ATI Radeon X1950 XTX et solutions multi-cartes haut de gamme

ATI premier sur la GDDR4

ATI dispose d´un avantage stratégique sur Nvidia au niveau du support des nouvelles mémoires puisque le président du comité du JEDEC en charge du développement des mémoires DRAM est un de ses employés : Joe Macri. Il n´est donc pas étonnant de voir ATI arriver le premier sur le marché avec un produit qui embarque ce nouveau type de mémoire.


Joe Macri est Director of Technology chez ATI… et accessoirement président du comité JEDEC qui s´occupe de définir les standards de mémoire DRAM.
Mais qu´apporte cette GDDR4 ? La même chose que plus ou moins chaque nouveau type de mémoire : une consommation plus réduite et une montée en fréquence facilitée. Le voltage baisse, ce qui permet d´économiser quelques watts, ce qui dans le cas d´une carte graphique de bureau telle que la Radeon X1950 XTX, très gourmande, concerne plus l´économie de bouts de chandelle qu´autre chose. L´intérêt n´est donc pas là. L´augmentation de la fréquence est par contre directement bénéfique puisqu´elle entraîne une bande passante plus élevée qui permet de laisser respirer le GPU plus librement, surtout quand l´antialiasing est utilisé.

Pour permettre la montée en fréquence, les signaux ont été améliorés et le prefetch passe de 4 bits à 8 bits. Cela signifie que plus de banques mémoire fonctionnent en parallèle et par conséquent, à débit identique, à une fréquence réduite de moitié. La même opération avait eu lieu avec le passage à la DDR et puis à la DDR-2

SDR : 1 banque mémoire

DDR : 2 banques mémoire

DDR2 : 4 banques mémoire

GDDR3 : 4 banques mémoire

GDDR4 : 8 banques mémoire

Les DDR, DDR2, GDDR3 et GDDR4 envoient toutes 2 bits par cycle, sur les fronts montants et descendants. La différence est que les mémoires qui utilisent plus de banques peuvent augmenter leur fréquence d´envoi des données sans pousser trop la fréquence des banques mémoire. Dans le cas de la GDDR3 800 MHz utilisée sur la GeForce 7900 GTX, les banques mémoires tournent à 400 MHz ce qui est très élevé. La GDDR4 1 GHz se contente, elle, de banques mémoire à 250 MHz, ce qui pose moins de problème et laisse une marge d´évolution conséquente. Pour pouvoir envoyer à très haute vitesse, en série, les données issues de banques qui travaillent en parallèle, la mémoire fait appel au multiplexage. La différence de fréquence entre l´envoi des données et les banques mémoires augmente bien entendu la latence.

Nous avons donc ici 2 points négatifs : la latence augmente et la granularité des accès mémoire diminue. Lorsqu´on accède via un canal de 1 bit à la mémoire GDDR4, on reçoit automatiquement 8 bits de données, un provenant de chacune des banques mémoire. Le R580 dispose de 8 contrôleurs mémoire 32 bits pour former son bus 256 bits, ce qui signifie qu´il accède à la mémoire GDDR4 via des canaux de 32 bits et par conséquent qu´il doit transférer ou recevoir des paquets d´au moins 256 bits contigus, ce qui est énorme. Si le GPU a besoin d´une donnée de 16 bits, 240 bits sont perdus.

Vu comme cela ce passage à la GDDR4 peut faire peur mais en pratique cela ne pose pas de problème étant donné que le rendu 3D entraîne la lecture et l´écriture de gros blocs de données contiguës. C´est d´ailleurs cette spécificité qui permet à la mémoire graphique d´évoluer plus rapidement que la mémoire centrale. Bien entendu, à fréquence égale, la GDDR4 est moins performante que la GDDR3. L´écart est cependant réduit, plus que nous ne le pensions d´ailleurs puisque nous avons mesuré une différence de moins de 1%. Rien de bien grave lorsqu´on sait que les choix technologiques opérés pour la GDDR4 permettent déjà l´utilisation d´une mémoire 30% plus véloce une fois cadencée à 1 GHz comme c´est le cas sur la Radeon X1950 XTX (qui utilise par ailleurs des puces certifiées à 1.1 GHz). Samsung dispose déjà de GDDR4 1.2 GHz en production et commence à sampler ses clients en GDDR4 1.4 GHz.