复仇怒火AMP Radeon R9 Fury X深度评测

“Fiji”创造显示核心史上多个第一

1、多晶体管：R9 Fury X使用的“Fiji”(斐济岛)核心是AMD有史以来庞大的一颗GPU核心，集成了多达89亿个晶体管，比此前的Hawaii 62亿个猛增了近50%，并一举打破了NVIDIA GM200拥有80亿个晶体管的纪录。其核心面积也高达596mm2，差一点就打破了GM200 601mm2的纪录成为核心晶体管数量和核心面积的双冠王。

HBM的封装形式主要是为了大幅提高带宽，同时也因此大幅降低了核心加显存的PCB面积占用量。

2、大显存位宽、带宽：R9 Fury X拥有高达4096bit的显存位宽，它是自显卡诞生之日起，历史上显存位宽高的型号，而且远超第二名，达到曾经旗舰显卡上使用的512bit位宽的8倍。也因为此，即使显存等效频率仅1000MHz，它也帮助R9 Fury X实现了512GB/s的显存带宽，让它成为有史以来带宽高的显卡。

3、小PCB：当然是指旗舰显卡中，无论公版还是非公版，R9 Fury X绝对是我们见过的PCB面积小，短的旗舰显卡。但它的安装另需预留一个120冷排挂载位，总的安装空间并不比传统超长PCB显卡少，但纵向、横向可变的安装方式相对灵活，比长显卡的空间利用率更高。

HBM的技术和此前NVIDIA曝光的帕斯卡使用的HMC显存原理上基本一致，都是利用堆叠来实现高密度，用片上集成来实现高速、高位宽连接。

HBM跟GPU封装在同一个基板上，还考虑到了通信延迟更低和避免PCB布线难度大的问题，为大幅度提高显存位宽铺平了道路。

划时代的HBM显存

说到R9 Fury X创造的显卡史上3个“”，就不得不提到头号功臣—HBM显存，正是它的成功应用，奠定了R9 Fury X拥有大显存位宽、带宽的基础，并侧面协助设计师完成了高端显卡的瘦身计划。

HBM(High Bandwidth Memory，高带宽显存)，是为了解决GDDR5显存无法继续有效提升位宽和带宽问题而设计的。AMD和海力士合作开发的第一代HBM实用产品只需四颗显存颗粒就能提供4096bit的超高位宽，即使等效频率只有1GHz，带宽也能高达512GB/s，创造了显存带宽的新高。为了有效提升带宽，HBM相比以往的GDDR5就不得不做出大幅度改变，甚至包括封装和外观。HBM的单个颗粒就能拥有高达1GB的容量和1024bit的位宽，并且不再被安放在PCB上，而是和GPU焊接在同一块硅基板上，有些类似于英特尔处理器上的eDRAM。HBM如何在比GDDR5面积还小的单颗粒上实现高容量、高带宽的？答案是堆叠，当前AMD和海力士联合开发的第一代HBM每一个颗粒面积为35mm2(5mm×7mm)，采用4层堆叠技术，每一层HBM Die拥有256bit位宽和256MB容量。每一层HBM Die都有垂直通道与底部的逻辑Die进行通信，彼此之间没有直接联系。终通过中介层(Interposer)，将×4之后的容量和位宽连接到GPU上。值得注意的是，GDDR5想要继续扩展GPU带宽，就得添加更多颗粒，而颗粒和GPU间通信必须要经过PCB布线设计，过多的颗粒会指数性提高布线难度。而HBM直接通过硅基中阶层和GPU连接就好比内部缓存一样，不需要考虑布线难度，同时延迟还能更低，工作电压也下降至1.2V，比需要1.5V电压的GDDR5更节能。当然，在将显存集成到核心Die上之后，以往PCB需要为显存预留的空间就变得不再必要，能大幅缩减PCB空间，这也是我们后看到R9 Fury X如此短小精悍的主要原因。

Fiji核心架构示意图(左)，除了显存控制器模块的明显变化，它相比之前的Hawaii XT(右)主要就是暴增了流处理器单元，注意看右侧的功能模块区和顶部的ACE等单元，两者几乎完全一样。