Видеокарта-шедевр ASUS HD 7970 DirectCUII TOP
Видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP
В конце декабря прошлого года компания AMD анонсировала новый графический процессор AMD Radeon HD 7970, основанный на новой архитектуре под названием Graphics Core Next. Данная прогрессивная архитектура предполагает несколько иной подход к использованию графических процессоров. На страницах нашего журнала мы уже рассказывали о видеокартах на базе новых графических чипов, но новой модели от ASUS нельзя не уделить внимание в силу ее необычности. Эта видеокарта относится к высокопроизводительным решениям, рассчитанным на заядлых геймеров и компьютерных энтузиастов, так как имеет нестандартное оформление и повышенные тактовые частоты с возможностью последующего разгона. Для того чтобы показать примерную производительность этой модели, мы сравнили ее с референсной видеокартой на базе процессора AMD Radeon HD 7970, протестированной нами ранее.
Видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP обладает самым производительным на текущий момент графическим процессором от компании AMD. Безусловно, первые видеокарты на этом чипе независимо от производителя базируются на одном и том же референсном дизайне, который предлагает компания AMD. Поэтому всегда интересны необычные решения, которые появляются не сразу, а спустя какоето время после выпуска чипа. Такой видеокартой и является ASUS HD 7970 DirectCUII TOP, ориентированная на заядлых геймеров и компьютерных энтузиастов. Отметим, что 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 возможность декодирования в несколько дополнительных форматов: MVC, MPEG-4/DivX и Dual Stream HD + HD.
Помимо явных изменений в архитектуре, все графические процессоры AMD нового поколения 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 использовании 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 применении 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 им 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 и 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 также реализована с помощью данной технологии. Если энергопотребление возрастает и превышает рамки теплопакета, частота графического процессора плавно понижается до тех пор, пока не установится статус-кво. В предыдущей версии увеличение и понижение частоты графического процессора происходило ступенчато, а теперь с помощью аппаратного модуля осуществляется плавное снижение и повышение 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 применявшихся приемов состоит в том, что тогда использовалась защита от перегрева Thermal Throttling, которая просто переводила графический процессор в один из энергосберегающих режимов. Технология PowerTune действует иначе: плавно снижает частоту графического процессора, приводя энергопотребление в рамки теплопакета. При этом достигаются более высокие тактовые частоты, что в конечном счете влияет на производительность видеокарты при различных нагрузках.
Помимо описанной технологии, видеокарты на базе графических процессоров AMD Radeon HD 7970 поддерживают новую версию технологии AMD Eyefinity 2.0, которая представляет собой сочетание технологий AMD Eyefinity Technology и AMD HD3D Technology. Новая технология 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, это решение весьма спорно, ведь немногие могут позволить себе столько мониторов, однако некоторым особо рьяным энтузиастам такая технология пригодится. Предоставляется 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 реализовала новую технологию AMD ZeroCore, обеспечивающую большее снижение энергопотребления и увеличение 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, то лучшим выбором для пользователя будет полное отключение видеокарты для снижения энергопотребления системы. Именно посредством 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 основана на технологиях энергосбережения, применяемых в мобильных графических адаптерах и предназначенных для ноутбуков. Практически полное снижение нагрузки вместе с отключением большей части исполняемых блоков ведет 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 задействует 3D-приложения, а просто работает за компьютером. И если в предыдущих многопроцессорных решениях CrossFire даже в 2D-режиме все видеокарты работали в обычном режиме, 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 действует как для нескольких однопроцессорных видеокарт, так и для двухпроцессорных решений. Главная видеокарта в отсутствие нагрузки и длительного простоя также будет переходить в такой режим. В настоящий момент всё это делает новые решения AMD одними из самых энергоэффективных.
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 частот работы видеокарты и дает пользователю возможность переключения между ними. Вообще, принимая во внимание описанные технологии энергосбережения и прогрессивную технологию автоматического регулирования частот, можно отметить, что новые высокопроизводительные модели ориентированы в первую очередь на компьютерных энтузиастов — возможностей для разгона в видеокартах HD7900 довольно много.
Методика тестирования
Поскольку столь 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 использовали 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. 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 новый API DirectX 11.1, еще нет, поэтому и 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 имеет 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, поскольку 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 обеих видеокарт, которые сравниваются в этой статье, использовалась последняя версия драйвера Catalyst 12.4. 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 1.10.1. 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 HD 7970 DirectCUII TOP
Компания ASUS всегда с большим вниманием относится к геймерам и компьютерным энтузиастам, несмотря на их малочисленность. Помимо специальной серии компьютерных комплектующих RoG (Republic of Gamers), и в любом другом направлении у ASUS найдется чтонибудь такое, что заинтересует любителей выжать из своего компьютера всё по максимуму. Среди видеокарт компании есть линейка моделей с обозначением TOP, которые ориентированы как раз на таких пользователей. Спустя некоторое время после выпуска серии AMD Radeon HD 7900 ASUS представила свой вариант видеокарты на базе этого графического чипа, который просто поражает воображение. Но обо всем по порядку.
Новая видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP позиционируется как ультимативное решение для игроков, которые хотят получить максимальный результат во всех современных играх. В этой модели все базовые технические характеристики были улучшены и подобраны таким образом, чтобы достичь максимального эффекта. Так, частота графического ядра была увеличена с 925 МГц до 1 ГГц с возможностью штатного разгона до 1,2 ГГц. Штатная частота графической памяти повышена на 25 МГц (100 МГц QDR).
Установленный в видеокарту ASUS HD 7970 DirectCUII TOP графический процессор AMD Radeon HD 7970 изготовлен по 28-нм техпроцессу и сегодня является самым производительным графическим процессором в семействе AMD. Он носит кодовое название Tahiti XT, и в нем содержится более 4 млрд транзисторов. Установить столь большое количество транзисторов удалось благодаря новому технологическому процессу 28 нм.
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 модуля ALU). Кроме того, графический чип имеет 128 текстурных модулей (TMU) и 32 блока растеризации (ROP). Видеокарта ASUS HD7970 обладает объемом графической памяти 3 Гбайт стандарта GDDR5. 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. Чипы памяти рассчитаны на работу с частотой до 1400 МГц в штатном режиме.
Интерфейсы подключения мониторов
Количество интерфейсов для подключения мониторов также подверглось изменению по сравнению с референсной моделью — у новой модели шесть разъемов для подключения мониторов. Четыре из них DisplayPort, а оставшиеся два — DVI. При этом поскольку видеокарта поддерживает вывод лишь на пять мониторов одновременно, некоторые из разъемов функционируют только в определенных режимах. Так, один из DVI-портов предназначен для подключения монитора исключительно по DVI или VGA. Также этот порт объединен с одним из портов DisplayPort, поэтому одновременно использовать их не получится. Количество фаз питания тоже было увеличено до 12, чтобы обеспечить стабильную работу видеокарты во время игры.
Для такой производительной видеокарты требуется соответствующая система охлаждения, которая эффективно отводила бы тепло от ее основных элементов. В данной модели это новая разработка компании ASUS, которая разительно отличается от других систем охлаждения. Прежде всего она двухъярусная, то есть занимает не два, как обычно, а целых три слота (55 см). Увеличив высоту, удалось получить большую площадь радиатора, рассеивающую тепло. Однако по принципу работы данная система охлаждения практически не отличается от любой другой. А вот размеры у нее действительно колоссальные. Здесь присутствуют два отдельных радиатора, два вентилятора и множество тепловых трубок. Основной радиатор, который установлен непосредственно над графическим процессором, выполнен из алюминия и имеет медное основание с испарительной камерой. Слова DirectCuII в названии этой модели обозначают, что в ней применяются тепловые трубки, одним концом контактирующие с графическим ядром. То есть основной теплообмен в данной системе охлаждения происходит через тепловые трубки. Всего в этой модели установлено шесть тепловых трубок, две из которых располагаются вдоль основного большого радиатора, а остальные отходят к дополнительному радиатору, который находится над микросхемами памяти и блоками стабилизации питания VRM. Таким образом, тепло от графического чипа равномерно распределяется по всей системе охлаждения, что делает систему тихой и в то же время эффективной. Однако радиаторы имеют нестандартную не только толщину, но и высоту. Видеокарта выдается по высоте на целых 4 см! Так что система охлаждения подразумевает, что видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP будет располагаться в просторном корпусе, в котором ширина основного отсека, по сравнению со стандартным исполнением, увеличена. В этой модели установлены два 92-миллиметровых вентилятора с возможностью плавного управления вращением. Оба они подключены через специальный 5-контактный разъем, что позволяет управлять каждым из них в отдельности.
Наличие такого количества железа не могло не сказаться на весе модели, который составляет почти 1,3 кг. Обычная видеокарта подобного класса весит на 300-400 г меньше.
Поскольку базовые частоты графического ядра и памяти значительно увеличены, энергопотребление у этой модели выше, чем у рядовой карты на базе AMD HD7970. Так, в режиме простоя, когда нагрузки на видеокарту практически нет, ее энергопотребление вместе со стендом составляет 95 Вт. Температура графического ядра при этом достигает 42 °С, что говорит о хорошей работе системы охлаждения. Под нагрузкой, полученной с помощью программы Furmark, энергопотребление нашего стенда стабилизировалось на отметке 476 Вт. Пиковая температура в этом случае составляла 79 °С.
Видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP имеет интерфейс подключения PCI Express 3.0. В комплекте с нею поставляются два переходника: VGA — DVI-D и DisplayPort — DVI-D. Отметим, что новая видеокарта ASUS HD7970 поддерживает стандарт DisplayPort 1.2, что подразумевает поддержку технологии Multi-Stream. С ее помощью можно подключать к одному выходу видеокарты три дисплея по цепочке или через специальный хаб, который может иметь интерфейсы HDMI, DVI и VGA.
Настоящим подарком для любителей разгона является специализированная фирменная утилита от ASUS — GPU Tweak, позволяющая увеличивать базовые частоты видеокарты в широких пределах, а также возможен откат на частоты, при которых достигается стабильное состояние системы. Более того, рядом с интерфейсом PCI-Express расположены контрольные точки для замера напряжения. Пользователи, имеющие в своем распоряжении системную плату из серии ROG, через специальные провода могут подключить эту видеокарту к системе контроля над работой датчиков.
Выводы
Модель видеокарты ASUS HD 7970 DirectCUII TOP, безусловно, получилась удачной и по праву занимает место среди самых высокопроизводительных видеокарт. Это объясняется тем, что она имеет большую тактовую частоту графического ядра, новую 384-битную шину памяти и использует новую архитектуру Graphics Core Next. Также нельзя не отметить, что у этой видеокарты есть дополнительная возможность по разгону, заложенная в нее самой компанией AMD за счет новых технологий энергопотребления и улучшения энергоэффективности чипа благодаря применению технологического процесса 28 нм. Модернизированная система охлаждения от ASUS успешно справляется с повышенными тактовыми частотами и при этом довольно тихая даже при активной работе. Если учитывать, что разгон данной модели может быть еще больше и определяется пользователем, то конечная разница в производительности может быть гораздо существеннее. По результатам почти всех тестов видеокарта ASUS HD 7970 DirectCUII TOP намного опережает референсную модель ASUS Radeon HD7970. Увы, многие разработчики игр не интегрируют в свои продукты системы определения среднего FPS, что затрудняет оценку производительности во многих новых играх, требующих высокопроизводительных видеокарт для полноценного погружения в игру со всеми спецэффектами. В заключение отметим, что рекомендованная цена видеокарты ASUS HD 7970 DirectCUII TOP составляет 20 тыс. руб.
 |
|
