AMD FirePro, nuove GPU con architettura Graphics Core Next

Pubblicato il: 07/08/2012
Autore: Daniele Preda

AMD porta al debutto la nuova famiglia di GPU professionali FirePro, caratterizzata dall'architettura Graphics Core Next e ottimizzate per la piattaforma OpenCL.

Il 2011 si è chiuso con dati di vendita, per le GPU discrete, che corrispondono a circa 132 milioni di unità vendute e una rendita complessiva di oltre 4 miliardi di Dollari. Secondo queste stime, proposte da AMD e realizzate da IDC e Jon Peddie Research, il segmento dei processori professionali risulta minimo, se paragonato a quello delle board per dekstop.
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-10.jpgNonostante questo, rappresenta oltre un quarto degli incassi complessivi di questa fascia di prodotto. Si capisce perciò, quanto risulti strategica la presenza in questo settore per il chip maker. Proprio per questo AMD ha scelto di rinnovare la propria categoria di acceleratori FirePro, destinati alle workstation e ai sistemi di calcolo.
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-5.jpgEcco le nuove FirePro, introdotte oggi da AMD.Lo sviluppo di queste GPU ha seguito un percorso evolutivo analogo a quelle adottate negli altri comparti, passando da un'architettura a funzioni fisse con processi di transform and lighting, passando per la generazione di shader semplificati, per arrivare, in epoca più recente al calcolo parallelo, reso possibile dalle piattaforme VLIW5 e VLIW4.   

[tit:FirePro con GCN]Oggi, AMD annuncia la disponibilità di nuove versioni, realizzate a partire dalla più performante tecnologia Graphics Core Next, recentemente presentata in occasione del lancio delle GPU Radeon HD serie 7000. Come abbiamo già potuto osservare, questa architettura offre un'elevata efficienza, capacità di calcolo parallelo e un'ottima scalabilità, determinante per l'impiego nel campo del computing eterogeneo.
La presenza di unità per la tassellazione fortemente ottimizzate permette un netto incremento rispetto alla generazione FirePro precedente, con aumenti di performance sino a 4 volte superiori, secondo il produttore. 
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-9.jpgLa nuova architettura offre maggiori prestazioni e un'efficienza superiore al passato.Il sistema prevede un aumento nelle capacità di riutilizzo dei dati relativi ai vertici, miglioramenti nella gestione del buffering e maggiore disponibilità di cache interne per la gestione dei dati prima della generazione degli shader.
Le nuove GPU vantano il supporto per texture parzialmente residenti (PRT o Partially Resident Textures). Questa tecnica, nota anche come Virtual Texturing o Sparse Texturing, permette di immagazzinare porzioni di texture nella memoria video in base alle necessità. In questo modo, la memoria locale viene gestita come una cache di grandi dimensioni, gestita in modo combinato, via hardware/software.
Diventa perciò possibile lo streaming dei dati relativi alle texture in modo diretto e semplificato. È inoltre garantito l'utilizzo di trame molto definite, o "MegaTexture", con dimensioni sino a 32 TByte.
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-8.jpgAMD Order Independent TransparencyOltre alle maggiori prestazioni e alla capacità di gestione di set di dati più estesi, le nuove GPU vantano il sistema di calcolo OIT, Order Independent Transparency. Questa piattaforma di gestione consente di generare senza artefatti evidenti le strutture che comprendono trasparenze, utilizzate in fase di progettazione e visualizzazione di elementi e modelli tridimensionali.
Queste GPU nascono per supportare, in modo nativo, lo standard OpenCL per i settori CAD, CAM, AEC, Science, DCC e M&E. Il set di librerie grafiche aperto consente di adottare struttura per l'analisi a elementi finiti (FAE), ampiamente adottato nei processi di costruzione e progettazione industriale. Per il comparto aerospaziale e scientifico, le GPU possono essere impiegate per il calcolo della dinamica dei fluidi (CFD) e per il rendering 3D in tempo reale interattivo. In base al comparto professionale di riferimento, sono molte le aziende certificate che adottano lo standard OpenCL, come per esempio Autodesk, Dassault Systemes, Siemens PLM, ENI, Total e Adobe.
Graphics Core Next non significa solo prestazioni e compatibilità estesa, ma anche un'ottimale capacità di controllo e gestione dei consumi. Come per le varianti desktop, anche in questo caso, AMD sfrutta la piattaforma PowerTune, capace di regolare i parametri di funzionamento in base alle esigenze dei programmi in esecuzione. 
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-6.jpgPowerTune in azione.Basandosi sul TDP di riferimento, questo sistema è in grado di valutare la disponibilità termica della struttura e di incrementare le prestazioni in tutta sicurezza. Per fare questo, oltre al TDP specifico di ciascun prodotto, viene considerato il livello di consumo tipico di ogni applicazione. Alcune applicazioni non sfruttano a pieno le capacità della GPU, per limiti di programmazione o una mancata ottimizzazione. Sfruttando PowerTune è possibile incrementare in modo dinamico il clock, per aumentare le prestazioni con la maggior parte dei software professionali. 
AMD ha inoltre integrato la funzionalità ZeroCore Power, nata per abbattere i consumi quando il PC è inutilizzato. Questa piattaforma prevede lo spegnimento dei blocchi GPU quando il PC è in idle, abbattendo i consumi del 95% e disabilitando persino la ventola per il raffreddamento, per una maggiore ergonomia.   

[tit:Modelli e specifiche]Per soddisfare i differenti segmenti di mercato AMD ha pianificato la distribuzione di quattro modelli specifici. Saranno disponibili le varianti W9000, W8000, W7000 e W5000, rispettivamente per la fascia Ultra High, High e Mid-Range. Per quanto riguarda l'integrazione nelle soluzioni brand per workstation, AMD segnala di disponibilità di tutte le soluzione, ad esclusione della W9000, all'interno dei sistemi professionali Dell. Per quanto riguarda le workstation HP, al momento sono disponibili con le declinazioni W5000 e W7000.  
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-4.jpgLa versione di fascia altissima FirePro W9000 sostituirà l'attuale V9800 e si confronta direttamente con la controparte Nvidia Quadro 6000. Questo modello propone una GPU Tahiti GL-XT a 975 MHz, affiancata da 6 GByte di RAM con un clock base di 1.375 MHz. La memoria GDDR5 offre una banda passante di 264 GBps, all'incirca doppia rispetto al modello della precedente generazione. 
Si tratta di una versione con radiatore dual slot da 274 W, che richiede due connettori per l'alimentazione PCI Express (6 pin + 8 pin). Le uscite video permettono il collegamento di array multimonitor Eyefinity, tramite sei output mini-Display Port.
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-3.jpgIl segmento di fascia alta accoglie la variante W8000, con GPU Tahiti GL-PR a 900 MHz e dotata di 4 GByte di RAM GDDR5. In questo caso i consumi scendono a 189 W (due punti PCIe interni a 6 pin richiesti). Questo modello sostituisce la precedente FirePro V8800 e ha come concorrente diretta la Quadro 5000.  
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-2.jpgLe W7000 e W5000 appartengono al segmento mid-range e sfruttano GPU Pitcairn GL-XT e GL-LE, rispettivamente. La board W7000 vanta un clock di 900 MHz, 4 GByte di RAM a 1,2 GHz effettivi, oltre a quattro uscite DisplayPort. Il wattaggio di questa soluzione è inferiore ai 150 W, mentre il raffronto diretto viene fatto con la GPU concorrente Quadro 4000. 
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-1.jpgFirePro W5000, sostituisce la precedente V5900 ed è in confronto diretto con la Quadro 2000. Questo modello ha una GPU a 825 MHz, 2 GByte di RAM a 800 MHz, capaci di un banda massima di 102,4 GBps. Il dissipatore single-slot e i consumi inferiori ai 75 W permettono di integrarla facilmente in qualsiasi workstation compatta.  

[tit:Una APU per la grafica professionale]Per la prima volta, AMD propone una declinazione APU con un comparto grafico pensato per gli ambienti professionali. Si tratta della FirePro A300, che combina core x86 Piledriver  a una grafica multi-monitor, con supporto OpenCL e architettura VLIW4.
Il chip maker intende avviare una nuova serie di prodotti destinati alle workstation mainstream e alle postazioni entry-level, offrendo la flessibilità e i consumi contenuti, tipici delle APU. Questi prodotti si avvalgono delle certificazioni ISV dei produttori di software professionale e offrono stabilità e capacità adeguati per la produttività CAD e M&E, il tutto a un prezzo particolarmente competitivo.
amd-firepro-con-architettura-graphics-core-next-7.jpgLa FirePro A300 si posiziona nel segmento entry-level, a diretto confronto con le soluzioni video integrate, come la P4000 HD degli Xeon serie E3-12x5, o la grafica discreta Quadro 600 di Nvidia. Rispetto ai competitor questa soluzione vanta un buffer di memoria doppio (2 GByte DDR3), oltre alla capacità di gestione API OpenGL 4.2, OpenCL 1.1 e DirectX 11. La APU A300 può controllare sino a 4 monitor e vanta consumi inferiori a 65 W, nettamente più bassi rispetto alla concorrenza.

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