Новая видеокарта Gigabyte HD7970
В конце декабря прошлого года компания AMD анонсировала видеокарту AMD Radeon HD 7970, основанную на новой архитектуре под названием Graphics Core Next. Данная архитектура является поистине революционной и предполагает несколько иной подход к использованию графических процессоров. В одном из номеров нашего журнала ей была посвящена отдельная статья, поэтому здесь мы рассмотрим только саму видеокарту от компании Gigabyte. Для того чтобы показать примерную производительность этой модели, мы сравнили ее с референсной видеокартой на базе графического чипа Radeon HD7970, которая участвовала в одном из предыдущих тестирований.
С выпуском видеокарт на базе графических чипов AMD Radeon HD7970 наконец наступила эра видеокарт на новом технологическом процессе 28 нм. Несмотря на заявления компании AMD, что первые видеокарты на новом технологическом процессе 28 нм будут относиться к мобильным решениям, сначала на рынок вышли высокопроизводительные настольные решения. Напомним читателям, что переход от технологического процесса 40 нм к 28 нм затянулся из-за проблем с выпуском годных чипов на фабрике TSMC, теперь же эта проблема решена. Отметим, что 28 нм — это более совершенная технология производства чипов, которая становится доступной для массового производства и позволяет добиться увеличения производительности при одинаковом уровне энергопотребления. По этой технологии будут производиться 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. Но более подробно о них мы расскажем чуть позже, а сейчас рассмотрим, какие еще видеокарты, помимо HD7970, компания AMD собирается выпустить на массовый рынок. Новые графические адаптеры серии AMD Radeon HD7000 в настоящий момент делятся на три подгруппы, имеющие, однако, общее кодовое название Southern Islands («Южные острова»). Рассматриваемая видеокарта Gigabyte HD7970 относится к графическим картам серии AMD Radeon HD7900 с кодовым названием Tahiti и обладает самым производительным сейчас графическим процессором компании AMD. Возможно, в ближайшем будущем появится более производительное решение, базирующееся на двух графических процессорах, которое будет иметь маркировку HD7990, однако пока анонса таких видеокарт компания AMD не делала.
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 сыграет значительной роли при применении игровых приложений, ведь в большинстве случаев они не полностью загружают графический процессор. В дальнейшем увеличение пропускной способности интерфейса подключения должно отразиться на приросте при параллельных вычислениях и использовании видеокарты в качестве GPGPU.
Нельзя обойти вниманием и полную переработку технологии управления энергосбережением AMD PowerTune. Впервые она была применена в предыдущих решениях на базе графических чипов Cayman (Radeon HD6900) и не позволяла энергопотреблению выйти за определенный порог, автоматически регулируя частоту и напряжение, чтобы параметры оставались в рамках указанного теплопакета. В новой версии этой технологии компания AMD пошла дальше — реализовала аналог технологий TurboCore/TurboBoost, используемых в центральных процессорах. Поскольку в большинстве обычных игр пиковое энергопотребление достигается очень редко, технология позволяет увеличить тактовую частоту графического процессора с учетом оставшегося запаса мощности. Для этого специальный блок графического процессора в реальном времени и с интервалами в единицы миллисекунд рассчитывает текущее энергопотребление, и если есть возможность, то тактовая частота графического ядра увеличивается. При этом обратная функция тоже реализована с помощью этой технологии. Если энергопотребление возрастает и превышает рамки теплопакета, то частота графического процессора плавно понижается до тех пор, пока не установится статус-кво. И если в предыдущей версии повышение и понижение частоты графического процессора происходило ступенчато, то теперь с помощью аппаратного модуля осуществляется плавное снижение и увеличение частоты графического ядра практически в реальном времени. Все измерения не зависят от установленного в операционной системе драйвера, но в дальнейшем могут быть скорректированы пользователем в настройках видеокарты. Основное же отличие технологии PowerTune от ранее использовавшихся приемов заключается в том, что тогда применялась защита от перегрева thermal throttling, которая просто переводила графический процессор в один из энергосберегающих режимов, а технология PowerTune действует иначе: плавно снижает частоту процессора, приводя энергопотребление в рамки теплопакета. Соответственно в этом случае достигаются более высокие тактовые частоты, что в конечном счете влияет на производительность видеокарты при различных нагрузках.
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 режиме простоя и «сна», когда устройство отображения отключено или находится в «спящем» режиме, что поддерживается большинством современных операционных систем. Логично, что, когда монитор или иное средство отображения выключено, а нагрузка на графический процессор отсутствует, лучшим выбором для пользователя будет полное отключение видеокарты для снижения энергопотребления системы. Используя новую технологию 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 в этом режиме. Отметим, что технология ZeroCore происходит от технологий энергосбережения, применяемых в мобильных графических адаптерах и предназначенных для ноутбуков. Практически полное снижение нагрузки наряду с отключением большей части исполняемых блоков приводит к тому, что графический процессор практически не греется, тем самым позволяя полностью отключить вентилятор видеокарты. Более того, технология ZeroCore оптимизирована для работы в режиме Crossfire, когда пользователь не применяет 3D-приложения, а просто работает за компьютером. И если в предыдущих многопроцессорных решениях CrossFire даже в 2D-режиме все видеокарты функционировали в обычном режиме работы, то теперь при отсутствии нагрузки и работе в 2D-приложениях все видеокарты, кроме главной, уходят в «спячку», благодаря чему снижаются и шум, и энергопотребление системы в целом. Такой режим возможен как для нескольких однопроцессорных, так и для двухпроцессорных видеокарт. Главная видеокарта при отсутствии нагрузки и длительного простоя также будет переходить в этот режим. Всё это делает новые решения AMD одними из самых энергоэффективных в настоящий момент.
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 для 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 применяли набор из нескольких игр и бенчмарков, процесс тестирования в которых автоматизирован с помощью скрипта. Скрипт ComputerPress Game Benchmark Script v.6.0 позволяет 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. Результаты тестирования отражены на диаграммах сравнения производительности видеокарт при настройке качества изображения на максимальное и минимальное 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, еще нет, поэтому использовался 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 имеют разрешение 1920×1080 (Full HD), а для большинства ноутбуков используется разрешение 1366×768, мы решили ограничиться именно этими двумя разрешениями как наиболее актуальными на данный момент. В этом тестировании мы применяли только разрешение Full HD, так как им пользуется большинство геймеров.
Все игры могут запускаться в двух режимах настройки: максимальная производительность и максимальное качество. 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 степени 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 устанавливался последний на момент тестирования драйвер Catalyst 12.3. В этом тестировании, в отличие от предыдущих, не используется 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 1.1.10. Следует отметить, что поскольку в новых видеокартах и драйверах к ним применяется новая система мониторинга энергопотребления, то существует вероятность того, что значения, полученные в ходе тестов, будут не совсем точными. Также обращаем внимание читателей, 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.
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 Gigabyte HD7970
По внешнему виду видеокарта Gigabyte HD7970 ничем не отличается от референсной видеокарты, представленной компанией AMD, за исключением логотипа компании Gigabyte, наклеенного поверх логотипа Radeon на верхней части кожуха видеокарты. По сравнению с предыдущим однопроцессорным флагманом компании AMD — видеокартой Radeon HD6970 размер у новой видеокарты практически такой же — 285×100×33 мм, хотя новая система охлаждения несколько выдается за размеры текстолита. Но главными ее отличиями являются «начинка» и новая система охлаждения. Однако обо всем по порядку.
Установленный в видеокарту Gigabyte HD7970 графический процессор AMD Radeon HD 7970 изготовлен по 28-нм техпроцессу и является сегодня самым производительным в семействе AMD. Он носит кодовое название Tahiti XT, и в нем содержится более 4 млрд транзисторов. Установить столь большое количество транзисторов удалось благодаря использованию нового технологического процесса 28 нм.
Графический процессор Tahiti XT имеет 2048 потоковых процессоров, то есть в нем содержатся 32 ядра CU, в каждом из которых находятся 64 потоковых процессора (вычислительных модуля ALU). Кроме того, графический чип имеет 128 текстурных модулей (TMU) и 32 блока растеризации (ROP).
Графическая память стандарта GDDR53 обладает объемом 3 Гбайт. Столь большой объем памяти объясняется наличием 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 имеет интерфейс PCI Express 3.0, а для подключения мониторов на ее лицевой стороне находятся 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 есть поддержка 3 ГГц HDMI с частотой 60 Гц на канал.
Отметим, что новая видеокарта Gigabyte HD7970 поддерживает стандарт DisplayPort 1.2, что подразумевает поддержку и 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 этого года.
В новой видеокарте Gigabyte HD7970 используется модернизированная версия системы охлаждения графического адаптера. Она является развитием конструкции с испарительной камерой, которая применялась в предыдущих решениях. По сравнению с предшествующим вариантом системы охлаждения, в новой видеокарте внешний пластмассовый кожух стал более массивным и легко снимается, что позволяет более эффективно очистить систему 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 находится алюминиевый радиатор, многочисленные ребра которого расположены вдоль печатной платы. Охлаждение радиатора осуществляется вентилятором турбинного типа новой версии с несколько измененными лопастями. Вентилятор подключается в 4-контактный разъем на плате и при работе практически не издает 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 шире и имеет лопасти новой формы, благодаря чему увеличился создаваемый им воздушный поток без значительного 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 442 Вт, температура графического процессора стабилизировалась на отметке 89 °C. Без нагрузки на графическое ядро его температура колебалась в пределах 52-55 °С. При отключении монитора видеокарта входила в режим пониженного энергосбережения, а общее энергопотребление стенда в этом случае составляло 45 Вт. Поскольку это одна из самых мощных видеокарт, ей требуется хорошее электропитание, поэтому на ней расположены 6-контактный и 8-контактный разъемы PCI-E.
Выводы
По результатам тестирования видеокарты Gigabyte HD7970 можно отметить следующее. Новая модель, безусловно, получилась удачной и относится к самым высокопроизводительным видеокартам. Это обусловлено большой тактовой частотой графического ядра, новой 384-битной шиной памяти и использованием архитектуры Graphics Core Next. Также нельзя не упомянуть, что данная видеокарта имеет дополнительную возможность по разгону, заложенную в нее компанией AMD за счет новых технологий энергопотребления, и улучшению энергоэффективности чипа благодаря применению технологического процесса 28 нм. Новая, модернизированная система охлаждения успешно справляется с высокими тактовыми частотами и при этом отличается достаточно низким уровнем шума даже при активной работе. Поэтому если учитывать, что разгон данной модели может быть еще больше и определяется пользователем, то итоговая разница в производительности может быть и более существенной. Это объясняется тем, что большинство применяемых 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 видеокарты во многих новых играх, требующих высокопроизводительных видеокарт для полноценного погружения в действие со всеми спецэффектами. В заключение отметим, что рекомендованная цена видеокарты Gigabyte HD7970 составляет 570 долл.
 |
|
