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AMD Radeon HD 7900正式发布！官方特性详解

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发表于 2011-12-22 06:17 PM |只看该作者 |倒序浏览

本帖最后由幸村于 2011-12-22 06:29 PM 编辑

经过了大半年的波澜不惊，GPU显卡市场终于在临近2011年年底的时候热闹起来，而最欢实的莫过于AMD的全新一代Radeon HD 7000系列，代号“南方群岛”(Southern Islands)，尤其是高端的Radeon HD 7900系列最近一个月内几乎是疯狂地各种曝光、各种泄露，直到今天终于正式发布——或者说“正式宣布”。

AMD今年上半年就屡次宣称要在2011年年内发布新一代显卡，但因为台积电新工艺的产量和良品率等问题，只能等到2012年年初才能和大家见面，不过在新任CEO Rory Read的新战略指导下，为了提前获得个好的名声，AMD还是在今天提前强行发布了Radeon HD 7900系列，但严格地说只是个“纸面发布”，因为只有部分规格资料，完全没有送测样卡(国外部分媒体可能会有幸拿到)，实际产品更是影子都见不着。

今天大家在这里看到的将是单芯旗舰型号Radeon HD 7970的详细技术解析、产品特性分析，但不会有任何性能数据，官方的、实测的一概欠奉(当然大家可能已经通过某些渠道见识过一部分)。2012年1月9日，国内媒体才会最终公开自己的评测，各厂商的产品也会在届时陆续发布、上市。

开篇伊始，AMD列举了Radeon HD 7900系列发布的一些背景，主要是图形处理能力需求的不断猛增，包括PC游戏的巨大进步、游戏画质的明显增强、高清游戏的普及、用户对能效和功耗的关注、并行计算应用的兴起等等，就不赘述了。

AMD Radeon HD 7900系列的三大领先创新：首家采用28nm新工艺、首家支持PCI-E 3.0标准规范、首家支持DirectX 11.1技术。

28nm工艺来自台积电，良品率至今还在完善之中，这也是拖延Radeon HD 7000系列发布的关键原因之一；PCI-E 3.0标准长期不受各家厂商青睐，AN两家显卡一度被怀疑根本不会支持，现在终于出来了，不过问题是，AMD并没有支持PCI-E 3.0的芯片组，下一代1000系列也没有；DX11.1自然是DX11的增强版本，但这次AMD并没有具体介绍，希望不会重蹈DX10.1的覆辙。

等了好几年的“南方群岛”终于来了……

南岛家族共有三款不同核心：Tahiti(塔希提岛)是最高端的，面向高端游戏玩家，Radeon HD 7900系列，还会组成双芯的New Zealand(新西兰)，也就是Radeon HD 7990。

Pitcairn(皮特克恩岛)这个名字是后来才冒出来的，面向性能级市场，新的“甜点”核心，Radeon HD 7800系列。

Cape Verde(好望角)也不是最初曝光的，面向主流用户，强调性能与功耗的平衡，Radeon HD 7700系列。

南岛的三大技术群：Graphics Core Next，简称GCN，革命性的全新架构，重新设计的1D式流处理器结构，图形功能进步的同时更特别强调通用计算，还有更加完善的电源与功耗管理技术；AMD Eyefinity 2.0，第二代多屏输出技术，增加了大量新功能和细节优化，特别是同时支持3D立体了；AMD APP Acceleration，并行加速计算技术，功能更先进，应用也更加广泛。

这三个方面后边都会有详细论述。

2012年 , 南方 , 台积电 , 显卡 , 战略指导

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幸村

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发表于 2011-12-22 06:18 PM |只看该作者

本帖最后由幸村于 2011-12-22 06:25 PM 编辑

不同于上一代Radeon HD 6800系列首发登场，这次担任先锋的是最高端Radeon HD 7900系列，包括Radeon HD 7970、Radeon HD 7950两款型号。之前有传闻称AMD可能会放弃Radeon品牌，或者取消HD标记，但都不攻自破。

Radeon HD 7970：世界上最快的、最先进的GPU图形核心(浮点性能超过3.5TFlops)，配备多达2048个全新架构的流处理器，搭配384-bit位宽的3GB GDDR5海量显存，都是AMD公司历史上前所未有的，尤其是384-bit显存位宽已经好多年没见了。具体频率没有公开，据说是核心925MHz、显存5500MHz。

具体功耗指标也没有披露，但考虑到辅助供电接口只是六针加八针，并未达到双八针，表明即使是在超频状态下功耗也不会很夸张。显卡整体造型方面延续了近些年的黑红色风格，但尾部改成了圆润的过渡形状。

输出接口是一个DVI、一个HDMI、两个mini DisplayPort，仍然最多支持六屏，但比上代少了一个DVI，为什么呢？

散热器是第六代真空腔均热板，继续改进散热性能和噪音，同时搭配新扇叶的更大尺寸涡轮风扇，号称风量更大，同样改进了散热和噪音。

此前有传闻称AMD会使用新的液体腔技术，不过这里并未提及，具体情况还要等拿到样卡拆解了再说。

从背部挡板侧视图上可以看到，AMD这次去掉了一个DVI接口，将所有接口都集中在“下方”，“上方”则留给散热栅栏，同时也给厂商换装第三方散热器、设计单插槽产品打开了方便之门。从种种迹象上看，单插槽的Radeon HD 7900显卡将会非常丰富，组建多卡交火系统自然会更得心应手。

此外，Radeon HD 6900系列引入的双BIOS依然存在，一个默认，一个超频。

下边来到功耗环节。上代支持的PowerTune技术得以发扬光大，能在玩家需要的时候提供更多性能，充分利用剩余的功耗空间，有些类似处理器上的Turbo Boost、Turbo Core动态加速技术。

“ZeroCore Power”(核心零功耗)是新增加的，也极具诱惑力，能在待机条件下将显卡功耗降至几乎为零，更确切地说是还不到3W。

事实上这些年来A卡的待机功耗一直非常出色，Radeon HD 4000系列到Radeon HD 7000系列，55nm工艺到28nm工艺，现在已经不及当初的1/30。

核心零功耗技术更大的意义在于CrossFireX交火系统中，比如四块卡的时候，待机时将只有一块卡缓慢运行，其它三块完全关闭，省下的功耗就非常可观了。相比之下，NVIDIA SLI现在还无法彻底关闭某块卡。

AMD没有明确给出Radeon HD 7970的核心频率，但从这里可以看出就是925MHz，而且号称超频潜力巨大，原装风扇超到乃至大大突破1GHz将是很轻松的事儿。早期还有传闻称Radeon HD 7970的核心频率会直接定在1GHz。

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幸村

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发表于 2011-12-22 06:18 PM |只看该作者

本帖最后由幸村于 2011-12-22 06:32 PM 编辑

下边简单讲讲全新架构GCN。

GCN架构的关键之处就在于并行计算的进化，从最最初的固顶功能到后来的简单着色器编程，直到现代的图形并行核心，而且后者还在A卡上经历了VLIW5、VLIW4、GCN三种方案。其实由此也可以看出，VLIW4就是个试验性质的过渡方案。

GCN架构的特性很早以前就详细解读过，这里简单看看AMD列出的几个要点：

－顶级的图形性能、特性——这还是显卡的根本所在

－高计算密度与多任务——并行计算就看它了

－专注于高能效——也感谢新工艺

－优化异构计算——这自然是AMD最迫切希望做好的

－实现融合系统架构(FSA) ——不然买ATI干啥

－惊人的扩展性和弹性——方便开发人员的，以往AMD在这方面确实有很大不足

Radeon HD 7900系列的流处理器被分成了最多32个计算单元(Compute Unit)，每个单元内有64个流处理器，同时搭配两个几何引擎和八个渲染后端，拥有最多32个色彩ROP单元和128个Z-Stencil ROP单元。

针对并行计算，Radeon HD 7900核心内特别安排了多达768KB的二级缓存，而且支持读取、写入，还有其它各种缓存。这里是非常消耗晶体管和核心面积的，所以晶体管总量才达到了恐怖的43亿个。核心面积仍然无从知晓，但感谢28nm，看起来应该会比Cayman Radeon HD 6900还小一些。

下边说说第二代多屏技术Eyefinity 2.0。

一个屏幕不够用。

三个屏幕也不够用了。

低分辨率、低像素自然不够爽。

Eyefinity 2.0时代，Eyefinity多屏输出技术和HD3D立体技术终于走到了一起，也就是说A卡用户可以在多屏系统上体验立体游戏、电影了，从而一举反超NVIDIA。后者在SLI系统上早就实现了3D Vision，但始终需要至少两块卡，不知道开普勒能否最终做到单屏输出呢？

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幸村

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发表于 2011-12-22 06:19 PM |只看该作者

本帖最后由幸村于 2011-12-22 06:41 PM 编辑

DisplayPort 1.2、HDMI 1.4a输出规格和色彩校正都是上代就有的了，这次基本不变。

音频输出能力也是A的特长之一，早就支持无损源码输出了，备受音频发烧友青睐，这次也有新货色：独立数字多点音频(Discrete Digital Multi-Point Audio)，简称DDM Audio。

什么意思呢？现在的GPU只支持单独一条音频流，因此在同时使用三台集成音箱显示器的时候，只会有一个发声。

Radeon HD 7900则是第一款支持多频音频流同步独立输出的GPU，每个音箱上都会有声音，而且可以完全不同！

当然了，所有音频和视频都是完全无缝同步的。

Eyefinity历史回顾：

－ 2009年9月，Eyefinity惊艳登场，震惊业内。

－ 2010年2月：催化剂10.2加入了交火系统对Eyefinity的支持。

－ 2010年3月：催化剂10.3支持边框补偿、显示器单独色彩调整、多屏分组、改进多屏配置切换。

－ 2010年4月：六屏版Radeon HD 5870 Eyefinity 6发布。

－ 2010年7月：催化剂10.7，交火系统支持垂直模式的Eyefinity，同时增强HydraVision。

－ 2011年4月：催化剂11.4，配置界面改版。

－ 2011年5月：催化剂11.5，HydraVision继续增强。

很显然，Eyefinity的进步是与催化剂驱动息息相关的，未来也是。

Eyefinity 2.0新特性：催化剂11.10就已经支持的有新的多屏布局配置、弹性的边框补偿、16K×16K超高清分辨率。

催化剂11.12和明年催化剂12.1/12.2将会陆续支持的则有：Eyefinity+HD3D多屏立体技术、自定义分辨率(等待太久了!)、预设管理改进、桌面和任务栏重新定位。

最后一项，之前三屏系统上桌面图标会停留在第一屏，任务栏则横跨三个屏幕，看起来很费劲，今后则会全部集中在中央屏幕上，就像单屏那样。

支持AMD HD3D立体技术的游戏正在越来越多，现已超过600款，而且可以选择第三方的iZ3D、DDD或者原生的HD3D等不同方案，其中原生的有：《尘埃3》、《战地3》、《杀出重围3：人类革命》、《两个世界2》。

支持AMD HD3D的显示器也不少，尤其是三星和LG都有多款型号。

HDMI 1.4a接口可以支持120Hz刷新率、1080p全高清的3D立体游戏，左右眼各有60Hz，都能达到60FPS的流畅帧率。

DisplayPort 1.2 HBR2、HDMI 1.4a都有超高带宽，单个接口即可满足4K×4K分辨率输出，Radeon HD 7900系列已经抢先为此做好了准备。

最后说说APP加速并行计算问题。

Radeon HD 7900系列上的APP加速技术包括三个方面：独立的硬件高清视频加速引擎、增强的计算硬件和软件、基于AMD APP SDK开发包的应用生态系统。

AMD此番带来了新的高清编码技术“视频编码引擎”(VCE)，其核心功能是一个多流硬件H.264高清编码器，编码速度甚至超过1080p@60FPS的播放速度，而且支持完全固定、混合计算两种编码模式。

质量方面支持4:2:0色彩取样，针对游戏和视频场景变化做出优化，并且可以自行控制压缩质量。此外还支持音频视频复合，显存输入用于转码、视频会议，GPU显示引擎输入用于无线显示。

该技术的具体应用情况暂时没有更详细的介绍，敬请期待上手体验。

应用实例之TotalMedia Theatre 5.2(简称TMT 5.2)，特别针对AMD技术优化，支持MVC编码硬件加速(蓝光3D节目)、MPEG-4 ASP UVD硬件加速解码、基于AMD APP SDK重新编写的OpenCL SimHD高清差值插件。

TMT 5.2还进行了新概念的重新设计，包括Alpha混合用户界面、本地与在线媒体管理、电影元数据搜索、DVD电影和视频片段智能菜单、2D-3D实时转换插件Sim3D等等。

应用实例之WinZip 16.5，通过Corel、AMD的合作，针对A卡优化，现在可以利用OpenCL进行Deflate压缩、Inflate解压、AES加密的加速，并且能够同时利用处理器、集成/独立显卡的资源。官方宣称，A8-3850 APU使用集显或独显的测试证明，WinZip 16.5 AES加密的速度提升了两三倍。

AMD APP生态系统：浏览器与插件、消费级视频编辑、办公与地图、流行媒体播放器。

还有新的媒体处理指令SAD(绝对差值和)，这是多项关键视频与图像处理算法的关键操作，包括动态监测、姿态识别、食品与图像搜索、深度提取、计算机视觉等等。

Radeon HD 7900系列支持4×1 SAD、4×4 QSAD，每个时钟周期可处理最多64个像素，其中Radeon HD 7970每秒钟能处理18多万亿个像素。此外还有MQSAD，可以忽略背景像素、加速移动物体的隔离。