Технологии
Немного информации про Radeon HD 7970
Заждались мы уже от AMD чего-то неординарного, яркого и скоростного. Чуть больше года назад, когда была представлена линейка видеокарт Radeon HD 6900, у них не было шансов тягаться с GeForce GTX 580. Тогда компания осознанно отдала первенство в топ-сегменте, акцентируя внимание на том, что решения на чипах Cayman обладают лучшим, чем у конкурента, соотношением цена/производительность и более энергоэффективны. Но, как и любой серьезный игрок на рынке, компания может длительное время очень успешно предлагать достойные устройства по хорошей цене. Но где-то там, в глубине души… она, конечно же, хочет быть технологическим лидером в своем сегменте.
Radeon HD 7970 дает ей такую возможность. Новинка основана на чипе с принципиально новой архитектурой, который производится по наиболее прогрессивному 28-нанометровому техпроцессу. Гарантирует ли успех такое потенциально очень привлекательное сочетание?
Архитектура Graphics Core Next
Длительное время AMD для своих графических решений использовала архитектуру VLIW (Very Long Instruction Words), которая хорошо оптимизирована для работы с 3D, однако малоэффективна для универсальных вычислений. В подобных задачах довольно высокая теоретическая мощность GPU не давала ожидаемых результатов. Новая архитектура, получившая название Graphics Core Next, разрабатывалась в первую очередь для того, чтобы улучшить эффективность вычислений не связанных напрямую с 3D.
Строительными модулями GCN являются так называемые Compute Unit (CU), основу которых составляют векторные блоки, скалярный сопроцессор и независимый планировщик.
Такая модель организации более универсальна, легче поддается программированию, отладке и анализу. Но основным преимуществом GCN является хороший параллелизм вычислений в многозадачной среде и возможность динамического распределения нагрузки. По этой причине AMD делает акцент на том, что представленные решения с архитектурой GCN это нечто большее, чем просто мощные игровые видеокарты.
В максимальной конфигурации чип имеет 32 блока Compute Unit (суммарно 2048 потоковых процессора), шесть 64-битных контроллера памяти, и продвинутую систему двухуровневого кеширования. В новом ядре по-прежнему используется два блока обработки геометрии, которые были существенно модернизированы.
Функциональные нюансы
Помимо низкоуровневых архитектурных изменений, новинки AMD будут обладать целым набором различных нововведений, улучшающих их функциональность.
DirectX 11.1
Прежде всего, отметим поддержку DirectX 11.1, возможности которого будут реализованы в Windows 8. После выхода данной операционной системы от Microsoft, новая версия API сулит немало интересных возможностей. С предварительным перечнем функций DirectX 11.1 можно ознакомиться здесь.
AMD ZeroCore Power
Функция PowerTune, появившаяся еще в адаптерах серии HD 6900, позволяет оптимальным образом задействовать ресурсы видеокарты, выжимая максимум производительности в рамках заданного теплового пакета. GPU с архитектурой GCN получили в свое распоряжение новый инструмент для оптимизации энергопотребления – AMD ZeroCore Power.
Данная функция, унаследованная от мобильной версии Radeon, позволяет переводить видеокарту в состояние глубокого сна, в котором ее энергопотребление не превышает 3 Вт, а вентилятор системы охлаждения останавливается. Это происходит в том случае, когда монитор переходит в режим stand-by (этот период изменяется в настройках ОС). Технология реализована на аппаратном уровне и не зависит от используемой операционной системы.
Подобный алгоритм работы акселератора настолько очевиден, что возникает лишь вопрос, почему же в железе он реализован только сейчас. Так или иначе, стремление AMD максимально улучшить экономичность своих решений можно только приветствовать.
Любопытно, что в режиме CrossFire все дополнительны адаптеры, не используемые в текущий момент, автоматически переводятся в состояние ZeroCore Power и не издают шума.
Video Codec Engine
Для декодирования видео используется блок, функционально идентичный UVD3, который реализован в чипах Cayman. Это наиболее функциональное решение на рынке, потому данный факт никаких нареканий не вызывает. В тоже время архитектура GCN предполагает наличие аппаратного блока Video Codec Engine, который предназначен для кодирования видео в формат H.264. Чтобы задействовать данную разработку, требуется соответствующее программное обеспечение, которое пока находится в процессе разработки.
В целом, возможность кодирования видео средствами GPU существует достаточно давно, однако ранее для этого задействовались потоковые процессоры. К тому же возможности по настройке, а также финальное качество картинки далеко не всегда устраивали требовательных пользователей. Ныне AMD обещает предоставить возможность гибкой настройки параметров, скорости, а также метода кодирования (возможен гибридный вариант с задействованием потоковых вычислителей).
Partially Resident Textures
Инновационная функция частично резидентных текстур (Partially Resident Textures) позволяет обрабатывать текстуры огромного размера (до 32 ТБ), используя локальную память адаптера, как своеобразный кеш-буфер. Блочный принцип работы с виртуальными текстурами и специальный алгоритм использования мип-уровней позволяет компенсировать задержки при подгрузке необходимых для рендеринга частей.
Данная функция может пригодиться в случаях, когда используется технология MegaTexture. Наглядный пример – игра Rage от id Software. В дальнейшем количество проектов, применяющих такой принцип визуализации, будет лишь увеличиваться.
Специально для перфекционистов улучшен алгоритм анизотропной фильтрации. Новый метод исключает случаи появления небольших артефактов в редких ситуациях, возникающих при обработке некоторых типов текстур. Функция активируется автоматически и не сказывается на общей производительности.
HDMI 1.4a (3ГГц)
Еще одним нововведением Radeon HD 7970 является скоростная версия HDMI 1.4a (3 ГГц) с поддержкой формата Frame Packing, позволяющая получить на подходящем экране стереокартинку не только для просмотра 3D-видео, но и игр в режиме 1080p с частотой обновления 60Гц для каждого глаза.
При этом максимальное разрешение при подключении по HDMI составляет 4096×3112. Таким образом, адаптер полностью готов к грядущей эре видео еще более высококачественных форматов Quad HD/4k.
Eyefinity 2.0
За последнее время несколько важных нововведений получила фирменная мультидисплейная технология Eyefinity. Вторая ревизия значительно увеличивает возможности создания конфигураций с несколькими мониторами. В частности теперь доступны режимы 5×1 с альбомной или портретной ориентациями экранов, а максимальное поддерживаемое разрешение увеличилось до 16384×16384.
Адаптеры с 28-нанометровыми чипами также получили технологию Discrete Digital Multi-Point Audio (DDMA), позволяющую выделить несколько независимых аудиопотоков для различных дисплеев, работающих в рамках Eyefinity.
С появлением Catalyst 11.12 стала возможной работа стереоскопической технологии HD3D на трех мониторах. В феврале ожидается выход драйверов 12.2, которые еще больше разнообразят возможности настройки конфигураций с несколькими дисплеями.
PCI Express 3.0
Видеокарты с GCN первыми получили поддержку PCI Express 3.0. Благодаря улучшенному алгоритму кодирования данных при передаче, пропускная способность шины нового поколения вдвое выше, чем у версии 2.0. В частность для режима х16 это 32 ГБ/c.
Напомним, что в случае с платформой Intel для полноценной работы данного скоростного интерфейса, соответствующую поддержку должны иметь центральный процессор, который собственно содержит контроллер PCI-E 3.0, материнская плата со специальными коммутирующими «вентилями», позволяющими получить необходимую скорость, и графический адаптер.
Что касается процессоров, то формально первыми CPU, которые получат поддержку PCI-E 3.0, должны стать предназначенные для платформы LGA1155 чипы Ivy Bridge, которые предположительно будут анонсированы в начале апреля. Однако в действительности, на рынке уже есть решения с контроллером шины нового стандарта. Речь о процессорах для LGA2011. Официально поддержка PCI-E 3.0 для них не заявлена, однако по факту, при наличии остальных требуемых компонентов экосистемы, шина работает именно в таком режиме.
Любопытно, что компания AMD в данном случае не торопится внедрять поддержку PCI Express 3.0 для своей настольной платформы. На текущий момент чипсеты для AM3+ и FM1 довольствуются шиной версии 2.0. Отчасти такой прагматичный подход оправдан. Возможностей текущей версии интерфейса вполне достаточно для нужд даже наиболее производительных видеокарт. Более того, в конфигурациях с несколькими адаптерами, когда слоты работают в режиме x8 (PCI-E 2.0) не наблюдается снижения производительности в игровых приложениях, соответственно пропускная способность шины не является узким местом платформы. С другой стороны, помимо сугубо маркетингового эффекта (и нужно признать, немалого) практическую пользу от PCI Express 3.0, возможно, удастся получить для GPGPU.
Серия процессоров Southern Islands
При формировании продуктовой линейки на основе решений с GCN, будут использоваться три типа графических чипов, принадлежащих семейству Southern Islands.
Tahiti – решение для максимально производительных адаптеров, которые должны будут удовлетворить запросы самых взыскательных энтузиастов. Для моделей линейки Radeon HD 7900 используется именно это ядро. Pitcairn – основа адаптеров, которые будут предлагаться для достаточно требовательных игроков. Данные GPU задействуются для видеокарт серии Radeon HD 7800. Cape Verde – чип для решений с хорошей энергоэффективностью и достаточной производительностью. Таковыми должны стать модели линейки Radeon HD 7700.
Приведем слайд, который поможет понять позиционирование будущих адаптеров серии Radeon HD 7000.
На начальном этапе 28-нанометровые чипы с архитектуру GCN будут использоваться лишь для видеокарт высокого и среднего уровней. В частности, для устройств серий Radeon HD 7900/7800/7700. Менее производительные видеокарты в линейке HD 7000 будут фактически идентичны тем, что сейчас включены в серии HD 6500/6600 и HD 6450/6350. Очевидно, что контрактный производитель кристаллов, компания TSMC, на текущий момент не в состоянии обеспечить AMD таким количеством чипов 28 нм, чтобы их можно было использовать и для бюджетных решений. В подобных условиях приоритет имеют более сложные, но и более прибыльные устройства.
Radeon HD 7970
Первой из семейства видеокарт с новой архитектурой была представлена Radeon HD 7970. Давайте посмотрим на ее технические характеристики и сравним со старшей одночиповой моделью предыдущей линейки – Radeon HD 6970.
Графический адаптер основан на чипе Tahiti, который, как уже упоминалось, производится по 28-нанометровой технологии. Новый кристалл содержит 4,31 млрд. транзисторов, что на 63% больше, чем у предшественника, при этом его площадь даже несколько компактнее, чем у Cayman (365 vs. 389 мм2). Тактовая частота GPU увеличилась незначительно – до 925 МГц. АMD решила не форсировать события, преодолевая знаковую отметку в 1 ГГц. В случае с Radeon HD 7970 используется версия Tahiti со всем активными блоками, включая 2048 потоковых процессоров. Вычислительная производительность возросла на 40% и составляет 3,79 TFLOPS. Количество текстурных блоков возросло с 96 до 128, что, с учетом повышенной частоты ядра, позволило получить филрейт на уровне 118,4 ГТ/c. Число модулей ROPs не изменилось, потому пиксельная скорость заполнения практически на прежнем уровне.
Как и предшественник, Radeon HD 7970 использует память GDDR5, работающую на 1375 МГЦ (5500 МГц). Однако теперь передача данных производится по 384-битной шине, благодаря чему пропускная способность увеличена со 176 до 264 ГБ/c. При этом объем локальной ОЗУ для топового решения составляет 3 ГБ. Для традиционной одномониторной конфигурации такая емкость явно избыточна, даже если говорить о 27- или 30-дюймовой панели с разрешением 2560х1600. Однако в конфигурациях с несколькими дисплеями, кадровый буфер значительно увеличивается, потому подобный объем не окажется лишним.
Ознакомившись с техническими характеристиками можно смело говорить о том, что Radeon HD 7970 будет заметно производительнее предшественника с ядром Cayman. Новинка улучшена по всем параметрам, которые влияют на быстродействие GPU. При неизменном максимальном TDP в 250 Вт разработчикам удалось выжать максимум.
Референсная видеокарта
Внешне новинка лишь отчасти напоминает топовую модель предыдущей серии. Строгие прямоугольные формы внешнего кожуха системы охлаждения уступили место конструкции со скругленными углами, ярко-красными вставками и глянцевым покрытием элементов верхней защитной крышки.
Печатная плата имеет длину 270 мм, однако форма системы охлаждения увеличивает устройство до 280 мм. Корпусы Middle-tower даже средней ценовой категории, как правило, обеспечивают беспроблемную установку адаптеров подобных габаритов, в случае же с более дорогостоящими игровыми моделями проблем с размещением Radeon HD 7970 точно не возникнет.
В этот раз AMD не установила радиаторную пластину на тыльной стороне печатной платы. Греющиеся элементы, требующие дополнительного охлаждения, расположены на лицевой панели PCB, потому подобный элемент декора лишь ухудшил бы отвод тепла. Хотя, нужно признать, что анодированная пластина добавляет баллы за внешний дизайн, но в этот раз победила практичность.
На верхней кромке видеокарты расположена пара разъемов для подключения дополнительного питания: шести и восьмиконтактный. Соответствующие переходники с Molex-разъемов должны поставляться в комплекте с видеокартой.
Использование двух микросхем BIOS стало хорошей традицией для старших моделей адаптеров от AMD, и в данном случае компания не стала отказываться от функции Dual BIOS. Немалая часть владельцев таких решений – потенциальные экспериментаторы, которые захотят поиграться с частотами чипа/памяти, в том числе используя для этого и различные версии прошивок. Чтобы обезопасить пользователей от возможных проблем с этой стороны, AMD предлагает две версии BIOS, переключаться между которыми можно с помощью миниатюрного тумблера, расположенного на верхней кромке печатной платы.
По толщине Radeon HD 7970 занимает два слота расширения. На интерфейсной панели расположены четыре коннектора: пара Mini-DisplayPort, HDMI и DVI (Dual-Link). Примечательно, что все разъемы размещены в один ряд, тогда как большую часть крепежной пластины занимает решетка выхлопа системы охлаждения. Напомним, что Radeon HD 6900 имеют еще один порт DVI, расположенный на втором ярусе, что заметно уменьшает площадь решетки, тем самым замедляя вывод нагретого воздуха наружу.
Общая конструкция системы охлаждения во многом схожа с той, что используется для референсных видеокарт на чипах Cayman. К массивному алюминиевому основанию прикреплена крупная испарительная камера, на которую установлена кассета с набором алюминиевых пластин. Данный блок продувается 70-миллиметровым центробежным вентилятором. Чипы памяти, а также силовые элементы контактируют с радиаторной пластиной через теплопроводные прокладки, тогда как GPU сообщается непосредственно с теплосъемником испарительной камеры. Сверху кулер прикрыт защитным пластиковым кожухом. Подобная концепция СО уже доказала свою эффективность, потому вполне логично что AMD предпочла данный кулер для Radeon HD 7970. Важным преимуществом такой системы является то, что практически весь нагретый воздух выдувается за пределы системного блока. Это важный нюанс, особенно когда речь идет о производительных решениях с высоким TDP.
Теперь несколько слов о впечатлениях от работы видеокарты. В режиме покоя графический адаптер работает практически бесшумно, снижая частоту чипа до 300 МГц, а памяти до 600 МГц. Вентилятор вращается со скоростью 1000–1100 об/мин (20% от максимального значения). На открытом стенде этого оказывалось достаточно, чтобы температура GPU не поднималась выше 35 С.
Под нагрузкой вентилятор оживает, плавно увеличивая обороты. Алгоритм линейный, потому резких рывков или перепадов в процессе изменения не ощущается. После длительного прогрева температура чипа повысилась до 77 градусов, пропеллер вращался на 43% от максимума (~2300 об/мин). В таком режиме видеокарта, безусловно, слышна, но о серьезном дискомфорте речь не идет.
Мы также на практике убедились в работоспособности технологии AMD ZeroCore Power. Спустя 20–30 секунд после перехода монитора в режим ожидания, вентилятор кулера видеокарты действительно останавливается. Для охлаждения адаптера в таком состоянии достаточно работы СО в пассивном режиме.
В целом, штатная система охлаждения Radeon HD 7970 демонстрирует достойную эффективность при довольно умеренном звуковом сопровождении под нагрузкой. По этой причине нет сожаления о том, что на начальном этапе подавляющее большинство моделей от различных производителей видеокарт будут основаны на референсных печатных платах и кулерах, отличаясь между собой фактически только наклейками на верхней крышке.
Безусловно, компании работают над устройствами с альтернативными СО.
ASUS Radeon HD 7970 DirectCu II
Модель ASUS HD7970-DC2T-3GD5 ориентирована на самых взыскательных пользователей из числа компьютерных энтузиастов и заядлых геймеров. Она построена на нестандартной по компоновке чёрной печатной плате длиной 279,4 мм и снабжена подсистемой питания ASUS Digi+, выполненной по формуле 10+1+1 фаза. Для организации дополнительного питания предусмотрен дуэт специальных 8-контактных разъёмов. Система охлаждения имеет «трёхэтажную» конструкцию и состоит из:
Чёрной охлаждающей пластины, накрывающей микросхемы памяти и силовые элементы цепей питания;
Низкопрофильного алюминиевого радиатора с шестью медными тепловыми трубками, которые вступают в непосредственный контакт с поверхностью видеочипа (технология DirectCu II);
Верхнего кожуха из пластика с закреплёнными на нём двумя 100-миллиметровыми вентиляторами;
Второй чёрной охлаждающей пластины, установленной на обратной стороне PCB.
Особо следует отметить, что ускоритель поддерживает функцию VGA Hotwire, которая реализована в материнской плате ASUS R.O.G. Rampage IV Extreme и предназначена для контроля подаваемого на видеокарту напряжения.
Новинка «заточена» под шину PCI Express 3.0, имеет на борту 3072 Мбайт памяти GDDR5 с 384-битным интерфейсом и работает на фабрично повышенных частотах 1000/5600 МГц (ядро/память). Она совместима с DirectX 11.1, оснащена улучшенным интегрированным видеопроцессором Unified Video Decoder (UVD) с поддержкой H.264/AVCHD, VC-1/WMV profile D, MPEG-2, Multi-View Codec (MVC) и MPEG-4/DivX, наделена движком Video Codec Engine (VCE), а также «дружит» с технологиями AMD Steady Video 2.0, AMD Eyefinity 2.0 Technology (симбиоз AMD Eyefinity Technology и AMD HD3D Technology), AMD CrossFireX Multi-GPU Technology, AMD PowerTune Technology и AMD ZeroCore Power Technology. Что же касается набора выведенных на заднюю панель выходов, то там есть два рахъёма DVI и четыре полноразмерных порта DisplayPort 1.2 (допускается возможность одновременного подключения сразу шести мониторов).
GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD)
Наконец закончилось эмбарго на демонстрацию оптимизированных образцов видеокарт, созданных на базе графического процессора AMD Tahiti XT, и компания GIGABYTE официально представила решение Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD). Тактовая частота графического процессора новинки была повышена на 75 МГц по сравнению с эталонным аналогом. Тактовые частоты других доменов не подверглись изменению.
Дизайн модели GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD) выполнен с использованием фирменной технологии Ultra Durable VGA. Это означает, что количество меди в проводящих дорожках слоев «питание» и «заземление» было увеличено вдвое, а также использована высококачественная элементная база, в состав которой вошли: японские твердотельные конденсаторы, ферритовые и металлические дроссели, МОП-транзисторы с низким сопротивлением переключения. Благодаря этому новинка характеризуется более низкой на 5-10% температурой графического процессора, более высоким на 10-30% оптимизационным потенциалом и меньшими на 10-30% потерями мощности.
Система охлаждения видеокарты GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD) также поддерживает фирменный модифицированный дизайн WindForce 3X. Он предполагает использование нескольких медных тепловых трубок, массивного алюминиевого радиатора и трех вентиляторов, скоростью вращения которых можно руководить с помощью ШИМ-метода. Отметим, что специальное расположение турбин уменьшает турбулентность в создаваемом воздушном потоке, повышая эффективность охлаждения.
GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B)
Модельный ряд высокопроизводительных видеокарт компании GIGABYTE также пополнился новинкой, созданной на базе графического процессора AMD Tahiti XT. Конечно, речь идет о решении GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B).
Данный графический адаптер является первым представителем нового поколения видеокарт в модельном ряду компании GIGABYTE. Он выполнен на текстолите красного цвета и использует эталонный дизайн печатной платы, а также системы охлаждения. Отметим, что во внешний вид последней специалисты компании GIGABYTE добавили несколько графических элементов, которые позволяют сразу отличить модель GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B) от конкурентных аналогов.
Тактовые частоты главных доменов новинки, а также количественный и качественный состав ее внешних интерфейсов также отвечают референсному дизайну. В продажу она поступила по ориентировочной цене $550.
PowerColor Radeon HD 7970 Vortex
Появились первые снимки видеокарты PowerColor Radeon HD 7970 Vortex. В отличие от прежде представленого референсного ришення, новинка обладает модифицированным дизайном печатной платы и системы охлаждения. Ожидается, что тактовые частоты графического процессора AMD Tahiti XT и микросхем GDDR5-памяти также существенно выше, но на данный момент никаких конкретных значений не указывается.
Решение PowerColor Radeon HD 7970 Vortex выполнено на базе собственного дизайна печатной платы, которая имеет синий цвет текстолита. Система стабилизации напряжения питания функционирует по схеме 9+1- фазы с поддержкой CHIL ШИМ-контроллера и надежных микросхем DrMOS. Для подведения дополнительного напряжения используются два 8-контактные разъема.
Также отметим наличие на печатной плате модели PowerColor Radeon HD 7970 Vortex двух микросхем EEPROM, которые используются для хранения разных версий настройки BIOS, и специального переключателя, который позволяет выбирать одну из них.
Система охлаждения видеокарты PowerColor Radeon HD 7970 Vortex созданная на основе обновленной версии фирменного решения Vortex II и имеет основание, четыре 8-мм никелированные медные тепловые трубки, массивный алюминиевый радиатор, а также два 80-мм вентилятора. Отметим, что рамка вокруг турбин может поворачиваться, меняя тем самым их расстояние от алюминиевого радиатора и модифицируя величину воздушного потока.
Изменен и набор внешних интерфейсов модели PowerColor Radeon HD 7970 Vortex. По сравнению со стандартным решением он обладает дополнительным портом DVI. Таким образом, общее количество интерфейсов соответствует пяти: 2 х DVI, 2 x miniDisplayPort и 1 х HDMI.
SAPPHIRE Radeon HD 7970
Анонсирована новая видеокарта SAPPHIRE Radeon HD 7970. В ее основе находится графический адаптер AMD Tahiti XT, выполненный с использованием 28-нм микроархитектуры GCN. Он работает в паре с 3-мя ГБ 384-битной видеопамяти GDDR5.
В отличие от большинства представленных сегодня решений, модель SAPPHIRE Radeon HD 7970 использует черный цвет печатной платы, но никаких изменений в ее дизайне производителем не анонсировано. Система охлаждения новинки также использует референсную двухслотовую конструкцию.
Тактовые частоты решения SAPPHIRE Radeon HD 7970 не отличаются от эталонных, однако они с легкостью могут быть повышены с помощью фирменной утилиты TriХХ. Она гарантирует не только оптимизацию их значений, но и позволяет наблюдать за их изменением в режиме реального времени.
MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5)
Компания MSI не смогла оставаться в стороне такого масштабного события, как дебют новой линейки графических адаптеров, и представила собственное решение, которое получило название MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5).
Модель MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5) имеет эталонный дизайн печатной платы, системы охлаждения и набора внешних интерфейсов. Однако специалисты компании MSI решили предоставить собственному решению дополнительное преимущество над продуктами конкурентов и заменили все конденсаторы на твердотельные аналоги, которые обладают лучшими параметрами и более длительным сроком службы.
Тактовые частоты графического адаптера MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5) находятся на уровне эталонных значений, однако владельцы новинки смогут легко исправить эту ситуацию с помощью фирменного ПО Afterburner. Отметим, что эта утилита объединяет в себе ряд полезных инструментов, которые позволяют:
изменять напряжение питания графического процессора для оптимизации уровня его производительности:
менять скорость вращения вентиляторов видеокарты;
захватывать любой игровой процессор (Predator);
проводить стресс-тестирование видеокарты для определения уровня надежности ее работы (Kombustor).
Тест и разгон
Страница 1 из 2 | Следующая страница Источник
Radeon HD 7970 дает ей такую возможность. Новинка основана на чипе с принципиально новой архитектурой, который производится по наиболее прогрессивному 28-нанометровому техпроцессу. Гарантирует ли успех такое потенциально очень привлекательное сочетание?
Архитектура Graphics Core Next
Длительное время AMD для своих графических решений использовала архитектуру VLIW (Very Long Instruction Words), которая хорошо оптимизирована для работы с 3D, однако малоэффективна для универсальных вычислений. В подобных задачах довольно высокая теоретическая мощность GPU не давала ожидаемых результатов. Новая архитектура, получившая название Graphics Core Next, разрабатывалась в первую очередь для того, чтобы улучшить эффективность вычислений не связанных напрямую с 3D.
Строительными модулями GCN являются так называемые Compute Unit (CU), основу которых составляют векторные блоки, скалярный сопроцессор и независимый планировщик.
Такая модель организации более универсальна, легче поддается программированию, отладке и анализу. Но основным преимуществом GCN является хороший параллелизм вычислений в многозадачной среде и возможность динамического распределения нагрузки. По этой причине AMD делает акцент на том, что представленные решения с архитектурой GCN это нечто большее, чем просто мощные игровые видеокарты.
В максимальной конфигурации чип имеет 32 блока Compute Unit (суммарно 2048 потоковых процессора), шесть 64-битных контроллера памяти, и продвинутую систему двухуровневого кеширования. В новом ядре по-прежнему используется два блока обработки геометрии, которые были существенно модернизированы.
Функциональные нюансы
Помимо низкоуровневых архитектурных изменений, новинки AMD будут обладать целым набором различных нововведений, улучшающих их функциональность.
DirectX 11.1
Прежде всего, отметим поддержку DirectX 11.1, возможности которого будут реализованы в Windows 8. После выхода данной операционной системы от Microsoft, новая версия API сулит немало интересных возможностей. С предварительным перечнем функций DirectX 11.1 можно ознакомиться здесь.
AMD ZeroCore Power
Функция PowerTune, появившаяся еще в адаптерах серии HD 6900, позволяет оптимальным образом задействовать ресурсы видеокарты, выжимая максимум производительности в рамках заданного теплового пакета. GPU с архитектурой GCN получили в свое распоряжение новый инструмент для оптимизации энергопотребления – AMD ZeroCore Power.
Данная функция, унаследованная от мобильной версии Radeon, позволяет переводить видеокарту в состояние глубокого сна, в котором ее энергопотребление не превышает 3 Вт, а вентилятор системы охлаждения останавливается. Это происходит в том случае, когда монитор переходит в режим stand-by (этот период изменяется в настройках ОС). Технология реализована на аппаратном уровне и не зависит от используемой операционной системы.
Подобный алгоритм работы акселератора настолько очевиден, что возникает лишь вопрос, почему же в железе он реализован только сейчас. Так или иначе, стремление AMD максимально улучшить экономичность своих решений можно только приветствовать.
Любопытно, что в режиме CrossFire все дополнительны адаптеры, не используемые в текущий момент, автоматически переводятся в состояние ZeroCore Power и не издают шума.
Video Codec Engine
Для декодирования видео используется блок, функционально идентичный UVD3, который реализован в чипах Cayman. Это наиболее функциональное решение на рынке, потому данный факт никаких нареканий не вызывает. В тоже время архитектура GCN предполагает наличие аппаратного блока Video Codec Engine, который предназначен для кодирования видео в формат H.264. Чтобы задействовать данную разработку, требуется соответствующее программное обеспечение, которое пока находится в процессе разработки.
В целом, возможность кодирования видео средствами GPU существует достаточно давно, однако ранее для этого задействовались потоковые процессоры. К тому же возможности по настройке, а также финальное качество картинки далеко не всегда устраивали требовательных пользователей. Ныне AMD обещает предоставить возможность гибкой настройки параметров, скорости, а также метода кодирования (возможен гибридный вариант с задействованием потоковых вычислителей).
Partially Resident Textures
Инновационная функция частично резидентных текстур (Partially Resident Textures) позволяет обрабатывать текстуры огромного размера (до 32 ТБ), используя локальную память адаптера, как своеобразный кеш-буфер. Блочный принцип работы с виртуальными текстурами и специальный алгоритм использования мип-уровней позволяет компенсировать задержки при подгрузке необходимых для рендеринга частей.
Данная функция может пригодиться в случаях, когда используется технология MegaTexture. Наглядный пример – игра Rage от id Software. В дальнейшем количество проектов, применяющих такой принцип визуализации, будет лишь увеличиваться.
Специально для перфекционистов улучшен алгоритм анизотропной фильтрации. Новый метод исключает случаи появления небольших артефактов в редких ситуациях, возникающих при обработке некоторых типов текстур. Функция активируется автоматически и не сказывается на общей производительности.
HDMI 1.4a (3ГГц)
Еще одним нововведением Radeon HD 7970 является скоростная версия HDMI 1.4a (3 ГГц) с поддержкой формата Frame Packing, позволяющая получить на подходящем экране стереокартинку не только для просмотра 3D-видео, но и игр в режиме 1080p с частотой обновления 60Гц для каждого глаза.
При этом максимальное разрешение при подключении по HDMI составляет 4096×3112. Таким образом, адаптер полностью готов к грядущей эре видео еще более высококачественных форматов Quad HD/4k.
Eyefinity 2.0
За последнее время несколько важных нововведений получила фирменная мультидисплейная технология Eyefinity. Вторая ревизия значительно увеличивает возможности создания конфигураций с несколькими мониторами. В частности теперь доступны режимы 5×1 с альбомной или портретной ориентациями экранов, а максимальное поддерживаемое разрешение увеличилось до 16384×16384.
Адаптеры с 28-нанометровыми чипами также получили технологию Discrete Digital Multi-Point Audio (DDMA), позволяющую выделить несколько независимых аудиопотоков для различных дисплеев, работающих в рамках Eyefinity.
С появлением Catalyst 11.12 стала возможной работа стереоскопической технологии HD3D на трех мониторах. В феврале ожидается выход драйверов 12.2, которые еще больше разнообразят возможности настройки конфигураций с несколькими дисплеями.
PCI Express 3.0
Видеокарты с GCN первыми получили поддержку PCI Express 3.0. Благодаря улучшенному алгоритму кодирования данных при передаче, пропускная способность шины нового поколения вдвое выше, чем у версии 2.0. В частность для режима х16 это 32 ГБ/c.
Напомним, что в случае с платформой Intel для полноценной работы данного скоростного интерфейса, соответствующую поддержку должны иметь центральный процессор, который собственно содержит контроллер PCI-E 3.0, материнская плата со специальными коммутирующими «вентилями», позволяющими получить необходимую скорость, и графический адаптер.
Что касается процессоров, то формально первыми CPU, которые получат поддержку PCI-E 3.0, должны стать предназначенные для платформы LGA1155 чипы Ivy Bridge, которые предположительно будут анонсированы в начале апреля. Однако в действительности, на рынке уже есть решения с контроллером шины нового стандарта. Речь о процессорах для LGA2011. Официально поддержка PCI-E 3.0 для них не заявлена, однако по факту, при наличии остальных требуемых компонентов экосистемы, шина работает именно в таком режиме.
Любопытно, что компания AMD в данном случае не торопится внедрять поддержку PCI Express 3.0 для своей настольной платформы. На текущий момент чипсеты для AM3+ и FM1 довольствуются шиной версии 2.0. Отчасти такой прагматичный подход оправдан. Возможностей текущей версии интерфейса вполне достаточно для нужд даже наиболее производительных видеокарт. Более того, в конфигурациях с несколькими адаптерами, когда слоты работают в режиме x8 (PCI-E 2.0) не наблюдается снижения производительности в игровых приложениях, соответственно пропускная способность шины не является узким местом платформы. С другой стороны, помимо сугубо маркетингового эффекта (и нужно признать, немалого) практическую пользу от PCI Express 3.0, возможно, удастся получить для GPGPU.
Серия процессоров Southern Islands
При формировании продуктовой линейки на основе решений с GCN, будут использоваться три типа графических чипов, принадлежащих семейству Southern Islands.
Tahiti – решение для максимально производительных адаптеров, которые должны будут удовлетворить запросы самых взыскательных энтузиастов. Для моделей линейки Radeon HD 7900 используется именно это ядро. Pitcairn – основа адаптеров, которые будут предлагаться для достаточно требовательных игроков. Данные GPU задействуются для видеокарт серии Radeon HD 7800. Cape Verde – чип для решений с хорошей энергоэффективностью и достаточной производительностью. Таковыми должны стать модели линейки Radeon HD 7700.
Приведем слайд, который поможет понять позиционирование будущих адаптеров серии Radeon HD 7000.
На начальном этапе 28-нанометровые чипы с архитектуру GCN будут использоваться лишь для видеокарт высокого и среднего уровней. В частности, для устройств серий Radeon HD 7900/7800/7700. Менее производительные видеокарты в линейке HD 7000 будут фактически идентичны тем, что сейчас включены в серии HD 6500/6600 и HD 6450/6350. Очевидно, что контрактный производитель кристаллов, компания TSMC, на текущий момент не в состоянии обеспечить AMD таким количеством чипов 28 нм, чтобы их можно было использовать и для бюджетных решений. В подобных условиях приоритет имеют более сложные, но и более прибыльные устройства.
Radeon HD 7970
Первой из семейства видеокарт с новой архитектурой была представлена Radeon HD 7970. Давайте посмотрим на ее технические характеристики и сравним со старшей одночиповой моделью предыдущей линейки – Radeon HD 6970.
Графический адаптер основан на чипе Tahiti, который, как уже упоминалось, производится по 28-нанометровой технологии. Новый кристалл содержит 4,31 млрд. транзисторов, что на 63% больше, чем у предшественника, при этом его площадь даже несколько компактнее, чем у Cayman (365 vs. 389 мм2). Тактовая частота GPU увеличилась незначительно – до 925 МГц. АMD решила не форсировать события, преодолевая знаковую отметку в 1 ГГц. В случае с Radeon HD 7970 используется версия Tahiti со всем активными блоками, включая 2048 потоковых процессоров. Вычислительная производительность возросла на 40% и составляет 3,79 TFLOPS. Количество текстурных блоков возросло с 96 до 128, что, с учетом повышенной частоты ядра, позволило получить филрейт на уровне 118,4 ГТ/c. Число модулей ROPs не изменилось, потому пиксельная скорость заполнения практически на прежнем уровне.
Как и предшественник, Radeon HD 7970 использует память GDDR5, работающую на 1375 МГЦ (5500 МГц). Однако теперь передача данных производится по 384-битной шине, благодаря чему пропускная способность увеличена со 176 до 264 ГБ/c. При этом объем локальной ОЗУ для топового решения составляет 3 ГБ. Для традиционной одномониторной конфигурации такая емкость явно избыточна, даже если говорить о 27- или 30-дюймовой панели с разрешением 2560х1600. Однако в конфигурациях с несколькими дисплеями, кадровый буфер значительно увеличивается, потому подобный объем не окажется лишним.
Ознакомившись с техническими характеристиками можно смело говорить о том, что Radeon HD 7970 будет заметно производительнее предшественника с ядром Cayman. Новинка улучшена по всем параметрам, которые влияют на быстродействие GPU. При неизменном максимальном TDP в 250 Вт разработчикам удалось выжать максимум.
Референсная видеокарта
Внешне новинка лишь отчасти напоминает топовую модель предыдущей серии. Строгие прямоугольные формы внешнего кожуха системы охлаждения уступили место конструкции со скругленными углами, ярко-красными вставками и глянцевым покрытием элементов верхней защитной крышки.
Печатная плата имеет длину 270 мм, однако форма системы охлаждения увеличивает устройство до 280 мм. Корпусы Middle-tower даже средней ценовой категории, как правило, обеспечивают беспроблемную установку адаптеров подобных габаритов, в случае же с более дорогостоящими игровыми моделями проблем с размещением Radeon HD 7970 точно не возникнет.
В этот раз AMD не установила радиаторную пластину на тыльной стороне печатной платы. Греющиеся элементы, требующие дополнительного охлаждения, расположены на лицевой панели PCB, потому подобный элемент декора лишь ухудшил бы отвод тепла. Хотя, нужно признать, что анодированная пластина добавляет баллы за внешний дизайн, но в этот раз победила практичность.
На верхней кромке видеокарты расположена пара разъемов для подключения дополнительного питания: шести и восьмиконтактный. Соответствующие переходники с Molex-разъемов должны поставляться в комплекте с видеокартой.
Использование двух микросхем BIOS стало хорошей традицией для старших моделей адаптеров от AMD, и в данном случае компания не стала отказываться от функции Dual BIOS. Немалая часть владельцев таких решений – потенциальные экспериментаторы, которые захотят поиграться с частотами чипа/памяти, в том числе используя для этого и различные версии прошивок. Чтобы обезопасить пользователей от возможных проблем с этой стороны, AMD предлагает две версии BIOS, переключаться между которыми можно с помощью миниатюрного тумблера, расположенного на верхней кромке печатной платы.
По толщине Radeon HD 7970 занимает два слота расширения. На интерфейсной панели расположены четыре коннектора: пара Mini-DisplayPort, HDMI и DVI (Dual-Link). Примечательно, что все разъемы размещены в один ряд, тогда как большую часть крепежной пластины занимает решетка выхлопа системы охлаждения. Напомним, что Radeon HD 6900 имеют еще один порт DVI, расположенный на втором ярусе, что заметно уменьшает площадь решетки, тем самым замедляя вывод нагретого воздуха наружу.
Общая конструкция системы охлаждения во многом схожа с той, что используется для референсных видеокарт на чипах Cayman. К массивному алюминиевому основанию прикреплена крупная испарительная камера, на которую установлена кассета с набором алюминиевых пластин. Данный блок продувается 70-миллиметровым центробежным вентилятором. Чипы памяти, а также силовые элементы контактируют с радиаторной пластиной через теплопроводные прокладки, тогда как GPU сообщается непосредственно с теплосъемником испарительной камеры. Сверху кулер прикрыт защитным пластиковым кожухом. Подобная концепция СО уже доказала свою эффективность, потому вполне логично что AMD предпочла данный кулер для Radeon HD 7970. Важным преимуществом такой системы является то, что практически весь нагретый воздух выдувается за пределы системного блока. Это важный нюанс, особенно когда речь идет о производительных решениях с высоким TDP.
Теперь несколько слов о впечатлениях от работы видеокарты. В режиме покоя графический адаптер работает практически бесшумно, снижая частоту чипа до 300 МГц, а памяти до 600 МГц. Вентилятор вращается со скоростью 1000–1100 об/мин (20% от максимального значения). На открытом стенде этого оказывалось достаточно, чтобы температура GPU не поднималась выше 35 С.
Под нагрузкой вентилятор оживает, плавно увеличивая обороты. Алгоритм линейный, потому резких рывков или перепадов в процессе изменения не ощущается. После длительного прогрева температура чипа повысилась до 77 градусов, пропеллер вращался на 43% от максимума (~2300 об/мин). В таком режиме видеокарта, безусловно, слышна, но о серьезном дискомфорте речь не идет.
Мы также на практике убедились в работоспособности технологии AMD ZeroCore Power. Спустя 20–30 секунд после перехода монитора в режим ожидания, вентилятор кулера видеокарты действительно останавливается. Для охлаждения адаптера в таком состоянии достаточно работы СО в пассивном режиме.
В целом, штатная система охлаждения Radeon HD 7970 демонстрирует достойную эффективность при довольно умеренном звуковом сопровождении под нагрузкой. По этой причине нет сожаления о том, что на начальном этапе подавляющее большинство моделей от различных производителей видеокарт будут основаны на референсных печатных платах и кулерах, отличаясь между собой фактически только наклейками на верхней крышке.
Безусловно, компании работают над устройствами с альтернативными СО.
ASUS Radeon HD 7970 DirectCu II
Модель ASUS HD7970-DC2T-3GD5 ориентирована на самых взыскательных пользователей из числа компьютерных энтузиастов и заядлых геймеров. Она построена на нестандартной по компоновке чёрной печатной плате длиной 279,4 мм и снабжена подсистемой питания ASUS Digi+, выполненной по формуле 10+1+1 фаза. Для организации дополнительного питания предусмотрен дуэт специальных 8-контактных разъёмов. Система охлаждения имеет «трёхэтажную» конструкцию и состоит из:
Чёрной охлаждающей пластины, накрывающей микросхемы памяти и силовые элементы цепей питания;
Низкопрофильного алюминиевого радиатора с шестью медными тепловыми трубками, которые вступают в непосредственный контакт с поверхностью видеочипа (технология DirectCu II);
Верхнего кожуха из пластика с закреплёнными на нём двумя 100-миллиметровыми вентиляторами;
Второй чёрной охлаждающей пластины, установленной на обратной стороне PCB.
Особо следует отметить, что ускоритель поддерживает функцию VGA Hotwire, которая реализована в материнской плате ASUS R.O.G. Rampage IV Extreme и предназначена для контроля подаваемого на видеокарту напряжения.
Новинка «заточена» под шину PCI Express 3.0, имеет на борту 3072 Мбайт памяти GDDR5 с 384-битным интерфейсом и работает на фабрично повышенных частотах 1000/5600 МГц (ядро/память). Она совместима с DirectX 11.1, оснащена улучшенным интегрированным видеопроцессором Unified Video Decoder (UVD) с поддержкой H.264/AVCHD, VC-1/WMV profile D, MPEG-2, Multi-View Codec (MVC) и MPEG-4/DivX, наделена движком Video Codec Engine (VCE), а также «дружит» с технологиями AMD Steady Video 2.0, AMD Eyefinity 2.0 Technology (симбиоз AMD Eyefinity Technology и AMD HD3D Technology), AMD CrossFireX Multi-GPU Technology, AMD PowerTune Technology и AMD ZeroCore Power Technology. Что же касается набора выведенных на заднюю панель выходов, то там есть два рахъёма DVI и четыре полноразмерных порта DisplayPort 1.2 (допускается возможность одновременного подключения сразу шести мониторов).
GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD)
Наконец закончилось эмбарго на демонстрацию оптимизированных образцов видеокарт, созданных на базе графического процессора AMD Tahiti XT, и компания GIGABYTE официально представила решение Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD). Тактовая частота графического процессора новинки была повышена на 75 МГц по сравнению с эталонным аналогом. Тактовые частоты других доменов не подверглись изменению.
Дизайн модели GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD) выполнен с использованием фирменной технологии Ultra Durable VGA. Это означает, что количество меди в проводящих дорожках слоев «питание» и «заземление» было увеличено вдвое, а также использована высококачественная элементная база, в состав которой вошли: японские твердотельные конденсаторы, ферритовые и металлические дроссели, МОП-транзисторы с низким сопротивлением переключения. Благодаря этому новинка характеризуется более низкой на 5-10% температурой графического процессора, более высоким на 10-30% оптимизационным потенциалом и меньшими на 10-30% потерями мощности.
Система охлаждения видеокарты GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797OC-3GD) также поддерживает фирменный модифицированный дизайн WindForce 3X. Он предполагает использование нескольких медных тепловых трубок, массивного алюминиевого радиатора и трех вентиляторов, скоростью вращения которых можно руководить с помощью ШИМ-метода. Отметим, что специальное расположение турбин уменьшает турбулентность в создаваемом воздушном потоке, повышая эффективность охлаждения.
GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B)
Модельный ряд высокопроизводительных видеокарт компании GIGABYTE также пополнился новинкой, созданной на базе графического процессора AMD Tahiti XT. Конечно, речь идет о решении GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B).
Данный графический адаптер является первым представителем нового поколения видеокарт в модельном ряду компании GIGABYTE. Он выполнен на текстолите красного цвета и использует эталонный дизайн печатной платы, а также системы охлаждения. Отметим, что во внешний вид последней специалисты компании GIGABYTE добавили несколько графических элементов, которые позволяют сразу отличить модель GIGABYTE Radeon HD 7970 (GV-R797D5-3GD-B) от конкурентных аналогов.
Тактовые частоты главных доменов новинки, а также количественный и качественный состав ее внешних интерфейсов также отвечают референсному дизайну. В продажу она поступила по ориентировочной цене $550.
PowerColor Radeon HD 7970 Vortex
Появились первые снимки видеокарты PowerColor Radeon HD 7970 Vortex. В отличие от прежде представленого референсного ришення, новинка обладает модифицированным дизайном печатной платы и системы охлаждения. Ожидается, что тактовые частоты графического процессора AMD Tahiti XT и микросхем GDDR5-памяти также существенно выше, но на данный момент никаких конкретных значений не указывается.
Решение PowerColor Radeon HD 7970 Vortex выполнено на базе собственного дизайна печатной платы, которая имеет синий цвет текстолита. Система стабилизации напряжения питания функционирует по схеме 9+1- фазы с поддержкой CHIL ШИМ-контроллера и надежных микросхем DrMOS. Для подведения дополнительного напряжения используются два 8-контактные разъема.
Также отметим наличие на печатной плате модели PowerColor Radeon HD 7970 Vortex двух микросхем EEPROM, которые используются для хранения разных версий настройки BIOS, и специального переключателя, который позволяет выбирать одну из них.
Система охлаждения видеокарты PowerColor Radeon HD 7970 Vortex созданная на основе обновленной версии фирменного решения Vortex II и имеет основание, четыре 8-мм никелированные медные тепловые трубки, массивный алюминиевый радиатор, а также два 80-мм вентилятора. Отметим, что рамка вокруг турбин может поворачиваться, меняя тем самым их расстояние от алюминиевого радиатора и модифицируя величину воздушного потока.
Изменен и набор внешних интерфейсов модели PowerColor Radeon HD 7970 Vortex. По сравнению со стандартным решением он обладает дополнительным портом DVI. Таким образом, общее количество интерфейсов соответствует пяти: 2 х DVI, 2 x miniDisplayPort и 1 х HDMI.
SAPPHIRE Radeon HD 7970
Анонсирована новая видеокарта SAPPHIRE Radeon HD 7970. В ее основе находится графический адаптер AMD Tahiti XT, выполненный с использованием 28-нм микроархитектуры GCN. Он работает в паре с 3-мя ГБ 384-битной видеопамяти GDDR5.
В отличие от большинства представленных сегодня решений, модель SAPPHIRE Radeon HD 7970 использует черный цвет печатной платы, но никаких изменений в ее дизайне производителем не анонсировано. Система охлаждения новинки также использует референсную двухслотовую конструкцию.
Тактовые частоты решения SAPPHIRE Radeon HD 7970 не отличаются от эталонных, однако они с легкостью могут быть повышены с помощью фирменной утилиты TriХХ. Она гарантирует не только оптимизацию их значений, но и позволяет наблюдать за их изменением в режиме реального времени.
MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5)
Компания MSI не смогла оставаться в стороне такого масштабного события, как дебют новой линейки графических адаптеров, и представила собственное решение, которое получило название MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5).
Модель MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5) имеет эталонный дизайн печатной платы, системы охлаждения и набора внешних интерфейсов. Однако специалисты компании MSI решили предоставить собственному решению дополнительное преимущество над продуктами конкурентов и заменили все конденсаторы на твердотельные аналоги, которые обладают лучшими параметрами и более длительным сроком службы.
Тактовые частоты графического адаптера MSI Radeon HD 7970 (R7970-2PMD3GD5) находятся на уровне эталонных значений, однако владельцы новинки смогут легко исправить эту ситуацию с помощью фирменного ПО Afterburner. Отметим, что эта утилита объединяет в себе ряд полезных инструментов, которые позволяют:
изменять напряжение питания графического процессора для оптимизации уровня его производительности:
менять скорость вращения вентиляторов видеокарты;
захватывать любой игровой процессор (Predator);
проводить стресс-тестирование видеокарты для определения уровня надежности ее работы (Kombustor).
Тест и разгон
Страница 1 из 2 | Следующая страница Источник