Сравнительное тестирование двух референсных версий видеокарты AMD Radeon HD 7850

Обычно после выпуска нового графического ускорителя все ждут очередного прорыва в производительности и новые возможности по старой цене. Но бывает и так, что ограниченные временные рамки вынуждают производителя сделать что-то на скорую руку. Так случилось и с AMD Radeon HD 7850. Сначала в свет вышла старшая видеокарта AMD Radeon HD 7870, а потом на ее основе пользователи получили одну за другой две версии AMD Radeon HD 7850.
29 октября 2012, понедельник 06:00

Оглавление

Вступление

В жизни видеокарт бывает разное – как удачные взлеты, так и падения. Обычно после выпуска нового графического ускорителя пользователи ожидают очередного прорыва в производительности и новые возможности по старой цене. Но бывает и так, что ограниченные временные рамки вынуждают разработчиков сделать что-то на скорую руку.

Так случилось и с AMD Radeon HD 7850. Сначала в свет вышла старшая видеокарта AMD Radeon HD 7870, а потом на ее основе мы получили одну за другой две версии AMD Radeon HD 7850. Идентичный текстолит, дизайн, настройки, но на одну фазу меньше. Предложение интересное, но компромиссное. Почему? Разберем этот момент подробнее.

Внешний вид и размеры

Модель A,
мм
B,
мм
C,
мм
D,
мм
A1,
мм
B1,
мм
C1,
мм
AMD HD 7870 v1 240 98 34 63 248 98 38
AMD HD 7870 v2 240 98 34 73 248 98 38
AMD HD 7850 v1 240 98 34 63 248 98 38
AMD HD 7850 v2 198 98 34 67 198 98 38

А - длина печатной платы, без учета системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В - ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E и системы охлаждения.
С - высота от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения.
D - диаметр вентилятора/ов по внешнему радиусу.

А1 - длина печатной платы, с учетом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 - ширина печатной платы, без учета контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 - высота, с учетом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.

Для понимания происходящего наделим видеокарты определенным числовым индексом. Та модель, что использует дизайн HD 7870, будет называться AMD Radeon HD 7850 v1, а другая - AMD Radeon HD 7850 v2. Между ними так много различий, что проще сказать, что общий у них исключительно стиль AMD – черный кожух с красными полосками. Тем не менее, идентичную конфигурацию получили задняя панель и порты видеовыходов – два DVI, один DP и два mini HDMI. Конечно, в реальной жизни партнеры AMD вкладывают в комплект переходник mini HDMI->HDMI, присылая тестерам только видеокарту да драйвера с описанием технических характеристик.

Кстати о последних. Раз уж прошло предостаточно времени с момента анонса Radeon HD 7850, а подробный обзор удалось написать лишь сейчас, неплохо бы вспомнить, с кем конкурирует HD 7850. За то время пока видеокарта продавалась в магазинах, AMD несколько раз снижала рекомендованную цену. Пока NVIDIA хранила молчание, компания Джерри Сандерса и Джона Кэри оценила младшее решение в $250. Затем ее ждало небольшое удешевление до $230, а на данный момент цена опустилась до привлекательных $209.

Все точки над i расставила российская розница, предлагая покупателям выложить сумму в районе 5500-8500 рублей. А значит, на место антипода HD 7850 претендует серия NVIDIA GeForce GTX 650 Ti и GTX 660. Но речь дальше пойдет не о выборе как таковом. Попробуем внимательно рассмотреть видеокарты AMD и отследить все изменения, которые произошли с ними за время присутствия на рынке.

Печатная плата

AMD Radeon HD 7850 v1

Видеокарта просто копия Radeon HD 7870, и без полной инспекции печатной платы найти хотя бы одно отличие затруднительно. Но одна особенность все же бросается в глаза. Количество 6pin разъемов уменьшилось с двух до одного. Это обусловлено меньшим TDP, а точнее - его понижением со 190 Вт до 175 Вт. Может быть, стоит допаять 6pin разъем? Увы, делать это бессмысленно, после контактной площадки AMD полностью ликвидировала все остальные комплектующие цепи питания.

AMD Radeon HD 7850 v2

Вторая версия отчасти напоминает дизайн Radeon HD 7770, но ровно до тех пор, пока не снимешь кожух системы охлаждения. Забавная история произошла при анонсе HD 7850. Для первой партии видеокарт (а судя по хаосу, что творился на тот момент, инженерам пришлось быстро разработать младшую версию HD 7870) было принято решение создать новый ускоритель из полноценной HD 7870. Под нож попали фаза и разъем питания. Таким образом, быстро, но отнюдь не качественно, получился первый вариант HD 7850, который и попал на стол авторам. А далее, поразмыслив и поняв, что конкуренция в данном сегменте будет жесткая, инженеры полностью переделали дизайн текстолита, попутно сократив длину модели.

AMD Radeon HD 7850 v1 является наследником дизайна печатной платы AMD Radeon HD 7870. Зона VRM как была размещена в левой части видеокарты, так там и осталась, а для менее плотной компоновки ее развернули на 45 градусов. Количество CrossFireX разъемов сократилось до одного, что является пусть и несущественным, но минусом. В идеальной ситуации было бы неплохо получить возможность объединения более двух видеокарт.

Расположение фаз для AMD является базовым, справа находятся фазы питания памяти - две штуки в верхней и нижней частях печатной платы, соответственно одна относится к питанию MEM, а вторая - к PLL. Управляется все это однофазным ШИМ-контроллером Anpec Electronics, который формирует напряжение для работы памяти.

Слева размещены фазы питания GPU. Если раньше они вытягивались вертикально в ряд, то здесь их расположили горизонтально, да еще и сдвинули в сторону портов. В AMD выбрали именитого поставщика интегрированных мосфетов. Им стала компания RENESAS.

Маркировка объединенных с драйвером транзисторов – RENESAS 20658. Их расчетная комфортная температура работы лежит в диапазоне до 97°C, далее следует падение КПД. В итоге, максимальные 40 А Dr.MOS микросхемы выдают до ~97°C, поэтому в разгоне необходимо тщательно следить за температурой.

ШИМ-контроллер фаз питания GPU – Chil CHL8225G, он поддерживает управление пятью фазами, но на видеокарте распаяно лишь четыре из пяти возможных. В списке совместимости значится протокол связи между программой и VID-значениями напряжений, что открывает пользователю доступ к изменению напряжений графического процессора. Но только в том случае, если ШИМ-контроллер опознается программой.

К сожалению, модели, основанные на первой версии HD 7850, настолько малораспространенные, что производители благополучно забыли снабдить информацией программистов. И сейчас сложно сказать точно, кто виноват и что делать, но по факту ни одно программное обеспечение без модификаций не может управлять напряжением на этой видеокарте.

Процессор Pitcairn площадью ~212 мм2 размещен на текстолитовой подложке в конце 2011 года, он отличается надписью ENG (инженерный вариант) в маркировке. GPU содержит 2800 млн транзисторов и сделан по 28 нм техпроцессу. Вместо привычной, как на Tahiti, сложной пластины кремниевый кристалл Pitcairn лишь по периметру защищен металлической рамкой заподлицо. Финальная формула фаз питания звучит так: 4+1+1 (GPU/MEM/PLL).

Восемь микросхем памяти производства Hynix плотностью 2 Гбита распаяны с передней стороны и промаркированы как H5GQ2H24MFR-T2C. Они рассчитаны на частоту до 1250 МГц (эффективная частота 5000 МГц), ширина шины равна 256 бит.

Штатные частоты AMD Radeon HD 7850 v1 составляют соответственно 860 МГц и 1200 МГц для графического процессора и памяти.

AMD Radeon HD 7850 v2 полностью преобразилась. Длина видеокарты уменьшилась до 200 мм, в основном за счет более компактного размещения систем питания. Это первое, что явно бросается в глаза. Но это не самое плохое, что сделала AMD. Хуже то, что ШИМ-контроллер NCP5395 - очень простая микросхема без поддержки протокола I2C, что автоматически лишает пользователей возможности управлять напряжением программно.

С другой стороны, он настолько прост, что лишен умной защиты. И не составит труда сделать простой карандашный вольтмод до 1.4-1.45 В. В целом питание хоть и хуже, чем у первого варианта, но не настолько, чтобы полностью опускать руки. Обратите внимание на остальные комплектующие фаз GPU. Изменение ШИМ-контроллера никак не сказалось на катушках индуктивности и конденсаторах.

Процессор Pitcairn площадью ~212 мм2 размещен на текстолитовой подложке в конце 2011 года. Здесь также можно встретить надпись ENG (инженерный вариант) в маркировке. Он содержит 2800 млн транзисторов и сделан по 28 нм техпроцессу. Кремниевый кристалл Pitcairn по периметру защищен металлической рамкой. Финальная формула фаз питания звучит так: 4+1+1 (GPU/MEM/PLL).

Восемь микросхем памяти производства Hynix плотностью 2 Гбита распаяны спереди и промаркированы как H5GQ2H24MFR-T2C. Они рассчитаны на частоту до 1250 МГц (эффективная частота 5000 МГц), ширина шины равна 256 бит.

Система охлаждения

Система охлаждения AMD Radeon HD 7850 v1 проста и не блещет техническими изысками. База конструкции - комбинированный радиатор, составленный из медного основания, тепловых трубок и алюминиевых ребер. Он не соединен намертво, как в случае с видеокартами AMD Radeon HD 7950/ HD 7970, с радиатором памяти и силовой частью. Поэтому пользователям предоставляются широкие возможности по усовершенствованию или замене центральной вставки.

К сожалению, Dr.MOS микросхемы по непонятной мне причине не контактируют с алюминиевой пластиной. В штатных режимах этого не требуется, но как только дело доходит до разгона, обнаруживается локальный перегрев. Ситуацию спасает лишь мощная турбина: раскручиваясь до оборотов выше 2000, она успевает не доводить Dr.MOS до предельной температуры.

Сам радиатор GPU состоит из нескольких частей. Основная – медная вставка, достаточно толстая, в ее центре в желобках проходят три тепловые трубки. Толщина центральной - 8 мм, боковых - 6 мм. Несмотря на большой размах радиуса скругления трубок, они помещаются в габаритах кожуха. По сравнению с СО видеокарты HD 6870 добавилась третья тепловая трубка и немного выросла длина.

Придраться к эталонной системе охлаждения HD 7850 по большему счету не к чему. Она легко разбирается на части, предоставляя возможность самостоятельной очистки радиатора от пыли. Данную особенность не отнести к выдающимся, но большинству пользователей она будет полезной.

Монолитный кожух соединен с пластиной радиатора памяти с помощью шести винтов. Их можно легко открутить и добраться до основного радиатора, а заодно и почистить систему охлаждения.

Напомню, что пластину, предназначенную для охлаждения микросхем памяти, нельзя назвать радиатором цепей питания, поскольку контакт между ними отсутствует. Об этой особенности я уже упоминал в обзоре HD 7870, а так как вся система охлаждения была целиком без изменений перенесена на первую ревизию HD 7850, то и проблема локального нагрева осталась.

Система охлаждения AMD Radeon HD 7850 v2 стала выглядеть еще проще. Никаких вам радиаторов цепей питания и памяти, никаких сложных конструкций. В сущности, перед нами две 8 мм тепловые трубки и ребра вокруг них. В подошву радиатора помещено медное основание с прорезями под трубки. Для придания большего давления и повышения качества контакта оно прикручивается четырьмя винтами. В итоге создается крепкая и прочная конструкция.

Возникает вопрос, а как охлаждаются цепи питания? Все очень просто, на них поступает воздух, направленный кожухом системы. В теории этого должно хватать для любых режимов работы видеокарты.

Тестовый стенд

  • Материнская плата: MSI Z77A-GD65 (Intel Z77, LGA 1155);
  • Процессор: Intel Core i7-3770К 4700 МГц (100 МГц х 47, 1.35 В) или 1600 МГц во время замера шумности системы охлаждения;
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: Corsair DDR3 1600 МГц, 4 модуля x 4 Гбайта, (7-8-7-20-1T, 1.65 В);
  • Жесткий диск: Crucial M4 (CT128M4SSD2), 128 Гбайт;
  • Блок питания: Enermax REVOMAX 1250 Ватт;
  • Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
  • Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
  • Версия драйверов: для AMD - Catalyst 12.6 плюс последняя версия CAP, для NVIDIA – nforce 305.xx.

Перечень используемых контрольно-измерительных приборов и инструментов

  • Шумомер: Center 320;
  • Мультиметр: Fluke 289;
  • Тарификатор электроэнергии: E305EMG;
  • Микрофон: Philips SBC ME570.

Инструментарий и методика тестирования

Для корректного замера температуры и шума использовались приведенные ниже условия. Помещение, внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 24°C +/-1°C. За точностью соблюдения заданных параметров наблюдало четыре датчика, один из которых находился в 5 см от вентилятора системы охлаждения видеокарты и был ведущим. По нему происходила основная коррекция температуры в помещении.

Шум измерялся на расстоянии 50 см до видеокарты. Фоновый уровень составлял <20 дБА. В качестве жесткого диска использовался SSD, а блок питания, помпа, радиатор с вентиляторами во время замера находились за пределами комнаты. На стенде отсутствовали иные комплектующие, издающие какие-либо шумы.

Звуко- и видеозапись системы охлаждения производилась на расстоянии ~10 см от вентилятора. Первые 5-10 секунд без нагрузки в режиме простоя, далее включалась 100% нагрузка с помощью программы Furmark. Наибольший уровень шума достигается в конце аудиозаписи. Заранее определялся температурный режим и шум, чтобы в процессе записи аудиодорожки вы смогли услышать именно максимальный шум. В процессе просмотра видеороликов можно выделить тембр и характер звуков, издаваемых системой охлаждения. Предупреждаю вас, что звук на них сильно приукрашен, то есть ощущается сильнее, чем есть на самом деле.

Уровень потребления электричества в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые на графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Furmark. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Температура силовых цепей измерялась путем установки термодатчика в пространство между радиатором и термопрокладкой в самое нагруженное место.

Нюансы, возникшие в процессе тестирования, я постараюсь подробно объяснить по мере их возникновения.

Исследование потенциала системы охлаждения

Пояснения к графикам:

  • Красная линия – максимальная температура.
  • Синяя - в режиме простоя.
  • Черная линия показывает уровень издаваемого шума, при определенных оборотах вентилятора.
  • Пунктирная линия указывает на диапазон регулировки в автоматическом режиме вентилятора.

В процентах указана скорость вентилятора/ов, выставленная в MSI Afterburner, начиная от 20% (для видеокарт NVIDIA от 35%) до 100%, с шагом 5%.Таким образом, чтобы понять, насколько нагреется видеокарта, и как сильно она будет шуметь, скажем, при 50% скорости вентилятора, достаточно провести вертикальную линию через отметку 50%. В местах пересечения получаем три значения: с красной линией – максимальную температуру в нагрузке, с синей линией – температуру в простое, с черной линией – уровень шума.

Все видеокарты тестировались с заводскими частотами. Учтите, что звукозапись в видеоматериалах приукрашает уровень шума.

Температура графического ядра и обороты вентилятора/ов.

AMD Radeon HD 7850 v1

AMD Radeon HD 7850 v2

Заводские калибровки вентилятора AMD Radeon HD 7850 v1 вряд ли можно назвать идеальными. Нет, в AMD постарались максимально обеззвучить видеокарту, но получилось, мягко говоря, не очень. Проблема кроется в конструкции радиатора, кожуха и вентилятора. Система очень голосиста на любых оборотах, что у вентилятора, что у задней стенки. Воздух, проходя через ребра и решетку, не то, что воет, он кричит! Шум просто неописуем и хорошо слышен при просмотре видеофайла.

Зато в плане температурных показателей калибровку можно счесть в целом удачной. 73 градуса по Цельсию в нагрузке неплохой результат, система питания нагревается до 66°C, что тоже приемлемо. Будь между Dr.MOS микросхемами и радиатором памяти термопрокладки, температура была бы еще ниже. Не зря в AMD перекроили охлаждение, представив на тест вторую версию видеокарты, у которой тоже наблюдаются уязвимые места.

До 1400 об/мин вентилятор практически бесшумен, а дальше громкость линейно возрастает вплоть до 43 дБА, что составляет 2850 об/мин. Алгоритм немного резок и позволяет достигать больших оборотов, но деваться некуда, иначе температура приблизится к отметке в 90°C, что чревато перегревом системы питания, охлаждаемой набегающим воздухом.

AMD HD 7850 v1 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%
дБА 34 37.7 43.5 48.0 52.5 56.3 59.6 62.4 64.3 66.0 68.1 69.3 70.6 72.0 72.6 73.4 74.0
t°C минимальная 34 33 32 30 29 28 27 27 27 27 27 26 26 25 25 25 25
t°C максимальная 95 81 73 68 64 62 61 60 59 58 58 57 57 56 56 56
t°C VRM мин 43 42 39 37 35 33 32 31 31 30 30 30 30 30 30 30 30
t°C VRM макс 87 74 66 60 56 54 52 51 50 49 48 47 47 46 46 46
t°C окружающей среды 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
Обороты вентилятора 1050 1300 1700 2050 2450 2800 3200 3500 3850 4150 4400 4650 4900 5100 5300 5500 5700

AMD HD 7850 v2 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100%
дБА 26.2 26.6 26.8 27.4 29.5 33.4 36.9 40.0 43.0 45.7 48.6 50.0 52.3 53.8 54.0
t°C минимальная 34 33 32 30 29 29 28 27 27 26 26 26 26 26 25
t°C максимальная 98 90 84 79 75 72 70 68 67 66
t°C VRM мин 45 44 43 42 40 39 38 36 35 34 33 33 32 32 31
t°C VRM макс 99 91 84 79 75 71 68 65 63 61 61
t°C окружающей среды 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24 24
Обороты вентилятора 1100 1150 1250 1400 1700 2000 2300 2550 2850 3150 3400 3600 3850 4050 4250

В целом же лишь первая версия системы охлаждения способна работать в приемлемом диапазоне температур. Вторая ревизия немного понизила общий уровень шума, зато пропорционально увеличился нагрев как самой видеокарты, так и цепи ее питания. Я бы не рекомендовал ни ту, ни другую модель. Лучше обратить свое внимание на нереференсные версии графических ускорителей, с полноценной системой управления напряжением и охлаждением.

Сводный анализ производительности систем охлаждения

Без нагрузки.

  • AMD Radeon HD 7850 v1 – 20%, 1050 об/мин, 34°C, 34 дБА.
  • AMD Radeon HD 7850 v2 – 20%, 1100 об/мин, 34°C, 26.2 дБА.

Под нагрузкой.

  • AMD Radeon HD 7850 v1 – 33%, 1900 об/мин, 74°C, 47 дБА.
  • AMD Radeon HD 7850 v2 – 60%, 2850 об/мин, 79°C, 43 дБА.

Модель Температура GPU;
вентилятор – авто,
простой
Температура GPU;
вентилятор – авто,
нагрузка
Шумность, дБА;
вентилятор – авто,
простой
Шумность, дБА;
вентилятор – авто,
нагрузка
Температура VRM;
вентилятор – авто,
простой
Температура VRM;
вентилятор – авто,
нагрузка
HD 7870 v1 33 76 29.7 44.4
HD 7870 v2 31 85 26 42.5
HD 7850 v1 34 74 34 47 43 66
HD 7850 v2 34 79 26.2 43 45 75

Соотношение температуры GPU в 3D и шумности.

Предлагаю вам ознакомиться с приведенными по результатам тестирования данными. Начнем с зависимости температуры графического ядра от оборотов вентилятора/ов.

При всех своих недостатках система охлаждения v1 работает очень эффективно в диапазоне оборотов от 1250 до 3750, а далее КПД падает. Не буду скрывать, при таких оборотах она шумит. Точнее, она безумно шумит, словно кто-то разместил у вас в голове пылесос на 3000 Вт. И даже низкие температуры компонентов не могут служить тому оправданием. Я рад, что в таком виде видеокарта не попала на прилавки магазинов.

Версия V2 ближе к реальным системам охлаждения, к тем, что мы видим и покупаем в магазинах. Но ее уровень все еще далек до средних представителей оригинальных карт, а посему, выбирая между «референсом» и «нереференсом», я отдам предпочтение любой другой системе. Ведь даже на 2000 об/мин температура графического процессора держится на отметке под 100°C. Приемлемый диапазон в 70-80°C достигается только на 2750-3750 об/мин.

Зависимость температуры силовой части видеокарты от оборотов вентилятора/ов.

Зона VRM на обеих версиях нагревается достаточно сильно, а с учетом высоких оборотов вентиляторов считать систему охлаждения удачной невозможно. В первой ревизии проблема кроется в отсутствии контакта Dr.MOS микросхем с пластиной-радиатором. Во второй - на мосфетах и вовсе нет ни грамма охлаждения.

Уровень шума

Послушать систему охлаждения и сравнить различные СО между собой можно, воспользовавшись приведенными в таблице ссылками.

Референсные СО AMD Референсные СО NVIDIA
Radeon HD 5970 [2900 Кб] GTX 470 [2500 Кб]
Radeon HD 6790 [2500 Кб] GTX 570 [2500 Кб]
Radeon HD 6850 [1700 Кб] GTX 580 [1500 Кб]
Radeon HD 6870 [2150 Кб] GTX 590 [2700 Кб]
Radeon HD 6950 [3200 Кб] GTX 670 [1800 Кб]
Radeon HD 6970 [2600 Кб] GTX 680 [2300 Кб]
Radeon HD 6990 [2150 Кб]
Radeon HD 6990 880 МГц [2300 Кб]
Radeon HD 7750 [2050 Кб]
Radeon HD 7770 [3040 Кб]
Radeon HD 7870 Rev 1 [2100 Кб]
Radeon HD 7870 Rev 2 [2650 Кб]
Radeon HD 7950 [3200 Кб]
Radeon HD 7970 [3100 Кб]
Radeon HD 7850 Rev 1 [2250 Кб]
Radeon HD 7850 Rev 2 [1550 Кб]
Оригинальные СО AMD Оригинальные СО NVIDIA
AC Accelero HD 7970 [1600 Кб] Palit GTX 660 Ti JETSTREAM [1050 Кб]
ASUS HD7870-DC2T-2GD5 [1470 Кб] MSI N660Ti PE 2GD5/OC [1550 Кб]
HIS 7870 IceQ Turbo [2000 Кб] Zotac GTX 660Ti AMP! [1970 Кб]
HIS IceQ Turbo HD 6790 DD [2100 Кб] ASUS GTX 670 DirectCU II [2650 Кб]
MSI HD 6870 Hawk P[1700 Кб] Gainward GTX 680 Phantom [2630 Кб]
MSI HD 6870 Hawk S[2300 Кб] GigaByte GTX 560 Ti 448 [2300 Кб]
MSI HD 6970 Lightning P[1700 Кб] Inno3D iChill GTX670 OC [2350 Кб]
MSI HD 6970 Lightning S[1850 Кб] KFA2 GTX 670 EX OC [2550 Кб]
MSI HD 7770 [2200 Кб] KFA2 GTX 680 EX OC [1715 Кб]
MSI HD 7950 Twin Frozr III [2500 Кб] MSI GTX 460 Cyclone II [2300 Кб]
MSI R7870 HAWK [2080 Кб] MSI GTX 460 Hawk [2150 Кб]
MSI R7870 Twin Frozr 2GD5/OC [1300 Кб] MSI GTX 480 Lightning [2300 Кб]
Sapphire HD 6790 [2700 Кб] MSI GTX 550Ti Cyclone II [3600 Кб]
Sapphire HD 7870 GHz Edition OC [1600 Кб] MSI GTX 560 Twin Frozr II [1500 Кб]
XFX HD 7770 DD [3500 Кб] MSI GTX 560Ti 448 Twin Frozr III P[2000 Кб]
XFX HD 7950 DD [2600 Кб] MSI GTX 560Ti 448 Twin Frozr III S[1700 Кб]
XFX HD 7970 DD [2600 Кб] MSI GTX 560Ti Twin Frozr II [2150 Кб]
MSI HD 7970 Lightning [1470 Кб] MSI GTX 580 Lightning [1300 Кб]
HIS HD 7970 X2 Turbo [1000 Кб] ZOTAC GTX 560Ti 448 [2600 Кб]
Zotac GTX 660 AMP! [860 Кб]
Inno3D iChill GTX 660Ti [1000 Кб]
KFA2 GTX 680 LTD OC [620 Кб]
GigaByte GV-N680OC-2GD [500 Кб]
MSI GTX 680 Lightning [530 Кб]

Разгон

Процесс разгона графических ускорителей семитысячной серии Radeon очень прост, но в то же время требует некоторых знаний. Во-первых, у них нет никаких вспомогательных алгоритмов, увеличивающих частоту в зависимости от нагрузки. Исключение - недавно выпущенные версии «GHz Edition». Во-вторых, потолок разгона напрямую зависит от максимального уровня энергопотребления, который в свою очередь зависит от напряжения vGPU. То есть, чем выше напряжение, тем выше тепловой пакет видеокарты. В-третьих, диапазон изменения напряжения получил гораздо больший запас, нежели видеокарты NVIDIA, что является существенным плюсом.

И напоследок - одна интересная особенность, связанная с прошивкой различных версий BIOS. С некоторого времени я стал, как замечать сам, так и получать письма, в которых говорится о невозможности запустить CCC (Catalyst Control Center) на перепрошитых видеокартах. После проведения нескольких подобных операций был сформулирован вывод, что AMD странным образом защитила запись ID модели от перепрошивки. Некоторые экземпляры нереференсных карт все еще можно перепрошить полностью, но большинство ускорителей потеряло эту возможность.

В свою очередь это говорит о постоянной работе инженеров по предотвращению переделки видеокарт и разблокировки лимита CCC по разгону, что естественно очень печально. Практические методы обхода защиты пока не найдены и вряд ли в ближайшее время найдутся. Таким образом, часть покупателей лишилась возможности переделки референсных моделей в версии «GHz Edition». Из присутствующих в лаборатории экземпляров ускорителей не переделались ни эталонная AMD Radeon HD 7970 (красный текстолит), ни HIS, ни MSI. Неудачей закончилась и попытка модифицировать Radeon HD 7970 GHz в Radeon HD 7970. BIOS прошивается с заменой ID и названия вендора, но при установке драйверов выдается предупреждение, что он не нашел совместимого оборудования.

Скажу несколько слов о разгоне через панель CCC. В ней вы наверняка найдете процентную полосу, которая отвечает за разгон. Но нет никакого смысла скрывать от вас реальный смысл этой настройки. А отвечает она за простой вольтмод GPU. Речь здесь не идет о +20% к напряжению относительно номинального значения. В пересчете на нормальный вид, а также в зависимости от серии видеокарты, максимальное напряжение вырастает на 0.05-0.07 В. Обратная сторона медали состоит в том, что достигнув максимальной частоты в панели ССС (та частота, что заложена в BIOS как максимально допустимая), перестает действовать настройка предела энергопотребления.

Так как же разблокировать максимальную частоту, не тем ли методом, что отключается система Power Tune? Да, после этого вы можете продолжать разгон видеокарты, но о добавленном напряжении (до 20% через предел энергопотребления) забудьте. У вас установится номинальное значение vGPU. Ситуация сложная и решается сменой BIOS (такие версии получают экстремальные оверклокеры для видеокарт на соревнованиях), аппаратным вольтмодом, программным повышением напряжения с помощью сторонних утилит.

В отличие от графических ускорителей NVIDIA, Radeon не обладает фиксированным TDP. Теплопакет каждой карты индивидуален, а максимальное его значение превращается в относительную величину. Для примера, разберем разгон нескольких видеокарт NVIDIA с разным потенциалом. Карта «А» штатно работает на частоте 900 МГц, и напряжении 1 В, Power Limit установлен на отметке 125%. Карта «Б» работает на частоте 1000 МГц и напряжении 1.1 В, Power Limit установлен на отметке 110%. Но после разгона и измерения энергопотребления можно получить приблизительно одно и то же значение. Что же все эти вычисления говорят? А всего лишь то, что NVIDIA в добровольно-принудительном порядке ограничивает разгон GPU путем внедрения некой максимальной величины TDP для всех карт единовременно! Начальные частоты и напряжения могут быть разными, но практический предел у всех одинаков.

И в этом существенное отличие видеокарт Radeon. Начальная точка движения у каждого экземпляра индивидуальная. В зависимости от качества кремниевого кристалла напряжение находится в определенном диапазоне, причем его максимальное значение ограничено программно. Формально, любой используемый ШИМ-контроллер VRM позволяет задать значения до 1.6 В. Только не забывайте о системе защиты, которая срабатывает гораздо раньше, хотя легко устраняется руками и паяльником.

Сброс частот у Radeon происходит в полной аналогии с продуктами NVIDIA. При достижении максимальных уровня энергопотребления и температуры частота начинает падать. Отмечу, что в процессе разгона я применяю жесткие методы определения стабильности, в частности программу Furmark. Так, частота считается стабильной, если при проверке она не падала на протяжении как минимум 10 минут после достижения наибольшей температуры. И последнее, сдвигая ползунок в панели ССС и в программах разгона, итоговое число не суммируется. А в игровых сценах финальная частота GPU с легкостью может быть на 50 МГц и даже на 100 МГц выше той, что была определена тестированием в Furmark.

К сожалению, большинство видеокарт HD 7850 лишено возможности изменять напряжения vGPU ввиду слишком простого ШИМ-контроллера. В конце концов, лучше всего разгоняется та модель, у которой начальное напряжение выше, а оно зачастую лежит в пределах 1.15-1.25 В.

Потенциал графического ядра в зависимости от подаваемого на него напряжения.

Разгон референсных видеокарт AMD напрямую зависит от стартового напряжения, чем оно выше, тем больше потенциал. А так как HD 7850 лишили рычагов воздействия на напряжение, то и успех прямо пропорционален напряжению. V2 ревизия начала свое движение с отметки 1.24 В, на 975 МГц пришлось отказаться от настройки предела энергопотребления и напряжение просело до 1.23 В, чего достаточно для частоты вплоть до 1175 МГц. V1 версия не реагировала на изменения настройки предела энергопотребления, вдобавок ко всему начальная настройка системы питания лежит на самом низком для HD 7850 уровне -~1,16В. В итоге дело ограничилось 1075 МГц.

  • AMD Radeon HD 7850 v1 – 1.153-1.157 В, 860-1075 МГц.
  • AMD Radeon HD 7850 v2 – 1.239-1.23 В, 860-1175 МГц.

Максимальный разгон у всех карт дополнительно ограничен TDP. После достижения этой планки становится неважно, пользуетесь ли вы повышенным напряжением или охлаждаете GPU до 50°C, процесс будет прекращен.

Температура графического ядра в зависимости от разгона.

Температура GPU напрямую зависит от нескольких условий. Во-первых, большую роль играет эффективность системы охлаждения и ее настройки. Во-вторых, не менее важно напряжение Vgpu. Поскольку напряжение на испытуемых участниках менялось не столь сильно, то и максимальный нагрев был стабильно постоянным.

Температура VRM в зависимости от частоты GPU.

Важная часть любой видеокарты - ее силовая часть. Если не следить за ее температурой, то срок службы сильно сокращается. Максимальные температуры зависят от многих факторов, таких как: эффективность и скорость вентиляторов, расчетная максимальная температура мосфетов.

Обороты вентилятора/ов в зависимости от частоты графического ядра.

Первая ревизия видеокарты словно не замечает изменения частоты, в то время как вторая версии лишь слегка увеличила обороты вентилятора.

Энергопотребление в зависимости от разгона.

Несложно заметить, что максимальное энергопотребление Radeon HD 7850 ограничено отметкой ~220-250 Вт (для системы в целом). Это практически потолок TDP карт. И этим числом ограничен разгон с учетом должного охлаждения. Хотите большего? Придется делать аппаратный вольтмод и снимать защиту по силе тока. Сам по себе разгон Radeon достаточно необычен. Энергопотребление мало зависит от частоты GPU, равно как и его нагрев. Видеокарта как будто заранее резервирует некий объем и во время разгона полностью его использует.

Результаты разгона

AMD Radeon HD 7850 v1

Частота GPU, ГГц 0.850 0.875 0.900 0.915 0.930 0.950 0.975 1 1.015 1.030 1.045 1.060 1.075
Предел энергопотребления, % 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Напряжение, MSI Afterburner, В 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200 1.200
Напряжение, мультиметр, В 1.153 1.156 1.160 1.160 1.160 1.159 1.159 1.158 1.158 1.158 1.157 1.157 1.157
Дельта, В 0.047 0.044 0.040 0.040 0.040 0.041 0.041 0.042 0.042 0.042 0.043 0.043 0.043
Температура GPU, °C 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74 74
Температура VRM, °C 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66 66
Обороты вентилятора (max), об/мин 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950 1950
Энергопотребление, Furmark, Вт 212 213 214 214 214 214 214 214 214 214 214 214 214

AMD Radeon HD 7850 v2

Частота GPU, ГГц 0.850 0.875 0.900 0.915 0.930 0.950 0.975 1 1.015 1.030 1.045 1.060 1.075 1.100 1.125 1.150 1.175
Предел энергопотребления, % 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
Напряжение, MSI Afterburner, В 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250 1.250
Напряжение, мультиметр, В 1.239 1.240 1.241 1.241 1.241 1.241 1.241 1.227 1.228 1.228 1.229 1.229 1.23 1.23 1.23 1.23 1.23
Дельта, В 0.011 0.010 0.009 0.009 0.009 0.009 0.009 0.023 0.022 0.022 0.021 0.021 0.020 0.020 0.020 0.020 0.020
Температура GPU, °C 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79 79
Температура VRM, °C 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75 75
Обороты вентилятора (max), об/мин 2850 2850 2900 2900 2900 2900 2900 2900 2900 2900 3000 3000 3000 3000 3000 3000 3000
Энергопотребление, Furmark, Вт 240 240 241 241 242 242 242 242 242 242 243 243 243 243 243 243 243

Подведение итогов

AMD Radeon HD 7850 v1

По дизайну печатной платы.

Недочеты:

  • Удаленная пятая фаза питания графического ядра.
  • Убранный второй разъем питания, ограничивающий максимальный уровень TDP.

Приятные мелочи:

  • Раздельное питание памяти и PLL.
  • Качественные элементы: Dr.MOS и катушки.
  • Мощная система питания, даже с учетом четырех фаз.
  • Возможен софтвольтмод, при должном познании программной части.
По системе охлаждения.

Недочеты:

  • Высочайший уровень шума в 2D и в 3D.
  • Отсутствует контакт между микросхемами Dr.MOS и пластиной радиатора памяти.

Приятные мелочи:

  • Качественная сборка радиатора.
  • Эффективное охлаждение графического ядра.
  • Нагретый воздух выходит за пределы системного блока.
  • Полноценный контакт тепловых трубок с основанием и ребрами.
  • Легкосъемный кожух для очистки радиатора системы охлаждения.
По разгону.

Недочеты:

  • Нет поддержки софтвольтмода распространенными программами для разгона.

Приятные мелочи:

  • Средний потенциал разгона, до частот выше 1075 МГц (справедливо для конкретно данного образца).
В целом.

Недочеты:

  • Неоптимальная настройка управления системой охлаждения для повседневного использования. Запредельный уровень шума в любых режимах.

Приятные мелочи:

  • Используется печатная плата с мощной силовой частью.
  • Потенциально быстрая карта с хорошим запасом по частоте GPU.

AMD Radeon HD 7850 v2

По дизайну печатной платы.

Недочеты:

  • Упрощенная по сравнению с первой ревизией система питания.
  • Невозможность регулировать напряжения из-за установки упрощенного ШИМ-контроллера.

Приятные мелочи:

  • Компактные размеры.
  • Двойные фазы питания памяти и PLL.
  • Высокая начальная настройка напряжения vGPU.
  • Качественные элементы: катушки и конденсаторы.
По системе охлаждения.

Недочеты:

  • Высокий нагрев системы питания.
  • Отсутствует как радиатор памяти, так и радиатор VRM.
  • Нагретый воздух не выходит за пределы системного блока.
  • Нелогичный диапазон работы вентиляторов, особенно в 2D.
  • Недостаточное давление, создаваемое вентиляторами, для охлаждения зоны VRM.

Приятные мелочи:

  • Качественная сборка радиатора.
  • Полноценный контакт тепловых трубок с основанием и ребрами.
  • Легкосъемный кожух для очистки радиатора системы охлаждения.
  • Эффективность охлаждения графического ядра находится на среднем уровне.
По разгону.

Недочеты:

  • Нет поддержки софтвольтмода распространенными программами для разгона.
  • В данном случае мне повезло с начально высоким напряжением GPU, в ином варианте может и не повезти.

Приятные мелочи:

  • Высокий потенциал разгона, до частот выше 1175 МГц (с конкретно данным экземпляром без вольтмода).
В целом.

Недочеты:

  • Разгон сильно зависит от экземпляра.
  • Высокий нагрев системы питания при адекватном уровне шума.

Приятные мелочи:

  • Потенциально быстрая карта с хорошим запасом по частоте GPU.

Заключение

Сравнение с конкурентами, разработанными NVIDIA, выходит за рамки данного материала. Поэтому, абстрагируясь от результатов в игровых приложениях, ни AMD Radeon HD 7850 v1, ни AMD Radeon HD 7850 v2 не стали сбалансированными продуктами с точки зрения потребительских характеристик. Да, компания AMD могла совместить преимущества дизайна старшей видеокарты (HD 7870), реализовав их в HD 7850, но не стала. Как ни странно, сделать это оказалось сложнее, нежели предполагалось.

Пример тому - вторая ревизия HD 7870, которая стала немного горячее, но сильно тише, в то время как версия V1 сочетает в себе мощную систему питания и шумную конструкцию охлаждения. И пусть вас не смущает удаленная фаза питания. Но по причине малого распространения первого варианта, он остался без должной поддержки со стороны утилит для разгона. Как итог, сохранились все задатки под разгон, но для их реализации необходимо приложить много сил. Ко всему прочему, вентилятор, радиатор и решетка создают чересчур шумную систему охлаждения. А если посмотреть на результаты HD 7870, то можно понять, что без должной адаптации из этой затеи ничего бы и не получилось.

Вторая версия получила большее распространение, на ее основе выпускается множество карт. И самый существенный для меня минус – это отсутствие софтвольтмода и пластины охлаждения VRM. В остальном это более-менее адаптированный под нужды потребителей продукт.

Дмитрий Владимирович

Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

  • Компании AMD за предоставленные на тестирование видеокарты Radeon HD 7850.
  • А также лично donnerjack.

За кадром