Polaris-arkkitehtuuri
Polaris-arkkitehtuuriin perustuvat grafiikkapiirit käyttävät 4. sukupolven GCN- eli Graphics Core Next -arkkitehtuuria. Mukana ovat edellisten sukupolvien ominaisuudet ja 4. sukupolvessa on parannettu muun muassa geometriaprosessointia, muistiohjainta, shaderien käskyjen esihakua ja puskurointia. Tuettuna ovat H.265-purku ja 4k60 HEVC -enkoodaus, tulevat DisplayPort-liitännät ja HDR-näytöt.
Ensimmäisenä markkinoille saapuu kaksi Polaris-arkkitehtuurin grafiikkapiiriä. Isompi ja suorituskykyisempi on Polaris 10, joka tarjoaa yli viiden teraflopsin laskentatehon, ja se on käytössä Radeon RX 480- ja 470-näytönohjaimissa. Pienempi Polaris 11 on suunniteltu tarjoamaan reilun kahden teraflopsin laskentateho, ja se on käytössä Radeon RX 460 -näytönohjaimessa.
Polaris 10 -grafiikkapiirissä on neljä Shader Engineä, joista jokaisessa on yhdeksän Compute Unit -yksikköä, eli niitä on yhteensä 36 kappaletta. Jokainen CU käsittää 64 stream-prosessoria, eli niitä on yhteensä 2306 kappaletta. Jokaisella Shader Enginellä on oma geometriayksikkönsä, eli niitä on 4 kpl ja tekstuuriyksiköitä on yhteensä 144 kpl. L2-välimuistia on kaksi megatavua ja pikseleitä pystytään tuottamaan 32 kpl kellojaksossa. 32-bittisiä GDDR5-muistiohjaimia on kahdeksan kappaletta, eli muistiväylä on yhteensä 256-bittinen.
Asynkronisista varjostimista vastuussa olevien neljän ACE- eli Asynchronous Compute Engine -yksikön rinnalta löytyy kaksi Hardware Scheduler -yksikköä (HWS), joiden tehtäviin kuuluu tehtävien hallinta. Niiden toiminnallisuutta voidaan päivittää mikrokoodilla.
Globalfoundriesin tai Samsungin 14 nanometrin FinFet-prosessilla valmistettava Polaris 10 -grafiikkapiiri rakentuu 5,7 miljardista transistorista, ja sen pinta-ala on 232 neliömillimetriä.
Vertailun vuoksi alla on listattuna AMD:n viimeisimpien 28 nanometrin prosessilla valmistettujen grafiikkapiirien transistorimäärät ja pinta-alat:
- Fiji (Radeon Fury X): 8,9 miljardia, 596 mm^2
- Hawaii/Grenada (Radeon R9 290X/390X): 6,2 miljardia, 438 mm^2
- Tonga/Antigua (Radeon R9 285/380X): 5 miljardia, 366 mm^2
NVIDIAn GeForce GTX 1080:ssä ja 1070:ssä käytössä oleva GP104-grafiikkapiiri valmistetaan TSMC:n 16 nanometrin FinFet-prosessilla, se rakentuu 7,2 miljardista transistorista ja pinta-ala on 314 neliömillimetriä. Polaris 10:ssä on 2 miljardia transistoria vähemmän, ja sen pinta-ala on 26 % pienempi.
Polaris tuo mukanaan rautapohjaisen HEVC-enkoodauksen, joka on tuettuna maksimissaan 4k-resoluutiolla 60 hertsin virkistystaajuudella. Streamattujen videoiden laatua luvataan parantaa nopean 2-pass pakkauksen avulla.
Videon purkuun on puolestaan lisätty tuki HEVC-, VP9 ja MJPEG-koodekeille.
Yhteenvetona yleisellä tasolla Polaris-arkkitehtuuri tarjoaa AMD:n mukaan 15 % paremman suorituskyvyn per CU-yksikkö verrattuna Radeon R9 290:n Tahiti-grafiikkapiiriin. Tulevaisuuden näyttötuella tarkoitetaan valmiutta 10- ja 12-bitin HDR-näytöille sekä seuraavan sukupolven korkeammille tarkkuuksille ja virkistystaajuuksille. Viimeisintä huutoa oleva multimediayksikkö kykenee streamaamaan ja tallentamaan pelejä ilman prosessorin kuormittamista. AMD:n omien sanojen mukaan Polaris tarjoaa 2,8 kertaa paremman suorituskyky/wattia-suhteen, jossa verrataan RX 470 -näytönohjainta Radeon R9 270X -näytönohjaimeen.
