AMD Radeon HD 7000

Radeon HD 7000系列是AMD推出的一系列桌面图形芯片，是Radeon HD 6000系列的继任者。AMD 首次在 Radeon HD 7000 系列中引入了 DirectX 11.1 支持，代号为“Southern Island”。

该系列的所有图形处理器均支持符合 DirectX 11 和 OpenGL 4.4 的着色器模型 5.0，具有 GCN 内核的卡 Cape Verde、Pitcairn & Tahiti 还支持 OpenGL 4.6、DirectX 11.1 以及 PCI Express 3.0 和 Mantle 以及带有新驱动程序的 Vulkan 1.0。

Bonaire with GCN 2 还支持 Vulkan 1.1 和 1.2。 Direct Compute 11.1、OpenCL 1.2 和部分 OpenCL 2.0、2.1 以及 C++AMP 接口可用于支持 DirectX 11.1 的模型的通用计算。 据 Khronos 称，尚未为 OpenCL 2.2 开发驱动程序，但支持 OpenCL 2.0 和 2.1 的硬件是可能的。

AMD于2011年12月22日推出了第 一款Radeon HD 7000系列显卡。 这是 Radeon HD 7970，它首次基于 Tahiti 图形处理器。 这在内部也称为 R1000，在几个方面很特别：它是第 一款使用 28 纳米制造工艺制造的图形芯片，可以使用 43.1 亿个晶体管。这使得 R1000 成为 2011 年底市场上最复杂的 GPU。

自 Radeon HD 6900 卡以来，AMD 一直使用“PowerTune”技术来限制卡的最 大功耗。Radeon HD 7000 系列现在使用了相同的技术。由于此限制，与没有此最 大性能上限的显卡相比，实际实现的最 大性能值（例如 GPU 的 GFLOP）与理论值的差距更大。

Radeon HD 7970 于 2012 年 1 月 9 日正式推出。 该卡的性能比 Geforce GTX 580 高出约 20%（在极高分辨率下高达 35%），因此最初是市场上最快的单 GPU 卡。该卡的能源效率在交易中是积极的新闻评级，也是因为 AMD 提出了一种改进的省电模式，具有“ZeroCore Power”功能。 Radeon HD 6900 卡中饱受诟病的各向异性纹理过滤在 R1000 中被 AMD 彻底修正，但没有实现新的图像质量改进功能。

2012 年 1 月 31 日，AMD 推出了第二款基于 R1000 图形处理器的显卡 Radeon HD 7950。 与 Radeon HD 7970 相比，展示日也是销售的开始。 Tahiti GPU 的 32 个着色器集群中的四个在 Radeon HD 7950 上部分停用，与 Nvidia 的初步竞争对手 Geforce GTX 580 相比，性能提高了大约 5%。

2012 年 3 月 5 日，AMD 推出了 Radeon HD 7850 和 7870 卡，取代了 Radeon HD 6800 系列。 这些卡基于 Pitcairn GPU，它在 1280 个着色器处理器上配备了 28 亿个晶体管，在 20 个集群中配备了 80 个纹理单元。

2012 年 1 月 4 日，AMD 推出了 Radeon HD 7350、7450、7470、7570 和 7670 显卡。 然而，这些并不是真正的“新”显卡，而是 AMD Radeon HD 6000 系列（“品牌重塑”）的显卡，它们已针对 OEM 市场进行了更名并且仅显示出微小的变化。

Southern Island系列的技术基础是新开发的GCN架构，取代了之前的VLIW架构。 与之前的 VLIW 架构相比，新指令架构的主要优势在于代码中的指令依赖性不会导致某些 ALU 闲置。在之前的 VLIW 架构中，4 条指令被分配给 16 个 VLIW 着色器。

在这四个任务中有一些较低的任务相互依赖，依赖指令必须等到依赖关系被解决，这意味着 VLIW 着色器的相应 ALU 保持未使用状态。当前架构的 SIMD-ALU 每个组合成 16 个一组 (Vec16)。 然而，每个 Vec16 SIMD 块都可以独立于其他 SIMD 块执行指令，这意味着 ALU 的使用与指令依赖性无关。

通过 16 个不同的输入数据流，可以在 SIMD-Vec16 单元内用一条指令执行相同类型的算术运算。SIMD 单元的基本结构也类似于 Larrabee VPU，其中 VPU 也由 Vec16 SIMD 单元组成。然而，未充分利用的 ALU 也可能出现在新架构中，但情况完全不同，即当一条指令必须应用于少于 16 个数据流时，因此 Vec16 SIMD 块未完全填满。

新架构的最 大优点是编程变得更容易，因为编译器不必尝试以尽可能少的相互依赖性将指令分发给 VLIW 着色器的方式打包指令。 所有其他编程程序都相应地得到了​​简化，并且在 GPGPU 应用程序方面的灵活性也得到了提高。

着色器集群，也称为计算单元，由四个 Vec16 SIMD 单元组成，每个 SIMD 向量单元都有自己的寄存器，总大小为 64 kB。 每个着色器集群还有 64 kB 的本地内存（“本地数据存储”）可供所有 SIMD 块一起访问。

此外，shader cluster还有一个独立的标量单元，负责shader cluster内部的数据管理（地址计算、数据流管理等）和其他简单的标量计算。

调度程序将指令分发到着色器集群中的四个 Vec16 SIMD 块。 一个 16 kB 的 L1 缓存也被分配给每个着色器集群，各个纹理单元可以访问它。 此外，几个着色器集群共享一个 128 kB L2 缓存，内存控制器连接到该缓存。

HD 7000 系列使用与前身 Radeon HD 6000 系列相同的命名系统。所有显卡均由“AMD Radeon HD”和一个额外的四位数字标识，通常以“7”开头（代表系列）。第二位和第三位数字用于划分不同的型号。移动图形芯片在型号名称 AMD Radeon M 下运行。

分配

• HD 7350 到 HD 7670：面向 OEM 市场的简单（“低端”）显卡
• HD 77xx：大众市场（“主流”）
• HD 78xx：具有更高的性能（“性能”）
• HD 79xx：高性能卡（“高端”）