Technik – Cayman-Architektur (1)

Technische Daten

Eckdaten	Radeon HD 6970	Radeon HD 6950	Radeon HD 6870	Radeon HD 6850	Radeon HD 5870	Radeon HD 5850
Codename	Cayman	Cayman	Barts	Barts	RV870	RV870
Fertigung	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm	40 nm
Transistoren	2640 Mio.	2640 Mio.	1700 Mio.	1700 Mio.	2150 Mio.	2150 Mio.
Taktrate Chip	880 MHz	800 MHz	900 MHz	775 MHz	850 MHz	725 MHz
Taktrate Shader	880 MHz	800 MHz	900 MHz	775 MHz	850 MHz	725 MHz
Taktrate Speicher (MHz)	1375 MHz	1250 MHz	1050 MHz	1000 MHz	1200 MHz	1000 MHz
Taktrate Speicher (Mbps)	5500 Mbps	5000 Mbps	4200 Mbps	4000 Mbps	4800 Gbps	4000 Mbps
Speicherart	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5	GDDR5
typische Speichergröße	2048 MB	2048 MB	1024 MB	1024 MB	1024 MB	1024 MB
Speicheranbindung	256 bit	256 bit	256 bit	256 bit	256 bit	256 bit
Shader Recheneinheiten	1536 (384xVec4)	1408 (352xVec4)	1120 (224xVec5)	960 (192xVec5)	1600 (320xVec5)	1440 (288xVec5)
Typ Shadereinheiten	Vec4 (Co Issue 1:1:1:1)	Vec4 (Co Issue 1:1:1:1)	Vec5 (Co Issue 1:1:1:1:1)	Vec5 (Co Issue 1:1:1:1:1)	Vec5 (Co Issue 1:1:1:1:1)	Vec5 (Co Issue 1:1:1:1:1)
Fähigkeiten pro Shadereinheit	MADD	MADD	MADD	MADD	MADD	MADD
Double Precision Unterstützung	Ja – 1/4 SP-Leistung	Ja – 1/4 SP-Leistung	Nein	Nein	Ja – 1/5 SP-Leistung	Ja – 1/5 SP-Leistung
Textur-Einheiten (TMUs)	96	88	56	48	80	72
Raster-Operation-Einheiten (ROP)	32	32	32	32	32	32
Shader-Model-Version	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0	5.0
DirectX-Version	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11	DirectX 11
Audio-Controller	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)	7.1 (HD-Bitstream)
Video-Prozessor	UVD3	UVD3	UVD3	UVD3	UVD2	UVD2
TDP	< 300 W	< 225 W	151 W	127 W	188 W	170 W

Architektur-Überblick

Sowohl die Radeon HD 6970, als auch die Radeon HD 6950, basieren auf dem Cayman-Chip. Der Chip wird in 40 nm gefertigt und besteht aus insgesamt 2640 Millionen Transistoren. Im direkten Vergleich zum Vorgänger RV870 (Radeon HD 58x0) entspricht dies einem Plus von satten 23 Prozent an Schaltwerken, die es mit Energie zu versorgen gilt. Entgegen der letzten Radeon-Generationen gibt es für den Cayman-Chip auch einige Änderungen am Architektur-Design zu vermelden.


Blockschaltbild des Cayman-Chip (HD 6970 und HD 6950)

Die ersten Neuerungen betreffen das Frontend. Während der RV870 und der neuere Barts-Chip lediglich über zwei Rasterizer verfügten, geht der Cayman-Chip mit zwei kompletten Frontends an den Start. Die Frontends, die von AMD als "Graphics Engines" bezeichnet werden, umfassen je einen Rasterizer, eine Hierachical-Z-Einheit, sowie einen Geometry- und Vertex-Assembler. Die Daten aus den beiden Frontends (Pixel von den Rasterizern, Eckpunkte von den Vertex-Assemblern und geometrische Primitive von den Geometry Assemblern) werden anschließend von zwei Thread-Dispatchern (in AMD-Sprache Ultra-Threaded-Dispatch-Processor) auf die Rechencluster (SIMD-Engines) verteilt. Diese führen die verschiedenen Rechenoperationen in Form von Shader-Programmen auf den übergebenen Daten aus. Pro Takt können insgesamt zwei Primitive (Geometry Assembler), 32 Vertices (Vertex Assembler) bzw. 32 Pixel (Rasterizer) ausgegeben werden.


Doppeltes Frontend des Cayman-Chip