Новое поколение видеокарт от AMD обзор и тестирование R7 260X, R9 270X, R9 280X

25 сентября компания AMD провела на Гавайях в рамках мероприятия AMD GPU14 Tech Day презентацию новой линейки видеокарт. Видеокарты новой линейки получили ряд фирменных технологий и нововведений, а также новое обозначение. Преданные фанаты AMD, да и все пользователи ждали новую линейку видеокарт с большим нетерпением и интересом. Это было вызвано выходом 700 серии видеокарт от компании Nvidia, которая подняла производительность как впрочем, и стоимость однопроцессорных видеокарт на новый уровень. Поэтому всем было вдвойне интересно, чем сможет ответить на такой ход компания AMD.

Новая маркировка видеокарт от AMD

Четырехзначная манкировка видеокарт AMD существовала еще со времен видеокарт ATI Radeon 7500 (2000 года). С выходом следующего поколения видеокарт к индексу добавлялась 1000. Так продолжалось до выхода поколения видеокарт Radeon Xх00. После чего к индексу серии опять стала добавляться 1000 и так вплоть до последнего поколения HD 8000, которое было выпущено для OEM сборщиков настольных систем и для мобильного рынка. После чего маркетологи компании решили перейти на новое обозначение, которое теперь выглядит следующим образом:

Новое обозначение видеокарт несколько непривычное, но при ближайшем изучении вполне логичное, если разобраться в его обозначениях. Класс, к которому принадлежит видеокарта исходя из ее производительности, обозначается сочетанием буквы R и цифры (Series Segment). На данный момент линейка разделена всего на два класса: R7 и R9. К классу R7 относятся видеокарты начального уровня, которые, тем не менее, могут обеспечить нормальный уровень производительности в современных играх. Если проводить аналогию с видеокартами 7000 серии, то к этому классу можно отнести видеокарты HD 7750 и HD 7770. К классу R9 относятся видеокарты, предназначенные для геймеров и энтузиастов. Возможно, с дальнейшим развитием новой линейки появятся новые классы. После класса идет трехзначный индекс, в котором первая цифра указывает поколение графического процессора, а вторая и третья цифры - положение видеокарты в линейке. Чем более высокое сочетание имеют последние две цифры, тем мощнее видеокарта. Наличие в конце индекса X будет указывать на наличие в видеокарте полноценной модели графического процессора, в то время как у видеокарты без Х будет «урезанная» версия процессора. Таким образом, сейчас в линейке предполагается семь видеокарт: Radeon R7 240X, R7 250X, R7 260X, R9 270X, R9 280X, R9 290 и R9 290X.

Разрешение 4К и технология Eyefinity

Жидкокристаллические мониторы и телевизоры с разрешением 4К это следующий виток развития устройств высокой четкости, которые приходят на смену устройствам Full HD (1920 x 1080). Такие устройства имеют разрешение 4096 х 2160 пикселей. Для подключения монитора с разрешением 4К к системному блоку видеокарта должна быть оснащена видеоразъемом DisplayPort 1.2 или HDMI 1.4a. С этим больших проблем нет, так как даже прошлые поколения видеокарт от AMD и Nvidia оснащались такими разъемами. Проблема заключается в большом объеме данных, который должен обработать ЦАП устройства, на которое выводится изображение. В большей степени это касается мониторов, где частота экрана составляет 60 Гц, в то время как у телевизоров она составляет около 30 Гц. Сейчас на рынке представлены 4К мониторы, у которых жидкокристаллическая панель представлена как два отдельных устройства. Из-за этого пользователь должен вручную конфигурировать рабочий стол, состоящий из двух виртуальных устройств. Чтобы избавиться от подобной проблемы компания AMD внедрила в новые видеокарты стандарт VESA Display ID v1.3. Данный стандарт помогает в автоматическом режиме (plug’n’play) сконфигурировать две «половинки» монитора с разрешением 4К. Видеокарты с таким стандартом уже есть, теперь осталось, чтобы производители мониторов внедрили данный стандарт в свои устройства.

Помимо этого в новых видеокартах упрощено подключение мониторов в конфигурации Eyefinity. Данная технология позволяет выводить изображение на несколько мониторов. Ранее обязательным условием было подключение третьего монитора через разъем DisplayPort. В новой версии данное ограничение отсутствует.

Технология PowerTune

Данная технология впервые появилась на видеокарте Radeon HD 7790. Технология PowerTune работает следующим образом. От частоты 300 МГц включительно с шагом в 100 МГц отложены 8 значений. Для каждого из 8 значений частоты установлено свое значение напряжения питания. Частота, и соответственно напряжение питания графического ядра, изменяются в зависимости от текущей нагрузки на видеокарту. При этом логика отслеживает, чтобы видеокарта не выходила за рамки установленного уровня TDP. Значение частоты и напряжения питания изменяются с интервалом в 10 мс. В конечном итоге получаем усредненное значение частоты графического процессора. Новая линейка видеокарт получила более быструю и точную регулировку напряжения на процессоре, а также возможность получения реального значения тока и напряжения питания от аналоговых датчиков. Ранее AMD пренебрегала аналоговыми измерениями мощности в пользу эвристического предсказателя, но теперь они используются совместно. Также подвергся переработке алгоритм работы вентилятора системы охлаждения. Теперь он реагирует на повышение нагрузки на графический процессор. Благодаря чему скорость вращения начинает изменяться еще до получения сигнала о повышении температуры. Как следствие плавный и менее шумный разгон вентилятора. Правда, сначала обновленную технологию PowerTune получат три видеокарты: R7 260X, R9 290 и R9 290X.

Технология True Audio

Во время презентации новой линейки видеокарт, данной технологии было уделено больше всего внимания. Маркетологи пытались убедить конечного пользователя в необходимости отдельного звукового процессора в составе видеокарты. В настоящее время большинство пользователей отказалось от использования дискретных аудиокарт с аппаратным DSP в пользу встроенных решений, которые в последнее время способны выдавать звук приличного качества. Но одно дело продавать отдельно звуковые карты, без которых в принципе можно обойтись, а другое дело включить звуковой процессор в состав видеокарты, которая является неотъемлемой частью игровой системы. Наличие качественных звуковых эффектов способно в большей степени погрузить пользователя в игровой процесс. Такое решение должно прийтись по вкусу геймерам, особенно если учесть что за него не придется доплачивать.

Итак, технология TrueAudio это звуковой процессор, встроенный в графическое ядро. Он представляет собой выделенный блок, состоящий из ядер Tensilica HiFi EP и управляющей логики, которая может использовать для своих нужд до 64 Мб видеопамяти. Помимо этого технология TrueAudio позволяет выводить звук не только через порт HDMI, но и через звуковую подсистему материнской платы или USB-гарнитуру.

Для создания различных звуковых эффектов TrueAudio предоставляет разработчикам доступ не только к лицензированной middleware-библиотеки, но и к базовым функциям звукового процессора. Это позволит им создавать любые звуковые эффекты. Если учесть тот факт, что на консолях есть поддержка аппаратных DSP, то TrueAudio должна упростить портирование игр на компьютеры.

Но из всех представленных видеокарт технология TrueAudio будет присутствовать только в Radeon R7 260X и R9 290X.

API Mantle

Помимо новых технологий был представлен низкоуровневый API – Mantle, реализованный в видеокартах новой линейки. Данный API позволяет разработчикам игровых приложений практически напрямую взаимодействовать с графическим процессором. Помимо увеличения быстродействия видеокарт от AMD он также должен облегчить портацию игр с консолей на компьютеры. Учитывая тот факт, что в популярных современных консолях (Wii U, PlayStation 4 и Xbox One) используются графические процессоры от AMD можно предположить, что в будущем видеокарты AMD будут иметь преимущество над видеокартами Nvidia в большинстве современных игр. Первой игрой с поддержкой нового API станет Battlefield 4. Для нее в декабре будет выпущен специальный патч с поддержкой API Mantle. Вот тогда можно будет реально оценить быстродействие видеокарт от AMD и Nvidia в современных играх.

Ну а теперь перейдем к рассмотрению непосредственно новых видеокарт. Отмечу тот факт, что все видеокарты новой линейки получили поддержку DirectX 11.2 и OpenGL 4.3

Radeon R7 260X

Общие сведения

Видеокарта Radeon R7 260X оказалась не чем иным, как перемаркированной Radeon HD 7790. Она оснащается графическим процессором с 896 потоковыми процессорами, 56 текстурными блоками и 16 ROP. Ширина шины памяти осталась прежней и составляет 128 бит. Номинальная частота работы графического процессора и видеопамяти были повышены до 1100 МГц и 6500 МГц соответственно. Видеокарта получила поддержку технологии TrueAudio и обновленную технологию PowerTune. Номинальный объем видеопамяти возрос до 2 Гб. Вместе с увеличенными частотами увеличился и уровень TDP. Теперь он составляет 115 Вт против 85 Вт у HD 7790.

Конструкция видеокарты

Видеокарта имеет габаритные размеры: 172 х 98 х 38 мм. По высоте система охлаждения занимает два слота. В системе охлаждения видеокарты используется небольшой алюминиевый радиатор и один вентилятор.

Сверху установлен декоративный кожух, выполненный в новом фирменном стиле с красными вставками. Силовые элементы в цепи питания видеокарты охлаждаются с помощью небольшого радиатора, который тоже выполнен из алюминия.

Из видеоинтерфейсов на карте присутствуют два разъема Dual-Link DVI и по одному разъему DisplayPort 1.2 и HDMI 1.4a.

Печатная плата

Подсистема питания видеокарты состоит из 5 фаз, которые распределены следующим образом: 3 фазы питают графический процессор, одна фаза питает микросхемы видеопамяти и одна фаза питает PLL. Разъем дополнительного питания находится в задней части платы, в то время как большая часть элементов цепи питания расположена ближе к видеоразъемам. Фазами питания процессора и видеопамяти управляет контроллер ON Semiconductor NCP81022. Четыре микросхемы видеопамяти распаяны с одной стороны печатной платы. Используются микросхемы SK Hynix H5GQ4H24MFR-R2C.

Но радиатор системы охлаждения видеокарты не контактирует с микросхемами видеопамяти. Для создания массива из двух видеокарт в наличии имеется один разъем.

Radeon R9 270X

Общие сведения

Видеокарта получила графический процессор, имеющий в своем составе 1280 потоковых процессоров, 80 текстурных блоков и 32 ROP. По количеству потоковых процессоров и основных блоков он идентичен графическому процессору Pitcairn XT, который использовался в видеокартах Radeon HD 7870. Ширина шины видеопамяти тоже соответствует модели HD 7870 и составляет 256 бит, а вот номинальная частота видеопамяти и графического процессора возросла до 5600 МГц и 1050 МГц соответственно. Рост тактовых частот вызвал повышение по сравнению с HD 7870 уровня TDP, который теперь составляет 180 Вт. Стандартный объем видеопамяти для данной модели может составлять 2 Гб или 4 Гб.

Конструкция видеокарты

На данной модели уже используется система охлаждения турбинного типа. За охлаждение графического процессора отвечает радиатор с медным основанием и тремя тепловыми трубками разного диаметра. Тепловая трубка, проходящая через центр графического процессора, имеет диаметр 8 мм.

По бокам от нее расположены две тепловые трубки диаметром 6 мм. Вентилятор закреплен на металлической рамке, которая служит радиатором для микросхем видеопамяти и силовых элементов в цепи питания. Сверху система охлаждения закрыта кожухом, который направляет воздушный поток за пределы системного блока. Набор и расположение видеоинтерфейсов соответствует младшей модели. Габаритные размеры видеокарты составляют 240 мм х 98 мм х 34 мм.

Печатная плата

Питание видеокарты реализовано по семифазной схеме. Из них 5 фаз выделено для питания графического процессора и по одной фазе для видеопамяти и PLL. Для подачи дополнительного питания используется два разъема 6-pin, которые расположены в задней части печатной платы. Элементы, относящиеся к фазам питания центрального процессора и видеопамяти, расположены в передней части видеокарты. Управляет фазами питания графического процессора контроллер CHIiL CHL8225G.

Восемь микросхем видеопамяти SK Hynix H5GQ1H24AFR-R0C распаяны с лицевой стороны.

На печатной плате видеокарты присутствует один разъем Cross Fire X для объединения в массив двух видеокарт.

Radeon R9 280X

Общие сведения

Процессор видеокарты содержит 2048 потоковых процессоров, 128 текстурных блоков и 32 ROP. Ширина шины памяти составляет 384 бита. Все это указывает на то, что в видеокарте используется процессор Tahiti XT знакомый по видеокартам Radeon HD 7970 GHz Edition. В отличие от младших моделей здесь даже номинальные частоты не были увеличены. Видеокарта работает с частотами 1000 МГц и 6000 МГц для графического процессора и видеопамяти соответственно. Технология Boost тоже присутствует. В связи с тем, что номинальные рабочие частоты видеокарты не изменились, значение TDP осталось на прежнем уровне и составляет 250 Вт. Стандартный объем видеопамяти для видеокарты составляет 3 Гб.

Конструкция видеокарты

Вместо стандартной модели Radeon R9 280X от AMD на тестировании была видеокарта от SAPPHIRE. На видеокарте SAPPHIRE Radeon R9 280X система охлаждения турбинного типа была заменена системой охлаждения собственной разработки. Для охлаждения графического процессора используется радиатор с испарительной камерой в основании и тепловыми трубками.

Тепловые трубки служат для равномерного распределения тепла по всей площади радиатора. Графический процессор напрямую контактирует с испарительной камерой, в то время как микросхемы памяти контактируют с ней через алюминиевую пластину.

Силовые элементы в цепи питания охлаждаются отдельным алюминиевым радиатором. Основной радиатор обдувается двумя вентиляторами диаметром 90 мм. Вентиляторы закреплены на декоративном кожухе. Кожух имеет логотип со светодиодной подсветкой.

С обратной стороны печатной платы установлена металлическая пластина.

Она предотвращает изгиб печатной платы и выступает в качестве радиатора для драйверов системы питания. Видеокарта имеет габаритные размеры 280 мм x 120 мм. По высоте видеокарта занимает немного больше двух слотов расширения. Набор и расположение видеоинтерфейсов как у двух других видеокарт из тестирования.

Печатная плата

Для питания видеокарты используется 8 фаз. Шесть фаз выделено для питания графического процессора и по одной фазе для видеопамяти и PLL. Элементы цепи питания расположены в задней части печатной платы вблизи разъемов дополнительного питания. Управляет фазами питания контроллер CHiL CHL8228G. Для дополнительного питания предусмотрены два разъема 8-pin. Видеопамять набрана 12 микросхемами SK Hynix H5GQ1H24AFR-R0C. Для объединения в массив на печатной плате присутствует два разъема Cross Fire X.

Тестирование

После изучения технических характеристик видеокарт перейдем к их тестированию. Для тестирования видеокарт была собрана система:

Процессор Intel Core i7-3930K 3200 MHz L3-12288 Kb DMI s2011 box;

Материнская плата Asus RAMPAGE IV EXTREME s2011 EATX;

Оперативная память G.SKILL DDR3 4x2048 Mb PC3-12800 1600 MHz;

Жесткий диск Corsair 360 GB SSD 2.5" SATAIII;

Блок питания Zalman ZM1250 Platinum 1250W;

Операционная система Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1.

Сначала проводилось измерение энергопотребления системы и замер температуры видеокарты. После чего определялся разгонный потенциал видеокарты при максимальной эффективности системы охлаждения. Напоследок каждая видеокарта тестировалась в игровых приложениях и сравнивалась со своими конкурентами. Разрешение экрана в игровых тестах для всех видеокарт составляло 1920 х 1080 пикселей.

Radeon R7 260X

Энергопотребление тестовой системы с установленной видеокартой Radeon R7 260X составило 155 Вт в режиме бездействия и 315 Вт в режиме нагрузки. Получается, что видеокарта R7 260X по энергопотреблению находится на уровне видеокарт Radeon HD 7850 и GeForce GTX 650 Ti BOOST. Видеокарта Radeon HD 7790 потребляет на 30-40 Вт меньше.

При оценке разгонного потенциала видеокарта стабильно заработала на частотах 1220 МГц и 7200 МГц для процессора и видеопамяти соответственно. В разогнанном состоянии энергопотребление видеокарты возросло еще на 11 Вт. В номинальном режиме температура видеокарты под нагрузкой составляла 82 градуса. После разгона температура составила 78 градусов.

Ну а теперь перейдем к игровым тестам. Для сравнения производительности были взяты видеокарты:

Radeon HD 7850 (частота процессора/памяти – 860 МГц/4600 МГц);

Radeon HD 7790 (частота процессора/памяти – 1000 МГц/6000 МГц);

Nvidia GeForce GTX 650 Ti Boost (частота процессора/памяти – 980 МГц/6008 МГц);

Nvidia GeForce GTX 650 Ti (частота процессора/памяти – 928 МГц/5400 МГц).

Radeon R9 270X

Энергопотребление тестовой системы с видеокартой Radeon R9 270X

составило 152 Вт без нагрузки и 343 Вт в режиме нагрузки. По уровню энергопотребления видеокарта близка к Nvidia GeForce GTX 760.

В процессе разгона видеокарты удалось повысить номинальные частоты работы графического процессора и видеопамяти до 1120 МГц и 6600 МГц соответственно. После разгона видеокарты энергопотребление системы выросло до 363 Вт. Температура видеокарты в игровых приложениях составляла 72 градуса. После разгона температура составила 56 градусов.

Для сравнения производительности в игровых тестах были взяты видеокарты:

Radeon HD 7870 GHz Edition (частота процессора/памяти – 1000 МГц/4800 МГц);

Nvidia GeForce GTX 760 (частота процессора/памяти – 980 МГц/6008 МГц).

Результаты тестов

Radeon R9 280X

Энергопотребление тестовой системы с данной видеокартой в игровых приложениях составило 420 Вт. В режиме бездействия потребление системы составило 152 Вт. Сравнимое энергопотребление имеют видеокарты Radeon HD 7970 GHz Edition и Nvidia GeForce GTX 770.

При разгоне видеокарта стабильно работала на частотах: 1200 МГц и 6400 МГц для процессора и памяти соответственно. Энергопотребление тестовой системы после разгона видеокарты составило 490 Вт. В номинальном режиме видеокарта прогревалась до 65 градусов. Разгон до указанных выше частот повысил температуру до 70 градусов.

Производительность видеокарты сравнивалась с видеокартой:

Nvidia GeForce GTX 770 (частота процессора/памяти – 1046 МГц/7012 МГц).

Результаты тестирования

Выводы

Все три протестированные видеокарты построены на графических процессорах прошлого поколения, которые подверглись легкой модернизации. Небольшой рост производительности, относительно прошлого поколения, достигается исключительно за счет увеличения частот. Аналогичным образом поступила и компания Nvidia при выпуске видеокарт 700 серии, в которой новой моделью является только GTX 780. Действительно новыми видеокартами, которые AMD планирует выпустить, будут Radeon R9 290 и Radeon R9 290X. Но, они должны появиться позже. Из преимуществ протестированных видеокарт перед их предшественниками можно отметить технологии TrueAudio и поддержку API Mantle, но самое главное, что цена на видеокарты была существенно снижена. У новой линейки лучше соотношение цена/производительность по сравнению с видеокартами от Nvidia. Что в конечном итоге принесет видеокартам R7/R9 наличие поддержки API Mantle, узнаем после выхода нового поколения игр.