Последний бой, он трудный самый — обзор PowerColor HD5870. Тестовый стенд и условия тестирования. Технические характеристики Radeon HD5870
Представив в конце прошлого года новое поколение видеокарт серии Radeon HD 5000, компания AMD впервые за долгое время уверенно и прочно закрепилась на рынке в качестве лидера 3D-графики. Этому способствовала не только значительно возросшая производительность новых видеоадаптеров относительно предшественников, но и поддержка нового API DirectX 11, и выпуск чипов по прогрессивному 40-нм техпроцессу (который они начали осваивать еще с выпуском Radeon HD 4770).
Ранее AMD заявляли о том, что одночиповые решения рассчитаны в первую очередь для решений среднего класса и low-end, а будущее высокоуровневых продуктов за мультичиповыми картами. Но после выпуска довольно успешного графического процессора RV870 под кодовым именем Cypress об этой стратегии временно подзабыли. Это и неудивительно, учитывая, что старшая видеокарта Radeon HD 5870 достигла по производительности бывшего флагмана AMD — Radeon HD 4870X2.
Архитектура Cypress получила название TeraScale 2. Двойка в названии намекает на новый уровень производительности — 2,7 терафлоп в вычислениях с одиночной точностью и 544 гигафлоп для чисел с плавающей запятой FP64. Сама же структура RV870 на первый взгляд кардинально не изменилась относительно предшественника, заметно возросло лишь число вычислительных блоков.
Основу нового графического процессора оставляют 20 SIMD-ядер, каждое из которых включает 16 универсальных суперскалярных потоковых процессоров, устройство которых идентично таковым у RV770/RV790 — четыре исполнительных блока и один блок Special functions, что позволяет одному такому процессору выполнять пять операций за такт. Соответственно и вместо 320 вычислительных блоков AMD оперирует цифрой в 1600 блоков (320х5), что ровно в два раза больше чем у одночиповых флагманов прошлой серии или столько же как у двихчипового Radeon HD 4870X2.
На каждый блок SIMD было выделено по 4 текстурных блока, т.е. всего их 80, что, опять же, в два раза больше чем у RV770 и RV790. Число блоков ROP тоже выросло в два раза — теперь их 32.
Эффективность работы всех блоков была повышена, как и привнесены некоторые изменения в соответствии с требованиями нового DirectX 11. В частности, введено два блока растеризации, что не актуально для старых приложений, но положительным образом скажется при работе с тесселяцией.
Также в соответствии с требованиями нового API блоки TMU научились работать с текстурами размером до 16384х16384 и появились новые режимы сжатия HDR-текстур. Используется новый более качественный алгоритм анизотропной фильтрации. Был доработан фирменный метод сглаживания CFAA, а благодаря возросшему числу ROP и стандартные режимы MSAA даются с минимальным падением производительности. Даже для 8х MSAA эта оно не должно превышать 15%. Цифры конечно обнадеживающие, но в реальности производительность может упереться в другие «узкие» места архитектуры, в частности, в пропускную способность памяти.
В этом отношении кардинальных преобразований у RV870 нет — он все так же сообщается с памятью по 256-битной шине. И хотя частота памяти GDDR5 у старшей карты возросла до 4800 МГц, в итоге ПСП относительно старого Radeon HD 4890 увеличилась лишь на 26%. Сам же контроллер построен по хабовому принципу. Четыре 64-битных контроллера расположены возле основных потребителей данных, а менее требовательные блоки соединены с ними через хаб.
Ядро RV870, несмотря на значительно возросшее число вычислительных блоков, по площади превосходит RV770/RV790 лишь на треть и занимает 334 кв. мм. Заслуга этого, конечно же, в 40-нм техпроцессе, который позволяет добиться таких компактных размеров. Да и пиковое энергопотребление 188 Вт у Radeon HD 5870 не намного выше, чем у Radeon HD 4870 (160 Вт) и даже ниже чем Radeon HD 4890 с ее 190 Вт. Энергопотребление в простое и вовсе составляет рекордно низкие 29 Вт благодаря в очередной раз усовершенствованной технологии ATI PowerPlay. Специальный блок отслеживает загрузку GPU и подбирает оптимальный рабочий режим для чипа и памяти. Для памяти GDDR5 даже появился специальный экономный режим — low power strobe mode. Применен аппаратный контроль даже для блока VRM карты, что совсем не лишнее, учитывая каких высоких температур достигали эти компоненты на видеоадаптерах прошлых серий.
На базе графического ядра Cypress на данный момент выпускаются две модели — Radeon HD 5870 и Radeon HD 5850.
| Видеоадаптер | Radeon HD 5850 | Radeon HD 4890 | Radeon HD 4870 | Radeon HD 4850 | |
| Ядро | Cypress (RV870) | Cypress (RV870) | RV790 | RV770 | RV770 |
| Количество транзисторов, млн. шт | 2,15 млд. | 2,15 млд. | 959 | 956 | 956 |
| Техпроцесс, нм | 40 | 40 | 55 | 55 | 55 |
| Площадь ядра, кв. мм | 334 | 334 | 282 | 263 | 263 |
| 1600 | 1440 | 800 | 800 | 800 | |
| Количество текстурных блоков | 80 | 72 | 40 | 40 | 40 |
| Количество блоков рендеринга | 32 | 32 | 16 | 16 | 16 |
| Частота ядра (номинал), МГц | 850 | 725 | 850 | 750 | 625 |
| 850 | 725 | 850 | 750 | 625 | |
| Шина памяти, бит | 256 | 256 | 256 | 256 | 256 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 | GDDR3 |
| Объём памяти, МБ | 1024 | 1024 | 1024 | 512/1024 | 512 |
| 4800 | 4000 | 3900 | 3600 | 1986 | |
| 11 | 11 | 10.1 | 10.1 | 10.1 | |
| Интерфейс | PCI Express 2.1 | PCI Express 2.1 | PCI Express 2.0 | PCI Express 2.0 | PCI Express 2.0 |
| 188/27 | 170/27 | 190/60 | 160/90 | 110/na |
Кроме различия в частотах (850/4800 МГц у старшей карты против 725/4000 МГц у младшей), Radeon HD 5850 отличается и меньшим числом вычислительных блоков — в GPU отключены два SIMD-ядра и общее число вычислительных блоков равно 1440 вместо 1600. Соответственно и число активных TMU уменьшено до 72. Разница небольшая и к существенному падению вычислительной мощности она, конечно, не приведет. Зато выпуском карт HD 5850 компания AMD не только заполняет чуть более дешевую ценовую нишу, но и избавляется от бракованных RV870, у которых не все вычислительные блоки оказались рабочими.
Немного нужно остановиться и на новом API от Microsoft, который несет ряд существенных улучшений в плане визуализации. Новая Shader Model 5 имеет унифицированный набор команд для работы шейдеров всех типов - Vertex, Geometry, Pixel, Compute и новых Hull, Domain. Последние два типа шейдеров были специально введены для реализации тесселяции. Сама же эта технология, позволяющая значительно увеличить детализацию объектов, уже повсеместно внедряется в новые игровые проекты.
В S.T.A.L.K.E.R. Зов Припяти ее поддержка добавляется специальным патчем, а вышедший недавно автосимулятор Colin McRae DIRT 2 изначально мог похвастать этим.
Наглядное сравнение применений тесселяции в Unigine Haven Benchmark и S.T.A.L.K.E.R. Зов Припяти
DIRT 2 в DX9 и DX11
Последняя игра, кстати, работает только или в DirectX 9 или в DirectX 11, как-то обходя стороной возможности DirectX 10, что, скорее всего, стало плодом тесного сотрудничества разработчиков и AMD (о чем последние не раз упоминали). Учитывая опыт конкурентов из NVIDIA по внедрению PhysX, «заточенного» исключительно под их карты, неудивительно, что и AMD решила начать продвигать на рынок игры, оптимизированные под свои решения.
Еще одним ожидаемым проектом с поддержкой тесселяции станет римейк Aliens vs Predator, который должен появиться на прилавках уже в этом месяце. Сам проект изначально создавался на устаревшем движке и первые скриншоты напоминали игры пятилетней давности. Но стоило подключиться AMD, как разработчики добавили тесселяцию, и перед нами предстал визуально уже совершено другой проект!
Также одной из важных особенностей нового DirectX является DirectCompute, который обеспечивает поддержку вычислений общего назначения на GPU (в случае с AMD это ATI Stream Technology). Новый API поддерживает как более старую версию DirectCompute 10 под предыдущее поколение видеокарт, так и новый более функциональный DirectCompute 11, который может быть использован для создания более сложных (и, следовательно, красивых) эффектов постобработки, таких как изменение глубины резкости (depth of field) или смазывания изображения при движении (motion blur), а также проводить расчет физических эффектов и алгоритмов искусственного интеллекта.
Постобработка с использованием DirectCompute позволяет использовать более совершенные алгоритмы обрисовки теней при использовании ambient occlusion. На скриншоте ниже как раз проиллюстрирована работа такого улучшенного режима HDAO (High Definition Ambient Occlusion) на картах AMD. По мере удаления от наблюдателя тень не остается четкой, а все больше смазывается, что более приближено к реальному восприятию глазом таких объектов в жизни.
DirectCompute также применяется для оптимизации эффектов постобработки в уже упоминавшемся Colin McRae DIRT 2.
Кроме того, Cypress поддерживает еще один открытый API — OpenCL, который позволяет производить вычисления силами графического процессора, исполняя одни и те же команды, предназначенные для GPU и CPU. При поддержке со стороны разработчиков ПО на видеокартах AMD можно будет значительно увеличить скорость кодирования видео, проведения нелинейного монтажа, различных расчетов. На данный момент подобным могут похвастаться решения на базе GPU NVIDIA. Для игроков это выльется в поддержку физических эффектов в будущих играх, так как OpenCL имеет больше перспектив, чем закрытый PhysX, NVIDIA.
Немаловажным для тех, кто нацелен на будущие многочиповые видеоадаптеры, станет улучшенная поддержка многопоточности в DirectX 11. Более совершенный в этом отношении API позволяет надеяться, что будущие многочиповые решения будут демонстрировать еще больший прирост относительно своих одночиповых решений.
Что касается использования DirectX 11, то этот API доступен не только пользователям ОС Windows 7, но Windows Vista через систему обновления Windows Update.
Технология ATI Eyefinity
Еще одно нововведение в видеокартах AMD — технология ATI Eyefinity, которая позволяет создавать мультимониторные конфигурации до шести дисплеев.
Все эти мониторы можно использовать как в режиме клона, так и в режиме расширения рабочего стола. Для реализации такого домашнего виртуального центра понадобятся специальные версии Radeon HD 5870 Eyefinity Edition (Radeon HD 5870 SIX) с шестью разъемами Mini DisplayPort. На обычных моделях Radeon HD 58xx реализовано лишь четыре разъема для подключения дисплеев: два Dual-Link DVI и по одному HDMI и DisplayPort, позволяющие подключить до трех дисплеев.
Но поддержка такой конфигурации должна присутствовать и в самом приложении, и с этим особых проблем нет. На данный момент около 80 игр (среди которых такие хиты как Crysis , GRID и DIRT 2) могут работать с ATI Eyefinity и список этот будет постоянно расширяться.
Для продвижения этой технологии AMD сотрудничает и с производителями мониторов. Samsung выпускает специальные версии мониторов диагональю 23 дюйма, интерфейсом DisplayPort и очень тонкой рамкой.
Стоит отметить и некоторые улучшения в выводе видеоконтента через HDMI. Новые видеокарты обзавелись поддержкой этого стандарта под ревизией 1.3a с поддержкой высококачественных аудиоформатов Dolby TrueHD и DTS-HD Master Audio, всех стандартов Blu-ray и привычных уже аудиоформатов AC-3 и DTS. Все это правда будет более актуально для low-end видеоадаптеров AMD новой серии, которые обычно как раз и используются как база для мультимедиа-центров и HTPC.
На тестирование попала референсная видеокарта Radeon HD 5870, естественно, без какого-либо комплекта поставки.
С переходом на новую серию графических адаптеров компания AMD пересмотрела внешний вид высокоуровневых акселераторов, которые стали более массивными и стильным по сравнению с изделиями предыдущих поколений. Черный кожух с красными вставками, полностью накрывающий карту стал визитной карточкой серии Radeon HD 5000.
С обратной стороны видеокарты Radeon HD 5870 оснащены алюминиевой крышкой, которая несет чисто декоративную функцию и не отвечает за охлаждение каких-либо элементов. Для лучшего прижима радиатора к графическому процессору используется знакомая по старым решениям компании (а ранее и ATI) крестообразная прижимная пластина.
За счет своего кожуха размеры адаптера превышают габариты современных hi-end-решений (например, Radeon HD 4870 X2, GeForce GTX 295), хотя сама печатная плата по длине не отличается от них. Из-за этого список подходящих корпусов для постройки системы может сузиться на некоторое количество моделей.
Для подчеркивания общего стиля на задней части кожуха расположены декоративные сопла из красного пластика. Питание карты осуществляется за счет пары шестиконтактных разъемов — учитывая прогрессивный техпроцесс и небольшое энергопотребление Radeon HD 5870 этого более чем достаточно. Возле периферийных разъемов есть два интерфейса для объединения подобных акселераторов в режиме CrossFireX. Тут же находятся прорези в кожухе для выхода части нагретого воздуха в системный блок.
На монтажной планке присутствуют все современные интерфейсы для подключения мониторов: два Dual-Link DVI, HDMI и DisplayPort. Учитывая смещение приоритета производителей бытовой техники на ЖК-экраны с цифровыми разъемами, отсутствие обычного TV-выхода вряд ли кого удивит.
Правда, обилие интерфейсов не прошло бесследно и вентиляционные отверстия для выхода нагретого воздуха занимают лишь половину обычной площади.
В системе охлаждения ничего кардинального не поменялось — это все тот же кулер турбинного типа, в котором за охлаждение памяти и силовых элементов отвечает массивное алюминиевое основание, а для GPU используется радиатор с тепловыми трубками, который продувается радиальным вентилятором.
Из особенностей новой СО отметим использование четырех тепловых трубок, вместо трех (например, у Radeon HD 4890), которые позволяют более равномерно распределять тепловую нагрузку на радиатор.
Поток воздуха, прошедший через радиатор, делится на две части за счет направляющих, одна из которых выходит через отверстия на монтажной планке, а вторая — через прорези в верхней части кожуха. С таким кулером вентилятор на задней стенке системного блока явно лишним не будет.
В целом, система охлаждения Radeon HD 5870 оказалась весьма эффективной с низким уровнем шума при минимальной нагрузке, и невысоким в 3D-режиме. Температура GPU при номинальных частотах карты не превышала 70 °C.
Длина печатной платы такая же, как и у Radeon HD 4870 X2, но на ней полно свободного места в районе подсистемы питания. Стабилизатор питания графического процессора реализован по 4-канальной схеме, памяти — по 2-фазной. На обратной стороне отсутствуют какие-либо силовые элементы, поэтому декоративная крышка, возможно, все-таки используется еще и для защитной функции.
Графический процессор Cypress (RV870) развернут на 45°, как и R600, использовавшийся в картах Radeon HD 2900. Для защиты от скола ядра чип оснащен металлической рамкой.
В качестве памяти используется восемь микросхем Samsung K4G10325FE-HC04 стандарта GDDR5, рассчитанные на эффективные 5000 МГц, общим объемом 1024 МБ и шиной 256 бит.
Рабочие частоты Radeon HD 5870 равны 850 МГц для чипа и 4800 МГц для памяти. При слабой нагрузке они снижаются до 157/1200 МГц (ядро и память соответственно).
Для разгона акселератора использовалась утилита MSI Afterburner 1.3, выполненная на базе RivaTuner. Пределом для нашего экземпляра оказались 900 МГц по ядру и 5200 МГц по памяти.
Вот только стабильности при таком режиме удалось добиться после повышения оборотов турбины до 50% от максимума, что также сказалось на температурном режиме видеокарты. Уровень шума после этого, естественно, вырос.
Следующего участника нашего тестирования мы использовали вместо GeForce GTX 285, так как он при повышенных частотах неплохо конкурирует с одночиповым флагманом NVIDIA. Карта Gigabyte GV-N275SO-18I относится к новой серии Super Overclock, в производстве которой используются отборные графические процессоры, что дает возможность создавать тихие и производительные решения. Карта поставляется в крупной коробке, на которой изображен логотип серии и вряд ли данный продукт можно будет спутать с каким-нибудь еще.
В комплекте поставки можно обнаружить инструкцию, диск с драйверами и дополнительным ПО, а также пару переходников питания, DVI/HDMI-, DVI/D-Sub-переходники и аудиокабель. Учитывая нативную поддержку аналогового интерфейса переходник для него явно лишний.
По дизайну акселератор похож на эталонный GeForce GTX 275, но с немного переработанной PCB.
Для подключения мониторов на карте присутствуют один Dual-Link DVI, D-Sub и HDMI. Последний расположен на привычном для TV-Out месте. В остальном — никаких изменений, два интерфейса MIO, позволяющие объединить две-три карты в режиме SLI, и два шестиконтактных разъема дополнительного питания никуда не делись.
Система охлаждения стандартная для такого класса видеокарт — кулер турбинного типа, занимающий два слота, выбрасывает нагретый воздух за пределы системного блока. Только из-за переработанного дизайна печатной платы основание кулера также было немного изменено в районе силовых элементов, для охлаждения которых добавили еще и небольшой алюминиевый радиатор.
Работает турбина относительно тихо, как и обещал производитель, за счет пониженной частоты вращения вентилятора (не более 40% от максимума), при этом температура графического процессора под нагрузкой достигает 82 градусов Цельсия. В таком режиме карта оказалась крайне нестабильной, и чтобы пройти весь цикл тестирования, нам пришлось поднять скорость турбины до 80%. Возможно, проблема была в том, что экземпляр оказался тестовым и не предназначенным для розничного рынка. Надеемся, что массовые видеокарты Gigabyte GV-N275SO-18I лишены такого недостатка.
Печатная плата полностью переработана в районе периферийных разъемов и силовой обвязки. Для питания чипа используется 4-канальный преобразователь, для памяти — одноканальный. Часть силовых транзисторов перенесена на обратную сторону платы.
Графический процессор используется такой же, как и у стандартных GeForce GTX 275 — G200-105 ревизии B3, выполненный по 55-нм технологических нормам.
Память набрана 14 микросхемами Hynix H5RS1H23MFR-N2C, рассчитанными на эффективные 2400 МГц, имеет общий объем 1792 и шину 448 бит.
Как видите, объем удвоен по сравнению со стандартными версиями GTX 275, что положительным образом должно сказаться при использовании высоких разрешений и качественной графике. Но, учитывая производительность современных GPU и упор разработчиков игровых приложений на консоли, 1,5-2 ГБ памяти вряд ли станут востребованными в ближайшие год-два.
Рабочие частоты GV-N275SO-18I составляют 715/1550 МГц для чипа (ядро и шейдерный домен) и 2520 МГц для памяти, что выше на 82/146 МГц и 256 МГц относительно эталонных характеристик. В 2D-режиме частоты снижаются до 300/600 МГц и 200 МГц, чип и память соответственно.
Как уже отмечалось выше, видеокарта оказалась нестабильной при нагрузке с номинальным количеством оборотов турбины, из-за чего происходит перегрев графического ядра. После поднятия оборотов вентилятора температура GPU снизилась до приемлемых 75 °C и сбои во время тестирования прекратились.
Разгон акселератора оказался минимальным и составил лишь 720/1566 МГц по чипу и 2538 МГц по памяти, что вписывается в среднестатистический потенциал GeForce GTX 275.
Технические характеристики участников
В качестве оппонентов кроме Gigabyte GV-N275SO-18I были выбраны Inno3D GeForce GTX 295 Platinum и пара ASUS EAH4890/HTDI/1GD5/A , используемые как в одиночном режиме, так и в тандеме. Все данные по видеокартам занесены в следующую таблицу:
| Видеоадаптер | ASUS EAH4890/HTDI/1GD5/A | Inno3D GeForce GTX 295 Platinum | ||
| Ядро | Cypress (RV870) | RV790 | 2 х G200b | G200b |
| Количество транзисторов, млн. шт. | 2,15 млд. | 959 | 2 х 1,4 млрд. | 1,4 млрд. |
| Техпроцесс, нм | 40 | 55 | 55 | 55 |
| Количество потоковых процессоров | 1600* | 800* | 2 х 240* | 240* |
| Количество текстурных блоков | 80 | 40 | 2 x 80 | 80 |
| Количество блоков рендеринга | 32 | 16 | 2 x 28 | 28 |
| Частота ядра (номинал), МГц | 850 | 850 | 576 | 715 (633) |
| Частота шейдерного домена (номинал), МГц | 850 | 850 | 1242 | 1550 (1404) |
| Шина памяти, бит | 256 | 256 | 2 х 448 | 448 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR3 | GDDR3 |
| Объём памяти, МБ | 1024 | 1024 | 2 х 896 | 1792 |
| Частота памяти (номинал), МГц | 4800 | 3900 | 2016 (1998) | 2520 (2268) |
| Поддерживаемая версия DirectX | 11 | 10.1 | 10 | 10 |
| Интерфейс | PCI Express 2.1 | PCI Express 2.0 | PCI Express 2.0 | PCI Express 2.0 |
* - архитектура графических процессоров AMD и NVIDIA отличается между собой
Тестовый стенд и условия тестирования
Тестирование проводилось на следующем стенде:
- Процессор: Intel Core i7-975 (3,33@4,2 ГГц, 23x183 МГц);
- Материнская плата: ASUS P6T7 WS SuperComputer (Intel X58);
- Кулер: Prolimatech Megahalems + Nanoxia FX12-2000;
- Оперативная память: Kingston KHX1800C9D3K3/3GX (3x1024 МБ, DDR3-1800@1830, 8-8-8-24-1T, triple channel);
- Жёсткий диск: Samsung HD252HJ (250 ГБ, SATA2);
- Блок питания: Silver Power SP-S850 (850 Вт);
- Корпус: Chieftec BA-01B-B-SL;
- Монитор: LG M2362D;
- Операционная система: Microsoft Windows Vista x86 SP2.
Учитывая высокий уровень сравниваемых карт, для вывода изображения использовался 23” мультимедийный широкоформатный Full HD монитор LG M2362D, входящий в новую линейку продуктов LG Electronics, представленных осенью прошлого года.
Скорость реакции матрицы данного монитора составляет 5 мс, чего достаточно для комфортной игры даже в самые динамичные игры. Во всяком случае, каких либо шлейфов и артефактов нами замечено не было.
Для тестирования использовались следующие приложения:
- 3DMark’06 — v1.1.0, настройки по умолчанию;
- 3DMark Vantage — v1.0.1, профили «Performance» и «High», основные тесты;
- The Last Remnant — настройки по умолчанию;
- Resident Evil 5 Benchmark — максимальное качество, Motion Blur активирован;
- Tom Clancy"s H.A.W.X. — максимальное качество, Ambient occlusion в режиме Very High;
- World in Conflict — максимальное качество;
- Far Cry 2 — качество графики Ultra High;
- Crysis — v1.2, использовался Crysis Benchmark Tool 1.05, стандартная демо-запись, установки качества Very High.
Результаты тестирования
В синтетическом пакете 3DMark’06 новинка демонстрирует производительность на уровне флагмана NVIDIA и пары Radeon HD 4890 в режиме CrossFire. Даже повышение качества картинки не так сильно влияет на снижение результата, в отличие от конкурента.
Современное приложение 3DMark Vantage уже требует больше вычислительной мощности, но Radeon HD 5870 не намного отстает по производительности от связки одночиповых решений прошлого поколения. Переход к более тяжелому режиму позволяет показать почти тот же результат, что и у тандема. Продукты NVIDIA чувствуют себя более уверенно, особенно, GeForce GTX 295.
The Last Remnant
Результат нового адаптера в The Last Remnant в 1,5 раза выше, чем у HD 4890, но пара таких акселераторов опережает карту пятитысячной серии на 25%. И снова решения конкурента лидируют, хотя и не могут похвастаться меньшим падением производительности при переходе к более высокому разрешению.
Resident Evil 5
Игра Resident Evil 5 куда благосклонней относится к режиму CrossFire, в котором происходит почти двукратный рост производительности. Новинка AMD демонстрирует результат, аналогичный более доступному GeForce GTX 275, но с активацией сглаживания уже дышит в затылок флагману NVIDIA.
Tom Clancy"s H.A.W.X.
В Tom Clancy"s H.A.W.X. сложилась очень интересная ситуация, когда при переходе с API DirectX 10 к версии 10.1 рост производительности у Radeon HD 5870 не такой значительный, как у предыдущего поколения видеокарты серии Radeon. Активация сглаживания для продуктов конкурента не прошла бесследно и среднее количество кадров в секунду снижается на более чем 50%.
World in Conflict
Стратегия World in Conflict как и предыдущие две игры позволяют в полной мере получить отдачу от мультичиповых конфигураций. Разница между картами AMD нового и старого поколения достигает почти 40%, но Radeon HD 5870 в этом тесте конкурирует лишь с разогнанным адаптером GeForce GTX 275, превосходя его на несколько кадров. В реальности старшая модель GTX 285 несильно будет отставать от решения на базе Cypress.
Far Cry 2
Немного подтянулась новинка и в шутере Far Cry 2, но, как и ранее в этом приложении, минимальное количество кадров в секунду при активации сглаживания на акселераторах серии Radeon падает ниже порога играбельности. В среднем же по производительности, Radeon HD 5870 в таком режиме не уступает связке из пары HD 4890. Если же антиалиасинг не включать, то карта даст фору GeForce GTX 295, тем более, с разгоном. Не будем забывать, что флагман конкурента новой ревизии также неплохо разгоняется.
В Crysis все с точностью наоборот — при активации сглаживания производительность продуктов NVIDIA падает, причем, серьезно, а решения AMD этому эффекту менее подвержены. И опять Radeon HD 5870 наравне соперничает с двухчиповыми монстрами.
Выводы
Очередное противостояние между гигантами графического рынка приняло новые обороты. Разработчики через два-три поколения видеокарт принимают эстафету друг у друга, предлагая нам более производительные решения, поддерживающие очередной API DirectX, каждая версия которого обещает более реалистичную графику, чем предыдущая. Не успели насладиться всеми красотами DirectX 10, как нам уже предлагают тесселяцию и многопоточную обработку данных, призванные увеличить скорость рендеринга и качество картинки. Естественно, при использовании всех современных технологий в производительности чуда не произойдет, но через год-два новые серии графических акселераторов уже будут удовлетворять потребности пользователей, желающих играть при максимальных настройках качества.
Видеоадаптеры серии Radeon HD 5000 стали первыми решениями, поддерживающими DirectX 11, что ставит AMD на одну ступеньку выше в технологическом преимуществе над NVIDIA. И, как минимум до весны, последней нечего даже противопоставить, ведь конкурент выпустил линейку графических акселераторов, покрывающий практически весь ценовой диапазон. Открытый API OpenCL вселяет надежду использовать ускорение физических эффектов на видеоадаптерах AMD, и если это действительно произойдет, то на PhysX можно будет ставить крест. Но в любом случае, все будет зависеть от разработчиков игр и от того, кто на себя перетянет одеяло, AMD или NVIDIA.
Графический процессор Cypress, несмотря на всю его сложность, получился весьма удачным, с минимальным уровнем энергопотребления и высокой производительностью. Карты на его базе без проблем соперничают с двухчиповыми решениями предыдущего поколения, тем самым становясь самыми скоростными продуктами на базе одного GPU. При средней стоимости 450 долларов адаптеры Radeon HD 5870 являются более удачной покупкой, чем, скажем, Radeon HD 4870 X2. Да и любители FPS вряд ли откажутся от менее прожорливой и относительно дешевой новинки в угоду GeForce GTX 295. Естественно, фанаты не в счет.
Кроме очередного API новая серия карт AMD дала возможность использовать три монитора (шесть в специальной версии Radeon HD 5870) силами одной видеокарты, тем самым расширяя рабочее пространство для еще большего погружения в игровой процесс. Но современное поколение видеокарт Radeon пока не отличается высокой производительностью для работы в таком режиме. В целом технология ATI Eyefinity дает второе дыхание идее Matrox, реализованной в свое время в графических процессорах Parhelia. Насколько приживется такая мультимониторная схема покажет время.
Что касается рассмотренных нами продуктов, то эталонная карта AMD Radeon HD 5870, а значит, и все остальные стандартные модели, оставила лишь положительное впечатление. Тихая с умеренным нагревом и производительная в работе новая видеокарта AMD является лучшим выбором в своем классе. Единственный пока минус для пользователей нового продукта — это отсутствие игр с поддержкой DirectX 11. Проекты DIRT 2 и новый AvP погоды не сделают, и обладателям карт серии Radeon HD 5000 придется подождать полгода, если не год, пока начнут выходить игры в должном количестве, чтобы насладиться всеми красотами нового API.
Gigabyte GV-N275SO-18I не менее интересная карта, но уже на базе графического процессора G200b. Отобранный вручную GPU, способный работать на высокой частоте с малым энергопотреблением, позволил создать тихое и производительное решение среди GeForce GTX 275. Изначально повышенные частоты дают возможность Gigabyte GV-N275SO-18I конкурировать с более дорогими адаптерами GeForce GTX 285, но удвоенный объем видеопамяти для акселератора такого уровня пока является лишним. Странное поведение тестового образца в плане перегрева не дает нам права ставить оценку всем розничным версиям продукта, поэтому, если GV-N275SO-18I несильно будет отличаться по цене от стандартной модели GTX 275, то она станет одной из лучших карт, в основе которых лежит процессор G200b.
Тестовое оборудование было предоставлено следующими компаниями:
- 1-Инком — кулер Prolimatech Megahalems и вентилятор Nanoxia FX12-2000;
- AMD — видеокарта AMD Radeon HD 5870;
- ASUS — материнская плата ASUS P6T7 WS SuperComputer;
- Gigabyte — видеокарта Gigabyte GV-N275SO-18I;
- Intel — процессор Intel Core i7-975;
- Kingston — комплект памяти Kingston KHX1800C9D3K3/3GX;
- LG Electronics — монитор LG M2362D;
- Местер Групп — видеокарты ASUS EAH4890/HTDI/1GD5/A;
- Max Point — блок питания Silver Power SP-S850;
- Noctua — термопаста Noctua NT-H1;
- SerOl Distribution — видеокарта Inno3D GeForce GTX 295 Platinum.
Введение
Изначально мы хотели назвать статью "ATI Radeon HD 5870: учимся на ошибках nVidia". Впрочем, это было бы несколько некорректно. Но позвольте пояснить, почему возникла такая мысль. Когда nVidia представляла видеокарты GeForce GTX 260 и GTX 280 больше года назад, компания знала, что она обладала самыми быстрыми моделями на рынке, поэтому не побоялась выставить цену $650.
Каким же ударом оказался выход Radeon HD 4870 через несколько недель позже, причём новая видеокарта обошла GeForce GTX 260 за $400 при цене всего $300. Конечно, AMD не отобрала "корону производительности" - у nVidia оставалась самая быстрая видеокарта. Но энтузиасты (особенно те, кто сразу же купил одну из видеокарт линейки GeForce GTX 200) почувствовали себя не очень комфортно, когда видеокарты nVidia сразу же опустились до более конкурентоспособных цен. Конечно, всегда приятно больше заработать на мощном GPU. Но это не всегда хорошо сказывается на лояльности потребителей к компании.
В общем, AMD, похоже, усвоила урок или два от "зелёной" компании. Поэтому AMD объявила свою флагманскую видеокарту по цене $400, а вторая по производительности модель на том же дизайне поступит в продажу за $259. Конечно, цену нельзя назвать низкой, но две видеокарты позиционируются как "убийцы" GeForce GTX 295 и GeForce GTX 285. Могут ли новинки опустить цены на самые быстрые видеокарты nVidia?
Одна видеокарта, три монитора, действительно удобно. Нажмите на картинку для увеличения.
Они начинают нас пугать
На брифинге ATI Radeon HD 5870, который проводился внутри списанного авианосца U.S.S. Hornet, смешалась как обычная, так и техническая пресса. Поэтому когда началась презентация, и компания начала рассказывать о том, что пользователь покупает видеокарту на основе своего положительного опыта, мы начали переживать, что дальше мы услышим о 3D-играх, которые на новых видеокартах, наконец, пойдут уже достаточно быстро. Однако суть оказалось в том, что обычных пользователей мало интересуют мегагерцы, блоки шейдеров или объём памяти; им нужны плавные игры, простое перекодирование и безупречное воспроизведение Blu-ray. Будем надеяться, что вы относитесь к энтузиастам, кому интересно услышать о Cypress, более двух миллиардах транзисторов и 40-нм техпроцессе. Мы надеемся, что движок внутри Radeon HD 5870 вам достаточно интересен, чтобы с ним подробно ознакомиться.
Нажмите на картинку для увеличения.
К счастью, после первоначального доклада AMD перешла к более технической части презентации линейки GPU Evergreen: мы узнали много подробностей о дизайне чипов, начиная с Hemlock с двумя GPU, затем Juniper для массового рынка, заканчивая Redwood и Cedar начального уровня, которые должны выйти в 2010 году.
Мы также смогли получить немало информации о DirectX 11, Windows 7, Stream Computing, технологии ATI Eyefinity, энергопотреблении, воспроизведении видео и, конечно, производительности. Вам предстоит узнать немало информации, и начнём мы с GPU Cypress, которое является "сердцем" двух новых видеокарт.
Cypress в подробностях
AMD гордится тем, что попадает в "золотую середину". Сначала это случилось в прошлом году, когда AMD представила GPU, укрепившийся на производительном сегменте. Затем компания смогла сделать из него двухпроцессорное решение, отобрав корону производительности. После этого "золотая середина" позволила взять прежние принципы дизайна и представить варианты для массового рынка по цене около $100.
Принцип "золотой середины" сыграл на руку AMD, будучи опробованным вместе с выпуском RV770. Конечно, если обратиться к истории, то можно сделать картину более полной: видеокарта Radeon HD 4870 обеспечила прекрасное соотношение производительность/цена, модель Radeon HD 4870 X2 стала топовой видеокартой для рождественского/новогоднего сезона 2008 года, а линейки Radeon HD 4600 и 4500 смогли достойно конкурировать с предложениями nVidia для массового рынка, которые до этого были привлекательнее, чем старые видеокарты на основе линейки Radeon HD 3800.
Данный подход, конечно, противоречит стратегии nVidia, которая пока ещё не получила название, но мы можем обозначить её как "либо всё, либо ничего". Как известно, GT200 оказалась "монстром" с 1,4 млрд. транзисторов и площадью кристалла 576 квадратных миллиметров на 65-нм техпроцессе. nVidia так и не упомянула размеры при переходе на 55-нм техпроцесс с чипом GT200b. Впрочем, неофициально мы видели что-то около 490 квадратных миллиметров. Даже на 40-нм техпроцессе чипы следующего поколения nVidia наверняка будут крупнее, чем нынешний 55-нм флагман, то есть можно ожидать следующего "монстра".
Насколько золотая середина?
Ну не прекрасно ли? Нажмите на картинку для увеличения.
Кстати, слайд, посвящённый подходу "золотая середина" с GPU Evergreen, очень напоминает прошлогодний.
Первый (и самый сложный) чип Evergreen с кодовым названием Cypress будет позиционироваться на сегмент $300-$400. AMD планирует представить дизайн Hemlock на паре подобных GPU ближе к концу года. И хотя мы слышали об ограничениях по энергопотреблению, которые заставят снизить частоты дизайна Hemlock, AMD утверждает, что чётко регламентирует всё, начиная от списка материалов и заканчивая BIOS видеокарты к её выходу. Juniper также появится в четвёртом квартале 2009 года для ценового сегмента $199, а Redwood и Cedar будут представлены в следующем году, они позволят привнести поддержку DirectX 11 в компьютеры пользователей по цене меньше $100.
AMD впервые протестировала новый техпроцесс TSMC в апреле с производством Radeon HD 4770 . В то время мы даже собрали конфигурацию CrossFire с двумя видеокартами , после чего признали её просто непобедимой за $220. К сожалению, компания огорчила своих потенциальных покупателей, поскольку в канале ощущался дефицит Radeon HD 4770, да и цены были намного выше рекомендуемых. В чём проблема? По слухам, виновником оказался слишком большой ток утечки у кристаллов TSMC, что привело к низкой доле выхода годных чипов. AMD вряд ли могла много сделать в этой ситуации, но мы сомневаемся, что потребители и продавцы остались довольны.
Прошло пять месяцев, и с этими проблемами, скорее всего, уже покончено, поскольку Cypress производится по такому же 40-нм техпроцессу. Это, кстати, неплохо, так как 40-нм фотолитография крайне желательна для столь большого числа транзисторов - 2,15 млрд. Не менее впечатляет и то, что сложный дизайн Cypress упакован на кристалле площадью 334 квадратных миллиметра. Конечно, это несколько крупнее, чем 263 квадратных миллиметра у RV770, но новинка у AMD по-прежнему существенно меньше, чем кристалл GT200b на 55 нм. В этом и заключается преимущество более совершенного техпроцесса. У AMD теперь производится самый сложный GPU в мире с 2,1 млрд. транзисторов, при этом он меньше по площади своего принципиального конкурента с 1,4 млрд.
Cypress содержит больше, чем в два раза транзисторов по сравнению с предшественником - у него было 956 миллионов. Что же сделала AMD, чтобы новейшее поколение оказалось настолько более сложным?
Ставим цели
AMD утверждает, что при разработке нового дизайна было поставлено пять целей. Первая в списке - добавление поддержки DirectX 11, чтобы видеокарта сопровождала выход операционной системы Windows 7. Действительно, лучше момент подобрать было сложно, так как операционная система Microsoft следующего поколения уже находится в готовом состоянии RTM и вскоре поступит на прилавки магазинов.
Во-вторых, AMD желала улучшить производительность игр DirectX 9, 10 и 10.1. Поскольку игры под DirectX 11 ещё не выходят на рынок, компания знает, что в течении многих месяцев после анонса производительность видеокарты будут оценивать по "наследственным" старым тестам и играм.
В-третьих, компания решила серьёзно улучшить поддержку потоковых вычислений. В этой сфере доминировала архитектура nVidia CUDA сразу же после своего старта. Поскольку OpenCL 1.0 и DirectCompute теперь становятся стандартом у разработчиков в деле поддержки GPGPU, AMD представился первый шанс достойно выйти вперёд.
В-четвёртых, компания нацелилась удвоить производительность предыдущего поколения, оставшись в пределах прежнего теплового пакета. По собственным измерениям AMD, цели достичь удалось. Хотя на этот раз максимальный тепловой пакет (TDP) всё же выше, энергопотребление в режиме бездействия существенно ниже.
Как удалось удвоить производительность?
Наверное, самым простым способом для удвоения вычислительной мощности GPU будет увеличение в два раза числа ресурсов, влияющих на производительность. В итоге мы получили скорость вычислений 2,7 TeraFLOPS с одинарной точностью и 544 GigaFLOPS с двойной точностью.
| Radeon HD 5870 | Radeon HD 4870 | |
| Площадь кристалла | 334 мм² | 263 мм² |
| Число транзисторов | 2,15 млрд. | 0,956 млрд. |
| Пропускная способность памяти | 153 Гбайт/с | 115 Гбайт/с |
| AA Resolve | 128 | 64 |
| Z/Stencil | 128 | 64 |
| Текстурные блоки | 80 | 40 |
| Блоки шейдеров/ потоковые ядра/ АЛУ | 1600 | 800 |
| Энергопотребление платы в режиме бездействия | 27 Вт | 90 Вт |
| Энергопотребление платы при активной нагрузке | 188 Вт | 160 Вт |
Если у RV770 присутствовало 10 массивов SIMD, то у Cypress их уже 20. Как и раньше, каждое ядро содержит 16 потоковых процессоров. И каждый потоковый процессор содержит пять АЛУ, которые AMD называет потоковыми ядрами. Умножьте эти числа, после чего вы получите 1600 потоковых ядер или блоков шейдеров. Тысяча шестьсот блоков шейдеров на 850 МГц как раз дают вычислительную мощность 2,7 TFLOPS в идеальных условиях.
Диаграмма Cypress. Нажмите на картинку для увеличения.
Как и у предыдущего поколения, текстурные блоки привязаны к массивам SIMD - по четыре на массив. Поскольку массивов насчитывается 20, мы получаем 80 текстурных блоков в сумме. Конечно же, у RV770 этих блоков присутствовало 40.
Вступление
Прошло уже немало времени после анонса Radeon HD 5870 1024 Мбайт, и вот, наконец, эта видеокарта попала ко мне на тестирование. Не скрою своей радости - данный графический ускоритель мне очень интересен. Radeon HD 4890 1024 Мбайт в одном из тестирований произвел очень положительное впечатление, а новичок обладает вдвое большим количеством функциональных блоков, выполнен по 40 нм техпроцессу и поддерживает новый API - DirectX 11 . Сегодня Radeon HD 5870 1024 Мбайт будет протестирован в традиционно-широком игровом пакете. Мы узнаем, как карта себя чувствует в играх, построенных на различных графических движках, выясним насколько эффективно HD5870 использует разные степени полноэкранного сглаживания, как отзывается на разгон видеопамяти, а также увидим, насколько хорошо новинка справляется с играми, в которых уже есть поддержка DirectX 11.
Тестовая конфигурация
Тесты проводились на следующем стенде:
- Процессор: Intel Core i7 920 (Bloomfield, D0, L3 8 Мб), 1.18 В, Turbo Boost - on, Hyper Threading - off - 2660 @ 4000 МГц
- Материнская плата: GigaByte GA-EX58-UD5, BIOS F5
- Система охлаждения CPU: Cooler Master V8 (~1100 об/мин)
- Оперативная память: 2 x 2048 Мбайт DDR3 Corsair TR3X6G1600C7 (Spec: 1528 МГц / 8-8-8-20-1t / 1.5 В) , X.M.P. - off
- Дисковая подсистема: SATA-II 500 Гбайт, WD 5000KS, 7200 об/мин, 16 Мбайт
- Блок питания: Thermaltake Toughpower 1200 Ватт (штатный вентилятор: 140-мм на вдув)
- Корпус: открытый тестовый стенд
- Монитор: 24" BenQ V2400W (Wide LCD, 1920x1200 / 60 Гц)
Видеокарты:
- Sapphire Radeon HD 5870 1024 Мбайт (850/850/4800 @ 930/930/5400 МГц)
- Sapphire Radeon HD 4870 х 2 2048 Мбайт (750/750/3600 @ 820/820/4000 МГц)
- Sapphire Radeon HD 4890 1024 Мбайт (850/850/3900 @ 1000/1000/4600 МГц)
- Sapphire Radeon HD 4870 1024 Мбайт (750/750/3600 @ 840/840/4200 МГц)
- Zotac GeForce GTX 295 1792 Mбайт (576/1242/2000 @ 680/1512/2400 МГц)
- GigaByte GeForce GTX 285 1024 Mбайт (648/1476/2480 @ 740/1620/2800 МГц)
- MSI GeForce GTX 275 896 Mбайт (633/1402/2320 @ 760/1620/2600 МГц)
- Leadtek GeForce GTX 260 896 Mбайт (576/1242/2000 @ 700/1512/2400 МГц)
Программное обеспечение:
- Операционная система: Windows 7 build 7600 RTM x86
- Драйверы видеокарт: NVIDIA Display Driver 196.34 и ATI Catalyst 10.1
- RivaTuner 2.25 alfa
- MSI AFTERBURNER 1.5.0 beta 6
Технические характеристики видеокарт
Сильной стороной Radeon HD 5870 1024 Мбайт по сравнению с однопроцессорным графическим ускорителем прошлого поколения - Radeon HD 4890 1024 Мбайт является удвоение его функциональных блоков (далее ФБ): шейдерных процессоров, текстурных блоков и блоков растеризации. В результате возросли вдвое теоретические скорости закраски и выборки текстур. В Х8хх, Х18хх, Х19хх, HD29xx и HD38xx сериях графических ускорителей ATI сделала ставку на вычислительную мощность и, соответственно, шейдерные процессоры, вследствие чего её графические решения выглядели хуже конкурентов в играх, требующих высокую скорость закраски и текстурирования. Наиболее ярко это проявилось в значительном отставании всей линейки HD2900 от легендарной 8800 серии NVIDIA. Также вызывает некоторое опасение всего лишь 22% увеличение пропускной способности памяти (далее ПСП), поэтому сегодня вдобавок будет исследован вопрос влияния изменения частоты видеопамяти на производительность Radeon HD 5870 1024 Мбайт.
В целом, характеристики Radeon HD 5870 1024 Мбайт оставляют сугубо положительные впечатления и вселяют надежду на то, что видеокарта продемонстрирует достойную производительность.
Инструментарий и методика тестирования
Сегодня нашей лабораторией будут получены ответы на несколько очень важных вопросов:
- Преимущество Radeon HD 5870 1024 Мбайт над Radeon HD 4870 1024 Мбайт - весьма любопытно узнать разницу между Cypress и RV770.
- Преимущество Radeon HD 5870 1024 Мбайт над Radeon HD 4890 1024 Мбайт в случае работы обеих видеокарт на одинаковых частотах (850/3900 МГц) - интересно, насколько выше "чистая" производительность от удвоения ФБ.
- Преимущество Radeon HD 5870 1024 Мбайт над Radeon HD 4890 1024 Мбайт при работе видеокарт на штатных частотах - необходимо проверить, насколько новый однопроцессорный флагман AMD быстрее прежнего.
- Преимущество Radeon HD 5870 1024 Мбайт над Radeon HD 4870х2 2048 Мбайт - новая видеокарта обладает таким же количеством ФБ, как и прежний двухпроцессорный флагман AMD, но при этом функционирует на больших частотах. Radeon HD 5870 1024 Мбайт возможно будет быстрее Radeon HD 4870х2 2048 Мбайт вследствие того, что монолитная компоновка ядра предполагает отсутствие зависимости от технологии CrossFireX, которая может не работать в некоторых играх.
- Radeon HD 5870 1024 Мбайт и GeForce GTX 295 1792 Мбайт - интересно, кто выйдет победителем из этой дуэли?
- Radeon HD 5870 1024 Мбайт и GeForce GTX 285 1024 Мбайт - характеристики новинки AMD выглядят весьма привлекательно. Но у обеих видеокарт одинаковое количество текстурных блоков и блоков растеризации, причем GeForce GTX 285 1024 Мбайт обладает незначительно большей ПСП. И снова еще одно противостояние, в котором наше тестирование выяснит все спорные моменты.
Помимо всего прочего, одной из целей нашего тестирования станет проверка эффективности работы видеокарт с полноэкранным сглаживанием (далее АА). Для этого были выбраны три однопроцессорные видеокарты: Radeon HD 4890 1024 Мбайт, Radeon HD 5870 1024 Мбайт и GeForce GTX 285 1024 Мбайт. В этот список не попали двухпроцессорные графические видеокарты, так как особенности их работы с этим режимом графических настроек могут исказить общую картину.
Выбранные видеокарты тестировались в режимах АА0, АА4 и АА8 в разрешении 1920х1200. Зная нюанс разной работы видеокарт AMD и NVIDIA с режимом АА8 (Radeon форсирует АА8 в режиме MSAA8, а GeForce - MSAA4 + CSAA8), в тех играх, где это возможно, я выставлял у GeForce GTX 285 1024 Мбайт более качественный режим АА8XQ, чтобы уравнять шансы.
В играх Avatar, Crysis Warhead и Far Cry 2 видеокарты были протестированы в режимах "высоко" и "очень высоко", чтобы выявить, насколько хорошо наши "подопытные" приспособлены к "утяжелению" графических настроек.
В играх Colin McRae: DIRT 2 и S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat Radeon HD 5870 1024 Мбайт был протестирован в DirectX 9 и DirectX 11, чтобы наши читатели могли увидеть изменение производительности при переходе с одного API на другой.
В играх Batman: Arkham Asylum, Dark Void и Sacred 2: Ice & Blood видеокарты тестировались с включенными и выключенными физическими эффектами.
Все игры тестировались в разрешениях 1680х1050 и 1920х1200.
В следующих играх использовались средства измерения быстродействия (бенчмарк):
- Batman: Arkham Asylum
- Colin McRae: DIRT 2
- Crysis Warhead (ambush)
- Dark Void
- Far Cry 2 (ranch small)
- Lost Planet: Colonies (area1)
- Resident Evil 5 (scene 1)
- Tom Clancy"s H.A.W.X.
- S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (SunShafts)
- Street Fighter 4 (fight 1)
- World in Conflict: Soviet Assault
Игра, в которой производительность замерялась путем загрузки демо сцен:
- Left 4 Dead 2
В данных играх производительность измерялась с помощью утилиты FRAPS v3.0.3 build 10809:
- Avatar
- Bionic Commando
- Borderlands
- Call of Duty: Modern Warfare 2
- Dragon Age: Origins
- Fallout 3: Broken Steel
- Gears of War
- Grand Theft Auto 4
- Mass Effect
- Mirrors Edge
- Need for Speed: SHIFT
- Operation Flashpoint: Dragon Rising
- Overlord 2
- Prototype
- Race Driver: GRID
- Red Faction: Guerrilla
- Risen
- Sacred 2: Ice & Blood
Во всех играх замерялись минимальные и средние значения FPS.
В тестах, в которых отсутствовала возможность замера минимального FPS , это значение измерялось утилитой FRAPS.
VSync при проведении тестов был отключен.
Чтобы избежать ошибок и минимизировать погрешности измерений, все тесты производились по три раза. При вычислении среднего FPS за итоговый результат бралось среднеарифметическое значение результатов всех прогонов. В качестве минимального FPS выбиралось минимальное значение показателя по результатам трех прогонов.
Перейдем непосредственно к тестам.
О новом флагмане 3D-графики компании AMD слухи ходят довольно давно, однако особый интерес пользователи всемирной паутины начали проявлять за несколько недель до официального анонса, в начале сентября. Новостные ленты, форумы и блоги постоянно обновлялись, и земля полнилась слухами о характеристиках новой топ-модели среди 3D-ускорителей. И вот, наконец, настал день официального анонса. Сегодня мы рассмотрим ключевые особенности новинки, поговорим о технологических новшествах и проведём тестирование нового флагмана AMD. Итак, компания AMD положила начало развитию поколения графических чипов семейства Evergreen (вечнозелёные). Для лучшего восприятия пользователями, маркетологи AMD решили отказаться от цифро-буквенных обозначений своих GPU и теперь все графические новинки компании носят собственные имена. Первым представителем нового семейства является чип с кодовым именем Cypress (Кипарис), который должен стать основой флагманских графических ускорителей с одним GPU. Позднее появятся чипы Hemlock (тсуга - американское хвойное дерево), Juniper (можжевельник), Redwood (красное дерево) и Cedar (кедр), которые должны занять все остальные ниши рынка, от недорогих до Ultra Hi-End решений. Таким образом, примерно в течение полугода AMD планирует проводить активную компанию по завоеванию наших с вами предпочтений. Чип Cypress, являющийся основой для AMD Radeon HD 5870, не является всего лишь слегка доработанным RV770 под новой вывеской. Это абсолютно новое решение, значительно переработанное на аппаратном уровне в сравнении с RV770/RV790. Для успешного продвижения новинки на мировом рынке, она должна обладать не только высокой производительностью, но и рядом других, порой не менее важных потребительских характеристик, таких, как функциональность, режимы визуализации повышенного качества и поддержка современных технологий. Давайте посмотрим, насколько инженеры AMD продвинулись вперёд при разработке чипа Cypress и графического ускорителя Radeon HD 5870, построенного на его основе.
Блок-схема GPU Cypress
Отличия AMD Radeon HD 5870 от представителей предыдущего поколения приведены в следующей таблице:| Radeon HD 4870 | Radeon HD 4890 | Radeon HD 5870 | |
| Площадь чипа, кв. мм. | 263 | 263 | 334 |
| Тех. Процесс, нм | 55 | 55 | 40 |
| Кол-во транзисторов, млрд. шт. | 0,956 | 0,959 | 2,15 |
| Частота ядра, МГц | 750 | 850 | 850 |
| Частота памяти, МГц (QDR) | 3600 | 3900 | 4800 |
| Кол-во текстурных блоков | 40 | 40 | 80 |
| Кол-во шейдерных процессоров | 800 | 800 | 1600 |
| Объём памяти, Мб | 512/1024 | 1024 | 1024 |
| Поддерживаемые API | DirectX 10.1 | DirectX 10.1 | DirectX 11 |
| Поддержка Eyefinity | Нет | Нет | Есть |
Очевидно, что новинка от AMD значительно отличается от флагманского ускорителя предыдущего поколения - AMD Radeon HD 4890. Различия между этими решениями заключаются не только в количестве функциональных блоков, но и в поддерживаемых технологиях, о которых мы расскажем чуть подробнее далее.
Поддержка Microsoft DirectX 11
AMD Radeon HD 5870 – первый в мире графический ускоритель с поддержкой всех функций из набора API DirectX 11. Ниже приведена выдержка из слайдов компании AMD, в которых наглядно демонстрируются ключевые отличия DirectX 11 от DirectX 10 и 10.1Стоит отметить, что все решения AMD, поддерживающие DX 11, полностью совместимы с предыдущими версиями DirectX. Итак, давайте разберёмся, что же кардинально новое несет одиннадцатая версия.
Аппаратная тесселяция
Применительно к 3D графике, тесселяция – процесс разбиения изображения на более мелкие формы, например треугольники или четырёхугольники. Применение тесселяции в компьютерных играх обусловлено необходимостью повышения уровня детализации трёхмерных объектов. До появления DirectX 11 и совместимой аппаратуры, применение тесселяции существенно нагружало подсистему памяти и накопители, поскольку требовало передачи огромных объёмов данных. Современный подход к тесселяции должен заметно снизить требования к пропускной способности памяти и дать возможность активно использовать тесселяцию в новейших компьютерных играх. Надо сказать, что блок тесселяции присутствует в графических ускорителях AMD, начиная с Radeon HD 2900XT, однако, к сожалению, его использование в среде DirectX 11 невозможно. Для тесселяции в DirectX 11 используются дополнительные стадии вычислений - Hull Shader (поверхностный шейдер) и Domain Shader (областной, или зональный шейдер), выполнение которых невозможно на ускорителях предыдущих поколений, поэтому имеющийся аппаратный блок тесселяции не пригодился.Кроме очевидных визуальных бонусов, необходимо отметить ещё один приятный факт – масштабируемость. Представим себе модель, данные о которой передаются для обработки GPU, в частности, блоку тесселяции. Этот блок, в зависимости от уровня производительности конкретного GPU, может варьировать количество разбиений объекта для того, чтобы общая производительность оставалась на приемлемом уровне.
Многопоточная визуализация
Уже ни для кого не секрет, что одним из самых действенных методов по увеличению производительности вычислительной техники является одновременная обработка нескольких потоков данных. Самый яркий пример - многоядерные процессоры, которые с недавних пор стали по-настоящему доступными для широких масс потребителей. Теперь настало время задуматься о более эффективном использовании ресурсов современных GPU для ускорения визуализации 3D графики в играх. В то время, как DirectX 10 позволяет передавать команды визуализации лишь из одного потока, в DirectX 11 реализована многопоточная визуализация, которая даёт возможность создавать так называемые дисплейные списки из нескольких потоков и выполнять их из главного потока визуализации.Сжатие текстур
Методы сжатия текстур, реализованные в DirectX 10 и более ранних версиях, не позволяют визуализировать трёхмерные миры с необходимым уровнем качества. Именно поэтому в DirectX 11 разработчики внедрили новые форматы сжатия текстур - BC6 (для работы с HDR текстурами) и BC7 (узкий динамический диапазон RGB или RGBA текстуры). Новые методы позволяют разработчикам игр использовать значительно большие по объёму текстуры, а использование текстур с широким динамическим диапазоном позволит значительно повысить качество картинки.Технология Eyefinity
Над улучшением восприятия компьютерных игр разработчики трудятся уже не один десяток лет. Шлемы виртуальной реальности, виртуальные очки и даже системы управления персонажами при помощи силы мысли - всё это мы уже когда-то проходили. К сожалению, до сих пор ни одно из перечисленных решений не может похвастать массовым спросом. Каждый подход имеет ряд достоинств, которые, к сожалению, не перекрывают недостатков. С выходом Radeon HD 5870 компания AMD предлагает свой вариант расширения границ визуального восприятия компьютерных игр посредством технологии Eyefinity (впрочем, данная технология может с успехом использовать не только в играх). Давайте разберёмся, что именно нам предлагает AMD.Аппаратная часть Eyefinity
Специальный аппаратный комплекс позволяет подключать к одной видеокарте нового поколения до шести мониторов, при этом возможно создавать различные конфигурации подключения. Количество и тип разъёмов на конкретной плате могут отличаться, в зависимости от предпочтений производителя. Перед вами пример расположения мониторов в зависимости от количества и типа решаемых задач. После подключения и размещения дисплеев за дело берутся драйверы видеокарты, которые позволяют тонко настроить рабочее пространство.
Программная часть Eyefinity
После того, как система успешно "опознала" все подключенные устройства вывода изображения, можно приступать к настройке. Новые драйверы Catalyst позволяют выставлять различные режимы работы мониторов, включая стандартные режимы клонирования и расширения рабочего стола на несколько мониторов. Однако главной особенностью Eyefinity является возможность объединения разного количества мониторов в единое рабочее пространство. При этом система работает как будто с одним огромным монитором, но со сверхвысоким разрешением.Технология Eyefinity может работать как с оконными, так и с полноэкранными 3D-приложениями. Причём, по заявлению AMD, для поддержки этой технологии в компьютерных играх не требуется устанавливать какие-либо специализированные патчи или дополнительные драйверы. Всё, что нужно, так это поддержка высоких разрешений в самой игре. Если рассматривать ситуацию в идеале, вот что примерно должно получиться:
При правильной расстановке и грамотном выборе мониторов, в играх с поддержкой высокого разрешения пользователь должен практически полностью погрузиться в игру благодаря работе так называемого бокового зрения. Теоретически, спустя некоторое время, вы должны начать реагировать на движение объектов, находящихся сбоку от вас, практически так же, как и в реальной жизни. Конечно, демонстрационные слайды выглядят впечатляюще и вызывают доверие, однако несколько позже мы обязательно проверим работу Eyefinity в нашей тестовой лаборатории и поделимся с вами своими впечатлениями. Надо сказать, что уже сейчас есть ряд вопросов, о которых стоит задуматься и на которые необходимо обратить внимание, а именно:
- насколько сильно будут мешать рамки мониторов, ведь идеально состыковать изображения не получится даже на самых "тонкостенных" панелях.
- будет ли достаточна производительность AMD Radeon HD 5870 при работе в столь высоких разрешениях, например, 3840x2048 и выше
- действительно ли вопрос совместимости решается исключительно силами драйверов? Или некоторым играм всё же необходимы "заплатки"?
