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Dossier : AMD Radeon R9 295X2 : 550W et watercooling

Publié le 14/04/2014 à 17:20 par Damien Triolet
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Pour le dérivé bi-GPU de la Radeon R9 290X, AMD a opté pour un changement radical en passant au refroidissement liquide. De quoi éviter tout compromis sur les performances tout en maîtrisant enfin les nuisances ?

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AMD FirePro W9100 : 2.6 Tflops DP, 16 Go

Tags : AMD; FirePro; GCN; Hawaii; OpenCL;
Publié le 07/04/2014 à 14:00 par Damien Triolet
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Alors qu'AMD a décidé de monter en puissance au niveau de sa gamme de cartes graphiques professionnelles FirePro, nous y attendions bien entendu l'arrivée d'une déclinaison à base de son dernier GPU Hawaii. C'est désormais chose faite avec la FirePro W9100.


La FirePro W9100 intègre comme prévu une version complète du GPU Hawaii, dont la totalité des unités de calcul sont actives. Par rapport à la Radeon R9 290X, seule la fréquence GPU est en légère baisse de manière à contenir à 275W alors que la mémoire embarquée passe à 16 Go de GDDR5, un nouveau record pour une carte de série.

AMD avait conservé secret un détail de son GPU Hawaii très important dans le monde professionnel : son débit de calcul en double précision. Précédemment, les Radeon haut de gamme profitaient du débit maximal dont était capable le GPU, par exemple 1/4 du débit simple précision pour le GPU Tahiti, pour la Radeon HD 7970 comme pour la FirePro W9000. Avec la Radeon R9 290X, AMD nous avait expliqué que le débit en double précision avait été artificiellement limité à 1/8ème.


Nous apprenons aujourd'hui que son nouveau GPU est en fait capable d'un débit équivalent à la moitié de la simple précision, ce qui autorise un nouveau record en la matière : 2.6 Tflops en FMA 64-bit. Cette puissance de calcul associée à une prise en charge très performante des opérations logiques et sur les entiers permet à la FirePro W9100 de largement dominer la concurrence sur le plan du calcul massivement parallèle. Avec un framebuffer de 16 Go, elle pourra par ailleurs travailler sur de larges sets de données.

Au niveau logiciel, AMD met en avant un pilote OpenGL professionnel mais surtout le support d'OpenCL 1.2 et d'OpenCL 2.0, dès que celui-ci sera disponible. De son côté, Nvidia traîne des pieds face au support de ces API standardisées, préférant pousser une approche propriétaire avec CUDA. C'est ce qui permet aux Quadro de profiter d'un avantage exclusif dans les applications qui ont fait le choix de son API ou d'un module qui y fait appel tel que le moteur de rendu Iray.

Avec des équipes largement plus importantes, Nvidia essaye de proposer sur le marché professionnel des solutions de plus en plus complètes et spécifiques, maîtrisant le matériel, l'API et le middleware. De son côté, AMD doit se contenter de proposer un accélérateur le plus performant possible pour les applications qui reposent sur des technologies ouvertes et jouer sur le rapport prestation/prix.


Sur le papier la FirePro W9100 semble plutôt bien s'en tirer face à ses concurrentes qui sont les Quadro K5000 (2200€) et K6000 (6000€). Si AMD s'attaque à ces 2 cartes Nvidia, c'est parce que la position tarifaire de 3500€ (3999$) de la FirePro W9100 la situe entre celles-ci. A noter cependant qu'AMD a tendance à annoncer des prix assez agressifs sur un marché où les revendeurs ont tendance à pousser de très grosses marges, il est donc probable qu'en pratique la FirePro W9100 se négocie plutôt à 4000€ en Europe.

Rappelons qu'en Europe, AMD fait dorénavant confiance à Sapphire pour la distribution de sa gamme FirePro, tout comme Nvidia se repose sur PNY.

La Radeon HD 7950 rebadgée en R9 280

Publié le 04/03/2014 à 15:28 par Damien Triolet
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Comme prévu, AMD nous propose un nouveau renommage avec la transition de la Radeon HD 7950 dans sa nouvelle gamme de cartes graphiques. Dorénavant dénommée Radeon R9 280, cette variante du GPU Tahiti en version castré, profite d'un gain de fréquence de… 8 MHz.


Lancée début 2012, soit il y a plus de 2 ans, la Radeon HD 7950 avait pour rappel reçu une mise à jour de ses spécifications lors de l'été de la même année. AMD avait revu sa limite de consommation à la hausse et fait progresser sa fréquence GPU notamment grâce à l'ajout d'un turbo, raison pour laquelle cette Radeon HD 7950 v2 est également appelée Radeon HD 7950 with Boost. La Radeon R9 280 est identique à cette dernière révision si ce n'est qu'AMD revoit une nouvelle fois son TDP à la hause. Il passe de 200/225W à 250W comme pour les Radeon HD 7970 GHz Edition et R9 280X.

Rappelons que le principe du turbo d'AMD sur les cartes Tahiti est d'autoriser dès le départ la montée à la fréquence maximale et de la réduire progressivement si la limite de consommation est atteinte. La consommation n'est cependant pas mesurée, mais estimée : suivant le taux d'activité de ses différents blocs et une table de correspondance réalisée par AMD, le GPU estime sa consommation. Cela permet un comportement déterministe en termes de performances alors que la consommation réelle peut varier fortement d'un échantillon à l'autre.

Si nous revenons sur ce point c'est parce que l'augmentation du TDP pour la Radeon R9 280 pourrait avoir un impact sur les performances mais uniquement si AMD a bel et bien revu les paramètres de Powertune pour prendre en compte ce TDP plus élevé. Si c'est le cas, la Radeon R9 280 tournera plus souvent à une fréquence proche de sa fréquence maximale que la Radeon HD 7950 v2. Si ce n'est pas le cas, AMD s'est peut-être décidé à utiliser des GPU de moins bonne qualité, à la consommation réelle plus élevée, ou à autoriser ses partenaires à exploiter des étages d'alimentation moins efficaces.


La Radeon R9 280 est disponible dès aujourd'hui, notamment chez Sapphire au tarif de 240€ mais le fabricant précise cependant que dans l'immédiat la disponibilité sera faible. Une fois n'est pas coutume, la concurrence est déjà très bien positionnée sur ce créneau avec des GeForce GTX 760 aux performances similaires qui se trouvent assez facilement pour 220€. Tarif auquel vous pourrez d'ailleurs également trouver certaines des dernières HD 7950 v2. De toute évidence, AMD n'a donc pas profité de ce nouveau renommage pour attaquer agressivement son concurrent.

Nous ne cacherons pas que nous attendons avec impatience de vraies nouveautés, ces renommages en série n'étant pas des plus passionnants à suivre, il aurait d'ailleurs été plus simple qu'AMD annonce en bloc la transition de toutes ses Radeon HD 7000 dans la gamme Radeon R9/R7 200. Pour rappel, à quelques légères variations de fréquences près :

HD 7770 -> R7 250X
HD 7790 -> R7 260X
HD 7850 -> R7 265
HD 7870 -> R9 270X
HD 7950 v2 -> R9 280
HD 7970 GHz Edition -> R9 280X

AMD lance la Radeon R7 265, une HD 7850 'OC'

Publié le 13/02/2014 à 15:00 par Damien Triolet
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Ce n'est plus un secret, Nvidia prépare l'arrivée imminente des GeForce GTX 750 et 750 Ti qui embarquent le GPU GM107, le premier basé sur l'architecture Maxwell. Pour ne pas laisser le champ libre à son concurrent, AMD anticipe la menace en dévoilant sur le même segment une Radeon R7 265 au rapport performances/prix supposé plus agressif.



Une Radeon HD 7850 'OC'
Cette Radeon R7 265 n'est autre qu'une Radeon HD 7850 aux fréquences revues à la hausse tant au niveau du GPU que de la mémoire. Comme celle-ci et comme les Radeon R9 270/270X, elle repose ainsi sur un GPU Pitcairn (renommé Curaçao par AMD) :


Ces spécifications seront-elles respectées en pratique ou certains fabricants se contenteront-ils de rebadger le design de Radeon HD 7850 aux fréquences plus faibles ? Compte tenu de ce qu'il s'est passé avec les Radeon R7 260X, il est logique de se poser la question. Pour rappel, ces dernières correspondent à des Radeon HD 7790 aux fréquences revues à la hausse. Or, comme nous l'avions expliqué ici, de nombreux fabricants ne se sont pas embarrassés de ce détail et, avec la bénédiction d'AMD, ont proposé discrètement des produits inférieurs.

Questionné sur le sujet, AMD n'avait pas jugé bon de nous répondre à l'époque, mais, pour éviter que cela ne déteigne sur la Radeon R7 265, s'est enfin expliqué. La Radeon R7 260X devait exister avant tout en version 2 Go avec des puces GDDR5 Hynix 4 Gbit. Suite à des problèmes rencontrés par Hynix (incendie), AMD nous explique ne pas avoir pu fournir assez de ces modules mémoires à ses partenaires. Du coup, pour répondre à la demande en R7 260X, AMD les a autorisés à lancer des versions 1 Go sur base de leurs anciens designs de HD 7790, qui n'avaient été validés qu'avec des fréquences inférieures. En d'autres termes, AMD s'est retrouvé dans l'incapacité de fournir le produit annoncé en volume et a donc estimé normal d'alimenter le marché avec des produits inférieurs. Ce genre d'explication nous laisse toujours pantois mais semble malheureusement être devenu la norme dans une industrie du GPU pour laquelle le respect du consommateur est tout relatif.

Ceci étant dit, AMD nous explique que la Radeon R7 265 2 Go, du fait d'un bus mémoire 256-bit, est équipée en modules GDDR5 2 Gbit dont la disponibilité ne pose pas de problème. AMD promet ainsi que les fréquences de référence seront cette fois bel et bien respectées. Si des modèles OC pourront évidemment être commercialisées, il n'y aura pas de modèles inférieurs. Espérons que ce soit réellement le cas.


Des performances proches de celles de la GTX 660
En attendant des mesures de performances plus complètes, ce qui viendra mardi lors du test des GTX 750 et 750 Ti, voici un aperçu du comportement de la Radeon R7 265 dans Battlefield 4 (DirectX 11) qui affiche des résultats assez équilibrés entre AMD et Nvidia :


La Radeon R7 265 affiche des performances de l'ordre de celles de la GeForce GTX 660, très proches de celles de la Radeon R7 270 qui ne se distingue que par quelques unités de calcul de plus.

Avec un tarif d'introduction annoncé de 130€, le rapport performances/prix est plutôt intéressant et proche de celui des Radeon HD 7850 au moment où leur disponibilité était encore importante, ce qui n'est plus le cas aujourd'hui. AMD entend bien profiter de ce point pour l'emporter face à une GeForce GTX 750 Ti attendue à un tarif similaire mais avec des performances que nous estimons plutôt être de l'ordre de celles d'une GeForce GTX 650 Ti Boost. Là où AMD annonce un TDP de 150W, les rumeurs parlent cependant de moins de 75W pour la GeForce GTX 750 Ti. Le terrain de l'efficacité énergétique pourrait ainsi être nettement favorable à Nvidia, mais il reste à voir si cet argument pourra séduire les joueurs sur PC desktop.

Alors que la disponibilité réelle des GeForce GTX 750 et 750 Ti est bien attendue pour la semaine prochaine, il faudra cependant patienter encore quelque peu pour les Radeon R7 265. AMD parle ainsi d'une arrivée dans le commerce pour fin février dans le cas de la nouvelle venue. Nous espérons bien entendu que sa disponibilité sera alors moins limitée que celle des R7 260 lancées il y a près de 2 mois...

AMD Mantle arrive, patch pour BF4 à 10h !

Publié le 30/01/2014 à 06:00 par Damien Triolet
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Enfin ! Après quelques mois d'attente, la première version de l'API graphique Mantle est en approche avec un support intégré aux Catalyst 14.1 beta, un patch pour Battlefield 4 et la démo technique StarSwarm.


Rappel
Dévoilée fin septembre lors de la présentation du GPU Hawaii et des Radeon R9 290/290X, l'API graphique propriétaire Mantle s'est fait quelque peu attendre. Il était au départ question de l'arrivée fin décembre d'un patch dédié pour Battlefield 4, EA-DICE s'étant investi dans le développement de Mantle, mais celui-ci a finalement été reporté d'un mois. Le délai n'est pas réellement lié à Mantle, même si tant AMD qu'EA-DICE ont eu un peu plus de temps pour peaufiner son implémentation, mais plutôt aux nombreux bugs qui ont affectés ce jeu et dont la prise en charge était prioritaire.

Les récentes rumeurs qui mentionnaient un nouveau report d'un mois étaient sans fondement et c'est aujourd'hui que débarque le support officiel de Mantle ainsi qu'un patch pour Battlefield 4 préparé par EA-DICE et la démo technique d'Oxide Games : StarSwarm.


Pour rappel, Mantle est une API graphique tout comme Direct3D ou encore OpenGL. Elle s'en démarque par un niveau d'abstraction différent qui propose un compromis orienté vers plus de liberté pour les développeurs et plus de performances, principalement en réduisant le surcoût CPU du traitement des commandes graphiques au niveau des API et des pilotes. Pour plus de détails à son sujet :

APU13: AMD Mantle : premiers détails
APU13: Frostbite & Mantle: proche de la PS4? 15 jeux...
APU13: Oxide fait exploser la limite CPU avec Mantle

Mantle est globalement une API de plus bas niveau que Direct3D et OpenGL, mais il ne s'agit pas de programmer le GPU dans un langage assembleur barbare, les shaders restent d'ailleurs identiques à ceux de Direct3D. Tout l'héritage et l'aspect rétrocompatibilité de ces API les ont alourdies, notamment en imposant de nombreuses vérifications à chaque commande pour s'assurer qu'elle respecte bien tout un tas des paramètres dont certains n'ont plus aucune base technique sur les GPU modernes.

Mantle profite pleinement de l'architecture unifiée des GPU GCN (depuis les Radeon HD 7000) et du support d'une mémoire virtuelle unifiée pour remettre l'API à plat et la simplifier autant que possible. Sous certains aspects, cela simplifie le travail des développeurs mais leur transfère une plus grande part de responsabilité en ce qui concerne la robustesse de leur moteur graphique.

Les gains principaux en termes de performances sont à chercher du côté CPU, à travers ces quatre points :

- Low-overhead validation and processing of API commands
- Explicit command buffer control
- Close to linear performance scaling from recording command buffers onto multiple CPU cores
- Reduced runtime shader compilation overhead


En d'autres termes, Mantle permet de réduire le coût CPU du rendu graphique et de mieux utiliser les CPU multicores pour le traitement de ce dernier. Des gains sont également possibles à travers une utilisation plus efficace du GPU :

- Reduction of command buffers submissions
- Explicit control of resource compression, expands and synchronizations
- Asynchronous DMA queue for data uploads independent from the graphics engine
- Asynchronous compute queue for overlapping of compute and graphics workloads
- Data formats optimizations via flexible buffer/image access
- Advanced Anti-Aliasing features for MSAA/EQAA optimizations


Il va cependant falloir plus de temps pour que les développeurs en tirent parti, soit parce que cela demande encore pas mal de recherche soit parce que cela correspond à des cas qui sont encore peu courants tels que le traitement simultané de tâches de types graphique et compute.

AMD insiste bien sur le fait que Mantle n'est pas sa vision de choses imposée aux développeurs mais bien une réponse à une demande de leur part. AMD indique travailler sur Mantle depuis 3 ans en étroite collaboration avec EA-DICE qui développe le Frostbite Engine exploité notamment dans Battlefied 4. La version alpha de Mantle, qui sert de base aux deux exemples rendus disponibles aujourd'hui, a ensuite été proposée à une poignée de développeurs dont Oxide Games. AMD fait même référence à un "consortium Mantle", laissant penser que les prises de décisions à son sujet se font au moins en partie par les développeurs.

Mantle reste une API propriétaire, actuellement spécifique aux Radeon, mais elle a été conçue pour pouvoir être étendue à d'autres architecture si nécessaire. Nous estimons cependant nulles les chances que Nvidia accepte de rejoindre une initiative d'AMD et/ou que ce dernier ne pose pas des conditions difficiles à accepter.

Les pilotes Catalyst 14.1 beta
Tout d'abord, AMD s'apprête à distribuer ce qui permet à Mantle de fonctionner, soit un pilote qui intègre son support : les Catalyst 14.1 beta. Initialement ce pilote devait être rendu public ce matin à 6h. AMD nous a indiqué hier soir qu'il y aurait probablement un retard de quelques heures mais s'est ravisé ce matin : suite à des problèmes de dernière minute la sortie du pilote prévu est annulée et un nouveau est en préparation. AMD promet ce pilote rapidement pour la presse, peut-être aujourd'hui, mais il ne sera rendu public que 24h plus tard. Vous pourrez alors les télécharger via ce lien :

Catalyst beta

Au niveau de l'implémentation, si toutes les pistes étaient sur la table au départ, AMD a opté pour l'intégration classique d'un pilote Mantle dans ses pilotes Catalyst, en opposition, par exemple, à l'intégration d'une DLL directement dans les jeux. Nous avions au départ pensé que cette solution serait proposée par AMD pour éviter qu'une mise à jour des pilotes ne vienne modifier le comportement de Mantle et poser un problème dans certains jeux.

AMD nous explique cependant que Mantle est une API tellement simple qu'il n'y a pas de changement de comportement significatif possible après une mise à jour du pilote qui servira plutôt à ajouter des fonctionnalités ou à optimiser les performances. Pour s'assurer qu'un développeur ne construise pas son code autour d'un bug, ce qui pourrait alors poser problème une fois ce bug corrigé, Mantle intègre directement dans l'API ce qu'AMD appelle le "validation layer". En plus d'être fonctionnel, le code des développeurs devra se conformer aux exigences de ce "validation layer" pour que l'application puisse passer au stade de production.

Ces Catalyst beta intègrent une version alpha de Mantle qui est accompagnée de plusieurs limitations :

- Pas de support direct de CrossFire X
- Pas de support des plateformes Enduro / PowerXpress
- Support limité des GPU GCN "1.0"

Le support des plateformes Enduro viendra plus tard, tout comme des facilités d'utilisation du multi-GPU. En attendant, les développeurs restent libres d'implémenter eux-mêmes le multi-GPU, ce que permet de faire Mantle, par ailleurs avec des possibilités d'optimisation plus poussées. AMD publiera et actualisera la liste des limitations sur cette page :

Mantle Known Issues

Rappelons qu'AMD a fait évoluer légèrement son architecture GCN, notamment en y intégrant un support complet de la mémoire unifiée virtuelle. Celles-ci étant à la base de l'API Mantle, ces GPU plus récents se trouvent avantagés et AMD a optimisé en priorité pour le cas de figure qui leur correspond. Ces GPU, que nous qualifions de GCN "1.1", sont Bonaire, Hawaii et Kaveri et correspondent à ces produits :

- Radeon HD 7790
- Radeon R7 260/260X
- Radeon R9 290/290X
- APU A-Series 7000

Les autres GPU GCN, niveau "1.0", se contentent d'un support partiel de la mémoire unifiée, suffisant selon AMD pour une compatibilité totale avec Mantle, mais il faudra probablement un peu plus de travail pour en finaliser la prise en charge optimale. Ces GPU, Oland, Cape Verde, Pitcairn et Tahiti sont compatibles avec cette version de Mantle mais les gains de performances seront limités dans Battlefield 4. AMD précise que ces produits représentent la prochaine priorité sur sa liste et que des optimisations leurs seront dédiées dans de futurs pilotes. Cela concerne ces cartes graphiques :

- Radeon HD 7700/7800/7900 (sauf 7790)
- Radeon HD 8000 OEM
- Radeon R9 270/270X/280X
- Radeon HD 7700M/7800M/7900M
- Radeon HD 8000M
- Radeon R5 M230, R7 M265, R9 M290X

A noter que ces pilotes Catalyst 14.1 beta apportent, enfin, le support du frame pacing (cadence d'affiche régulière en multi-GPU) pour les résolutions supérieures au 1600p pour l'ensemble des cartes graphiques ainsi que pour les APU Kaveri couplées à une Radeon R7 250. Ces pilotes incluent également le support de la HSA pour Kaveri.

Patch Mantle pour Battlefield 4
Selon les informations fournies par AMD, EA-DICE va publier à partir de ce matin à 10h une mise à jour pour Battlefield 4 qui apporte, en plus du moteur de rendu Direct3D, un moteur de rendu Mantle. Nous n'avons pas pu avoir accès en avance à ce patch et tâcherons donc de le tester dans la journée. En attendant, voici ce qu'indique AMD concernant les performances :

- Gains de 41% pour une Radeon R9 290X sur un A10-7700K en 1080p Ultra AA4x
- Gains de 40% pour une Radeon R9 290X sur un A10-7700K en 1600p Ultra AA4x
- Gains de 3% pour une Radeon R7 260X sur un Core i7-4960X en 1080p Ultra FXAA
- Gains de 1% pour une Radeon R7 260X sur un Core i7-4960X en 1600p Ultra FXAA

AMD parle ensuite de gains moyens d'un peu plus de 10% en mélangeant des résultats obtenus sur Radeon R9 290X et Radeon R7 260X avec différents CPU. Un chiffre qui ne veut pas dire grand-chose compte tenu des écarts observés dans les situations données ci-dessus.

Cela confirme donc bien que les gains sont à chercher du côté CPU et non du côté GPU. Ce n'est pas une surprise, EA-DICE l'ayant indiqué dès le départ en précisant que les optimisations au niveau des performances GPU étaient toujours à l'état de R&D.

Battlefield 4 intègre le support de CrossFire X directement au niveau de son moteur. AMD précise malheureusement que la stabilité n'est pas parfaite et que le frame pacing n'est pas fonctionnel. En d'autres termes pour le multi-GPU, il faudra encore patienter un petit peu. Eyefinity est par contre fonctionnel à l'exception des configurations de type 5x1 dans lesquelles les écrans sont en mode portrait.

Mise à jour 10h30 : la mise à jour de Battlefield 4 est arrivée comme prévue. Une option dans les paramètres graphiques permet de passer de Direct3D à Mantle si cette API est supportée par le système :


Vous pourrez retrouver quelques informations de plus sur ce patch ainsi que quelques mesures de performances dans le blog de Johan Andersson, le directeur technique du moteur Frostbite.

Démo StarSwarm
StarSwarm est une démo proposée par Oxide Games tirée d'une scène de test exploité en interne pour le développement du moteur Nitrous qui a été pensé pour pouvoir gérer des immenses champs de bataille et donc de très nombreux éléments. Augmenter le nombre d'éléments fait exploser le surcoût au niveau des API classiques, ce qui fait du moteur Nitrous et de StarSwarm un bon exemple de la différence énorme que peut faire Mantle, AMD annonçant des performances pouvant être jusqu'à 4x supérieures en cas de limite CPU.


L'aspect graphique de la démo est relativement basique mais correspond à un cas réaliste, selon ses développeurs, de simulation spatiale dans laquelle plusieurs milliers d'unités s'affrontent. De quoi mettre à genoux les plus gros CPU dans la version Direct3D alors qu'un CPU modeste peut encaisser la charge sans trop de problème dans la version Mantle.

StarSwarm devrait être disponible publiquement et gratuitement à 21h. Ni le support d'Eyefinity, ni celui de CrossFire X ne seront de la partie, cela viendra dans une future version de la démo. A l'heure où nous écrivons ces lignes, nous disposons d'une version presse de la démo… mais pas encore des pilotes Catalyst 14.1 beta qu'AMD semble fignoler jusqu'à la dernière minute.

Un début et puis ?
AMD indique qu'il ne s'agit que d'un début, que des premiers pas de Mantle alors que de nombreux chantiers restent ouverts. Le spécialiste des technologies graphiques promet ainsi progressivement plus de performances et le support de plus de jeux, 15 sont par exemples prévus sur base du Frostbite 3. En attendant, il reste bien entendu à évaluer les gains réels de ces débuts, ce que nous ferons dès que possible.


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