Radeon HD 6870 Review
等了好久，終於等到AMD推出新產品，不過這次推出時已經較少提到過去常說的RV770、RV870之類的名稱，反而都開始稱呼核心代號，像是Barts、Cayman與Antilles等等。
像這次發布的Radeon HD 6800系列，就是依據Barts核心而來，它最大的特色就是很接近RV870的架構，只有在部分規格上做了些變化、改變了一些東西，但令人最感到疑惑的是，為什麼Radeon HD 6870與Radeon HD 6850在價格上卻是令人意外的低了許多？這不像是AMD過去推出高階顯示卡的價格！
以Radeon HD 6870的250元以內（美金）來說，這比過去Radeon HD 5870與Radeon HD 5850推出時的400、300元（美金）定價來說，是降低了不少，而Radeon HD 6850則是定位在200元左右。另外，有鑑於AMD這次的訂價策略，NVIDIA也很快反應自家的價格在GeForce GTX 470、GeForce GTC 460上，立即提出降價方案來到與Radeon HD 6800系列更接近的售價。
看了AMD對於Radeon HD 6800系列的定位圖之後，大家應該可以瞭解在效能方面Radeon HD 6800是稍低於Radeon HD 5800系列，所以千萬別以為在效能上，會因為型號的關係而有銜接，就筆者個人的看法，AMD現在做的一切，都是為了日後的鋪路。根據AMD的設計，Radeon HD 6850主要是與GeForce GTX 460來競爭，至於Radeon HD 6870以價位來說目前算是沒有「主要」競爭者，當然，除非NVIDIA把GeForce GTX 470大降價就有可能。
Radeon HD 6800系列之上，還有Radeon HD 6900系列，這採用的就是Cayman核心，不過，在核心架構上就與Barts有了更大不同，這點，屆時咱們再來好好討論，我們還是把主題放在Radeon HD 6800系列上吧。
Radeon 6870規格
時脈：900MHz
SP數量：1120
RAM：256 bit / 1GB GDDR5 / 4.2GHz
耗電量：151W/19W
Radeon 6850規格
時脈：775MHz
SP數量：960
RAM：256 bit / 1GB GDDR5 / 4GHz
耗電量：127W/19W
Stream Processor
在架構圖中可以看到兩大塊、佔去最大面積的執行單元，這就是Barts核心裡的Stream Processor（SP），左右兩邊各有七組SIMD，所以Radeon HD 6870一共有14組SIMD。
Barts architecture
在每一組的SIMD裡頭，有16個5D計算單元（VILW）所以14 X 16 X 5，Radeon HD 6870一共有1120個SP，另外，先前有人傳聞這次Radeon HD 6800系列會變成一次計算80個Pixel，但據筆者直接與AMD CTO當面詢問，目前的Barts仍然是一組SIMD在一個Cycle下可以計算16個Pixel，而Barts的SIMD需要每四個Cycle才能Issue一個新的指令（都是計算Pixel or Vertex或其他）。
所以16 Pixel X 4 Cycle = 64 Pixel，在Barts上仍然是一次計算64個Pixel，至於先前傳說的80個Pixel，應該是誤傳，不過，隨後要發表的Radeon HD 6900系列，其Cayman所採用的5D計算單元（VILW）將會改成4D計算單元（VILW），而這也是筆者較感興趣的地方。
要用來應付NVIDIA更高階顯示卡（GeForce GTX 580？）的產品──Antilles，AMD也揭露了初步藍圖，屆時可能推出雙核心版的Radeon HD 6990，但是是用Cayman或Barts核心目前就不得而知。
Ultra-Threaded Dispatch Processor
除了SIMD的數量上有些改變之外，在Ultra-Threaded Dispatch Processor也變成了兩組，這不是因為架構上這樣畫就這樣解釋，這是詢問AMD CTO後的最後答案。原本在RV870核心裡Ultra-Threaded Dispatch Processor就只有那麼一組，但這次Barts卻分成了兩組，筆者個人相信在指令分配上必定比前一代會有更高的反應效果。
Ultra-Threaded Dispatch Processor是做啥的？簡單解釋一下，它可以分派Thread給不同的運算、材質單元，而在運算的過程當中，一組SIMD只能執行同一組（同一類型）的Thread，當運算途中需要暫停，那麼Ultra-Thread Dispatch Processor可以把這組Core的Thread取出、暫存起來，然後再丟入另一組Thread進去計算，若前一組Thread所需要的資料已經送達時，那麼就會再把原有的Thread送回再進行未完成的計算，簡而言之，Ultra-Thread Dispatch Processor就是一個讓SP可以不斷運算的執行單元。
另外，在Ultra-Thread Dispatch Processor裡頭的Arbiter與Sequencer數量，目前還沒問到有多少個（其實是忘了問……XDa），那麼，Arbiter與Sequencer又是做什麼的呢？Arbiter是決定SIMD要執行那些Thread，而Sequencer則是要決定SIMD要執行的指令。
Instruction Cache與Constant Cache
GPU在運算時，有很多東西全都會預先載入顯示卡上的RAM裡，但是GPU在「每一次」運算時都要從RAM上讀寫，就會產生頻寬不足的情況，所以這時候在GPU裡就有了Cache，而在Ultra-Thread Dispatch Processor的下方，就有著Instruction Cache與Constant Cache，而Instruction Cache這個就是依照字面上的解釋存放指令之用，而Constant Cache則是用來儲存程式裡的一些值，例如：a = a + 3，這個3就是存在Constant Cache裡頭。
The other units
至於其它執行單元，在這裡簡單說明。Radeon HD 6870一共有14組的Texture Units，每一組裡仍然保持和前一代一樣有著四個材質定址、四個材質過濾以及16個材質取樣，所以14 x 4 = 56 個，這比前一代的Radeon HD 5850的72個還少了些。Render Back-Ends的部份，一樣保持著八組，所以還是128個Z/Stencil。
在每一組SIMD裡都有一個相對應的Local Data Share，其容量大小為32KB，主要用途就是讓每一個SIMD裡的Thread共用數據，這樣可有效減少Thread需要到系統記憶體去存取的延遲時間，大大加快SIMD裡的運算速度。而在正中央的Golbal Data Share則有64KB，主要的用途是給各個SIMD共享數據使用。
而Barts內部傳輸方式，很可能與前一代相同，SIMD與Render Back-Ends（簡稱為RBE）還是使用Crossbar，其餘的執行單元則是使用HUB來連結，像是PCI Express 2.1 Bus Interface、UVD 3、CrossFire X Compositor、Eyefinity Display Controllers以及四組記憶體控制器（但有8個32bit Interface，所以是 8 x 32 = 256 bit的記憶體頻寬）。
RV870 architecture
Die Size
至於Barts的Die Size大小只有255mm，比前一代的RV870還小了許多，但也因為是SIMD從20組變成了14組的原因，不過，這對於耗電量方面有相當大的幫助可以更為省電、廢熱也會更少，而且若要組成雙核心顯示卡時更好設計其相關的電源線路，再加上對準的目標是GeForce GTX 460（或降價的GTX 470），在晶片面積上因為較小，將可以帶來更多成本優勢，例如，Radeon HD 6850的255mm Die Size，硬是比GeForce GTX 460的320mm還要小了許多。
Gen 7 Tessellation
Tessellation它可將一般的物體「自動」細分出更多的多邊形，一旦3D物體擁有高度複雜的多邊形，就可以有著更加精細的外表，因此，Tessellation在「自動」產生這些多邊形之後，設計師就再也不必事前畫出那麼精細的外觀，還大大減少等待計算時間、以及電腦運行3D物體的延遲。
而我們都知道ATI是比較早開始發展Tessellation的廠商，從當初的Radeon HD 8500、Xbox 360與Radeon HD 2000~5000為止，一直都有著Tessellation的設計，而到了今天推出的Radeon HD 6800可說是來到了第七代，這當中的演進想必會帶來AMD對於Tessellation很多的思考，因此這一次AMD採取了一些變化。
AMD建議GPU在一個周期下處理16個Pixel就好，因為這些要處理的Pixel多半是以2 x 2 or 4 x 4為一個單位，而這個單位需要來自「同一個」三角面，但是如果一個三角面只有 1個Pixel，那麼在處理這些三角面時效率就會降低，雖然說在處理相素的時候理論上越小越好，但太小也有密度的問題。
簡單來講，一個Pixel被三角面蓋到，那麼就會去計算這個Pixel，但這是「沒有啟動」MSAA的情況，若是「啟動」MSAA，在一個Pixel就會有Sub sample出現，例如4x MSAA就會有四個Sub sample，而這一個Pixel若只有一個三角面蓋過，那麼就會只計算一次，但是，若這一個Pixel的四個Sub sample被兩個三角面蓋過，那麼就變成了2個Sub sample算一次、另外2個Sub sample又得要再算一次，在圖中看到紅色密度很高的模型，就是指說同一個Pixel會被計算太多次，尤其是啟動MSAA之後會更嚴重，而這一代的Tessellation就是為了提高效能做了些改變。
Morphological Anti-Aliasing
AMD從Radeon HD 6800系列推出之後，會在驅動程式裡新增加這個AA技術，而Morphological Anti-Aliasing其實也就是所謂的MLAA。這個就是說當已經產生完畫面之後，不進行Anti-Aliasing的動作，而會開始進行post processing，也就是對一定範圍內的Pixel開始觀察，若是這個範圍內有Aliasing（發現鋸齒），就會去把它與附近的顏色平均一下，像是太過銳利、將此範圍的Pixel平滑一下就可以達到不錯的效果，過去因為只有Pixel Shader，所以要來做這個Morphological Anti-Aliasing會比較麻煩，但是現在有了Compute shader，所以效率變的比較好才開始做。
當然啦，這次Radeon HD 6800推出時也具備其他許多種特色，像是多種螢幕輸出變的更有彈性、也變的更多樣化，像是兩組Mini DisplayPort、兩組DVI與可支援HDMI 1.4a的新規格，以及支援3D螢幕的技術等等，有興趣的人可以過陣子看看www.amd.com/hd3d這個網頁便可略知一二。
Radeon HD 6870正面
Radeon HD 6870背面
支援的種類真的不少咧～
還是得要兩組6 pin電源接頭
CrossFire橋接金手指
散熱器拆下
影像輸出埠的內部
這顆GPU還是工程版
忘了拍這張是要講什麼......XDa
Testing
講了那麼多廢話，那麼接下來還是得要看看Radeon HD 6870的效能了，不過，筆者根本借不到可以來與Radeon HD 6870一塊比較的顯示卡，不過這也很正常，每每新卡推出時，要拿來做被比較的另一方總是會冷處理……，不過，筆者還是借到了一張GeForce GTX 480來當做「基準」，是的！筆者瞭解這完全的不公平，一張Radeon HD 6870要價7690元，怎麼可能打的贏一張18000元的GeForce GTX 480呢？不過沒辦法，我真的借～不～到～，如果各位覺得太不公平了，就別再往下看下去了～
Platform
Motherboard：GA-EX58-DS4（Intel X58 + ICH10R Chipset）
Processor：Intel Core i7-920（8M Cache，2.66 GHz，4.80 GT/s QPI）
Memory：Kingston HyperX DDR3 1066 8-8-8-20 1T（KHX16000D3T1K3/3GX）
Hard Drive：OCZ Z-DRIVER 256GB
Power Supply：Silver Stone SST-ST1000
Display：SAMSUNG 2443BWX
OS：Windows 7 Ultimate（32bit）
在測試時的解析度全都是1920x1200，因為這是要符合筆者自己螢幕的需求所設定的，至於在測試時也沒發現到Radeon HD 6870有什麼問題，但比較有趣的是在幾個Benchmark裡的Average結果，在自己算一次Average的情況下，反而跟Benchmark裡的數據有些誤差；而在Crysis Warhead遊戲裡，Radeon HD 6870的最小fps不論跑幾次都是不到1fps，但是平均結果還算是滿正常的就沒有太注意了。
至於Radeon HD 6870與GeForce GTX 480的效能差距我們就不討論，畢竟這兩張顯示卡完全是不同等級的產品，只是筆者借不到其他顯示卡來做比較而已，最後，我們再接著等待使用Cayman核心的Radeon HD 6900吧！
等了好久，終於等到AMD推出新產品，不過這次推出時已經較少提到過去常說的RV770、RV870之類的名稱，反而都開始稱呼核心代號，像是Barts、Cayman與Antilles等等。
像這次發布的Radeon HD 6800系列，就是依據Barts核心而來，它最大的特色就是很接近RV870的架構，只有在部分規格上做了些變化、改變了一些東西，但令人最感到疑惑的是，為什麼Radeon HD 6870與Radeon HD 6850在價格上卻是令人意外的低了許多？這不像是AMD過去推出高階顯示卡的價格！
以Radeon HD 6870的250元以內（美金）來說，這比過去Radeon HD 5870與Radeon HD 5850推出時的400、300元（美金）定價來說，是降低了不少，而Radeon HD 6850則是定位在200元左右。另外，有鑑於AMD這次的訂價策略，NVIDIA也很快反應自家的價格在GeForce GTX 470、GeForce GTC 460上，立即提出降價方案來到與Radeon HD 6800系列更接近的售價。
看了AMD對於Radeon HD 6800系列的定位圖之後，大家應該可以瞭解在效能方面Radeon HD 6800是稍低於Radeon HD 5800系列，所以千萬別以為在效能上，會因為型號的關係而有銜接，就筆者個人的看法，AMD現在做的一切，都是為了日後的鋪路。根據AMD的設計，Radeon HD 6850主要是與GeForce GTX 460來競爭，至於Radeon HD 6870以價位來說目前算是沒有「主要」競爭者，當然，除非NVIDIA把GeForce GTX 470大降價就有可能。
Radeon HD 6800系列之上，還有Radeon HD 6900系列，這採用的就是Cayman核心，不過，在核心架構上就與Barts有了更大不同，這點，屆時咱們再來好好討論，我們還是把主題放在Radeon HD 6800系列上吧。
Radeon 6870規格
時脈：900MHz
SP數量：1120
RAM：256 bit / 1GB GDDR5 / 4.2GHz
耗電量：151W/19W
Radeon 6850規格
時脈：775MHz
SP數量：960
RAM：256 bit / 1GB GDDR5 / 4GHz
耗電量：127W/19W
Stream Processor
在架構圖中可以看到兩大塊、佔去最大面積的執行單元，這就是Barts核心裡的Stream Processor（SP），左右兩邊各有七組SIMD，所以Radeon HD 6870一共有14組SIMD。
Barts architecture
在每一組的SIMD裡頭，有16個5D計算單元（VILW）所以14 X 16 X 5，Radeon HD 6870一共有1120個SP，另外，先前有人傳聞這次Radeon HD 6800系列會變成一次計算80個Pixel，但據筆者直接與AMD CTO當面詢問，目前的Barts仍然是一組SIMD在一個Cycle下可以計算16個Pixel，而Barts的SIMD需要每四個Cycle才能Issue一個新的指令（都是計算Pixel or Vertex或其他）。
所以16 Pixel X 4 Cycle = 64 Pixel，在Barts上仍然是一次計算64個Pixel，至於先前傳說的80個Pixel，應該是誤傳，不過，隨後要發表的Radeon HD 6900系列，其Cayman所採用的5D計算單元（VILW）將會改成4D計算單元（VILW），而這也是筆者較感興趣的地方。
要用來應付NVIDIA更高階顯示卡（GeForce GTX 580？）的產品──Antilles，AMD也揭露了初步藍圖，屆時可能推出雙核心版的Radeon HD 6990，但是是用Cayman或Barts核心目前就不得而知。
Ultra-Threaded Dispatch Processor
除了SIMD的數量上有些改變之外，在Ultra-Threaded Dispatch Processor也變成了兩組，這不是因為架構上這樣畫就這樣解釋，這是詢問AMD CTO後的最後答案。原本在RV870核心裡Ultra-Threaded Dispatch Processor就只有那麼一組，但這次Barts卻分成了兩組，筆者個人相信在指令分配上必定比前一代會有更高的反應效果。
Ultra-Threaded Dispatch Processor是做啥的？簡單解釋一下，它可以分派Thread給不同的運算、材質單元，而在運算的過程當中，一組SIMD只能執行同一組（同一類型）的Thread，當運算途中需要暫停，那麼Ultra-Thread Dispatch Processor可以把這組Core的Thread取出、暫存起來，然後再丟入另一組Thread進去計算，若前一組Thread所需要的資料已經送達時，那麼就會再把原有的Thread送回再進行未完成的計算，簡而言之，Ultra-Thread Dispatch Processor就是一個讓SP可以不斷運算的執行單元。
另外，在Ultra-Thread Dispatch Processor裡頭的Arbiter與Sequencer數量，目前還沒問到有多少個（其實是忘了問……XDa），那麼，Arbiter與Sequencer又是做什麼的呢？Arbiter是決定SIMD要執行那些Thread，而Sequencer則是要決定SIMD要執行的指令。
Instruction Cache與Constant Cache
GPU在運算時，有很多東西全都會預先載入顯示卡上的RAM裡，但是GPU在「每一次」運算時都要從RAM上讀寫，就會產生頻寬不足的情況，所以這時候在GPU裡就有了Cache，而在Ultra-Thread Dispatch Processor的下方，就有著Instruction Cache與Constant Cache，而Instruction Cache這個就是依照字面上的解釋存放指令之用，而Constant Cache則是用來儲存程式裡的一些值，例如：a = a + 3，這個3就是存在Constant Cache裡頭。
The other units
至於其它執行單元，在這裡簡單說明。Radeon HD 6870一共有14組的Texture Units，每一組裡仍然保持和前一代一樣有著四個材質定址、四個材質過濾以及16個材質取樣，所以14 x 4 = 56 個，這比前一代的Radeon HD 5850的72個還少了些。Render Back-Ends的部份，一樣保持著八組，所以還是128個Z/Stencil。
在每一組SIMD裡都有一個相對應的Local Data Share，其容量大小為32KB，主要用途就是讓每一個SIMD裡的Thread共用數據，這樣可有效減少Thread需要到系統記憶體去存取的延遲時間，大大加快SIMD裡的運算速度。而在正中央的Golbal Data Share則有64KB，主要的用途是給各個SIMD共享數據使用。
而Barts內部傳輸方式，很可能與前一代相同，SIMD與Render Back-Ends（簡稱為RBE）還是使用Crossbar，其餘的執行單元則是使用HUB來連結，像是PCI Express 2.1 Bus Interface、UVD 3、CrossFire X Compositor、Eyefinity Display Controllers以及四組記憶體控制器（但有8個32bit Interface，所以是 8 x 32 = 256 bit的記憶體頻寬）。
RV870 architecture
Die Size
至於Barts的Die Size大小只有255mm，比前一代的RV870還小了許多，但也因為是SIMD從20組變成了14組的原因，不過，這對於耗電量方面有相當大的幫助可以更為省電、廢熱也會更少，而且若要組成雙核心顯示卡時更好設計其相關的電源線路，再加上對準的目標是GeForce GTX 460（或降價的GTX 470），在晶片面積上因為較小，將可以帶來更多成本優勢，例如，Radeon HD 6850的255mm Die Size，硬是比GeForce GTX 460的320mm還要小了許多。
Gen 7 Tessellation
Tessellation它可將一般的物體「自動」細分出更多的多邊形，一旦3D物體擁有高度複雜的多邊形，就可以有著更加精細的外表，因此，Tessellation在「自動」產生這些多邊形之後，設計師就再也不必事前畫出那麼精細的外觀，還大大減少等待計算時間、以及電腦運行3D物體的延遲。
而我們都知道ATI是比較早開始發展Tessellation的廠商，從當初的Radeon HD 8500、Xbox 360與Radeon HD 2000~5000為止，一直都有著Tessellation的設計，而到了今天推出的Radeon HD 6800可說是來到了第七代，這當中的演進想必會帶來AMD對於Tessellation很多的思考，因此這一次AMD採取了一些變化。
AMD建議GPU在一個周期下處理16個Pixel就好，因為這些要處理的Pixel多半是以2 x 2 or 4 x 4為一個單位，而這個單位需要來自「同一個」三角面，但是如果一個三角面只有 1個Pixel，那麼在處理這些三角面時效率就會降低，雖然說在處理相素的時候理論上越小越好，但太小也有密度的問題。
簡單來講，一個Pixel被三角面蓋到，那麼就會去計算這個Pixel，但這是「沒有啟動」MSAA的情況，若是「啟動」MSAA，在一個Pixel就會有Sub sample出現，例如4x MSAA就會有四個Sub sample，而這一個Pixel若只有一個三角面蓋過，那麼就會只計算一次，但是，若這一個Pixel的四個Sub sample被兩個三角面蓋過，那麼就變成了2個Sub sample算一次、另外2個Sub sample又得要再算一次，在圖中看到紅色密度很高的模型，就是指說同一個Pixel會被計算太多次，尤其是啟動MSAA之後會更嚴重，而這一代的Tessellation就是為了提高效能做了些改變。
Morphological Anti-Aliasing
AMD從Radeon HD 6800系列推出之後，會在驅動程式裡新增加這個AA技術，而Morphological Anti-Aliasing其實也就是所謂的MLAA。這個就是說當已經產生完畫面之後，不進行Anti-Aliasing的動作，而會開始進行post processing，也就是對一定範圍內的Pixel開始觀察，若是這個範圍內有Aliasing（發現鋸齒），就會去把它與附近的顏色平均一下，像是太過銳利、將此範圍的Pixel平滑一下就可以達到不錯的效果，過去因為只有Pixel Shader，所以要來做這個Morphological Anti-Aliasing會比較麻煩，但是現在有了Compute shader，所以效率變的比較好才開始做。
當然啦，這次Radeon HD 6800推出時也具備其他許多種特色，像是多種螢幕輸出變的更有彈性、也變的更多樣化，像是兩組Mini DisplayPort、兩組DVI與可支援HDMI 1.4a的新規格，以及支援3D螢幕的技術等等，有興趣的人可以過陣子看看www.amd.com/hd3d這個網頁便可略知一二。
Radeon HD 6870正面
Radeon HD 6870背面
支援的種類真的不少咧～
還是得要兩組6 pin電源接頭
CrossFire橋接金手指
散熱器拆下
影像輸出埠的內部
這顆GPU還是工程版
忘了拍這張是要講什麼......XDa
Testing
講了那麼多廢話，那麼接下來還是得要看看Radeon HD 6870的效能了，不過，筆者根本借不到可以來與Radeon HD 6870一塊比較的顯示卡，不過這也很正常，每每新卡推出時，要拿來做被比較的另一方總是會冷處理……，不過，筆者還是借到了一張GeForce GTX 480來當做「基準」，是的！筆者瞭解這完全的不公平，一張Radeon HD 6870要價7690元，怎麼可能打的贏一張18000元的GeForce GTX 480呢？不過沒辦法，我真的借～不～到～，如果各位覺得太不公平了，就別再往下看下去了～
Platform
Motherboard：GA-EX58-DS4（Intel X58 + ICH10R Chipset）
Processor：Intel Core i7-920（8M Cache，2.66 GHz，4.80 GT/s QPI）
Memory：Kingston HyperX DDR3 1066 8-8-8-20 1T（KHX16000D3T1K3/3GX）
Hard Drive：OCZ Z-DRIVER 256GB
Power Supply：Silver Stone SST-ST1000
Display：SAMSUNG 2443BWX
OS：Windows 7 Ultimate（32bit）
在測試時的解析度全都是1920x1200，因為這是要符合筆者自己螢幕的需求所設定的，至於在測試時也沒發現到Radeon HD 6870有什麼問題，但比較有趣的是在幾個Benchmark裡的Average結果，在自己算一次Average的情況下，反而跟Benchmark裡的數據有些誤差；而在Crysis Warhead遊戲裡，Radeon HD 6870的最小fps不論跑幾次都是不到1fps，但是平均結果還算是滿正常的就沒有太注意了。
至於Radeon HD 6870與GeForce GTX 480的效能差距我們就不討論，畢竟這兩張顯示卡完全是不同等級的產品，只是筆者借不到其他顯示卡來做比較而已，最後，我們再接著等待使用Cayman核心的Radeon HD 6900吧！
