Обзор AMD Radeon R9 Fury X 4GB | Введение
AMD нередко нагнетает ажиотаж среди поклонников перед важными премьерами. Мы видели немало роликов с подробностями о флагманской видеокарте Radeon R9 Fury X 4GB, и теперь пришло время узнать, оправданы ли затраты на рекламу. Достаточно ли сложного GPU, инновационной технологии памяти и водяного охлаждения с замкнутым циклом для того чтобы обойти по производительности эффективную архитектуру Maxwell в видеокарте Nvidia
Последняя модель видеокарты AMD в сегменте ultra-high-end появилась более года назад.
Секрет успеха AMD заключался в жидкостной системе охлаждения с замкнутым циклом. Большой радиатор и 120-миллиметровый вентилятор, располагаясь на задней панели ПК, эффективно отводили лишнее тепло. Такая система охлаждения не шумела и при этом обеспечивала достаточно высокую эффективность для разгона мощных процессоров по сравнению с эталонной
Но что самое приятное, видеокарта появилась по цене $1500 - половина цены Nvidia GeForce GTX Titan Z, которая занимала три слота расширения и требовала значительного снижения частотных характеристик, чтобы работать на воздушном охлаждении.
Естественно, мы восхищались
Технические характеристики
AMD Radeon R9 Fury X | Radeon R9 290X | GeForce GTX 980 Ti | GeForce GTX 980 | |
Лучшая цена в США, $ | 390 | 660 | 500 | |
Лучшая цена в РФ, руб. | 19340 | 41070 | 28470 | |
Техпроцесс | 28 нм | 28 нм | 28 нм | 28 нм |
Кол-во транзисторов, млрд. | 8,9 | 6,2 | 8 | 5,2 |
Кол-во шейдерных ядер | 4096 | 2816 | 2816 | 2048 |
Блоки текстур | 256 | 179 | 176 | 128 |
Скорость текстурирования, Гтекс/с | 268,6 | 176 | 176 | 172,8 |
Блоки растеризации | 64 | 64 | 96 | 64 |
Скорость прорисовкки пикселей, Гпикс/с | 67,2 | 64 | 96 | 72 |
Частота GPU, МГц | до 1050 | до 1 ГГц | 1000 | 1126 |
Шина памяти, бит | 4096 | 512 | 384 | 256 |
Пропускная способность памяти, Гбайт/с | 512 | 320 | 336,5 | 224,4 |
Скорость передачи данных памяти, GT/s | 1 | 5 | 7 | 7 |
Объём видеопамяти, Гбайт | 4 HBM | 4 GDDR5 | 6 GDDR5 | 4 GDDR5 |
Мощность, Вт | 275 | 250 | 250 | 165 |
Призрак из прошлого
В основе Radeon R9 Fury X 4GB заложен массивный графический процессор Fiji на архитектуре Graphics Core Next. Это однопроцессорная видеокарта, так что длинная печатная плата ей не нужна. Кроме того, Radeon R9 Fury X 4GB – это первая видеокарта AMD с памятью HBM, в которой 4 Гбайт сложены в стеки на специальной кремниевом пластине рядом с кристаллом Fiji, что экономит еще больше места.
Естественно, нам обещали хороший запас вычислительных ресурсов плюс беспрецедентную пропускную способность памяти. Учитывая эти факторы, новая видеокарта должна обогнать
AMD решила активно продвигать эту карту. Маркетинговая машина компании воспользовалась брендом из далекого прошлого, который выходил на рынок еще до появления Tom’s Hardware. Rage были первыми 3D-ускорителями ATI в 1995 году, еще до PCI Express и даже AGP. Тогда в ПК были популярны такие видеокарты, как Rage Pro, Rage 128 Pro и Rage Fury MAXX. Благодаря этому шарму, AMD приобрела ATI более чем за $5 млрд в 2006 году.
Fiji обретает форму
Radeon R9 Fury X 4GB обладает весьма перспективными характеристиками. Кроме того, карта базируется на новом графическом процессоре Fiji.
И AMD, и Nvidia знали, что производственный процесс 28 нм закрепится на рынке на весьма продолжительный срок. Тем не менее, AMD признает, что рассчитывала на более быстрое развитие технологий. Это же относится и к Nvidia. Но реальность такова, что две компании адаптировались и выбрали различные пути разработки своих новейших графических процессоров. В то время как GM200 занимает площадь 601 мм2, Fiji – 596 мм?. AMD заполняет кристалл 8,9 миллиардами транзисторов, а затем монтирует его на кремниевый интерпозер площадью 1011 мм2, окружая четырьмя стеками памяти High Bandwidth Memory (HBM).
Блок-схема Fiji напоминает архитектуру Hawaii, появившуюся в 2013 году. Они имеют похожую организацию в четыре шейдерных блока, каждый со своим собственным процессором геометрии и растеризации, плюс четыре внутренних интерфейса визуализации, способных обрабатывать 16 пикселей за один такт. AMD их не модернизировала. Но было увеличено число вычислительных блоков (Compute Units) в каждом шейдерном движке (Shader Engine) с 11 до 16. В итоге мы имеем по 64 шейдера на CU, 1024 шейдера на шейдерный движок и 4096 шейдеров на весь GPU. Кроме того, AMD сохранила четыре блока фильтрации текстур на CU. В итоге Fiji имеет 256 блоков против 176 в Hawaii.
Очевидно, что теоретическая скорость вычислений, обработки шейдеров и фильтрации текстур на Fiji выросла. Тем не менее, без соответствующего увеличения числа блоков геометрии или растеризации мы можем столкнуться с очередным узким местом. Однако это будет зависеть от конкретной задачи. Следует помнить, что когда AMD представила Hawaii, она целенаправленно увеличила пропускную способность расчета геометрии благодаря четырем шейдерным блокам и повысила скорость отрисовки пикселей. Представители AMD говорили, что пропускная способность памяти была ограничивающим фактором графического процессора, несмотря на широкую 512-битную шину. Сегодня компания утверждает, что по ее анализу производительность иногда могут сдерживать стандартные растровые операции по восемь бит на канал. Операции шестнадцать бит на канал могут быть более сложной задачей. Однако сочетание HBM и технологии сжатия цвета позволяют реализовать поддержку полных растровых операций 16 бит за цикл, тогда как для предыдущих чипов это было узким местом. Хотела бы AMD построить еще более крупный процессор? Такой план, кажется, был. Однако есть пределы в размерах интерпозера, и AMD, похоже, достигает потолка в GPU Fiji.
На блок-схеме процессора нельзя увидеть дополнительные усовершенствования, внесенные в архитектуру Graphics Core Next, некоторые из них помогают избавиться от "узких мест", беспокоящих нас прежде. Чипы Hawaii использовали вторую версию архитектуры GCN, и впоследствии обновились до GPU Tonga, представленного в Radeon R9 285. Fiji получил преимущества третьего поколения GCN, как его называет AMD. Одним из таких преимуществ являются обновленные процессоры обработки геометрии, улучшающие скорость тесселяции. Кроме того, в списке усовершенствований значатся сжатие цвета без потерь при чтении и записи в кадровый буфер, новые 16-битные инструкции целочисленных вычислений и вычислений с плавающей запятой, а также кэш-память L2 объемом 2 Мбайт. Также отмечается блок масштабирования дисплея более высокого качества и обновленный блок декодирования видео, поддерживающий ускоренное воспроизведение HEVC. Они не так актуальны для 3D-конвейера, но тоже приветствуются.
С точки зрения вычислительных возможностей, Fiji получил улучшенную диспетчеризацию задач и новые инструкции параллельной обработки данных, наряду с восемью блоками асинхронных вычислений, доставшихся от Hawaii. Учитывая наличие 4096 шейдеров и максимальную частоту ядра 1050 МГц, скорость вычислений одинарной точности достигает 8,6 TFLOP. Тем не менее, скорость FP64 ограничена до 1/16 этого значения, так что вычисления двойной точности упираются в потолок 537,6 Mflops (меньше, чем в Hawaii). Здесь прослеживается аналогия с GM200, также урезанного при позиционировании для рынка игровых систем.
Схема HBM
Самым большим новшеством карты является память High Bandwidth Memory (память с высокой пропускной способностью), которая повышает пиковую пропускную способность с 320 Гбайт/с на
Первое поколение памяти HBM работает на относительно скромной частоте 500 МГц и передает два бита за такт. Для сравнения, GDDR5 в настоящее время работает на частоте до 1750 МГц и передает по четыре бита за такт. Разница между 1 Гбит/с и 7 Гбит/с очевидна. Но если учесть ширину шины, то получается 128 Гбайт/с на стеке HBM против 28 Гбайт/с на 32-битном чипе GDDR5. Например,
Нечасто видишь прирост заявленного значения одной из ключевых характеристик сразу на 60%, или на 50% в сравнении с конкурентами. Нет сомнений, что HBM играет важную роль в характеристиках производительности Radeon R9 Fury X 4GB, причем она имела бы еще большее значение, если бы чип Fiji был больше. Здесь мы были немного озадачены. В результатах тестов вы увидите, что
Учитывая, что объем памяти HBM в Radeon R9 Fury X 4GB составляет только 4 Гбайт, долгосрочные перспективы этой видеокарты не совсем ясны, кроме того, карта выглядит проигрышно рядом с
Обзор AMD Radeon R9 Fury X 4GB | Конструкция видеокарты
Первое, что бросается в глаза, – это размеры карты Radeon R9 Fury X 4GB. При длине 190 мм она на 75 мм короче референсной
На карте нет вентилятора. AMD использует жидкостную систему охлаждения, но, в отличие от
По словам AMD, разработка системы охлаждения Radeon R9 Fury X 4GB велась совместно с Cooler Master. В итоге воздух через радиатор продувает 120 мм вентилятор Nidec. В
Представители компании утверждают, что использование жидкостной системы охлаждения понравится энтузиастам, поскольку они часто устанавливают такое охлаждение после покупки карты. Плюс это удачный способ сохранить работоспособность видеокарты с TDP 275 Вт и при этом избавиться от того шума, который создавал бы воздушный кулер (если его вообще можно поставить на 190 мм карту). Кулер на внешнем блоке делает свое дело и, причем, более элегантно, чем кулер
Конечно, преимущество большого контура заключается в большом тепловом запасе. AMD утверждает, что ее решение способно охлаждать карту мощностью до 500 Вт, что намного больше теплового пакета Radeon R9 Fury X 4GB (275 Вт). В теории, для такой конфигурации должно хватать одного шести- и одного восьмиконтактного разъема питания (плюс питание от слота), которые в совокупности дают 300 Вт. Но вместо этого AMD использует два разъема по восемь контактов.
Как и в других картах Radeon R9 серии 290, компания добавила переключатель двух BIOS в верхней части карты. На этот раз два файла BIOS одинаковые. Второй нужен для резервного восстановления заводских настроек в случае повреждения первого.
Отсутствие движения воздуха через Radeon R9 Fury X 4GB означает, что нет нужды в вентиляционных отверстиях на панели ввода/вывода самой карты. Помимо видеовыходов, на задней панели красуется протравленный логотип Radeon. Он действительно хорошо смотрится. Карта предлагает подключать дисплеи через три разъема DisplayPort и один выход HDMI, DVI отсутствует. Поскольку контроллер в Fiji ограничивается HDMI 1.4, этот интерфейс, скорее всего, будет использоваться нечасто.
Корпус Radeon R9 Fury X 4GB отличается от прошлых решений AMD. Такое ощущение, что компания придерживается промышленного дизайна. Поскольку нет вентилятора и вентиляции, карта похожа на закрытый прямоугольный ящик. Согласно AMD, кожух состоит из литого под давлением алюминия, покрытого матовым черным мягким на ощупь материалом и полированным металлом, который называют никелированным хромом и черной никель-зеркальной отделкой. В любом случае, на поверхности хорошо видны отпечатки пальцев, так что будьте аккуратнее при установке и вооружитесь мягкой тряпочкой.
AMD заявляет, что Radeon R9 Fury X 4GB имеет съемную переднюю панель, которая дает клиентам гибкость в разработке эксклюзивных вариантов карты. Однако нас больше интересовала панель на обратной стороне карты. Каркас карты выходит за пределы PCB более, чем на 3 мм, дальше, чем пластина на
Обзор AMD Radeon R9 Fury X 4GB | Как мы тестировали Radeon R9 Fury X
Тестовый стенд
Недавно мы стандартизировали наши платформы для тестирования во всех лабораториях Tom’s Hardware, одновременно подтянув их характеристики до самого современного уровня. В связи с этим, все сегодняшние тесты выполняются на процессоре Intel Core i7-5930K с 16 Гбайт оперативной памяти DDR4-2400. Мы установили SSD емкостью 500 Гбайт, чтобы хранить и запускать большие тестовые пакеты. Блок питания мощностью 850 Вт позволяет тестировать даже
Тестовый стенд | |
CPU | Intel Core i7-5930K (Haswell-E), 3,5/3,7 ГГц, шесть ядер, LGA 2011-v3, 15 Мбайт общего кэша L3, Hyper-Threading вкл. |
Кулер CPU | Noctua NH-12S |
Термопаста | Arctic MX-4 |
Системная плата | MSI X99S Xpower AC (LGA 2011-v3), Intel X99 Express, BIOS v1.6 |
Опертивная память | Crucial Ballistix DDR4-2400, 4 x 4 Гбайт, 1200 МГц, CL 16-16-16-39 2T |
Видеокарта | Nvidia GeForce GTX 980 Ti 1002 МГц GPU, 6 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7012 МТ/с) Nvidia GeForce GTX Titan X 1002 МГц GPU, 12 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7012 МТ/с) Nvidia GeForce GTX 980 1126 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7012 МТ/с) Nvidia GeForce GTX 780 Ti 875 МГц GPU, 3 Гбайт GDDR5 при 1753 МГц (7012 МТ/с) Nvidia GeForce GTX Titan 837 МГц GPU, 6 Гбайт GDDR5 при 1502 МГц (6008 МТ/с) AMD Radeon R9 295X2 1018 МГц GPU, 2 x 4 Гбайт GDDR5 при 1250 МГц (5000 МТ/с) AMD Radeon R9 290X 1000 МГц GPU, 4 Гбайт GDDR5 при 1250 МГц (5000 МТ/с) Radeon R9 Fury X 1000 МГц GPU, 4 Гбайт HBM при 500 МГц |
SSD | Crucial MX200, 500 Гбайт SSD, SATA 6 Гбайт/s |
Корпус | Lian-Li PC-T80 |
Блок питания | Be Quiet! Dark Power Pro 10, 850W, приX12V, EPS12V |
ПО и драйверы
Как и в обзоре
ПО и драйверы | |
Операционная система | Microsoft Windows 8 Pro x64 |
DirectX | DirectX 11 |
Видеодрайвер | GeForce GTX 980 Ti: Nvidia 352.90 Beta Driver Все карты в Grand Theft Auto V и The Witcher III: Wild Hunt:Nvidia 352.90 Beta Driver GeForce GTX Titan X, 980, Titan и 780 Ti в остальных играх: Nvidia 347.25 Beta Driver Все карты Radeon в Grand Theft Auto V и The Witcher III: Wild Hunt: AMD Catalyst 15.4 Beta Все карты Radeon в остальных играх: AMD Catalyst Omega 14.12 |
Карты AMD тестировались с драйвером 14.12 Omega, вышедшим в декабре 2014 года. Однако тесты в играх Grand Theft Auto V и The Witcher 3: Wild Hunt проведены под управлением драйвера 15.4 Beta, опубликованном в апреле 2015 года. Radeon R9 Fury X 4GB работала исключительно с драйвером Catalyst 15.15 Beta. Мы надеялись перетестировать другие карты AMD, используя этот драйвер, но он поддерживает только модели
Тесты
Тесты | |
Middle-earth: Shadow of Mordor | Встроенный тест, 40 секунд Fraps, пресет Ultra |
Battlefield 4 | Тест THG, 100 секунд Fraps, пресет Ultra |
Metro Last Light | Встроенный тест, 145 секунд Fraps, настройки Very High, 16x AF, размытие движений Normal |
Thief | Версия 1.7, встроенный тест |
Tomb Raider | Версия 1.01.748.0, тест THG, 40 секунд Fraps, настройки Ultimate |
Far Cry 4 | Версия 1.9.0, тест THG, 60 секунд Fraps, престе Ultra |
Grand Theft Auto V | Версия 350, Online 1.26, игровая тестовая последовательность #5, 110 секунд Fraps, FXAA: вкл., MSAA: 2x, качество текстур: Very High, качество шейдеров: Very High, качество теней: High, качество отражений: Very High, качество воды: High, качество частиц: Very High, качество травы: High, мягкие тени: Softer, Post FX: Very High, анизотропная фильтрация: 16x |
The Witcher 3: Wild Hunt | Версия 1.03, тест THG, 110 секунд Fraps, настройки постобработки: High, настройки графики: Ultra, HairWorks: выкл. |