Новый флагман AMD от ASUS — HD7970
В конце декабря прошлого года компания AMD анонсировала новую видеокарту AMD Radeon HD 7970, основанную на новой архитектуре Graphics Core Next, которая является поистине революционной и предполагает несколько иной подход в использовании графических процессоров. Данной архитектуре в этом номере посвящена отдельная статья, поэтому здесь мы рассмотрим только саму видеокарту, выпущенную компанией ASUS. Для того чтобы показать примерную производительность этой модели, мы сравнили ее с двухпроцессорной видеокартой NVIDIA GeForce GTX590 и однопроцессорной видеокартой GeForce GTX580, которые участвовали в одном из прошлых тестирований.
С выпуском видеокарт на базе графических чипов AMD Radeon HD7970 наконецто пришло время видеокарт на новом технологическом процессе 28 нм. Несмотря на заявления компании AMD о том, что первые видеокарты на новом технологическом процессе 28 нм будут относиться к мобильным решениям, на рынок сначала вышли высокопроизводительные настольные решения. Напомним читателям, что переход от технологического процесса 40 нм к технологическому процессу 28 нм затянулся надолго из-за проблем с выпуском чипов на фабрике TSMC, теперь же эта проблема решена. Отметим, что 28 нм — это более совершенная технология, которая доступна для массового производства чипов и позволяет добиться увеличения производительности при одинаковом уровне энергопотребления. По этой технологии будут изготавливаться все новые и еще не вышедшие графические процессоры серии AMD Radeon HD 7000. Безусловно, новые графические адаптеры поддерживают большинство современных стандартов для видеокарт: GDDR5, PCI Express 3.0, DirectX и др. Более подробно этот вопрос мы рассмотрим чуть позже, а пока расскажем, какие еще видеокарты, помимо HD7970, компания AMD собирается выпустить на массовый рынок. Новые графические адаптеры серии AMD Radeon HD7000, имеющие общее кодовое название Southern Islands (Южные острова), на данный момент делятся на три подгруппы. Новая серия включает следующие линейки видеокарт:
- серия AMD Radeon HD7900 графических карт с кодовым наименованием Tahiti — это высокопроизводительные решения с самыми мощными графическими процессорами для компьютерных энтузиастов и геймеров;
- серия AMD Radeon HD7800 под кодовым названием Pitcairn включает видеокарты среднего ценового диапазона, которые ориентированы на широкую аудиторию пользователей;
- серия AMD Radeon HD7700 с кодовым наименованием Verde имеет отличное сочетание цены и производительности и относится к видеокартам нижнего ценового диапазона.
Рассматриваемая в этом тестировании видеокарта ASUS HD7970 относится к первой серии видеокарт и обладает сегодня самым производительным графическим процессором компании AMD. Безусловно, первые видеокарты на этом чипе независимо от производителя базируются на одном и том же референсном дизайне, который предлагает компания AMD. Поэтому характеристики данных видеокарт не будут отличаться от базовой карты Radeon HD7970. Возможно, в ближайшем будущем появится более производительное решение, основанное на двух графических процессорах, которое будет иметь маркировку HD7990, однако пока о таких видеокартах компания AMD не объявляла.
Все новые графические процессоры на базе архитектуры Graphics Core Next полностью совместимы с API OpenCL 1.2, DirectCompute 11.1 (DirectX 11.1) и C++ AMP. Более того, интегрированный видеопроцессор Unified Video Decoder (UVD) был подвергнут переработке и теперь поддерживает кодирование видео еще и по распространенному стандарту H.264 с возможностью декодирования в несколько дополнительных форматов: MVC, MPEG-4/DivX и Dual Stream HD + HD.
Помимо явных изменений в архитектуре графических процессоров AMD нового поколения, все они поддерживают новую шину PCI Express 3.0 с вдвое большей пропускной способностью по сравнению с PCI Express 2.0. Конечно, увеличение пропускной способности не будет иметь решающего значения при использовании игровых приложений, ведь в большинстве случаев они не полностью загружают графический процессор. В дальнейшем увеличение пропускной способности интерфейса подключения должно повлиять на прирост производительности при параллельных вычислениях и использовании видеокарты в качестве GPGPU.
Кроме описанной технологии, видеокарты на базе графических процессоров AMD Radeon HD 7970 поддерживают новую версию технологии AMD Eyefinity 2.0, представляющую собой сочетание технологий AMD Eyefinity Technology и AMD HD3D Technology. Она позволяет видеокарте воспроизводить большое изображение на пяти выстроенных в ряд мониторах с ландшафтной или портретной ориентацией экранов или на шести мониторах с ландшафтной ориентацией экранов, составленных по три в два ряда. Конечно, такое решение довольно спорно, ведь немногие могут позволить себе такое количество мониторов, однако некоторым особо рьяным энтузиастам эта технология придется по душе. Она предполагает возможность вывода единого трехмерного изображения на три 3D-дисплея с интерфейсом DisplayPort и частотой обновления 120 Гц. Максимальное разрешение составного экрана — квадрат со стороной 15 000 пикселов.
В графических адаптерах серии AMD Radeon HD7000 компания AMD представила новую технологию AMD ZeroCore, которая помогает добиться большего снижения энергопотребления и увеличения энергетической эффективности в режимах простоя, когда устройство отображения отключено, и «сна», что поддерживается большинством современных операционных систем. Логично, что когда монитор или иное средство отображения выключено, а нагрузка на графический процессор отсутствует, то наилучшим действием пользователя для снижения энергопотребления системы будет полное отключение видеокарты. Именно благодаря новой технологии ZeroCore инженерам AMD удалось добиться того, что в состоянии глубокого простоя видеокарты, основанные на графических процессорах новой серии, потребляют менее 5% от энергии полноценного режима работы, отключая большинство функциональных блоков. Отметим, что технология ZeroCore происходит от технологий энергосбережения, применяемых в мобильных графических адаптерах и предназначенных для ноутбуков. На практике снижение нагрузки до минимума вместе с отключением большей части исполняемых блоков приводит к тому, что графический процессор почти не греется, тем самым позволяя полностью отключить вентилятор видеокарты. Более того, технология ZeroCore оптимизирована для работы в режиме Crossfire, когда пользователь не использует 3D-приложения, а просто работает за компьютером. И если в предыдущих многопроцессорных решениях Crossfire даже в 2D-режиме все видеокарты работали в обычном режиме работы, то теперь при отсутствии нагрузки и работе в 2D-приложениях все видеокарты, кроме главной, уходят в «спячку», снижая и шум, и энергопотребление системы в целом. При этом такой режим действителен как для нескольких однопроцессорных видеокарт, так и для двухпроцессорных решений. Главная видеокарта, в отсутствие нагрузки и длительного простоя, также будет переходить в этот режим. Всё это делает новые решения AMD одними из самых энергоэффективных в настоящий момент.
Как и в предыдущей серии HD6900, в новых графических адаптерах установлены две микросхемы BIOS. И если одна из них жестко прошита и не подлежит перепрограммированию, то другая позволяет прописать свой профиль частоты работы видеокарты и дает пользователю возможность переключаться между ними. Исходя из описанных технологий энергосбережения и прогрессивной технологии автоматического регулирования частот, новые видеокарты должны понравиться компьютерным энтузиастам.
Методика тестирования
Поскольку такая мощная графическая видеокарта требует значительных ресурсов центрального процессора, а также системной памяти, в нашем тестировании мы использовали высокопроизводительную систему на базе шестиядерного процессора Intel Core i7 990 Extreme. Нельзя не отметить, что установка мощной видеокарты сильно загружает блок питания компьютера, поэтому мы применяли мощный блок питания Silencer PPCS910, рассчитанный на подключение нагрузки с общей мощностью до 900 Вт. Стенд этого тестирования имел следующую конфигурацию:
- процессор — Intel Core i7 Extreme 990X (тактовая частота 3,4 ГГц);
- системная плата — Gigabyte GA-EX58-UD4;
- чипсет системной платы — Intel X58 Express;
- память — DDR3-1066 (Qimonda IMSH1GU03A1F1C-10F PC3-8500);
- объем памяти — 3 Гбайт (три модуля по 1024 Мбайт);
- режим работы памяти — DDR3-1066 (7-7-7-20), трехканальный режим;
- жесткий диск — Seagate ST31500341AS объемом 1,5 Тбайт;
- операционная система — Windows 7 Ultimate 32 бит.
Для тестирования видеокарт в игровых приложениях мы взяли набор из нескольких игр и бенчмарков, процесс тестирования в которых автоматизирован посредством скрипта ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0, позволяющего полностью автоматизировать весь процесс тестирования, выбирать игры для тестирования, разрешения экрана, при которых запускаются игры, настройки игр на максимальное качество отображения или максимальную производительность, а также задавать количество прогонов для каждой игры. В качестве результатов тестирования мы приведем диаграммы сравнения производительности видеокарт при максимальной и минимальной настройке качества изображения в каждом из тестов.
Отметим, что тестовый скрипт ориентирован на видеокарты с поддержкой API DirectX 11, и если в игре реализована возможность использования DirectX 11, то в режиме настройки на максимальное качество применяется именно DirectX 11. Увы, новых приложений, поддерживающих API DirectX 11.1, пока нет, поэтому применялся старый набор бенчмарков.
Каждый игровой тест, входящий в скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0, может запускаться при различном разрешении экрана. С учетом того, что в настоящее время подавляющее большинство ЖК-мониторов имеет разрешение 1920x1080 (Full HD), а для большинства ноутбуков используется разрешение 1366x768, мы решили ограничиться именно этими двумя разрешениями, как наиболее актуальными на данный момент. В этом тестировании мы применяли только разрешение Full HD, поскольку им пользуется большинство геймеров.
Все игры могут запускаться в двух режимах настройки: максимальной производительности и максимального качества. Режим настройки на максимальную производительность достигается за счет отключения таких эффектов, как анизотропная фильтрация текстур и экранное сглаживание, а также установки низкой детализации изображения и т.д. То есть данный режим направлен на то, чтобы получить максимально возможный результат (максимальное значение FPS). В данном режиме настройки результат в большей мере зависит от производительности процессора и в меньшей — от производительности видеокарты.
Режим настройки на максимальное качество достигается за счет применения высокой детализации, различных эффектов, анизотропной фильтрации текстур и экранного сглаживания. В этом режиме настройки результат в большей мере зависит от производительности видеокарты и в меньшей — от производительности процессора.
Скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0 позволяет задать количество прогонов каждого теста. После каждого прогона теста выполняется перезагрузка компьютера и выдерживается пауза. По результатам всех прогонов теста рассчитываются среднеарифметический результат и среднеквадратичное отклонение. Как показывает практика, для получения погрешности результатов тестирования порядка 1% вполне достаточно выполнять три прогона каждого теста.
Более подробное описание настроек каждого теста и работы скрипта можно найти в статье «Новый игровой бенчмарк ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0», опубликованной в № 2’2011. Для видеокарты на базе графического процессора AMD устанавливался последний на момент тестирования драйвер Catalyst 12.1, а для видеокарт на базе процессоров NVIDIA — ForceWare 285.62. В этом тестировании, в отличие от предыдущих, не применяется такое понятие, как референсная конфигурация, а результаты сводятся к сравнению полученных значений кадров в секунду для каждой игры при разных настройках качества изображения. Для каждого теста у каждой видеокарты вычислялось среднегеометрическое от количества FPS (кадров в секунду), полученных в этом тесте при максимальной и минимальной настройке качества. Таким образом, определялся средний показатель количества кадров в секунду, которое данная видеокарта может воспроизводить в конкретном тесте.
Тестирование эффективности системы теплоотвода видеокарты заключалось в том, чтобы в стрессовом режиме загружать графический процессор и одновременно контролировать его температуру. Контроль температуры и загрузки графического процессора производился посредством программы FurMark 1.9.2. Следует отметить, что поскольку в новых видеокартах и драйверах к ним применяется новая система мониторинга энергопотребления, то есть вероятность того, что значения, полученные в ходе тестов, будут не совсем точными. Также обращаем внимание на то, что стенд для тестирования располагался на открытом пространстве (на столе), в реальных же условиях, когда ПК монтируется в корпусе, температура графического процессора будет несколько выше, если, конечно, в корпусе не установлены дополнительные вентиляторы охлаждения.
Для тестирования энергопотребления видеокарт использовался стенд со следующей конфигурацией:
- процессор — AMD Phenom II X6 1090T (тактовая частота 3,2 ГГц);
- системная плата — Gigabyte GA-890GPA-UDH3;
- объем памяти — 2 Гбайт (два модуля DDR3-1333 по 1024 Мбайт);
- жесткий диск — Western Digital WD10002FBYS объемом 1 Тбайт.
В режиме простоя данный стенд с интегрированной видеокартой Radeon HD4290 потребляет 70 Вт. При максимальной нагрузке на графическое ядро Radeon HD4290 энергопотребление стенда возрастает до 130 Вт. Поскольку довольно сложно определить энергопотребление отдельно видеокарты, мы будем приводить данные энергопотребления всего стенда в целом. Если сравнивать режим простоя, когда графический процессор не нагружен, и режим 100-процентной нагрузки на графический процессор, то можно примерно оценить потребляемую мощность отдельно видеокарты, если характеристики компьютера при этом не меняются.
Результаты тестирования
Сравнительные результаты тестирования в виде диаграмм для каждой игры представлены на рис. 1-11.
 |
 |
Рис. 1. Результаты тестирования в бенчмарке Aliens vs. predator Benchmark v1.03 |
Рис. 2. Результаты тестирования в бенчмарке Call of Juares DX10 Benchmark v. 1.1.1.0 |
 |
 |
Рис. 3. Результаты тестирования в бенчмарке S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Benchmark 1.0 |
Рис. 4. Результаты тестирования в бенчмарке Crysis Warhead v.1.11.690 |
 |
 |
Рис. 5. Результаты тестирования в бенчмарке Left 4 Dead 2 |
Рис. 6. Результаты тестирования в бенчмарке FarCry 2 |
 |
 |
Рис. 7. Результаты тестирования в бенчмарке Dirt 2 |
Рис. 8. Результаты тестирования в бенчмарке Metro 2033 |
 |
 |
Рис. 9. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Heaven Benchmark 2.1 |
Рис. 10. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Tropics Benchmark 1.3 |
 |
|
Рис. 11. Результаты тестирования в бенчмарке Unigine Sanctuary Benchmark 2.3 |
|
Видеокарта ASUS HD7970
Дизайн видеокарты ASUS HD7970 ничем не отличается от референсного дизайна видеокарты, представленной самой компанией AMD, за исключением логотипа ASUS, наклеенного поверх логотипа Radeon на верхней части кожуха видеокарты. По сравнению с предыдущим однопроцессорным флагманом компании AMD — видеокартой Radeon HD6970, размеры новой видеокарты практически не изменились — 285x100x33 мм, хотя новая система охлаждения несколько выдается за размеры текстолита. Главным же ее отличием являются «начинка» видеокарты и иная система охлаждения. Но обо всем по порядку.
Установленный в видеокарту ASUS HD7970 графический процессор AMD Radeon HD 7970, изготовленный по 28-нм техпроцессу, сегодня является самым производительным графическим процессором в семействе AMD. Его кодовое название — Tahiti XT, и в нем содержится более 4 млрд транзисторов. Установить столь огромное количество транзисторов удалось благодаря использованию нового, 28-нм технологического процесса.
Графический процессор Tahiti XT имеет 2048 потоковых процессоров, то есть в нем содержится 32 ядра CU, в каждом из которых находится 64 потоковых процессора (вычислительных модулей ALU). Кроме того, графический чип имеет 128 текстурных модулей (TMU) и 32 блока растеризации (ROP).
Объем графической памяти стандарта GDDR5 у видеокарты ASUS HD7970 составляет 3 Гбайт. Столь большая его величина объясняется применением 384-битного интерфейса памяти, что подразумевает возможность установки либо 1,5, либо 3 Гбайт памяти. Память набрана 12 микросхемами памяти производства Hynix и работает на частоте 1375 МГц (5,5 ГГц QDR). Чипы памяти рассчитаны на работу с частотой до 1400 МГц в штатном режиме. Частота графического ядра составляет 925 МГц с возможностью увеличения до 1,1 ГГц в режиме разгона с помощью драйвера видеокарты.
Данная видеокарта ASUS HD7970 имеет интерфейс PCI Express 3.0, а для подключения мониторов на лицевой части платы предусмотрены разъемы DVI и HDMI, а также два разъема Mini DisplayPort. В комплекте с видеокартой поставляются два переходника: HDMI — DVI-D и mini DisplayPort — DVI-D. HDMI-выход полностью соответствует стандарту 1.4а, поэтому может передавать двойной сигнал на 3D-телевизор с частотой 24 кадра на каждый канал. Специально для игр поддерживается передача по каналу 3 ГГц HDMI с частотой 60 Гц на канал.
Отметим, что в новой видеокарте ASUS HD7970 реализован стандарт DisplayPort 1.2, что подразумевает поддержку технологии Multi-Stream. С помощью этой технологии можно подключать к одному выходу видеокарты три дисплея по цепочке или через специальный хаб, который может иметь интерфейсы HDMI, DVI и VGA. Согласно информации от компании AMD, подобные хабы появятся в продаже к лету текущего года.
В новой видеокарте ASUS HD7970 используется модернизированная версия системы охлаждения графического адаптера, являющаяся логичным продолжением конструкций с испарительной камерой, которые применялись в предыдущих решениях. По сравнению с предшествующим корпусом системы охлаждения в новой видеокарте внешний пластмассовый кожух стал более массивным и легко снимаемым, что облегчает очистку системы от пыли. Под кожухом находится система охлаждения, состоящая из медной испарительной камеры, которая накрывает большую часть печатной платы, соприкасаясь с графическим процессором и модулями памяти. Над испарительной камерой размещен алюминиевый радиатор, многочисленные ребра которого расположены вдоль печатной платы. Охлаждение радиатора осуществляется новой версией вентилятора турбинного типа с несколько измененными лопастями. Вентилятор подключается в 4-контактный разъем на плате и при работе практически не создает шума. Испарительная камера с радиатором установлена на железное основание, которое, в свою очередь, огибает всю печатную плату и отвечает за охлаждение подсистемы питания (VRM-модулей). В частности, вентилятор стал более широким и имеет лопасти другой формы, благодаря чему увеличился создаваемый им воздушный поток, причем без заметного изменения уровня шума.
Нельзя обойти вниманием и энергопотребление данной видеокарты. В 2D-режиме, когда графическое ядро понижает свои тактовые частоты, общее энергопотребление стенда составило 85 Вт, что достигается благодаря использованию технологии PowerTune. При максимальной нагрузке на графическое ядро с помощью стресс-теста FurMark энергопотребление стенда возрастало до 402 Вт, а температура графического процессора стабилизировалась на отметке 83 °C. Без нагрузки на графическое ядро его температура колебалась в пределах 40-42 °С. При отключении монитора видеокарта входила в режим пониженного энергосбережения, а общее энергопотребление стенда в этом случае составляло 45 Вт. Поскольку эта видеокарта — одна из самых мощных и ей требуется хорошее электропитание, на ней предусмотрены 6- и 8-контактный разъемы PCI-E.
Выводы
По результатам тестирования новой видеокарты можно сделать следующие выводы. Новая модель видеокарты ASUS HD7970, безусловно, удачное решение среди самых высокопроизводительных видеокарт. Это объясняется большой тактовой частотой графического ядра, наличием новой 384-битной шины памяти и реализацией новой архитектуры Graphics Core Next. Также нельзя не отметить, что в данную видеокарту компанией АМР заложена дополнительная возможность по разгону благодаря новым технологиям энергопотребления и улучшения энергоэффективности чипа, что реализуется вследствие применения технологического процесса 28 нм. Модернизированная система охлаждения видеокарты успешно справляется с высокими тактовыми частотами и при этом создает очень низкий уровень шума даже при активной работе. Поэтому если учитывать, что разгон данной модели может быть еще больше и определяется пользователем, то конечная разница в производительности может оказаться еще более существенной. Хотя по результатам многих тестов видеокарта ASUS HD7970 немного уступила своему ближайшему конкуренту — GeForce GTX580, еще рано делать окончательные выводы. Ведь большинство использованных тестов не поддерживают обновленную версию API DirectX 11.1 и на текущий момент уже являются устаревшими. Увы, многие разработчики игр не интегрируют в свои продукты системы определения среднего FPS, что затрудняет оценку многих новых игр, требующих высокопроизводительных видеокарт для полноценного погружения в игру со всеми спецэффектами. В заключение отметим, что рекомендованная цена видеокарты ASUS HD7970 составляет 570 долл.
 |
|
