисторів, не відступивши від принципів, закладених на зорі GCN. Продуктивність FP64 у споживчих продуктах на базі Fiji обмежена 1/16 від FP32, але AMD, напевно, ще випустить прискорювачі FirePro, що повністю розкривають можливості нової ASIC.

Від продуктів GCN 1.1 Fiji успадкував гнучке керування частотою та напругою живлення GPU, блок XDMA, що забезпечує синхронізацію кількох GPU у CrossFre по шині PCIe, та звуковий DSP TrueAudio.
Версія 1.2 принесла GCN оптимізації продуктивності геометричних процесорів, а також новий формат loseless-компресії кольору, що дозволяє економити пропускну здатність шини пам'яті. Крім того, з'явилася можливість кодувати та декодувати відео у форматі H.264 з роздільною здатністю екрану Ultra HD.

За конфігурацією обчислювальних блоків Fiji найпростіше описати як подвоєний Tahiti. Fiji з Hawaii знаходяться у співвідношенні 16:11 (приріст ~45%) за кількістю шейдерних ALU (потокових процесорів) та текстурних блоків.
Таке незвичайне співвідношення у конфігурації шейдерних ALU та текстурників у Hawaii та Fiji виглядає підозріло. І недарма. За блок-схемою Fiji видно, що кількість найбільших будівельних блоків GPU – Shader Engine – як і дорівнює чотирьом, але обсяг кожного збільшився.

HBM – спільний проект AMD та SK Hynix, який має вирішити обидві проблеми за рахунок двох технологій: а) пакування чіпів RAM у тривимірний «стек»; б) з'єднання з GPU за допомогою кремнієвої підкладки (Interposer).

Що стосується багатошарового пакування мікросхем, то тут провідники, що дозволяють з'єднувати два кремнієві чіпи, розташовані один над іншим, вже не є чимось дивовижним. Інновація Hynix полягає в провідниках, що проходять через кілька шарів кремнію, – TSVs (Through-silicon vias).
Кремнієвий interposer, як не дивно, є менш витонченою технологією. Ця «прокладка» виготовляється на стандартному фотолітографічному устаткуванні, тільки для цього не потрібні передові технології – достатньо норми 65 нм. Власне кремній тут виконує роль субстрату, в якому прокладаються мідні сполуки. Потім мікроскопічні кульки металу (microbumps), сформовані в місцях виходу з'єднань на поверхню, встановлюють багатошарові чіпи HBM і ASIC Fiji.

Реалізація HBM для продуктів на базі Fiji включає чотири «стеки» об'ємом 1 Гбайт кожен, з'єднані з GPU 4096-бітною шиною. Чіпи працюють на частоті 500 МГц із технологією DDR (1 Гбіт/с на лінію). Таким чином, результуюча пропускна спроможність інтерфейсу досягає 512 Гбіт/с.

Характеристики Radeon Radeon R9 Fury X

Fury X комплектується повністю функціональним чіпом Fiji, і має офіційний TDP 275 Вт. Верхня межа тактової частоти GPU складає 1050 МГц. Оскільки чіпи пам'яті HBM встановлені на загальній підкладці з GPU, все, що знаходиться на друкованій платі зовні, – це система живлення та порти вводу-виводу. Тому у Radeon R9 Fury X напрочуд скромні габарити для відеокарти такого класу, ще скромніші від того, що AMD замість повітряного кулера використовувала компактну систему водяного охолодження.