В конце апреля 2009 года компания AMD представила первую в мире видеокарту, выполненную по 40 нм техпроцессу - Radeon HD 4770. Этот графический ускоритель ориентирован на бюджетный сектор до 100 у.е. и должен заменить Radeon HD 4830.
Видеочип RV740 является типичным представителем архитектуры Radeon HD 4000. По функциональным блокам видеокарта напоминает Radeon HD 4830 – у них одинаковое количество шейдерных процессоров, текстурных блоков и блоков растеризации. Но есть и существенные отличия: доступ к памяти осуществляется через 128-битную шину, узость которой компенсирует повышенной производительностью GDDR5, работающая на частоте 3200 МГц. Также стоит отметить существенное уменьшение площади RV740 – она составила 140 кв. мм, по сравнению с 260 кв.мм у 55 нм RV770. Уровень энергопотребления у Radeon HD 4770 составляет 80 Ватт против 110 Ватт у Radeon HD 4830, что выгодно подчеркивает привлекательность данного акселератора.
Графическое ядро RV740 функционирует на частоте 750 МГц, что, в купе с высокой теоретической пропускной способностью памяти (до 51,2 Гб/с), может позволить этой видеокарте показать высокий уровень производительности для своей стоимости.
Перейдем к изучению данной видеокарты.
Конфигурация тестового стенда:
Для уменьшения зависимости производительности видеокарт от скорости системы, во время тестирования центральный процессор был разогнан до частоты 3.6 ГГц с увеличением напряжения до 1.475 В:
При этом оперативная память функционировала на частоте в 900 МГц с таймингами 5-5-5-15-2t при напряжении в 1.9 В.
Все тесты были проведены в операционной системе Windows Vista Ultimate Edition x86 SP1. Использовались драйверы видеокарт ATi Catalyst 9.5.
Технические характеристики рассмотренных выше видеокарт и их графических чипов представлены в следующей таблице:
Как мы видим, у Radeon HD 4770 одинаковое количество шейдерных процессоров, текстурных блоков и блоков растеризации по сравнению с Radeon HD 4830. Разница между этими графическими ускорителями заключается лишь в разной ширине шины доступа к видеопамяти и разный тип GDDR. ПСП у Radeon HD 4770 незначительно ниже, чем у Radeon HD 4830, но этот недостаток должен компенсироваться значительно более высокой частотой графического ядра.
Проанализировав эти нюансы, мы пришли к выводу, что сдерживающим фактором в производительности RV740, скорее всего, будет его ПСП. Поэтому было принято решение провести исследование зависимости разгона его графического ядра от частоты GDDR5.
Методика тестирования очень проста: у Radeon HD 4770 разгонялись в разных комбинациях графическое ядро (750, 775, 800, 825, 850 МГц) и видеопамять (3200, 3450, 3700, 3950, 4200 МГц). На основе полученных результатов тестов были построены графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти. По этим графикам мы проведем анализ полученных результатов.
DirectX 9.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, фильтрация текстур – билинейная, разрешение текстур – very high, разрешение карты текстур – very high, зеркальное разрешение текстур – very high, тени - on, отражения - on, глубина поля on, освещение – on, количество источников динамического освещения – high, смягчение края – on, модель – on, физика ударов пуль – on, детализация – high, детали воды – high.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В графике зависимости разгона ядра от частоты видеопамяти мы наблюдаем минимальный прирост производительности видеокарты при штатной частоте видеопамяти. При увеличении частоты GDDR производительность графического ускорителя значительно возрастает от разгона GPU. После 3950 МГц рост производительности останавливается, и дальнейший разгон видеопамяти ничего не дает.
Если обратиться к графику зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти, мы видим, что поднятие частоты GDDR приносит большие дивиденды, чем разгон GPU. Но уже при частоте 3950 МГц настает некий предел, после которого рост производительности видеокарты останавливается.
Построив две прямые линии от крайних точек в графике зависимости разгона видеопамяти от частоты ядра, мы получили оптимальные частоты GDDR. Выше этих частот ее не стоит разгонять, т.к. это дает минимальный прирост производительности видеокарты, но значительно повышает шансы выхода девайса из строя.
Для данной игры будет оптимальным разогнать Radeon HD 4770 до частот 825/3890 МГц.
Нетрудно, впрочем, заметить и обратную зависимость: один лишь разгон видеопамяти приводит достаточно быстро к “упиранию” производительности в чип RV740. При номинальной частоте чипа разгон памяти перестаёт повышать общую производительность уже при достижении памятью 3700 МГц, а для извлечения дивидендов из памяти, работающей на частотах 4 ГГц и более, потребуется разогнать чип минимум до 870 - 900 МГц, чего нам сделать не удалось.
Забегая вперёд, мы можем заметить и по другим играм, что "однобокий" разгон только чипа или только памяти приводит к неизбежному "упиранию" карты в возможности неразогнанного компонента. И всё же в разгонные возможности чипа карта упирается немного быстрее и чаще.
Таким образом, можно отметить относительно неплохую сбалансированность видеокарты по частотам чипа и памяти и предположить, что установка отдельными производителями на эту карту более быстрой памяти бессмысленна или, по крайней мере, ничего не даст для обычного (без вольтмода) разгона.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (АА) 4, уровень детализации – high, карта теней 2048х2048, качество теней – high.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Call of Juarez разгон графического ядра меньше упирается в частоту видеопамяти, чем в Call of Duty 4. Рост производительности видеокарты вновь прочти останавливается при частоте GPU равной 825 МГц.
Забегая вперед, скажем, что во всех протестированных играх, производительность графического ускорителя останавливалась или давала небольшой прирост, после частоты ядра, равной 825 МГц.
Разгон видеопамяти дал равномерный прирост при поднятии частоты графического ядра. Экстраполяция выявила оптимальную частоту памяти – 3870 МГц.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 2, анизотропная фильтрация (AF) 0, качество текстур - high, качество объектов - high, качество теней - high, качество физики - high, качество шейдеров - high, качество объемного освещения - high, качество спецэффектов - high, качество постобработки - high, качество частиц - high, качество воды – high, качество размытия – high.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Crysis Warhead мы наблюдаем равномерный прирост производительности RV740 от разгона как графического ядра, так и видеопамяти. Оптимальная производительность была достигнута видеокартой при частотах 825/3890 МГц.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, разрешение текстур – super high, качество теней - super high, уровень детализации – super high.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Devil May Cry 4 мы вновь наблюдаем равномерный прирост производительности, при разгоне видеопамяти и графического ядра. Частоты, при которых видеокарта достигла оптимальной производительности, равны 825/3890 МГц.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, реалистичность деревьев – very high, огонь – very high, физика – very high, растительность – very high, затенение – very high, ландшафт – very high, геометрия – very high, пост-обработка – high, текстуры – very high, тени – very high, детализация – high.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Far Cry 2 RV740 показал почти минимальный прирост производительности от разгона графического ядра до 850 МГц при частоте видеопамяти 3200 МГц. Дальнейший разгон GDDR5 дал хорошие дивиденды: на всех протестированных частотах наблюдался рост производительности видеокарты.
При детальном рассмотрении графика зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти становится очевидным, что видеокарта уперлась в какое-то ограничение. Им может быть как мощность процессора, так и внутреннее ограничение самой игры.
Оптимальные частоты разгона видеокарты в этой игре составили 825/3825 МГц.
DirectX 9.0, полноэкранное сглаживание (AA) 0, качество текстур - middle, разрешение отражений – very high, качество воды - very high, качество теней – very high, качество фильтрации текстур – super high, дистанция обзора – 30, глубина детализации – 100, транспортный поток – 50, интенсивность теней – 100, четкость изображения – on.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
Grand Theft Auto 4 самой отзывчивой на разгон игрой: максимальный прирост производительности RV740 составил 30%. Также стоит отметить хорошую отзывчивость видеокарты на разгон видеопамяти, поднятие ее частоты до 3450 МГц приносит отличные дивиденды в виде 20% роста производительности, при частоте GPU 850 МГц. Оптимальная производительность Radeon HD 4770 была зафиксирована при его частотах 825/3900 МГц.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, HDR - high, разрешение текстур - high, качество моделей - high, качество теней - high, разрешение теней - high, качество смазывания движения - high, разрешение эффектов - high, качество эффектов - high, качество освещения - high, поправка ракурса – on, одновременные операции (количество задействованных процессорных ядер) – 4, независимый рендринг – on, качество фильтрации – DX10, качество меха – DX10.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
Lost Planet Colonies показал равную отзывчивость RV740 на разгон как видеопамяти, так и графического ядра. В этой игре мы также обнаружили ограничение роста производительности видеокарты пока неизвестным нам компонентом.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 0, анизотропная фильтрация (AF) 16, тип рендера – улучшенное динамическое освещение, качество солнца – low, солнечные лучи – low, SSAO – low, дальность видимости - very high, детализация объектов - very high, качество текстур - very high, плотность травы - very high, тень от солнца – on, дальность освещения - very high, качество теней - very high, свет фонариков НПС – on, детальный рельеф – on, steep parallax – on, мягкая вода – on, мягкие частицы – on, глубина резкости – on, объемный свет – on.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Stalker Clear Sky мы вновь наблюдаем равномерный прирост производительности видеокарты от разгона ее GPU и GDDR.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, дистанция – high, качество леса – high, качество текстур – high, тени – high, лучи солнца – high, затенение SSAO – high, DirectX 10.1 – on, динамический диапазон – on, тепловой эффект – on, глубина резкости – on.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В Tom Clancys H.A.W.X. видеочип RV740 демонстрирует стабильный прирост производительности вплоть до частот 850/3950 МГц. Дальнейший разгон видеокарты не дает никакого результата.
DirectX 10.0, полноэкранное сглаживание (AA) 4, анизотропная фильтрация (AF) 16, пиксельные шейдеры - high, проработка физики - high, качество текстур - high, текстуры поверхности - high, качество воды - high, тени – on, динамическая детализация – very high, качество анимации - high, следы от техники – very high, размеры отражений – 1024, все дополнительные настройки включены, за исключением: высокое разрешение LOS – on и изображение загрязнено – on.
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
В World in Conflict: Soviet Assault производительность видеокарты росла вплоть до частот 825/3950 МГц. Повышение частот графического ядра сверх этих значений ничего не дало
В сегодняшнем исследовании Radeon HD 4770 продемонстрировал неплохой разгонный потенциал: частоту графического ядра удалось поднять на 13% (с 750 до 850 МГц), а частоту видеопамяти на 31% (с 3200 до 4200 МГц).
Детальное изучение прироста производительности видеокарты от разгона ее компонентов выявило следующую статистику:
График зависимости разгона видеопамяти от частоты графического ядра
График зависимости разгона графического ядра от частоты видеопамяти
Графики зависимости производительности видеокарты от разгона ядра и видеопамяти в процентном соотношении
Рассмотрев среднестатистические результаты тестирования десяти игр, мы увидели следующие тенденции:
Как было отмечено ранее, в ряде игр нами был обнаружен неравномерный прирост производительности видеокарты от разгона ее компонентов. Причиной этому могли стать следующие факторы:
Для исследования этого вопроса мы проведем отдельное тестирование, но немного позже. В частности видеокарта будет протестирована на разных частотах процессора и с разными настройками игр.
При рассмотрении количественной статистики мы видим, что у восьми протестированных игр из десяти рост производительности останавливается или дает минимальную величину при частотах видеокарты 825/3900 МГц.
Учитываю неудовлетворительную статистику выхода из строя Radeon HD 4770 по причине сгорания видеопамяти из-за переразгона, нами было принято решение проводить дальнейшие тесты на частотах 850/4000 МГц. И хотя Sapphire Radeon HD 4770 512 Мбайт способен стабильно работать при частоте видеопамяти 4200 МГц, мы решили перестраховаться.
Выражаем благодарность компании AMD и лично Кириллу Кочеткову за предоставленную на тесты видеокарту.