AMD ATI Radeon HD 4890

Radeon HD 4890 costituisce il top di gamma per quanto riguarda le soluzioni a singolo processore e si propone come acceleratore per videogiocatori entusiasti e hardcore gamer. Per questa GPU, AMD ha effettuato un'ottimizzazione della precedente architettura RV770, rielaborando alcuni particolari al fine di ottenere maggiori frequenze operative e quindi prestazioni più alte, ridefinendo il nuovo progetto con la sigla RV790.



Questo consente alla nuova scheda di scontrarsi con le concorrenti nVidia della famiglia GTX 200 con maggiori capacità  di calcolo e di rivaleggiare per la conquista del vertice.

A una prima analisi è possibile concludere che le principali differenze tra le due architetture risiedono fondamentalmente nella maggiore frequenza di clock del processore e delle memorie per la nuova arrivata Radeon HD 4890. Ne consegue un aumento della massima larghezza di banda e del Fill Rate per Texture e Pixel.



E' infatti possibile raggiungere 1,36 TFlop di potenza di calcolo, rispetto a 1,2 TFlop di Radeon HD 4870. Per quanto riguarda la capacità  di rendering pura, la nuova GPU offre una velocità  di calcolo di 13,6 GPixel/s e 34 GTexel/s, circa il 10% superiore rispetto al precedente top di gamma. Per quanto riguarda l'architettura rimangono invariati il numero di Shader unificati (800) e il bus a 256 bit, come anche le Texture filtering unit e ROP.

[tit:Radeon HD 4890: una 4870 ottimizzata]Dopo aver dato uno sguardo alle specifiche generali è possibile notare l'assoluta somiglianza tra i progetti RV770 e RV790, che costituiscono la base rispettivamente delle Radeon HD 4870 e HD 4890. Di fatto però, la nuova GPU non è solo una versione overclockata della precedente, ma ha subito sensibili miglioramenti per quanto riguarda l'architettura interna. Proprio per garantire maggiore stabilità  alle alte frequenze, il lavoro sul Die si è concentrato sull'aggiunta di condensatori di disaccoppiamento (un particolare anello denominato Decap Ring). Ciò ha consentito un limitato incremento delle dimensioni della struttura fisica interna (da 260 mm² a 282 mm²) e permette la riduzione del rumore relativo al segnale trasmesso (disturbo parassitario).


Lo schema mostra i blocchi funzionali della struttura interna della GPU Radeon HD 4890. In rosso, lungo il perimetro del Die, è evidenziato l'anello di condensatori necessari per la riduzione del disturbo parassitario (Decap Ring).
I timing interni sono stati reimpostati e, oltre a questo, il chip è stato oggetto di una ridistribuzione del flusso di tensione, per garantire massima stabilità  a ogni comparto (Core, Texture Unit, interfaccia RAM e PCI Express, oltre al sistema UVD e ai controller video). Il controller della memoria è ora capace di supportare la tecnologia  Burst Read, che consente maggiori prestazioni in lettura ed è già  implementato da tempo nelle GPU RV710/730. Ne consegue un risultato di ottimo livello, con una frequenza stabilmente superiore di 100 MHz rispetto alla precedente generazione e possibilità  di overclock nettamente migliori. Secondo indicazioni del produttore sarebbe possibile raggiungere i 1.000 MHz di Core Clock. 



Anche Radeon HD 4890, come tutta la famiglia HD 4000 supporta la tecnologia proprietaria Stream, gestita tramite il linguaggio open source OpenCL. Proprio l'uscita della nuova GPU è affiancata dal rilascio dei nuovi SDK per sviluppatori. Stream è di fatto una soluzione che consente di sfruttare i processori grafici per la gestione di calcoli complessi come l'implementazione della fisica dei corpi, il calcolo parallelo distribuito e l'elaborazione di operazioni che non riguardano strettamente il rendering 3D.

[tit:La board]Dal punto di vista estetico non sono state introdotte sostanziali modifiche, rispetto al reference design della Radeon HD 4870. Il campione Sapphire in prova sfrutta il voluminoso radiatore dual slot con struttura centrale in rame e heatpipe e alette di alluminio. Il convogliatore si occupa di incanalare l'aria calda direttamente verso l'esterno del case, mentre la ventola a turbina, termoregolata secondo le temperature d'esercizio, consente uno smaltimento efficiente. 



Questo aspetto non è da sottovalutare, considerando gli elevati consumi in fase di pieno carico. Si raggiungono infatti i 190 W di energia richiesta, contro i 160 W della Radeon HD 4870 e i 110 W della 4850. L'elevata frequenza di lavoro porta dunque a un consumo maggiore, com'è lecito aspettarsi, e porta come conseguenza anche l'innalzamento delle temperature operative. Per l'installazione della Radeon HD 4890 è consigliato un case ben ventilato e un alimentatore con due connettori PCI Express 6 PIN e potenza superiore ai 500 - 600 W. A favore della nuova piattaforma vanno però i consumi in fase Idle, cioè quando il processore non è sottoposto a stress. In queste condizioni si raggiungono i 60 W, contro i 90 W di Radeon HD 4870.

Per chi avesse bisogno di maggiore potenza è possibile realizzare postazioni multi-GPU con la tecnologia CrossFireX, sfruttando i connettori integrati sul PCB e gli appositi bridge esterni. A livello di layout, le differenze più visibili riguardano la sezione di alimentazione, che prevede ora due fasi per la gestione delle memorie e ben cinque per il processore (contro le tre della Radeon HD 4870). Per quanto riguarda i moduli di memoria sono stati integrati dei Qimonda IDGV1G-05A1F1C-40X, capaci di lavorare sino a 4 GHz e una tensione operativa di 1,5 V. Gli output video sono due di tipo DVI-I, con possibilità  di connessione per dispositivi HDMI con audio, tramite apposito adattatore. Il connettore DIN integrato permette di collegare diversi adattatori per i segnali video analogici (S-Video, Composito e Component).

[tit:Overclock e stabilità ]In generale, lavorando a frequenze standard, Radeon HD 4890 si è dimostrata estremamente stabile. Il sistema di raffreddamento sale raramente oltre i 2.000 rpm e risulta dunque piuttosto silenzioso. Il calore prodotto è molto, con picchi di temperatura della GPU di  86° quando viene posta sotto stress. 


In evidenza i clock maggiorati e i parametri principali di funzionamento della scheda.
Abilitando ATI Overdrive tramite i driver è possibile lavorare con frequenze fino a un massimo di 1.000 MHz per il processore e 1.200 MHz per la memoria. I nostri test hanno messo in evidenza l'ottima capacità  di overclock di tutta la board. Ci siamo spinti fino ai 925 MHz per la GPU e a 1.150 MHz per le memorie, lasciando la regolazione della ventola in automatico. Abbiamo osservato un incremento di prestazioni del 4 % - 5%, che si concretizza principalmente lavorando al massimo della risoluzione e con effetti abilitati.


Il pannello di controllo ATI offre buone possibilità  di intervento e controllo per quanto riguarda i parametri operativi principali della GPU.
Se infatti si sceglie una risoluzione troppo limitata, il vantaggio offerto dall'overclock è quasi impercettibile. Imponendo frequenze al limite è necessario regolare la ventola al 100% della velocità  (circa 4.800 rpm) per ottenere risultati e una certa stabilità . In ogni caso non è consigliato operare in queste condizioni, dato che una discreta parte degli applicativi e dei test hanno mostrato evidenti difetti grafici e saltuari blocchi durante l'esecuzione.

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