Главная » Статьи » Железо » Видеокарты


Тестирование видеокарты AMD Radeon HD 6970

Переосмысление основ

Над чем же так долго работали инженеры AMD? Если взглянуть на схему, иллюстрирующую устройство нового графического ядра Cayman, может показаться, что они просто валяли дурака: прошлогодние Barts и Cypress в разрезе выглядят почти так же. Однако это лишь первое впечатление. На самом деле различия существенны, просто сокрыты они очень глубоко. Дело в том, что AMD отказалась от архитектуры VLIW5, которую использовала еще со времен создания двухтысячной серии Radeon, и заменила ее новой — VLIW4.

Чтобы вам было легче понять суть изменений, проведем небольшой ликбез по структуре графических чипов AMD. За основные вычисления в этих GPU отвечают так называемые SIMD-ядра, каждое из которых привязано к своему собственному набору текстурных блоков. Сами ядра состоят из шестнадцати шейдерных процессоров, занимающихся параллельной обработкой информации. Шейдерные процессоры, в свою очередь, образованы несколькими вычислительными блоками, которые принято называть потоковыми процессорами. Во всех последних картах AMD этих блоков предусмотрено по пять штук на каждый шейдерный процессор: четыре из них занимаются простыми действиями вроде сложения и умножения, а пятый, t-unit, берет на себя более сложные операции, вроде извлечения корня, вычисления синуса, логарифма и т.п. Собственно, цифра 4 или 5 в названии архитектуры как раз указывает на число блоков.

Несложно догадаться, что в Cayman, использующем архитектуру VLIW4, шейдерные процессоры лишились одного из вычислительных блоков. Конкретно — того, что отвечал за продвинутые арифметические действия. По мнению AMD, он сейчас используется не так интенсивно, как предполагалось когда-то, и его обязанности можно переложить на плечи стандартных блоков.

Таким образом, с приходом новой архитектуры производительность каждого SIMD-ядра снизилась, однако уменьшились и его размеры, в результате чего возросла плотность размещения внутри GPU. Так, в Cayman удалось вместить двадцать четыре SIMD-ядра, в то время как у Cypress их только двадцать. Однако потоковых процессоров у Cayman все равно меньше — 1536 против 1600 у Cypress. При этом однородность вычислительных блоков Cayman подразумевает, что он все равно окажется быстрее Cypress при обилии простых операций — хотя, столкнувшись со сложными вычислениями, быстро растеряет свой задор.

Перфекционизм

Впрочем, в рассматриваемом чипе хватает и других, не столь радикальных нововведений. Например, AMD продолжает совершенствовать движок тесселяции. Вернее, теперь это уже не «движок», а «движки» — в Cayman находятся сразу два модуля, объединяющих тесселятор, растеризатор, а также вершинный и геометрический компиляторы. Таким образом, этот графический процессор справляется с обработкой геометрии гораздо лучше, чем у Cypress, а скорость расчета тесселяции, по словам разработчиков, может увеличиваться в два-три раза.

Количество блоков растеризации осталось прежним (32 штуки), но AMD заявляет о существенном увеличении их производительности — новые ROP эффективнее используют шину памяти, да и скорость обработки 16-битных и 32-битных операций значительно возросла. К каждому SIMD-ядру по-прежнему привязано по четыре текстурных блока, так что на Cayman размещено 96 TMU.

AMD продолжает работать и над совершенствованием алгоритмов сглаживания: Cayman не только обзавелся Morphological Anti-Aliasing, представленным несколько месяцев назад в видеокартах Radeon HD 68хх, но и изучил еще один режим сглаживания — Enhanced Quality Anti-Aliasing (EQAA). К сожалению, это всего лишь аналог Coverage Sampling Anti-Aliasing (CSAA), который появился в графических платах GeForce много лет назад, однако он действительно полезен: картинку сглаживает хорошо, ресурсов отъедает немного и учитывает геометрию сцены.

Технические характеристики
Характеристика AMD
Radeon
HD 6970
NVIDIA
GeForce
GTX 580
NVIDIA
GeForce
GTX 480
AMD
Radeon
HD 5870
AMD
Radeon
HD 5970
Ядро Cayman XT GF110 GF100 Cypress Hemlock
Количество транзисторов 2,64 млрд 3 млрд 3 млрд 2,15 млрд 4,3 млрд
Техпроцесс 40-нм 40-нм 40-нм 40-нм 40-нм
Количество потоковых процессоров 1536 512 480 1600 2х 1600
Частота графического ядра 880 МГц 772 МГц 700 МГц 850 МГц 725 МГц
Частота потоковых процессоров 880 МГц 1544 МГц 1401 МГц 850 МГц 725 МГц
Тип, объем памяти GDDR5,
2 ГБ
GDDR5,
1536 МБ
GDDR5,
1536 МБ
GDDR5,
1 ГБ
GDDR5,
2 ГБ
Частота памяти 5500 МГц 4008 МГц 3696 МГц 4800 МГц 4000 МГц
Шина данных 256 бит 384 бит 384 бит 256 бит 256 бит
Количество текстурных блоков 96 64 60 80 2х 80
Количество блоков растеризации 32 48 48 32 2х 32
Энергопотребление 250 Вт 244 Вт 250 Вт 188 Вт 294 Вт
Интерфейс PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16
Цена на февраль 2011 года 13000 рублей 16000 рублей 12500 рублей 10300 рублей 19000 рублей

На текстолите

Эталонная версия Radeon HD 6970 внешне схожа с другими представителями шеститысячной серии — та же расцветка, та же рубленая форма. Однако в «раздетой» HD 6970 узнается HD 5870 — ключевые компоненты расположены на плате идентичным образом.

Внимания заслуживают два элемента. Первый — подсистема питания. Как и в предшественнице, в HD 6970 используется стабилизатор, выполненный по схеме «6+2». Но к новой видеокарте питание подводится с помощью разъемов 6-pin и 8-pin, в то время как HD 5870 довольствовалась двумя 6-контактными розетками. Подобная метаморфоза связана с возросшим энергопотреблением (о нем ниже).

Вторая любопытная деталь — крохотный переключатель, расположенный возле разъемов для CrossFire-мостов. Он позволяет выбрать, с какой из двух микросхем видеокарта будет считывать BIOS. Это нововведение должно прийтись по душе всем, кто захочет перепрошить свой графический адаптер, — даже если что-то пойдет не так, устройство всегда можно будет «завести» с основной микросхемы BIOS, содержимое которой не поддается перезаписи.

Что касается рабочих частот, то они выставлены на отметках 880 МГц и 5500 МГц для ядра и памяти соответственно. Восемь чипов GDDR5, распаянных на печатной плате, предоставляют в распоряжение графического процессора аж 2 ГБ для складирования обрабатываемых данных. Обмен информацией между GPU и памятью осуществляется посредством 256-битной шины памяти.

Укрощение строптивой

Высокое энергопотребление и тепловыделение — неизменные спутники производительных видеокарт. Разработчики борются с этими напастями как могут, но у них не всегда это хорошо выходит. В свое время GeForce GTX 480 получила много негативных отзывов за свой горячий нрав, и у Radeon HD 6970 есть все шансы повторить судьбу конкурента: дело в том, что максимальное энергопотребление у обеих видеокарт — 250 Вт. Тепловыделение, соответственно, тоже зашкаливает.

NVIDIA боролась с нагревом, используя очень мощный кулер с большим числом тепловых трубок, AMD же отдала предпочтение испарительной камере — она у новинки даже больше, чем у GeForce GTX 580. Фактически этот элемент занимает всю нижнюю часть радиатора, контактируя не только с GPU, но и с чипами памяти. Было бы совсем замечательно, если бы камера накрывала еще и подсистему питания, но этому препятствует вентилятор, поэтому силовые элементы прикрыты лишь простеньким радиатором с низким оребрением — спорное решение, учитывая пиковую мощность видеокарты.

С прожорливостью своего творения AMD борется довольно радикальными методами: инженеры компании разработали технологию PowerTune, которая гибко изменяет частоту процессора в зависимости от выполняемых в данный момент задач. Если нагрузка на графический чип начинает превышать разумные пределы, то новая система попросту снижает частоту GPU, дабы последний не вышел из строя, — в процессорах подобные схемы используются уже давно. Заметим, что работает технология на аппаратном уровне и программно можно лишь немного подкорректировать агрессивность PowerTune: специальный ползунок в настройках Catalyst Control Center позволяет изменять порог срабатывания механизма защиты.

Синтетические тесты
3DMark Vantage
Модель видеокарты GPU CPU Overall Соотношение
производи-
тельности
AMD Radeon HD 6970 19098 17175 18578 100%
NVIDIA GeForce GTX 580 22468 48353 25940 140%
NVIDIA GeForce GTX 480 16526 47711 19796 107%
AMD Radeon HD 5870 17402 17326 17383 94%
AMD Radeon HD 5970 21848 17347 20517 110%
Unigine Heaven Benchmark 2.0
Модель видеокарты FPS Overall Соотношение
производи-
тельности
AMD Radeon HD 6970 24,8 626 100%
NVIDIA GeForce GTX 580 31,6 796 127%
NVIDIA GeForce GTX 480 24,6 617 99%
AMD Radeon HD 5870 11,4 288 46%
AMD Radeon HD 5970 19,9 502 80%

С опозданием

Долгое время Cayman оставался темной лошадкой, которую с упоением нахваливала AMD: мол, после выхода Radeon HD 69хх NVIDIA потеряет статус производителя самых быстрых одночиповых видеокарт. Окажись AMD расторопнее, так бы оно и было, но сегодня зеленые уже вовсю продают GeForce GTX 580, воевать с которой изначально не предполагалось. Поэтому на слайдах AMD новенькая Radeon HD 6970 располагается аккурат между GTX 580 и GTX 570, а за звание абсолютного чемпиона по-прежнему борется двуглавая Radeon HD 5970.

К сожалению, GeForce GTX 570 еще не успела добраться до нашей лаборатории, поэтому в соперники Radeon HD 6970 мы выбрали следующие четыре видеокарты. Первая — GeForce GTX 480, поскольку именно ее AMD планировала низвергнуть, выпустив HD 6970. Вторая — Radeon HD 5870, коей новинка пришла на замену, — необходимо выяснить, насколько Cayman шустрее Cypress. Наконец, третья и четвертая карты — это нынешние короли 3D-графики, то есть GeForce GTX 580 и Radeon HD 5970. Вам ведь интересно, насколько сильно новинка отстает от лидеров?

Трезвая оценка

Первыми, по традиции, были пройдены синтетические бенчмарки. В графическом тесте 3DMark Vantage новое творение AMD набрало более 19000 очков, оставив позади как HD 5870, так и GTX 480. Однако старая Radeon HD 5870 отстала от новичка всего на шесть процентов, и преимущество HD 6970 оказалось не таким весомым, как хотелось бы.

Результаты Unigine Heaven Benchmark 2.0 нас обнадежили: тесселяция в Cayman действительно доведена до ума. Подопытная Radeon HD 6970 обогнала всех своих собратьев, включая HD 5970, и даже смогла встать вровень с GeForce GTX 480, которая в этом тесте традиционно очень сильна. Можно констатировать, что тесселяционные движки перестали быть слабым звеном AMD, и это должно самым благотворным образом сказаться на производительности в DX11-играх. Наконец, в обоих бенчмарках первое место заняла GTX 580, причем со впечатляющим отрывом.

В играх под DirectX 10 расстановка сил в целом соответствовала позиционированию видеокарт. Так, в Devil May Cry 4 повторилась та же ситуация, что и в Vantage: новинка обошла HD 5870 и GTX 480, но сильно отстала от GTX 580 и HD 5970. А вот тестовая сцена Resident Evil 5 была пройдена всеми видеокартами одинаково хорошо — во всех режимах RE5 выдавала чуть больше ста кадров в секунду.

Что касается DX11-игр, то HD 6970 оказалась сильна в Aliens vs. Predator и, напротив, слаба в Lost Planet 2, которую платы Radeon несколько недолюбливают. Но с учетом усредненных значений местоположение Radeon HD 6970 в итоговом зачете особо не изменилось — в обоих случаях видеокарта выдала больше сорока кадров в секунду, то есть ее производительности вполне хватит для комфортной игры.

Игровые тесты (кадров в секунду)
Настройки AMD
Radeon
HD 6970
NVIDIA
GeForce
GTX 580
NVIDIA
GeForce
GTX 480
AMD
Radeon
HD 5870
AMD
Radeon
HD 5970
Resident Evil 5 (DX10)
High, 1680x1050, AF 16x, AA 8x 110,1 113,8 105,2 105,8 112,7
High, 1920x1080, AF 16x, AA 8x 108,5 108,1 106 99,4 106,7
High, 1680x1050, AF 16x, AA 16x 114,5 108,8 106 108,5 109,8
High, 1920x1080, AF 16x, AA 16x 108,7 106,1 103,7 104,5 105,7
Соотношение производительности 100% 99% 95% 95% 99%
Devil May Cry 4 (SC2, DX10)
SuperHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 8x 242,5 147,5
SuperHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 8x 157,9 240,8 138,2 131,5 218,7
SuperHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 16x 222,6 148,7
SuperHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 16x 144,7 217,6 136,7 163,2 211,8
Соотношение производительности 100% 151% 91% 97% 142%
Aliens vs. Predator (Demo, DX11)
VeryHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 2x 53,9 62,3 42,4 48,7 74,7
VeryHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 2x 48,3 34 39,2 43,5 61,7
VeryHigh, 1680x1050, AF 16x, AA 4x 46,9 55,7 38 39,4 66,8
VeryHigh, 1920x1080, AF 16x, AA 4x 42,1 47,4 35,1 35,2 55,1
Соотношение производительности 100% 104% 81% 87% 135%
Lost Planet 2 (DX11, Test A, SC2)
High, 1680x1050, AF 16x, AA 8x 41,2 71,5 47,5 32,7 47,5
High, 1680x1050, AF 16x, AA 16x 40,1 75,5 48,2 34,3 49,7
Соотношение производительности 100% 180% 118% 82% 120%
Соотношение цены 100% 130% 96% 79% 146%
Соотношение производительности 100% 134% 96% 90% 124%

Новое творение AMD оставило у нас не самое лучшее впечатление. Прирост быстродействия относительно видеокарт предыдущего поколения у Radeon HD 6970 невысок, а потребительские качества далеки от идеальных: несмотря ни на что, карта греется и шумит. Впрочем, в большинстве испытаний новинка все же смогла одолеть GeForce GTX 480, с которой изначально и должна была бороться. Радует и тот факт, что видеокарты Radeon наконец-то научились рассчитывать тесселяцию с достаточно высокой скоростью, что можно считать хорошим заделом на будущее.
Категория: Видеокарты | Добавил: NIK (12.08.2011)
Просмотров: 2270 | Теги: Radeon HD 6970 | Рейтинг: 0.0/0
Всего комментариев: 0
Добавлять комментарии могут только зарегистрированные пользователи.
[ Регистрация | Вход ]

Форма входа

Статистика

Онлайн всего: 1
Гостей: 1
Пользователей: 0
Новые файлы
[21.12.2011]
Alizee
[21.12.2011]
Avril Lavigne
[21.12.2011]
Mylene Farmer
[21.12.2011]
Lafee
[21.12.2011]
Najoua Belyzel