AMD Radeon HD 7990

Двухпроцессорный гигант, который чуть не опоздал


Содержание

Фанфары давно протрубили, ковровые дорожки были расстелены, по ним важно прошествовал Nvidia Geforce GTX 690… Фанфары убрали, ковровые дорожки сдали в химчистку, а ответного шествия от AMD так и не было. Потом снова фанфары, снова дорожки… Прошагал Nvidia Geforce GTX Titan, который хоть и однопроцессорный, но в отсутствие соперников возомнил о себе так высоко, что предложил цену на уровне GTX 690.

И вот, когда фанфары уже собрались чистить, ковровые дорожки начали сворачивать, оркестру дали гонорар… Примчалась компания AMD, а с ней и Radeon HD 7990. Хотя и музыка уже фальшиво звучит, и былого блеска нет, потому что, например, Asus уже выпустил свой собственный аналог 7990 под названием Ares II, который к тому же и быстрее, так как работает на более высоких частотах. С опозданием вышел гигант, с опозданием. Но лучше поздно, чем никогда. Поэтому мы традиционно встречаем новинку базовым материалом в трех частях. Первой частью традиционно заведует Алексей Берилло.

Часть 1: Теория и архитектура

Компания AMD выпустила текущую линейку Radeon HD 7000, основанную на чипах архитектуры Graphics Core Next, ещё в конце 2011 — начале 2012 года, и с того момента прошло уже много времени. Этой весной в AMD решили освежить своё семейство видеокарт несколькими решениями, одним из которых стала видеокарта для самого верхнего ценового диапазона.

Решения такой мощности — это, скорее, имиджевые продукты, предназначенные для подтверждения реноме производителя самых производительных видеокарт. Прибыли с топовых плат для производителя получается совсем немного, учитывая и высокую себестоимость выпуска каждого решения, и затраты на разработку с учётом крайне малого тиража. Доля от продаж самых мощных двухчиповых решений просто не заметна на фоне прибыли от видеокарт среднего и нижнего ценовых диапазонов.

Мы неоднократно рассказывали о том, что компания AMD довольно давно выпускает очень мощные двухчиповые решения в качестве топовых видеокарт, оставляя право единственному на рынке конкуренту делать ещё и мощнейшие одночиповые платы на больших по площади GPU. Последней такой видеокартой с двумя видеочипами AMD была выпущенная в начале 2011 года модель Radeon HD 6990, ставшая наиболее мощной видеокартой на тот момент, так как соответствующего решения на базе двух GPU у Nvidia тогда ещё не было.

В этом поколении получилось наоборот — если компания Nvidia ещё в начале мая прошлого года анонсировала свою Geforce GTX 690, основанную на двух GK104, то в линейке AMD почти целый год ничего подобного не выходило. Да, некоторые партнёры компании выпустили двухчиповые видеокарты собственного дизайна на базе двух чипов Tahiti, но они были выпущены исключительно для энтузиастов и поражали своей монструозностью — трёхслотовыми системами охлаждения и тремя 8-контактными разъёмами питания.

Теперь же наступило время референсной двухчиповой платы, продолжающей традиции Radeon HD 6990, но уже в современной серии Radeon HD 7900. Эта серия базируется на графических процессорах новой архитектуры Graphics Core Next (GCN), и первая одночиповая видеоплата на её основе вышла ещё в конце 2011 года. Новая архитектура принесла множество изменений и новых технологий в видеокарты компании, среди них можно выделить ZeroCore Power, PowerTune и Eyefinity.

Сегодняшним анонсом AMD продолжает традиции выпуска мощнейших двухчиповых видеокарт, предназначенных в первую очередь для энтузиастов игр. Новая модель AMD Radeon HD 7990 основана на архитектуре Graphics Core Next, она получила два графических процессора Tahiti, на которых основаны обе одночиповые модели серии Radeon HD 7900. AMD нескромно называет своё детище «быстрейшей в мире графической картой», ну а мы подождём с выводами до собственных синтетических и игровых тестов.

Хотя предварительные данные тестов компании в бенчмарке 3DMark Fire Strike говорят о том, что в двух профилях (Performance и Extreme) именно их модель Radeon HD 7990 должна стать лидером по отношению к другим мощнейшим решениям, представленным на рынке: двухчиповой плате Geforce GTX 690 и одночиповому гиганту GTX TITAN. Ну вот и список конкурентов определён, давайте приступим к описанию новинки.

Так как модель Radeon HD 7990 основана на всё тех же видеочипах Tahiti, уже давно известных нам по серии HD 7900, то перед прочтением данного материала будет полезно ознакомиться с подробной информацией о ранних решениях компании AMD этого же семейства:

Переходим к описанию технических характеристик вышедшей сегодня двухчиповой видеоплаты Radeon HD 7990, основанной на паре GPU с кодовым названием «Tahiti», относящихся к серии «Southern Islands».

Графический ускоритель Radeon HD 7990

  • Кодовое имя «Malta»
  • Технология производства: 28 нм
  • 2 чипа по 4,3 млрд. транзисторов каждый
  • Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
  • Аппаратная поддержка DirectX 11.1, в том числе и шейдерной модели Shader Model 5.0
  • Двойная 384-битная шина памяти: дважды по шесть контроллеров шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
  • Частота графических процессоров: 1000 МГц
  • Дважды по 32 вычислительных блока GCN, включающих по 128 SIMD-ядер, состоящих в целом из 4096 ALU для расчётов с плавающей запятой (целочисленные и плавающие форматы, поддержка точности FP32 и FP64 в рамках стандарта IEEE 754)
  • 2×128 текстурных блоков с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
  • 2×32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 64 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) — 256 отсчетов за такт
  • Интегрированная поддержка до шести мониторов по интерфейсам HDMI 1.4a и DisplayPort 1.2

Спецификации видеокарты Radeon HD 7990

  • Частота ядра: 1000 МГц
  • Количество универсальных процессоров: 4096
  • Количество текстурных блоков: 2×128, блоков блендинга: 2×32
  • Эффективная частота памяти: 6000 МГц (4×1500 МГц)
  • Тип памяти: GDDR5
  • Объем памяти: 2×3 гигабайта
  • Пропускная способность памяти: 2×288 гигабайт в сек.
  • Теоретическая максимальная скорость закраски: 64 гигапикселей в сек.
  • Теоретическая скорость выборки текстур: 256 гигатекселей в сек.
  • Один разъём CrossFire
  • Шина PCI Express 3.0
  • Разъёмы: DVI Dual Link, четыре Mini-DisplayPort 1.2
  • Энергопотребление до 375 Вт
  • Два 8-контактных разъёма дополнительного питания
  • Двухслотовый дизайн
  • Рекомендованная цена для России — 32999 руб. (для США — $999)

Уже во втором поколении видеокарт AMD принцип наименования для двухчиповых моделей остаётся неизменным. Топовое решение на двух мощнейших видеочипах отличается от соответствующей по классу модели предыдущего поколения первой цифрой в индексе: вместо 6 она получила цифру 7, указывающую на серию новинки. От одночипового решения анонсированная видеокарта отличается третьей цифрой, указывающей на максимальную производительность внутри поколения.

Что касается сравнения с конкурентами, то для анонсированной сегодня модели Radeon HD 7990 основным соперником является видеокарта Geforce GTX 690, выпущенная почти год назад, и именно этим двухчиповым решениям и предстоит сражаться друг с другом. Правда, у Nvidia есть и ещё одно мощнейшее решение, но уже на основе единственного GPU — Geforce GTX Titan, который также вполне можно считать конкурентом выпущенной сегодня платы AMD.

На новую двухчиповую видеокарту Radeon устанавливается память типа GDDR5 объёмом по 3 гигабайта на каждый GPU, что обусловлено 384-битной шиной памяти у чипов Tahiti. Такой объём вполне обоснован для продукта столь высокого уровня, так как в некоторых современных игровых приложениях при максимальных настройках, включенном сглаживании и высоких разрешениях меньшего объёма памяти (по 2 гигабайта на чип и менее) может уже не хватить. И уж тем более это относится к рендерингу в стереорежиме или на нескольких мониторах в режиме Eyefinity.

Понятно, что такая мощная двухчиповая видеокарта имеет массивную двухслотовую систему охлаждения, отличающуюся от традиционных кулеров для карт AMD. Она отличается массивным радиатором, скрытым под кожухом с тремя крупными вентиляторами, работающими на сравнительно низких оборотах. Энергопотребление карты с двумя GPU на борту довольно высоко по понятным причинам, и она имеет два 8-контактных разъёма питания, но это хотя бы не три, как было в нереференсных образцах на базе двух чипов Tahiti.

Архитектура

Так как видеоплата с кодовым именем «Malta» основана на двух GPU «Tahiti» из семейства Southern Islands, то можно просто сослаться на статью, посвящённую анонсу одночипового флагмана компании — Radeon HD 7970, в которой тщательно описаны все особенности текущей архитектуры Graphics Core Next (GCN). В базовых статьях мы повторяем лишь самые важные характеристики и особенности конкретных продуктов.

Базовым блоком архитектуры является блок GCN, на основе которого собраны все графические процессоры серии. Вычислительный блок разделён на подразделы, каждый из которых работает над своим потоком команд, он имеет выделенное локальное хранилище для данных, кэш-память первого уровня с возможностью чтения и записи и полноценный текстурный конвейер с блоками выборки и фильтрации. Каждый из блоков GCN способен заниматься планированием и распределением команд сам, и один вычислительный блок может исполнять по несколько независимых потоков команд. В Radeon HD 7990 используется два уже известных нам чипа Tahiti:

На схеме графического процессора (таких в Radeon HD 7990 два) видно 32 вычислительных блока архитектуры GCN, и все они активны. Ранее предполагалось, что для двухчипового решения придётся отключить часть из них, да ещё и снизив частоту, чтобы войти в рамки энергопотребления 375 Вт, но инженерам AMD удалось успешно решить эту непростую задачу. Возможно, была выпущена специальная новая ревизия Tahiti с пониженным потреблением энергии или чипы просто проходят очень жёсткий отбор.

В связи с тем, что каждый блок GCN имеет в своём составе по 16 текстурных блоков, то количество TMU составляет 128 блоков на чип, что даёт итоговую производительность в 256 гигатекселей в секунду, что очень неплохо для конкурента Geforce GTX 690. Количество блоков ROP и контроллеров памяти в HD 7990 также не изменилось по сравнению с одночиповым аналогом: их оставили в количестве 32 и 6 штук на GPU, соответственно. Radeon HD 7990 имеет двойную 384-битную шину памяти, собранную из двенадцати 64-битных каналов, что обеспечивает общую ПСП, равную 576 ГБ/сек — ещё один рекордный показатель.

В остальном новая плата поддерживает все современные технологии компании AMD, которые были внедрены и улучшены в новых видеочипах линейки Radeon HD 7000: PowerTune, ZeroCore, Eyefinity 2.0, HD3D, Steady Video, улучшение качества текстурной фильтрации и т. д. Обо всём этом подробно написано в статье AMD Radeon HD 7970: Новый однопроцессорный лидер, и повторяться просто нет смысла.

Оценка производительности

Понятно, что производительность Radeon HD 7990 в играх весьма высока. Компания AMD показывает преимущество своих решений по широкому набору игр разных жанров, в который входят и новые релизы, и популярные старые. По ним можно оценить примерный уровень скорости Radeon HD 7990, не забывая, что тесты были проведены заинтересованной стороной. Сначала мы рассмотрим производительность в самых современных играх в разрешениях 2560×1600 и выше, которые типичны для топового сегмента, и с максимально возможными игровыми настройками, естественно.

Первой игрой будет BioShock Infinite — продолжение очень популярной серии шутеров от первого лица BioShock, отличающейся интересным сюжетом. За несколько последних лет игры этой серии завоевали множество наград и высших оценок у игровой прессы. Кроме того, хотя этот проект и использует устаревший игровой движок Unreal Engine 3, он довольно сильно модифицирован и поддерживает некоторые из возможностей DirectX 11. Хотя BioShock Infinite нельзя назвать лучшей игрой с графической точки зрения, кое-какие современные эффекты там есть, а производительности одночиповых плат хватает не во всех разрешениях.

Зато двухчиповые решения обеих компаний, AMD и Nvidia, справляются с задачей просто отлично. В разрешении 2560×1600 с максимальным качеством (профиль игровых настроек Ultra) они обе показывают схожую частоту кадров на уровне 90 FPS, а в многомониторном разрешении 5760×1080 новинка AMD вырывается вперёд, достигая отметки в 60 FPS, в отличие от «всего лишь» 50 FPS у конкурента.

Рассмотрим следующую игру — из перезапущенной серии Tomb Raider. В ПК-версии новейшей игры о приключениях Лары Крофт применяются текстуры повышенного разрешения (по сравнению с консольными версиями), есть специальные оптимизации производительности для AMD Radeon, графический движок использует возможности DirectX 11, а главное — технологию TressFX Hair. Это физически достоверная система имитации волос в реальном времени, использующая мощь GPU при помощи DirectCompute. К примеру, на волосы Лары действуют такие силы, как гравитация, ветер, также просчитываются и столкновения с другими поверхностями.

Вероятно, какие-то оптимизации для видеокарт Radeon текущей серии в игре действительно есть, так как в Tomb Raider новый Radeon HD 7990 обходит Geforce GTX 690 и при Ultimate настройках в разрешении 2560×1600 и в разрешении 5760×1080 с включенной симуляцией волос TressFX Hair. Хотя надо сказать, что разница между 35 и 30 FPS на практике почти неуловима, не говоря уж про 65 и 62 FPS в меньшем разрешении.

Следующей игрой, обратившей на себя внимание специалистов из AMD, стал новый проект Crysis 3. Серия известна своей отличной графикой, и третья часть игры основана на движке CryENGINE 3, который является одним из самых технически совершенных и известных игровых движков. В Crysis 3 невозможно выделить какой-то определённый эффект, применяемый движок и игра в целом являются одними из лучших с визуальной и технологической точек зрения. В Crysis 3 используется и тесселяция, и DirectCompute, и многое другое.

Не ужасайтесь от вида этой диаграммы, при первом взгляде на которую кажется, что преимущество у Radeon HD 7990 перед GTX 690 просто огромно. Именно в этом случае специалисты AMD решили начать отсчёт по вертикали не с 0 FPS, а с 28 до 38. На самом деле разница не такая уж и большая, но она есть, и именно в пользу новинки AMD. Radeon HD 7990 обеспечивает кадровую частоту выше 30 FPS как в разрешении 2560×1600 при 8x MSAA при максимальных настройках, так и в разрешении 5760×1080 с 2x MSAA (уровни сглаживания, видимо, были подобраны с какими-то особыми целями).

А что получается в других играх, ведь список современных проектов этими играми не ограничивается? Следующая диаграмма показывает производительность Radeon HD 7990 по сравнению с двухчиповым конкурентом в виде Geforce GTX 690 сразу в нескольких известных игровых проектах. Все игры тестировались в разрешении 2560×1600 с высокими уровнями полноэкранного сглаживания и анизотропной текстурной фильтрации при максимальных внутриигровых настройках качества изображения.

Неудивительно, что во всех случаях победило новое изделие AMD, иначе бы какой смысл был в диаграмме? Выигрыш новой платы Radeon HD 7990 в некоторых случаях почти полуторакратный, а иногда совсем-совсем маленький. В среднем же, наверное, 10-15% (по данным AMD, напомним) наберётся.

Но что такое пусть даже эти 3840×1600, если Radeon HD 7990 поддерживает технологию AMD Eyefinity и умеет выводить изображение сразу на пять мониторов? Технология Eyefinity уже была неоднократно нами описана в предыдущих материалах, поэтому мы не будем на ней подробно останавливаться. Для экстремальных игроков и энтузиастов эта технология обеспечивает уникальную возможность расширения изображения на несколько мониторов при использовании одной только видеоплаты Radeon HD 7990, и при этом производительности одной этой платы будет хватать в большинстве игровых приложений. Следующая диаграмма показывает сравнительную скорость рендеринга новой Radeon HD 7990 по отношению к Nvidia Geforce GTX 690 в разрешении 5760×1080 (три монитора, расположенные горизонтально в ряд).

Дополнительно на диаграмме условно указан порог играбельности на уровне 30 FPS. Вероятно, из-за нехватки видеопамяти в некоторых из этих игр производительность GTX 690 просаживается заметно ниже этой линии, тогда как Radeon HD 7990 обеспечивает играбельность во всех указанных игровых проектах. Преимущество в подобных условиях явно осталось за решением AMD.

В разделе производительности нам осталось рассмотреть только несколько примеров тестов в высочайшем разрешении 3840×1600. Хотя таких устройств вывода пока что очень мало (выпущены только редчайшие и дорогие модели мониторов и телевизоров), но они уже есть, и чуть ли не единственным контентом для них сейчас являются как раз 3D-игры. Понятно, что в столь высоких разрешениях весьма важными характеристиками видеокарт становятся объём локальной видеопамяти и её пропускная способность (ПСП). И тут у Radeon HD 7990 всё просто отлично — на каждый GPU приходится по 3 гигабайта быстрой GDDR5 памяти, работающей с общей ПСП, равной 576 ГБ/с!

Эти параметры являются максимальными на данный момент и помогают новинке показывать отличные результаты в современных играх даже при высочайших разрешениях и настройках. К слову, конкурирующая с Radeon HD 7990 модель Geforce GTX 690 как раз не может похвастать такими цифрами и проигрывает по соответствующим характеристикам новинке компании AMD.

Эта диаграмма показывает, насколько Radeon HD 7990 быстрее, чем Nvidia Geforce GTX 690 в разрешении 3840×2160 и с высокими игровыми настройками. Скорости видеокарты Nvidia снова не всегда достаточно, чтобы обеспечить 30 FPS (хотя разница получилась не такая уж большая даже у заинтересованных специалистов), а вот Radeon HD 7990 справляется с такими условиями во многом благодаря большому объёму быстрой видеопамяти и двум 384-битным каналам доступа к ней.

Система охлаждения и энергопотребление

В случае столь серьёзных двухчиповых плат особенно важной становится высокоэффективная система охлаждения. Если в случае решений от партнёров на базе двух Tahiti использовались трёхслотовые решения, а в случае с Asus ARES II и вовсе водяное охлаждение, в данном случае нужно было обойтись меньшими силами, поэтому был спроектирован кулер, имеющий очень массивный радиатор и три вентилятора с улучшенными акустическими характеристиками.

Шумность системы охлаждения и обеспечиваемая температура для графических процессоров являются одними из важнейших потребительских характеристик для любой видеокарты, в том числе и топового решения, предназначенного для энтузиастов. Слишком громкая или неэффективная система охлаждения будет расценена покупателями как менее выгодное приобретение при прочих (примерно) равных показателях. Так что AMD подошла к этому вопрос в случае модели Radeon HD 7990 очень серьёзно, если сравнивать её с другими топовыми решениями, присутствующими на рынке. Рассмотрим акустические характеристики новой системы:

На диаграмме показан уровень шума от трёх различных видеокарт: Radeon HD 7990 и двух конкурентов: двухчиповой Geforce GTX 690 и одночиповой GTX Titan компании Nvidia. Причём, шум замерялся в разных условиях — в режиме простоя (System Idle) и при максимальной нагрузке с использованием Furmark. Если верить указанным AMD цифрам, то даже одночиповый Titan не дотягивается до их новинки по уровню шума от кулера, не говоря уже о двухчиповой GTX 690, которая является самой громкой в этом сравнении.

Но не в ущерб ли температуре GPU были достигнуты столь впечатляющие акустические показатели? На следующей диаграмме показаны температуры графических процессоров, замеренных на Radeon HD 7990 от AMD и всё тех же двух конкурентах. В этот раз специалисты AMD использовали только режим высокой нагрузки при тестировании в Furmark.

И снова используется «хитрая» ось координат с началом не от нулевого значения. Реальная разница между 80 и 82 градусами у Radeon HD 7990 и GTX Titan будет фактически незаметной, хотя 87 градусов у GTX 690 явно выделяются в худшую сторону. И снова отметим, что все эти тесты были проведены заинтересованной стороной и подлежат независимой проверке.

С точки зрения энергопотребления в двухчиповом решении нет ничего нового, но поддержка ранее анонсированной технологии ZeroCore Power тут также есть. Напомним вкратце, что это такое. Данная технология помогает добиться значительно меньшего потребления энергии в режиме «глубокого простоя» (или «сна») с отключенным устройством отображения. В таком режиме простаивающий GPU практически полностью отключается, и потребляет менее 5% энергии полноценного режима, отключая большинство функциональных блоков. А в случае двухчиповой платы ещё важнее то, что в системе CrossFire при отрисовке двухмерного интерфейса операционной системы все GPU, кроме главного, не работают вовсе. Другими словами, в случае Radeon HD 7990 один из чипов в 2D-режиме будет погружен в глубокий сон с минимальным потреблением энергии, да и второй может «заснуть» в режиме глубокого простоя ПК.

Программа Never Settle Reloaded

Программа «Не соглашайся на меньшее» («Never Settle Reloaded»), позволяющая получить вместе с купленной видеокартой ещё и несколько современных игр бесплатно, стала довольно эффективным ходом по повышению объёмов продаж решений Radeon в конце прошлого и начале текущего года. Компания AMD дала возможность получить несколько игр (в некоторых случаях — до семи) вместе с покупкой видеокарт Radeon, основанных на графических процессорах компании, а также и гибридных процессоров.

В коробке вместе с продукцией компании поставляются активационные коды к различным играм, в число которых входят: BioShock Infinite, Crysis 3, Tomb Raider, Far Cry 3, а также Far Cry 3: Blood Dragon. В программе участвуют почти все графические решения компании: серии Radeon HD 7900, HD 7800, а также HD 7790 и HD 7770 GHz Edition. Вот и вместе с Radeon HD 7990 компания AMD предоставляет бесплатно несколько современных игр, вышедших в рамках программы AMD Gaming Evolved.

Таким образом, компания AMD даёт игрокам, покупающим их продукцию, именно то, ради чего они приобретают мощные графические процессоры — современные игры. Мы упомянули ещё одну известную программу компании — Gaming Evolved, которая стала весьма широко использоваться во многих игровых проектах, так как она помогает оптимизировать игровые приложения для графических процессоров Radeon, а также добавлять в них современные эффекты.

На этом теоретическая часть статьи завершена. Следующая страница материала посвящена практическому исследованию скорости рендеринга представленной сегодня видеокарты AMD Radeon HD 7990 в наборе синтетических тестов. Хотя предельные тесты на многочиповых видеосистемах не имеют слишком большого смысла, так как ими измеряется, скорее, эффективность работы технологий CrossFire и SLI, но цифры всё же могут быть любопытны — видеокарта всё-таки претендует на высшую ступеньку пьедестала. Итак, давайте проверим, как производительность нового решения AMD на базе двух быстрейших GPU соотносится со скоростью предыдущих решений компании и продукции конкурента.



AMD Radeon HD 7990 — Часть 2: видеоплаты и синтетические тесты →



Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.