Southern Islands

Southern Islands (с англ. — «южные острова») — кодовое наименование семейства графических процессоров (GPU), выпускаемых AMD под торговой маркой Radeon. Процессоры Southern Islands производились по 28 нм техническому процессу компанией TSMC.

Семейства GPU Southern Islands пополнили торговую марку Radeon в 2012 году. Видеокарты, основанные на Southern Islands, маркировались обозначениями из серии Radeon HD 7000.

Первоначально вместо Southern Islands использовалось название «Graphics Core Next» (GCN, англ. следующее графическое ядро)^[1].

• Поддержка адресации x86 с унифицированным адресным пространством для CPU и GPU.
  • 64-битная адресация.
  • Поддержка PCI Express 3.0^[2].
  • GPU может посылать CPU прерывания в случае различных событий (например, при ошибках страниц)
• Использование инструкций RISC SIMD вместо VLIW MIMD для GPGPU. В предыдущих поколениях GPU от AMD были доступны только инструкции VLIW MIMD.
• Поддержка «частично резидентных текстур» (англ. Partially Resident Textures)^[3], что позволит организовать поддержку виртуальной памяти через расширения DirectX и OpenGL.
• Поддержка PowerTune для автоматического регулирования производительности с учетом TDP.
• Использование жидконаполненных тепловых трубок вместо газонаполненных^[4].

Данные изменения предназначались для повышения степени использования вычислительных мощностей GPU для нужд традиционной компьютерной графики.

Также к значительным изменениям относительно предыдущих поколений (Evergreen и Northern Islands) относится сокращение количества версий чипсета Southern Islands до 4 вместо 5. Из списка версий исключен вариант с наименьшей производительностью в семействе (ранее — Cedar и Caicos соответственно). Это связано с тем, что в продуктовой линейке AMD, начиная с этого GPU, самый бюджетный сегмент поддерживается исключительно за счет APU — решения высокой степени интеграции.

Кристаллы изготавливались по техпоцессу 28 нм и имели три типоразмера (кодовые имена — Tahiti, Pitcairn и Cape Verde), которые отличаются количеством шейдерных блоков (32, 20, 10 вычислительных блоков). Несмотря на то, что это дает, приблизительно, удвоение одинарной точности при операциях с плавающей точкой, самый большой вклад делается в вычислительную мощность при двойной точности. Микросхемы Tahiti при вычислениях с двойной точностью показывают лишь 1/4 быстродействия относительно вычислений с одинарной точностью. Прочие GPU для конечных пользователей данного поколения достигают при вычислениях с двойной точностью не более 1/16 быстродействия относительно вычислений с одинарной точностью^[5]. Благодаря наличию двух контроллеров памяти в микросхемах Tahiti данные чипы обладают разрядностью шины памяти в 128 бит. Однако, микросхемы Pitcairn также как и Tahiti имеют два высокопроизводительных блока тесселяции, благодаря чему они показывают приблизительно одинаковые результаты во многих тестах производительности тесселяции DirectX 11^[5].

Видеокарты этой серии основаны на чипсете с кодовым именем Tahiti и стали доступны 22 декабря 2011. В это подсемейство входят модели Radeon HD 7970 и Radeon HD 7950. Видеокарты Radeon HD 7970 содержат 2048 рабочих поточных ядра, тогда как Radeon HD 7950 имеет всего 1792 рабочих ядра, так как 256 из них отключаются из-за обнаружении дефектов при отбраковке полученных при производстве кристаллов. Это первые видеокарты, выпущенные на новой архитектуре AMD «Graphics Core Next». Эти видеокарты снабжаются 3 Гб памяти GDDR5. После выпуска GeForce GTX 680 AMD выпустила Radeon HD 7970 GHz Edition, которая отличается от оригинальной HD 7970 более высокими тактовыми частотами, возможностью автоматического разгона при повышенной нагрузке и улучшенными температурными датчиками.

Видеокарты этой серии, основанные на чипсете с кодовым именем Pitcairn, были анонсированы 5 марта 2012 и стали доступны 19 марта 2012. В это подсемейство входят модели Radeon HD 7870 и Radeon HD 7850. Видеокарты Radeon HD 7870 содержат 1280 рабочих поточных ядер, а Radeon HD 7850 — 1024. Эти видеокарты снабжаются 2 Гб памяти GDDR5^[6].

Видеокарты этой серии, основанные на чипсете с кодовым именем Cape Verde, стали доступны 15 февраля 2012. В это подсемейство изначально входили модели Radeon HD 7770 и Radeon HD 7750. Видеокарты Radeon HD 7770 содержат 640 рабочих потоковых ядер, а Radeon HD 7750 — 512. Эти видеокарты снабжаются 1 Гб памяти GDDR5. Позже была представлена Radeon HD 7790, основанная на чипе Bonaire, которая содержит 896 рабочих потоковых ядер и может комплектоваться 2 Гб памяти GDDR5.

Спецификации Southern Islands были зафиксированы в феврале 2011. Пресс-релиз с описанием разработки состоялся на событии AMD Fusion Development Summit, проходившем с 13 по 16 июня 2011^[7]. 21 июля компания подтвердила, что у неё уже есть образцы «в кремнии», и она планирует выпустить новое поколение видеокарт до конца года^[8], указав на наличие проблем с техпроцессом 28 нм у своего партнера TSMC. Ходили версии, согласно которым, AMD использовала техпроцесс 28 нм, оптимизированный для микросхем низкого энергопотребления и/или имеющих невысокие рабочие частоты, чтобы достичь целей, намеченных на первый квартал 2012 года. Видеокарты основного конкурента AMD того же поколения, Nvidia GeForce 600 Series (также изготавливается TSMC), стали доступными в тот же период (первый квартал 2012) и по тем же причинам — неготовность техпроцесса 28 нм^[9].

• Все модели до HD 76xx основаны на архитектуре VLIW5, модели HD 77xx-79xx основаны на архитектуре Graphics Core Next.
• Модели HD 73xx-76xx имеют поддержку Direct3D 11, OpenGL 4.3 и OpenCL 1.2, не имеют поддержку Vulkan;
• Модели HD 77xx-79xx имеют поддержку Vulkan, Direct3D 11.1, Direct3D 12, OpenGL 4.6 (4.6 есть только в Mesa 3D, но в официальном проприетарном видеодрайвере есть только OpenGL 4.3), OpenCL 1.2;
• Модели HD 7790 — 7990 имеют поддержку Vulkan, Direct3D 11.1, Direct3D 12, OpenGL 4.6 (4.6 есть только в Mesa 3D, но в официальном проприетарном видеодрайвере только 4.3), OpenCL 1.2, Mantle.

• ¹ Унифицированных шейдерных процессоров : Текстурных блоков : Блоков растеризации
• ² Эффективная скорость передачи данных памяти GDDR5 является учетверенной относительно реальной, вместо удвоенной как у другой памяти DDR.

• AMD
• ATI Technologies
• Radeon
• Evergreen
• Northern Islands