Тест и обзор: AMD Radeon HD 7970

Опубликовано:

6970-logoAMD решила начать новую битву за господство на рынке GPU. Но сегодня обоим производителям, AMD и Nvidia, приходится сталкиваться с новыми вызовами и работать в новых условиях. В частности, AMD приходится переходить на новую технологию производства 28 нм, да и полностью новую архитектуру GPU, как оказалось. NVIDIA тоже планирует перейти на 28 нм, но только через несколько месяцев, и с новой архитектурой. Но AMD оказалось первой, и в нашей статье мы поговорим о новом поколении GPU в виде AMD Radeon HD 7970.

AMD считает, что игры на ПК ждёт бурное развитие, причём в ближней перспективе - особенно с учётом того, что приставки обновляются довольно долго. А поскольку современные графические движки выигрывают от возможностей передовых видеокарт, то подобное развитие будет только усиливаться. В прошлом году оборот рынка игр для ПК составил 15 млрд. долларов, и к 2013 году ожидается рост до 20 млрд. долларов. И не забывайте о том, что геймеры сегодня предпочитают играть на всё более высоком разрешении. Разрешение 1080p уже стали де-факто стандартом, что подкрепляется и стремительно дешевеющими дисплеями с большой диагональю. Кроме того, AMD фокусируется на более высокой эффективности GPU и на вычислительные возможности GPU. Последняя сфера для AMD сегодня очень важна, поскольку компания желает обойти ограничения, выявленные у GPU архитектуры Cayman.

presentation-25-rs

На данный момент AMD представила только Radeon HD 7970, как можно видеть на слайде, но в линейке Radeon HD 7900 должны вскоре появиться новые видеокарты.

NVIDIA GeForce GTX 570

NVIDIA GeForce GTX 580

AMD Radeon HD 6950 AMD Radeon HD 6970 AMD Radeon HD 7970
GPU GF110 GF110 Cayman PRO Cayman XT Tahiti XT
Техпроцесс 40 нм 40 нм 40 нм 40 нм 28 нм
Количество транзисторов 3 млрд. 3 млрд. 2,6 млрд. 2,6 млрд. 4,3 млрд.
Площадь кристалла 530 мм² 530 мм² 389 мм² 389 мм² 365 мм²
Тактовая частота GPU 732 МГц 772 МГц 800 МГц 880 МГц 925 МГц
Тактовая частота памяти 950 МГц 1000 МГц 1250 МГц 1375 МГц 1375 МГц
Тип памяти GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5
Объём памяти 1280 Мбайт 1536 Мбайт 2048 Мбайт 2048 Мбайт 3072 Мбайт
Ширина шины памяти 320 бит 384 бит 256 бит 256 бит 384 бит
Пропускная способность памяти 152 Гбайт/с 192 Гбайт/с 160 Гбайт/с 176 Гбайт/с 264 Гбайт/с
Модель шейдеров 5.0 5.0 5.0 5.0 5.0
DirectX 11 11 11 11 11.1
Количество потоковых процессоров 480 (1D) 512 (1D) 1408 (352 4D) 1536 (384 4D) 2048 (1D)
Тактовая частота потоковых процессоров 1464 МГц 1544 МГц 800 МГц 880 МГц 925 МГц
Количество текстурных блоков 60 64 88 96 128
Количество ROP 40 48 32 32 32
Максимальное энергопотребление 219 Вт 244 Вт 200 Вт 250 Вт 250 Вт
Минимальное энергопотребление - 30-32 Вт 20 Вт 20 Вт 2,6 Вт
CrossFire/SLI SLI SLI CrossFireX CrossFireX CrossFireX


Видеокарта Radeon HD 7970 базируется на GPU "Tahiti XT", который производится по 28-нм техпроцессу. В общей сложности графический процессор насчитывает 4,3 млрд. транзисторов. Для сравнения, процессоры Intel Sandy Bridge-E (за исключением четырёхъядерных моделей) имеют 2,27 млрд. транзисторов. А предшественник из семейства Cayman Radeon HD 6900 работал с 2,6 млрд. транзисторов. Площадь кристалла составляет 365 мм². Как видим, площадь чуть меньше 389 мм² у GPU "Cayman", которые при этом производятся по 40-нм техпроцессу. GPU GF110 от NVIDIA содержит 3 млрд. транзисторов на площади 530 мм². Большая часть бюджета транзисторов GPU была потрачена на 2048 потоковых процессоров. GPU и потоковые процессоры работают на тактовой частоте 925 МГц. AMD решила сохранить ту же самую память, что и у Radeon HD 6970, то есть GDDR5 на 1375 МГц. Но интерфейс памяти был расширен с 256 бит до 384 бит, что обеспечило увеличение пропускной способности памяти до 264 Гбайт/с. Кроме того, и ёмкость возросла с 2048 Мбайт до 3072 Мбайт. У Radeon HD 7970 работают 128 текстурных блоков и 32 конвейера растровых операций (ROP) - мы получаем прирост текстурных блоков по сравнению с Radeon HD 6970, но количество ROP осталось прежним. AMD указала максимальное энергопотребление для Radeon HD 7970 на уровне 250 Вт, которое также является предельным значением для PowerTune. Типичное энергопотребление видеокарты составляет 210 Вт. У Radeon HD 6970, напомним, максимальное энергопотребление составляло 250 Вт, а типичное под нагрузкой - 190 Вт. Благодаря технологии ZeroCore Power (подробнее о ней чуть ниже) энергопотребление в режиме бездействия не превышает три ватта.

7970-gpuz

GPU-Z 0.5.7, как можно видеть на скриншоте, корректно отображает не все данные AMD Radeon HD 7970. На нашей тестовой системе Socket 1366 интерфейс был указан как PCI Express 3.0 x16, а тактовая частота - 500 МГц. Также приведены некорректные значения для пиксельной и текстурной пропускной способности. Правильные значения: 925 МГц для GPU, 29,6 Гпиксель/с и 118,4 Гтексель/с.


presentation-01-rs

PCI Express 3.0

Первые видеокарты от AMD в семействе "Southern Islands" уже поддерживают PCI Express 3.0. Что касается материнских плат и чипсетов, то только чипсеты Intel Z68 и X79 обеспечивают соответствующие слоты, и многие производители материнских плат уже объявили о поддержке. Стандарт PCI Express 3.0 обеспечивает пропускную способность 1 Гбайт/с на линию в одну сторону, что в два раза превышает возможности стандарта PCI Express 2.0, для которого пропускная способность составляет 500 Мбайт/с. Соответственно, слот PCI Express x16 сможет обеспечить пропускную способность на уровне 16 Гбайт/с против 8 Гбайт/с раньше. Но не следует радоваться: в случае одной видеокарты вы вряд ли заметите прирост производительности. Хотя в конфигурации CrossFire все может измениться.

presentation-02-rspresentation-03-rs

DirectX 11.1

DirectX 11.1 будет поддерживаться в "родном" виде под Windows 8, но под Windows 7 совместимые приложения и игры тоже смогут использовать новые функции. Но от DirectX 11.1 не следует ожидать каких-либо визуальных прорывов, поскольку Microsoft сконцентрировала свои усилия на улучшении производительности и эффективности. Основной акцент был поставлен на поддержку стереоскопического 3D. Поэтому для 3D-дисплеев больше не потребуется проприетарный API производителя.


presentation-04-rs

На слайде можно наблюдать финальные спецификации Radeon HD 7970. Отдел маркетинга AMD посчитал важным подчеркнуть 2048 потоковых процессора, 3 Гбайт памяти GDDR5, 384-битный интерфейс памяти и количество выходов на дисплей.

presentation-05-rs

Печатная плата Radeon HD 7970 составляет в длину 26,5 см, кулер по ширине занимает два слота. Эталонная раскладка по сравнению с Radeon HD 6900 была изменена не так значительно. Мы по-прежнему получаем радиальный вентилятор, который забирает воздух внутри корпуса и выбрасывает его через слотовую заглушку. Вентилятор в данном случае имеет чуть больший диаметр, да и форма лопастей немного изменена. Всё это должно увеличить воздушный поток, а также, как заявляет AMD, и снизить уровень шума. Сам радиатор использует испарительную камеру AMD Vapor Chamber шестого поколения, которая базируется на знакомом принципе охлаждения (фазовый переход из состояния жидкости в пар). Все эти меры должны обеспечить более эффективное охлаждение. На слотовой заглушке присутствуют двухканальный выход DVI, один HDMI и два порта mini-DisplayPort. AMD и партнёры компании по производству видеокарт будут вкладывать в комплект поставки переходник с HDMI-DVI и активный с mini-DisplayPort на DVI.


presentation-06-rspresentation-07-rs

PowerTune:

Вместе с семейством Radeon HD 6900 AMD представила технологию PowerTune. Она с интервалом в считанные миллисекунды измеряет активность разных областей чипа. Энергопотребление больше не оценивается температурой или током и напряжением, применяется более интеллектуальная схема, учитывающая функциональность чипа в практических задачах. Например, некоторые игры и приложения нагружают графический процессор по максимуму, и энергопотребление в них тоже соответствующее. Все экстремальные задачи, подобные специальным утилитам Furmark или OCCT, динамически регулируются PowerTune до приемлемых значений. Вместе с тем для штатной тактовой частоты 925 МГц у чипа Radeon HD 7970 есть определенный запас до уровня максимального энергопотребления 225 Вт. AMD добавила ещё несколько P-состояний, позволяющих достичь более высоких тактовых частот. В среднем диапазоне AMD тоже использовала больше P-состояний, чем у семейства Radeon HD 6900, чтобы GPU мог переключаться между большим количеством уровней частот и напряжений. Кроме того, подобный подход позволит снизить энергопотребление в случае подключения двух или больше дисплеев. Напомним, что рост энергопотребления при подключении двух дисплеев вызвал немало критики у видеокарт предыдущего поколения, которые в остальном оставили весьма хорошее впечатление. И AMD постаралась обеспечить более высокую производительность при меньшем уровне энергопотребления.

presentation-08-rs

Помимо улучшенной производительности новая архитектура обеспечивает и более высокую эффективность. Уже низкое энергопотребление у архитектуры предыдущего поколения было снижено ещё сильнее благодаря ещё одной новой технологии.

presentation-09-rs

ZeroCore Power:

ZeroCore Power выключает GPU полностью в случае отключения монитора. Технология ZeroPower Core не имеет ничего общего с режимом ожидания. В данном случае технология касается полностью активного компьютера, у которого от видеокарты отключен дисплей. AMD пожелала в подобном режиме снизить энергопотребление на 95 процентов по сравнению с обычным режимом бездействия. Видеокарта будет поддерживать только связь по интерфейсу PCI Express, энергопотребление при этом будет составлять уровень в несколько милливатт. Из-за низкого энергопотребления в подобном состоянии будет останавливаться даже вентилятор. Технология ZeroPower Core будет демонстрировать свои преимущества, в первую очередь, в режиме Crossfire. Так, при использовании в системе только одного GPU, оставшиеся видеокарты будут переходить в режим "ZeroPower Core", то есть не будут потреблять дополнительную энергию, да и шуметь тоже.

presentation-10-rs

GPU "Tahiti XT" будет штатно поставляться на частоте 925 МГц, но AMD видит немалый потенциал для разгона, компания обещает частоты 1 ГГц и выше. В соответствующем разделе статьи мы как раз подробнее остановимся на вопросе разгона.


presentation-01-rs

Мы уже упомянули вывод новой архитектуры GPU вместе с линейкой Radeon HD 7000. Разработка архитектуры "Graphics Core Next" (GNC) началась пять лет назад, вскоре после объявления GPU R600, который использовался в семействе Radeon HD 2000 и 3000. По информации AMD, архитектура GNC будет использоваться в ближайшие годы, она призвана заменить старые архитектуры VLIW4 и VLIW5. GNC будет использоваться и в high-end GPU, и в интегрированных экономичных решениях. Чтобы понять причины разработки GNC, нам нужно вернуться к принципам VLIW.

presentation-13-rs

VLIW означает "Very Long Instruction Word" и соответствует структуре команд, в которой последовательное выполнение программы может быть распараллелено разделением команд на мелкие инструкции. Для этой цены необходимо, чтобы компилятор разбивал команды на мелкие инструкции, выполнял их группами, а в конце суммировал результат. Данная работа выполняется аппаратными средствами, но не всегда идеально, поэтому в группы попадают и пустые инструкции. AMD попыталась устранить эту проблему изменением VLIW5 (семейство Radeon HD 6800) на VLIW4 (семейство Radeon HD 6900), но было понятно, что использование подобной архитектуры перспектив не имеет. Кроме того, архитектура VLIW недостаточно эффективна для выполнения вычислений на GPU - а эта область для AMD и NVIDIA стала довольно важной. Причина кроется в том, что данным необходимо пройти через несколько этапов, которые вносят задержки и конфликты регистров (кэш и т.д.).

presentation-12-rs

В GNC используется совершенно иной подход. Самый маленький блок в архитектуре GNC - это "Compute Unit" (CU). Каждый CU, в свою очередь, состоит из четырех векторных процессоров. Эти векторные процессоры составляют вместе четыре блока SIMD (single instruction, multiple data - одна инструкция, много данных), каждый из которых содержит 16 АЛУ. Все вместе вычислительные блоки и составляют 2048 потоковых процессоров у Radeon HD 7970 (32 CU x 4 SIMD x 16 АЛУ).

Для четырех векторных процессоров внутри CPU используются четыре 64-кбайт векторных регистра. Они также используют 64 кбайт локального кэша Local Data Share, который в два раза превышает возможности старой архитектуры. Данный кэш находится посередине между векторными процессорами, чтобы максимально снизить любые задержки. Кроме того, у CU присутствует и скалярный блок "Scalar Unit" с 4-кбайт регистром. Скалярный блок можно рассматривать как своего рода сопроцессор. Есть и планировщик "Scheduler", который равномерно распределяет задачи по блокам SIMD. Есть и дополнительный блок ветвления "Branch unit", который может выставлять приоритеты векторным процессорам в планировщике, соответственно и SIMD.

presentation-19-rs

Ещё одной важной частью GPU являются текстурные блоки. В случае GPU "Tahiti" их используется по четыре на CU, в результате чего у Radeon HD 7970 мы получаем 128 текстурных блоков. На каждый текстурный блок, в свою очередь, приходятся четыре блока запроса текстур "Texture Fetch Load / Store Units", работающие совместно с "родительским" текстурным блоком. Ещё одним компонентом являются блоки растрового вывода "Render Output Units" или конвейеры растровых операций "Raster Operations Pipelines", сокращенно ROP. Их у GPU семейства Radeon HD 7900 "Tahiti" используется по одному на CU. Первый кэш в иерархии L1 используется у каждого CU и составляет 16 кбайт. Данные на CU он может передавать со скоростью 16 Гбайт/с.

presentation-14-rs

Выше по иерархии кэша находится уровень, где на каждые четыре CU присутствует 16 кбайт кэша инструкций (Instruction Cache) и 32 кбайт кэша скалярных данных (Scalar Data Cache). Данные блоки "quad-GCN SIMD" обмениваются данными через кэш L2. Кэш L1 может записывать 64 байт данных за такт в кэш L2. Кэш L2 состоит из нескольких блоков и, в случае "Tahiti", размер составляет до 786 кбайт. Блок кэша всегда подключается через 64-битный интерфейс к графической памяти. Видеопамять играет важную роль в вычислительной производительности, да и в игровой производительности тоже. По 384-битному интерфейсу данных графический процессор AMD может передавать данные со скоростью до 264 Гбайт/с, что является серьёзным приростом по сравнению с предшественником (до 176 Гбайт/с у AMD Radeon HD 6970) и конкурентом. Память GDDR5 у NVIDIA GeForce GTX 580 работает на меньших тактовых частотах, и при идентичном с AMD Radeon HD 7970 интерфейсе даёт всего до 192 Гбайт/с. Так что по пропускной способности памяти новинка AMD находится в лидерах.


presentation-16-rs

У линейки Radeon HD 7000 используется движок тесселяции девятого поколения. В движке улучшилось повторное использование данных вершин, была оптимизирована буферизация данных, а также и система кэширования параметров.

presentation-20-rs

В результате движок тесселяции 9 поколения оказывается вплоть до четырех раз быстрее восьмого поколения в семействе Radeon HD 6900. Повышенная производительность будет особенно заметна на высоких уровнях тесселяции (15 и выше). Конечно, выигрыш вы получите только в играх и приложениях, которые используют тесселяцию.

presentation-17-rs

За последние несколько лет Nvidia серьёзно продвинулась в деле использования своих GPU для вычислений. Во-первых, повлияла отличная поддержка со стороны Nvidia, а во вторых и то, что архитектура Fermi была изначально нацелена на вычисления.

AMD прекрасно это осознает, и мы получили достойный ответ вместе с архитектурой "Southern Islands". Помимо уже рассмотренных фундаментальных улучшений архитектуры GCN, AMD ориентировала и другие компоненты GPU на вычисления. Так, в любом GPU "Tahiti" вы обнаружите два движка ACE (Asynchronous Compute Engine). Они работают независимо друг от друга, параллельно с GCP (Graphics Command Processor). Роль двух ACE заключается в максимально эффективном распределении математических операций. Два движка DMA (Direct Memory Access) обеспечивают прямой доступ к памяти без использования CPU. Два движка DMA напрямую связываются с кэшем L2 и двумя ACE. Поэтому данные для расчётов могут предоставляться вычислительным движкам намного быстрее. AMD утверждает о том, что может нагрузить шину PCI Express с пропускной способностью 16 Гбайт/с в обоих направлениях.

presentation-18-rs

AMD указывает производительность на уровне 4,5 терафлопов при работе с операциями с плавающей запятой с одинарной точностью. Что касается двойной точности, то GPU "Tahiti" даёт вычислительную производительность 947 GFLOPS. Для сравнения, у GPU GF110 вычислительная производительность составляет 1,58 терафлопа с одинарной точностью. а GPU Cayman XT давал 2,7 терафлопа с одинарной точностью и 675 GFOPS с двойной точностью. Но всё это, конечно, теоретические показатели, которые не имеют никакого значения, если экосистема не оптимизирована под архитектуру. AMD также обеспечивает поддержку ECC для памяти DRAM и SRAM. Кроме того, чипы "Southern Islands" будут с самого начала поддерживать OpenCL 1.2, DirectCompute 11.1 и C++ AMP. Поэтому в ближайшем времени на рынке можно ожидать появление профессиональных видеокарт FirePro, ориентированных на вычисления.


presentation-21-rs

Немаловажно отметить и поддержку частично резидентных текстур "Partially Resident Textures" (PRT). Эта технология превращает память на видеокарте в своего рода кэш-память. В результате можно передавать данные в оперативную память и из памяти в потоковом виде, что позволяет использовать очень крупные текстуры. Например, возможно использование текстур размером до 32 Тбайт (16 кбайт x 16 кбайт x 8 кбайт x 128 бит), да и вычислительная производительность от этой технологии только увеличивается.

presentation-28-rspresentation-29-rs

При использовании PRT текстура разделяется на фиксированные блоки. Конечно, однородная заливка цветом требует меньше информации, чем переход цвета или формы. Поэтому на текстуре определяется, какие области размером 64 кбайт требуют текстур более высокого разрешения. И в графической памяти хранятся уже не текстуры высокого разрешения полностью, а только нужные области текстур в высоком разрешении.

presentation-30-rs

AMD показала демонстрацию в реальном времени, которая раскрывала возможности технологии. Ниже мы привели видеоролик, снятый во время демонстрации.

 

 

AMD пообещала, что демонстрация будет вскоре доступна для свободного скачивания.

 

 


presentation-22-rs

С объявлением GPU "Barts" и позднее "Cayman" AMD получила немало критики за оптимизацию качества анизотропной фильтрации. И нам приходилось изменять низкую стандартную настройку до настройки с улучшенным качеством (Quality), и только затем выполнять сравнение производительности. Данный шаг приводил к тому, что производительность линейки Radeon HD 6800 и 6900 снижалась примерно на пять процентов. Но AMD решила сделать шаг в правильном направлении и объявила о новом алгоритме анизотропной фильтрации. Он изменил вес при расчете фильтра, что значительно улучшает качество фильтрации. Наши первые впечатления подтвердили данное изменение, и в будущем мы вернемся к настройкам по умолчанию при тестировании линейки Radeon HD 7900. AMD активирует новый алгоритм фильтрации автоматически, падения производительности произойти не должно.

AFTester-rs

Мы использовали AF-Tester, а также оценивали качество картинки в играх. Вы можете сравнить оптимальное представление (справа) с выходом видеокарты после фильтрации (слева). Поскольку скриншот не может передать артефактов фильтрации, мы сняли видеоролик, который сравнивает качество фильтрации в различных режимах с AMD Radeon HD 6970.

 

 

Если вы хотите скачать видео, то это можно сделать по следующей ссылке..


presentation23-rs

Новое "железо" часто сопровождается новыми программными функциями. И одна из них как раз касается следующего поколения технологии Eyefinity. В случае Eyefinity 2.0 стало возможным не только выводить картинку на площадь до шести дисплеев, но и активировать при этом HD3D. Интерфейс HDMI обеспечивает поддержку спецификации HDMI 1.4a, то есть может выводить 3D-контент в режиме 1080p с частотой 60 Гц на каждый глаз. Данная функция вместе с выходами DisplayPort позволяет подключать 4K-дисплеи в будущем.

presentation-24-rs

Кроме того, Eyefinity 2.0 может подавать до трёх разных звуковых потоков на три разных дисплея. Поддержка DDMA (Discrete Multi-Point Digital Audio) возможна, конечно, только через HDMI и DisplayPort. Поддержка Eyefinity 2.0 была объявлена с последними драйверами Catalyst 11.12. Однако поддержки CrossFire в драйверах все равно нет, она была отложена до Catalyst 12.1. А версия Catalyst Version 12.2 добавляет поддержку разрешений 2400x600, 3840x720 или 5760x1200 пикселей. Кроме того, панель задач можно прикреплять к любому дисплею, а не только к правому.


presentation-26-rs

С линейкой Radeon HD 7900 AMD также представила третье поколение UVD (Universal Video Decoder). Блок обеспечивает одновременное декодирование нескольких потоков и имеет два режима.

presentation-27-rs

В полном режиме декодирование выполняется в AMD VCE (Video Codec Engine), который адаптируется к требуемой производительности декодирования. Блок обеспечивает быстрое и адаптивное декодирование с низким энергопотреблением. В гибридном режиме VCE может одновременно декодировать несколько потоков одновременно. Режим будет полезен, например, для HTPC, к которому подключен дисплей для рабочих приложений, а также телевизор в гостиной комнате. Но гибридный режим будет доступен только на high-end видеокартах в новой линейке.


7970-01-rs

Как можно видеть по первым фотографиям, у видеокарты AMD Radeon HD 7970 изменился внешний вид. И первые розничные модели будут выпускаться такими же. Но базовый принцип не изменился: AMD использовала вентилятор-центрифугу в задней части видеокарты, который продувает холодный воздух в направлении слотовой заглушки. Если раньше AMD использовала матовую чёрную отделку с красными элементами, то теперь перешла на глянцевый чёрный пластик.

7970-01-rs

Печатная плата Radeon HD 7970 составляет 26,5 см по длине. Радиатор выступает ещё на несколько миллиметров, поэтому для видеокарты лучше принять длину 27,5 см. В отличие от Radeon HD 6970, AMD решила отказаться от задней пластины.

7970-01-rs

Немного модифицированные лопасти вентилятора должны увеличить объём продуваемого воздуха при прежней скорости, да и уровень шума должен немного снизиться.

7970-01-rs

Питание предоставляется через слот PCI Express в размере до 75 Вт, а также через 6- и 8-контактные разъемы дополнительного питания, каждый из которых обеспечивает до 75 или 150 Вт, соответственно. Максимальное энергопотребление видеокарты AMD Radeon HD 7970 составляет до 250 Вт, но теоретически на видеокарту можно подавать до 300 Вт.

7970-06-rs7970-07-rs

Благодаря двум разъёмам CrossFire вы можете объединять до четырёх видеокарт Radeon HD 7970 в конфигурацию CrossFireX. В скором времени мы надеемся получить вторую видеокарту в нашу тестовую лабораторию, чтобы провести соответствующие тесты.

На фотографиях также можно заметить тумблер переключения BIOS, благодаря которому вы можете выбирать один из чипов BIOS. Основной BIOS защищен от записи и не может быть изменен. Но во второй чип BIOS вы можете прошить свою версию.


7970-01-rs

AMD решила не использовать заднюю панель, но для охлаждения GPU использовала уже знакомый мощный кулер.

7970-01-rs

На слотовой заглушке можно заметить упомянутые выше разъемы. Вы получите один двухканальный DVI и один HDMI, а также два mini-DisplayPort. AMD и партнёры по производству видеокарт также вкладывают в комплект поставки переходники HDMI-DVI и активный с mini-DisplayPort на DVI.

7970-01-rs

Видеокарты AMD Radeon HD 6970 (сверху) и Radeon HD 7970 (снизу) в прямом сравнении. Габариты печатной платы и видеокарты идентичны.

7970-12-rs7970-13-rs

Чуть более крупный радиальный вентилятор заметен только при прямом сравнении. Но изменился не диаметр, а размер лопастей.

На задней стороне видеокарты (в корпусе обращена вперёд) AMD предусмотрела два небольших отверстия для выброса горячего воздуха. В случае Radeon HD 6970 дизайн на данном участке используется закрытый.


7970-01-rs

Если сравнивать кулер Radeon HD 6970 с новой моделью Radeon HD 7970, то отличия кроются только в деталях. AMD использует испарительную камеру AMD Vapor Chamber 6-го поколения, которая по форме не отличается от предыдущей модели. Как можно видеть на фотографии, чипы памяти тоже охлаждаются.

7970-01-rs

Весь кулер закрыт чёрной пластиной за исключением области около испарительной камеры Vapor Chamber и вентилятора. Как можно видеть на иллюстрации, горячий воздух выбрасывается через слотовую заглушку наружу, а также и вперед корпуса.

7970-01-rs

На фотографии приведена видеокарта Radeon HD 7970 со снятым кулером, что открывает хороший вид на печатную плату. В правой части можно видеть компоненты стабилизатора напряжения. Ближе к центру находится GPU, обрамлённый чипами памяти. В левой части находятся компоненты платы и заглушка ввода/вывода.

7970-01-rs

GPU "Tahiti" защищён рамкой, призванной распределить неравномерное давление кулера. На самом GPU нет какой-либо маркировки. 12 чипов памяти по 256 Мбайт каждый расположены вокруг GPU.


7970-01-rs

На фотографии приведён детальный вид системы питания видеокарты. AMD не поскупилась на мощные компоненты, но многочисленные производители вскоре должны представить модифицированные версии.

7970-01-rs

На приближенной фотографии GPU нет каких-либо маркировок. Только внутреннее название продукта "1146" и напоминание о том, что перед нами инженерный образец.

7970-01-rs

Память GDDR5 используется та же самая, что и у видеокарты Radeon HD 6970. Чипы произведены Hynix.

7970-01-rs

Для управления стабилизаторами напряжения AMD установила чип Chil 8228G. Кроме того, у стабилизаторов напряжения присутствует интерфейс I2C, обеспечивающий управление и мониторинг до восьми фаз.


Для данного теста мы немного изменили нашу конфигурацию, не только обновив драйверы, но и установив новое "железо". Мы разогнали процессор Intel Core i7 Extreme 965 с частоты 3,2 ГГц до 3,875 ГГц, чтобы максимально устранить ограничения по производительности CPU. Мы использовали следующие компоненты.

Тестовая конфигурация
Процессор Intel Core i7 Extreme 965 3,2 ГГц, разогнан до 3,875 ГГц
Материнская плата ASUS P6T6 WS Revolution
Оперативная память Corsair XMS3 Dominator 4 Гбайт PC3-12800U CL 7-7-7-20
Жёсткий диск Seagate Barracuda 7200.11 320 Гбайт
Блок питания Corsair HX1000
Операционная система Windows 7 64 Bit
Видеокарты
NVIDIA NVIDIA GeForce GTX 590 (608/1215/854 МГц, 3072 Мбайт - 1536 Мбайт эффективное значение)
NVIDIA GeForce GTX 580 (772/1544/1000 МГц, 1536 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 570 (732/1464/950 МГц, 1280 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 560 Ti 448 Cores (732/1464/950 МГц, 1280 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 560 Ti (820/1640/1000 МГц, 1024 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTS 550 Ti (900/1800/1026 МГц, 1024 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 480 (700/1401/924 МГц, 1536 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 470 (608/1215/838 МГц, 1280 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 465 (608/1215/802 МГц, 1024 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTX 460 (675/1350/900 МГЦ, 1024 Мбайт)
NVIDIA GeForce GTS 450 (783/1566/902 МГц, 1024 Мбайт)
AMD AMD Radeon HD 7970 (925/925/1375 МГц, 3072 Мбайт)
AMD Radeon HD 6990 (830/830/1250 МГц, 4096 MB - 2048 Мбайт эффективное значение)
AMD Radeon HD 6970 (880/880/1375 МГц, 2048 Мбайт)
AMD Radeon HD 6950 (800/800/1200 МГц, 2048 Мбайт)
AMD Radeon HD 6870 (900/900/1050 МГц, 1024 Мбайт)
AMD Radeon HD 6850 (775/775/1000 МГц, 1024 Мбайт)
AMD Radeon HD 5970 (725/725/1000 МГц, 2048 Мбайт - 1024 Мбайт эффективное значение)
AMD Radeon HD 5870 (850/850/1200 МГц, 1024 Мбайт)
AMD Radeon HD 5850 (725/725/1000 МГц, 1024 Мбайт)
AMD Radeon HD 5830 (800/800/1000 МГц, 1024 Мбайт)
Драйверы:
NVIDIA

GeForce 285.76

AMD AMD Catalyst 11.12 (8.921.2-111215a-130438E-ATI)

Настройки драйверов NVIDIA:

Текстурные настройки AMD:

Ниже приведены настройки тестов, использованных нами:

Futuremark 3DMark Vantage (PhysX выключен):

Futuremark 3DMark 11:

Resident Evil 5 (Motion Blur - да, Shadow Detail - High, Texture Detail - High, Overall Quality - High):

H.A.W.X. 2 (DirectX 11, все High или включены):

Far Cry 2 (DirectX 10, Performance - Very High, Overall Quality - Optimal, все остальное High):

Unigine Heaven 2.1 (DirectX 11, Shader - High, Tesselation - Normal):

Metro 2033 (DirectX 11, Quality - High, DOF - да, PhysX - выключен):

Mafia II (Все настройки High или включены, без APEX PhysX):

Anno 1404 (Все включено или High, старт кампании, первые 60 секунд):

Crysis Warhead (DirectX 10, Enthusiast, Frost Flythrough):

Настройки игр:

 

 


Давайте перейдем к результатам тестов:

mess1

AMD указывает теоретическое энергопотребление 2,6 Вт в режиме бездействия для Radeon HD 7970. Мы получили уровень 145,2 Вт для системы, то есть на шесть ватт ниже Radeon HD 6970. Поэтому у нас нет возможности подтвердить заявление AMD, но мы можем утверждать, что Radeon HD 7970 является самой экономичной high-end видеокартой из всех, имеющихся в нашей лаборатории. Конечно, касается это режима бездействия Windows.

mess1

Под нагрузкой AMD тоже пообещала снизить энергопотребление, увеличив вместе с тем производительность. И по энергопотреблению Radeon HD 7970 действительно радует. Мы получили для всей системы энергопотребление меньше 400 Вт, что на 25 Вт ниже Radeon HD 6970, и до GeForce GTX 580 запас довольно приличный.

mess1

Даже с эталонной системой охлаждения производитель постарался на славу, и в режиме бездействия температура AMD Radeon HD 7970 очень низкая - 42 °C.

mess1

Под нагрузкой ситуация оказывается иной. Особенно сильно нагреваются видеокарты с двумя GPU, как можно видеть на диаграмме. Видеокарта Radeon HD 7970 нагревается до той же температуры 85 °C, что и прямая предшественница, хотя и работает на градус холоднее конкурентов Nvidia. Температура 85 °C нам кажется вполне комфортной, поскольку только при уровне выше 95 °C мы начинаем задумываться о сроке службы видеокарты.

mess1

В режиме бездействия уровень шума составляет 51,2 дБ(А), и Radeon HD 7970 по результатам находится где-то посередине. Только видеокарты с двумя GPU негативно выделяются на общем фоне.

mess1

Конечно, не менее важен и уровень шума под нагрузкой. Мы получили значение 57,8 дБ(А), то есть Radeon HD 7970 работает заметно тише Radeon HD 6970 с уровнем 61 дБ(А) и GeForce GTX 580 со значением 58,5 дБ(А). В целом, система охлаждения оставляет весьма позитивное впечатление.


Futuremark 3DMark Vantage является первым тестом в популярном семействе, опирающемся на API Microsoft DirectX 10. И данный тест действительно позволяет раскрыть весь потенциал нового графического интерфейса. 3DMark Vantage измеряет, в основном, графическую производительность системы. Чтобы вы смогли насладиться всей красотой без каких-либо ограничений, вам потребуется high-end система с мощным CPU.


vantage1

vantage1

vantage1


Мы добавили в наши тесты последнее поколение 3DMark. 3DMark 11 является первым тестом, полностью ориентированным на DirectX 11, от разработчика Futuremark. Именно по этой причине тест интенсивно использует тесселяцию, глубину поля резкости, объёмное освещение и DirectCompute. Вполне логичным кажется требование по наличию многоядерного процессора с количеством ядер не меньше четырёх.

3dmark11_2_rs 3dmark11_1_rs
3dmark11_4_rs 3dmark11_3_rs

3dmark1

3dmark1

3dmark1


Последняя игра в семействе жанра ужастиков Resident Evil вышла не только для различных приставок, но и для ПК. В неё встроены тестовые прогоны, которые позволяют проверить производительность видеокарт в динамичном "зомбятнике". Мы выбрали второй тестовый прогон, поскольку он намного короче.

ResidentEvil1_rs ResidentEvil2_rs
ResidentEvil3_rs ResidentEvil4_rs

resi1

resi1

resi1


Far Cry 2 является шутером от первого лица собственной разработки Ubisoft. Перед нами уже вторая версия легендарной игры (ставшей уже классической) на собственном движке Dunia Engine. Он реализует динамически меняющуюся погоду, смену дня и ночи, а также растительность, тоже в динамике. Игра можно задействовать многоядерные процессоры, поддерживает DirectX 9 и 10, а также содержит встроенную функцию теста с многочисленными опциями конфигурации.


far1

far1

far1

far1

far1

far1


Разработчиков Crysis можно поблагодарить за то, что их игра стала тестом де-факто графических возможностей ПК. Движок Cry Engine всегда отличался тем, что мог "поставить на колени" даже новейшие high-end системы. Именно по этой причине для наших тестов мы взяли дополнение Crysis Warhead. Мы запускали Crysis в режиме DirectX 10 с максимальным уровнем детализации.

Crysis1_rs Crysis2_rs
Crysis3_rs Crysis4_rs

crysis1

crysis1

crysis1


Для тестов мы взяли продолжение известной стратегии, получившей немало наград, под названием Anno 1404. Игра вышла в 2009 году от издателя Ubisoft, и в ней геймеру вновь предстоит исследовать Восток в XV веке. Новая версия игры стала ещё ближе к идеалу по графике. Все строения отображаются ещё более детально, морская вода движется ещё более реалистично, флорой и фауной можно любоваться. Вы можете слышать, как работают мельницы, повсюду летают птицы, а огонь приводит к появлению большого количества дыма. В распоряжении игрока оказывается больше островов, чем раньше, на которых он может развивать мощную цивилизацию и открывать новые технологии. Если выкрутить уровень детализации и эффекты на максимум, то Anno 1404 способна довольно серьёзно нагрузить систему.

Anno1404_4_rs Anno1404_3_rs
Anno1404_2_rs Anno1404_1_rs

anno1

anno1

anno1


Unigine Heaven 2.1 присутствует довольно много изменений по сравнению с предшествующей версией. Среди них есть и принудительное использование тесселяции. Кроме того, были добавлены и объекты, на которых заметно наложение новых эффектов. Отметим наличие динамических источников света, а также и расчет флагов с учетом физики.

unigine2_1_rs unigine2_2_rs
unigine2_3_rs unigine2_4_rs

Скачать тест Unigine Heaven 2.1 вы можете бесплатно на сайте www.unigine.com.

uni1

uni1

uni1

uni1

uni1

uni1


Враждебное окружение, радиация, мутанты и наёмники - все эти элементы бывший разработчик игры S.T.A.L.K.E.R. 4A Games Studios перенёс и во вселенную Metro 2033. В 2013 году человечество вновь погрязло в войне и почти что уничтожило всё живое ядерными бомбардировками. Небольшие группы выживших спустились в московское метро, чтобы укрыться. К сожалению, подземку заселили не только они, поэтому выжившим придётся сражаться с тварями, привыкшими к токсичным условиям. Причём цель этих тварей заключается в уничтожении оставшихся людей! В игре вы можете использовать как грубую силу, так и хитроумную тактику, но вам придётся нелегко. Как и в случае дебютной игры, разработчики смогли "поставить на колени" даже самые современные видеокарты.

Metro_1_rs Metro_2_rs
Metro_3_rs Metro_4_rs

metro1

metro1

metro1


Во второй версии аркадного симулятора миссии были заметно улучшены, как и графический движок, который теперь научился в значительной мере задействовать тесселяцию. Геймер же может оттачивать все элементы современного воздушного боя. В игре часто требуется проникнуть в зону противника незамеченным, нанести смертельный удар, после чего исчезнуть ещё до того, как враг успеет отреагировать. В игре используются самые современные технологии, ослабляющие врага с расстояния, после чего его можно добить в ближнем бою. Добавим к этому ночные миссии, возможность дозаправки в воздухе и другие задачи, которые придется выполнять геймеру-пилоту.

HAWX2_1_rs HAWX2_2_rs
HAWX2_3_rs HAWX2_4_rs

hawx1

hawx1

hawx1

hawx1

hawx1

hawx1


Разработчик 2K Czech, создавший оригинальную игру Mafia, недавно выпустил вторую версию, которая оказалась вполне достойным продолжателем дела. Геймер погружается в мир 40-х и 50-х годов прошлого века, воссозданный с любовью к деталям. Игроку доступны около 50 машин, у каждой из которых свои особенности и свой стиль вождения. Исследование игрового мира выполняется под музыку Buddy Holly и Dean Martin, разработчики добавили в игру больше 120 лицензированных мелодий 40-х и 50-х годов XX века, которые приятно льются из автомобильного радиоприёмника.

Mafia4_rs Mafia3_rs
Mafia2_rs Mafia1_rs

mafia1

mafia1

mafia1

mafia1

mafia1

mafia1


verlauf-1-rs

Первый график fps был получен на игре Alien vs. Predator в разрешении 2560x1600 со сглаживанием 8xAA и анизотропной фильтрацией 16xAF. По графику хорошо видно, что AMD Radeon HD 7970 находится между видеокартами с двумя GPU (ATI Radeon HD 6990 и NVIDIA GeForce GTX 590) и "старыми" видеокартами с одним GPU (ATI Radeon HD 6970 и NVIDIA GeForce GTX 580). Обратите внимание, что довольно часто производительность приближается к уровню GeForce GTX 590.

verlauf-2-rs

В Battlefield Bad Company 2 мы получаем явное разбиение на две категории. Карты с двумя GPU вырываются вперед, и у AMD Radeon HD 7970 нет никаких шансов. Новинка AMD обгоняет только Radeon HD 6970 и 6950. Даже NVIDIA GeForce GTX 580 смогла выжать на несколько fps больше.

verlauf-3-rs

Игра Call of Duty Black Ops интересна падением частоты кадров на середине тестовой сцены. С ним возникают трудности у всех видеокарт, особенно у моделей с двумя GPU. Очевидно, что видеопамять играет важную роль в данной игре - у AMD Radeon HD 7970 проблем с плавной игрой не наблюдается, частота кадров остаётся довольно стабильной.

verlauf-4-rs

Расстановка сил в игре Metro 2033 оказывается знакомой. Видеокарты с двумя GPU явно находятся в лидерах, а AMD Radeon HD 7970 располагается посередине между ними и видеокартами предыдущего поколения от AMD и NVIDIA.


Во многих тестах можно видеть выигрыш от видеокарты AMD Radeon HD 7970, особенно в высоких разрешениях и с высокими настройками качества. В подобном режиме 3 Гбайт видеопамяти должны показать свой потенциал. Некоторые производители выпустили версии GeForce GTX 580 с 3 Гбайт памяти на рынок, и мы бы хотели сравнить данную модель в некоторых тестах с Radeon HD 7970.

3gb-1

3gb-1

3gb-3

3gb-4

Видеокарта GeForce GTX 580 с 3 Гбайт памяти может выделиться по сравнению со стандартной моделью, оснащенной 1536 Мбайт, только в высоких разрешениях, что мы уже демонстрировали в тестах несколько месяцев назад. Но, как можно видеть по результатам выше, играет роль не только объём видеопамяти, поскольку Radeon HD 7970 всё равно заметно обгоняет GeForce GTX 580 с теми же 3 Гбайт памяти, хотя расстояние и несколько сократилось.

Конечно, мы с нетерпением будем ждать ответа NVIDIA на Radeon HD 7970, которая тоже должна удвоить объём памяти. Вместе с новой архитектурой мы должны получить весьма интересную модель в высоких разрешениях.


AMD обещает потенциал разгона до 1 ГГц и выше. Мы попытались разогнать наш экземпляр Radeon HD 7970 до максимума. Мы использовали утилиту Overdrive в драйвере Catalyst, поскольку на момент тестирования ни одна другая программа не могла корректно поднимать частоты GPU и памяти. Конечно, это ограничило нас пределом 1125 МГц по частоте GPU и 1575 МГц по памяти, но оба значения превышают реалистичные возможности воздушного охлаждения.

overdrive-rs

Так как у нас не было возможности подъёма напряжения, то мы просто выполнили поиск максимально возможной тактовой частоты GPU и памяти, пока сохранялась стабильная работа. У нас получилось достичь частоты GPU 1045 МГц и памяти 1400 МГц. Мы могли выставлять и более высокую частоту GPU, но тогда включалась утилита Powertune, которая не позволяла достичь более высокой производительности из-за активации троттлинга, сбрасывавшего частоту.

В тестах мы получили примерно такие результаты:

oc1

oc1

oc1

oc1

С увеличением тактовой частоты примерно на 13 процентов мы получили более высокую производительность на 11-14 процентов. Конечно, подъём тактовой частоты привёл к росту энергопотребления, температуры и уровня шума.

oc1

oc1

oc1


AMD пришлось столкнуться с двумя проблемами. С одной стороны, компания поняла, что архитектура VLIW уже отжила своё. Она не соответствовала будущим потребностям, особенно это было хорошо видно по ограничениям, связанным с вычислениями на GPU. С другой стороны, техпроцесс 40 нм тоже стал демонстрировать свои пределы. Сегодня AMD смогла заменить не только архитектуру, но, в сотрудничестве с TSMC, и техпроцесс. Это тоже не так просто, и Intel уже довольно давно применяет подход Tick-Tock (то есть в первый шаг меняет архитектуру, а только во второй - техпроцесс. В третий - снова архитектуру, в четвертый - техпроцесс и так далее). Такой же подход изначально планировался и для перевода архитектуры VLIW4 на меньший техпроцесс, но жизнь распорядилась иначе.

AMD решила выбрать новую архитектуру GCN, которая уже неплохо показала себя с самого начала, но проявиться в полной мере она должна в ближайшие месяцы. 2048 потоковых процессоров кажется просто гигантским количеством по сравнению с 512 у GPU GF110 от NVIDIA. Даже у "Cayman XT", который использовался в AMD Radeon HD 6970, содержалось 1536 потоковых процессоров. Возможно, именно благодаря сложности GPU "Tahiti" мы получили рекордное количество 4 312 711 873 транзисторов, которые благодаря 28-нм техпроцессу размещаются на площади кристалла 365 мм². Убедительными показались нам и новые функции, такие как ZeroCore Power. Другие функции, подобные PCI Express 3.0 и DirectX 11.1, явно ориентированы на будущее - им ещё предстоит показать себя.

{jphoto image=18931}

Наши тесты наглядно показали, как 28-нм техпроцесс и новая архитектура повлияли на производительность. В синтетических тестах Radeon HD 7970 оказывается на 15-45 процентов быстрее, чем GeForce GTX 580. По сравнению с Radeon HD 6970 отрыв составляет от 30 до 65 процентов. По 3 Гбайт установленной памяти можно сделать вывод, что видеокарта Radeon HD 7970 нацелена на высокие разрешения. И в тестах мы наглядно видим подтверждение. В разрешении 1680x1050 прирост производительности со сглаживанием 4X и 8X составляет до 20 процентов по сравнению с GeForce GTX 580, Radeon HD 6970 уступает новому поколению на 25-30 процентов. В разрешении 1920x1200 пикселей мы получаем отрыв от 20 до 30 процентов от конкурента Nvidia, а разница между результатами Radeon HD 6970 оказывается ещё выше. Но сильнее всего новинка показывает себя в разрешении 2560x1600. Мы видим, что Radeon HD 7970 на 30-40 процентов обгоняет GeForce GTX 580, а по сравнению с Radeon HD 6970 разница увеличивается выше уровне 50 процентов.

Radeon HD 7970 хорошо себя показывает, особенно в высоких разрешениях. В тесте Unigine Heaven мы также получили намного более высокую производительность тесселяции, но польза от неё сильно зависит от игры или теста.

7970-aggro

Новая видеокарта не только обеспечила существенный прирост по производительности, но приятно порадовала по эффективности энергопотребления. Технология ZeroCore Power позволяет достичь намного меньшего уровня энергопотребления в режиме бездействия. Конечно, для её срабатывания необходимо отключать дисплей. После работы на компьютере или игровой сборке эту операцию вполне можно сделать, чтобы оставить в фоне на ночь, например, программу скачивания или торренты. Да и теоретически максимальное энергопотребление тоже было снижено - и наши тесты, опять же, смогли подтвердить этот шаг на практике. Что касается температур и уровня шума вентилятора, то особой разницы мы не заметили. И в этом отношении у производителей видеокарт остаётся полная свобода действий по выбору собственных решений охлаждения, которые смогут справиться со своей работой ещё более эффективно.

Нас приятно обрадовал и потенциал разгона. Графический процессор штатно работает на частоте 925 МГц, но мы смогли без особых проблем разогнать GPU до 1045 МГц. Без поддержки специализированных утилит разгона подобный результат можно назвать вполне достойным. Опять же, мы ожидаем, что видеокарты производителей-партнёров AMD смогут предложить эффективный заводской разгон и другие интересные особенности дизайна.

AMD называет рекомендованную розничную цену 499 евро для Radeon HD 7970 (18 700 руб. в России), хотя видеокарта Radeon HD 6970 продаётся по цене 280 евро (10 200 руб. в России), а Radeon HD 6990 - по цене 550-580 евро (22 500 руб. в России). Что касается конкурентов, то за NVIDIA GeForce GTX 580 вам придется отдать 370 евро (14 700 руб. в России), а за GeForce GTX 590 - 630 евро (24 200 руб. в России). Если сравнивать с GeForce GTX 580, то цена кажется довольно высокой. То же самое касается и сравнения с Radeon HD 6970. Видеокарты Radeon HD 7970 появятся в продаже после 9 января 2012.

Преимущества AMD Radeon HD 7970:

Недостатки AMD Radeon HD 7970:

Ближайшие недели обещают быть интересными многим. Во-первых, вы ожидаем появления второй модели Radeon HD 7900 в нашей лаборатории, возможно, также и розничных видеокарт Radeon HD 7970 с модифицированным радиатором. Хотя о Radeon HD 7990 пока ходят лишь слухи, намёки в презентациях AMD есть. Да и NVIDIA через некоторое время ответит на линейку Radeon. Скорее всего, на CeBIT будут показаны новые модели среднего и верхнего диапазонов на архитектуре "Kepler", но на рынке они могут появиться не раньше второй половины 2012 года.

excellent_award

Благодаря новой архитектуре GPU и соответствующей высокой производительности, мы присуждаем AMD Radeon HD 7970 нашу награду "Отличное железо".

Дополнительные ссылки: