Mobility Radeon HD 4650

Мобильная видеокарта ATI Mobility Radeon HD 4650 продолжает линейку графических карт построенных по стандартам 55-нм техпроцесса. Новая серия появилась в начале 2009 года и призвана составить конкуренцию «двухсотой» линейки Nvidia. По сравнению с предыдущей серией, маркировка моделей, за исключением первой цифры, никак не изменилась. Таким образом, ATI HD 4650 имеет точно такое же позиционирование, как и ATI HD 3650: видеокарта предназначена для установки в ноутбуках средней ценовой группы, с запасом производительности, достаточным для большинства современных игр. В основе ATI HD 4650 лежит графическое ядро под кодовым названием RV730, которое сменило предыдущую ревизию RV630. Ниже рассмотриим особенности нового ядра. 

АРХИТЕКТУРА ЯДРА RV730

Переход на более тонкий техпроцесс, безусловно, дело очень полезное: уменьшается площадь ядра и, соответственно, тепловыделение, а частотный потенциал, наоборот, увеличивается, все вместе это приводит к снижению себестоимости конечного продукта. Площадь ядра RV730 составляет 145 кв.мм, на которых разместились 514 млн. транзисторов. Схематично RV730 выглядит так:

Новая архитектура RV7xx немного видоизменилась по отношению к предыдущей ревизии RV6xx. Изменения позволили улучшить производительность и общую эффективность в целом. Основная часть графического чипа RV730 состоит из 8 SIMD ядер, каждое из которых в свою очередь состоит из 8 блоков суперскалярных (пятимерных) потоковых процессоров. Всего их в RV730 получается 8х8х5=320 32-битных потоковых процессоров (так же известных как шейдерные блоки). Кстати, использование пятимерных систем вносит путаницу при сравнении продуктов ATI и Nvidia, так как у последних шейдеры одноядерные. Использование суперскалярной архитектуры позволяет видеокартам ATI проще и эффективнее реализовывать поддержку вычислений двойной точности (FP64). Таким образом, несмотря на то, что в новой линейке Nvidia GT2хх были добавлены специальные потоковые процессоры для FP64-расчетов, RV730 гораздо производительней в подобных вычислениях.

Блоки текстурирования претерпели значительные изменения по отношении к предыдущей архитектуре RV630. Теперь эти блоки непосредственно привязаны к SIMD-ядру. При этом были убраны блоки для текстурных операций над пикселями, точнее они не совсем убраны, а включены непосредственно в само ядро SIMD. На таком же принципе построены видеокарты Nvidia.

В RV730 изменилась система кэширования: вершинный кэш полностью независимый, кэш второго прикреплен к 64-битным каналам памяти, каждое ядро SIMD имеет собственный кэш первого уровня. Пиковая пропускная скорость кэша первого уровня составляет 480 Гб/с, а между кешем L1 и L2 – до 384 ГБ/с.

Блоки ROP по отношению к RV630 практически остались без изменений:

Но теперь процессоры растровых операций обладают вдвое большей скоростью заполнения, что делает работу фильтров сглаживания более эффективной.

До 2007 года использовались раздельные шейдеры, например, вершинные шейдеры могли менять форму объекта, а пиксельные шейдеры могли накладывать текстуры на отдельные пиксели. Но это было очень неэффективное решение, если приложение требовало выполнения значительного количества вершинных операций, но не очень большого числа пиксельных операций, то все восемь блоков вершинных шейдеров работали бы под полной загрузкой, а блоки пиксельных шейдеров по большей части бы простаивали.

С появлением линейки HD 2ххх компания ATI перешла полностью на унифицированные конвейеры, которые могли запускать как вершинные, так и пиксельные шейдеры.

БАЗОВЫЕ СПЕЦИФИКАЦИИ ATI Mobility Radeon HD 4650

Про особенности архитектуры поговорили, теперь можно рассмотреть непосредственно саму видеокарту. Как уже говорилось, видеокарта построена по всем нормам 55 нм техпроцесса. Ядро работает на частоте 550 МГц, шейдерный блок - на частоте 1210 МГц. Очень важно, какая память используется видеокартой. Возможны варианты установки до 1024 Мб стандарта DDR2, GDDR3 и DDR3. Частоты при этом будут использоваться 400 МГц, 667 МГц и 800 МГц соответственно. Чем выше частота, тем лучше для производительности. При чем это заметно даже невооруженным глазом, особенно в приложениях явно зависимых от видеопамяти. Интерфейс памяти видеокарты составляет 128-бит, что дает надежду на хорошие результаты в играх. Максимальный уровень тепловыделения (TDP) у видеокарты ATI HD 4650 не превышает 35 Ватт. Для наглядности все данные занесены в таблицу.

ТЕХНОЛОГИИ ATI Mobility Radeon HD 4650

DirectX 10.1

Компания ATI ввела поддержку DirectX 10.1 уже в серии HD 3ххх. Обновленная версия от Microsoft является расширением и дополнением к предыдущей ревизии 10.0. Появились новые алгоритмы сглаживания, которые в некоторых случаях позволяют повысить качество изображения. Основное преимущество нового графического API – это увеличение производительности за счёт снижения количества необходимых проходов рендеринга. Вот изображение, которое предоставляет ATI в качестве демонстрации преимущества DirectX 10.1 над предыдущей версией.

Несложно заметить, что тени DirectX 10.1 более мягкие и за счет этого более реалистичные. Но на практике, при работе в реальных приложениях, какого-то особого преимущества заметно не было.

ATI Avivo

Производители видеочипов все последнее десятилетие пытаются перенести как можно больше нагрузки по обработке видео с процессора непосредственно на видеочип. Компания ATI на этом поприще достигла отличных результатов. В новое ядро RV730 встроен фирменный модуль обработки видеоданных Unified Video Decoder второго поколения (UVD 2). Он дебютировал еще в предыдущей линейке видеокарт и без явных изменений был использован в новой серии. UVD 2 в HD 4650 позволяет графическому ядру выполнять практически всю работу по декодированию потоков H.264, AVC и VC-1, снимая большую часть нагрузки с центрального процессора. Реализация ATI также предусматривает одновременное декодирование двух потоков, так что пользователи получат поддержку функции "картинка в картинке", а также полную поддержку BD-Live. Кроме того, в модуле видеообработки реализованы новые алгоритмы по масштабированию и динамическому изменению контраста. На этих двух разработках можно остановиться более подробно.

ATI Avivo позволяет производить качественный апскейлинг (повышения разрешения и качества цифрового изображения или видео). Это особенно может пригодиться при просмотре, например, DVD-фильма, у которого разрешение составляет 720х480/720х576 пикселей, на телевизоре с более высоким разрешением. ATI Avivo обработает картинку под новое количество пикселей гораздо более качественно, чем при использовании программного масштабирования. В качестве демонстрации это возможности предлагаем пару вариантов для сравнения (левая часть изображения получена с помощью ATI Avivo).

Разница в качестве между левой и правой частью явно заметна: резкость при использовании ATI Avivo гораздо выше, что говорит о реальной пользе данной технологии.

Одной из составляющих качественного изображения является хороший контраст. Если его показатель будет низким, то картинка станет блеклой и недостаточно четкой. Особенно это заметно при просмотре фильмов. Есть много возможностей изменить показатель контраста программно, но проблема в том, что нельзя сделать идеальные настройки сразу для всех сцен, как правило, везде требуется индивидуальная настройка. Но технология ATI Avivo позволяет динамически подстраивать контраст, опираясь на собственные технологии обработки видеосигнала, что обеспечивает улучшенное восприятие изображения. Для примера можно привести картинку, правая часть которой демонстрировалась при отключенном динамическом контрасте, ну а левая, соответственно, с включенным.

ATI Stream

Придется немного вернуться к началу обзору и напомнить, что видеокарта использует 320 процессоров для обработки изображения. Их особенностью является возможность быстрого перепрограммирования под собственные нужды, что дает просто огромные возможности при грамотном подходе. Таким образом можно перенести часть вычислений из CPU в GPU, другими словами можно сказать, что графический процессор используется для неграфических расчетов, которые пройдут гораздо быстрей. Изначально компания ATI использовала эту технологию для ускорения кодирования в форматы MPEG-2 и H.264, которая действительно уменьшала время  данного процесса.

На данный момент все больше мультимедийных приложений используют технологию ATI Stream для монтажа видео на потребительском уровне и для задач перекодирования, обеспечивая более серьёзный прирост производительности, чем при использовании только CPU. Технология новая и до конца еще не отточенная, но в будущем, безусловно, появятся и другие области применения ATI Stream. 

ATI PowerPlay

Суть технологии ATI PowerPlay в том, что специальная управляющая схема в чипе отслеживает загрузку графической системы и определяет необходимый рабочий режим, управляя  частотой чипа, памяти, напряжением питания и другими параметрами, оптимизируя энергопотребление и тепловыделение. В режиме низкой нагрузки при выводе 2D-картинки и невысокой загрузке GPU, его напряжение и частоты будут максимально снижены, как и частота вращения вентилятора, в режиме средней 3D-нагрузки все параметры установятся на средние значения, а при максимальной работе видеочипа частоты с напряжением будут выставлены максимальными. Таким образом, за счёт обновленной технологии управления питанием была значительно увеличена энергетическая эффективность чипов серии RV7xx, по сравнению с предыдущим поколением видеокарт.

ВЫВОДЫ

Мы рассмотрели основные моменты архитектуры ядра RV730 и наиболее интересные для пользователя технологии, которые используются в графической системе ATI Mobility Radeon HD 4650. Подытоживая, можно с уверенностью сказать, что на данный момент данная видеокарта является наиболее производительным решением в среднем ценовом классе ноутбуков. С использованием ATI HD 4650 можно играть в большую часть современных игр, включая такую ресурсоемкую игру как Crysys.

За более подробной информацией обращайтесь к ресурсу: www.amd.com