Обзор и тестирование видеокарты AMD Radeon RX 580

Прошел почти год с момента анонса Radeon RX 480, ставшей бестселлером на рынке. Но в погоне за лучшим соотношением скорости и энергопотребления разработчики AMD так увлеклись, что забыли о сопернике. В итоге ее наследнику предстоит бороться с двумя конкурентами. Для этого инженеры отнесли на второстепенное место вопрос энергоэффективности и занялись оптимизацией в погоне за скоростью.
18 апреля 2017, вторник 17:00

Оглавление

Вступление

Прошел почти год с момента анонса видеокарты AMD среднего ценового сегмента – Radeon RX 480, ставшей бестселлером на рынке. Нетрудно догадаться, почему. Сказались хорошая производительность за вменяемую стоимость и приличная энергоэффективность, ранее недоступная пользователям графических решений компании.

Но был у нее один изъян, точнее особенность – в погоне за высоким соотношением скорости и энергопотребления разработчики AMD так увлеклись этой целью, что забыли о потенциальном сопернике, который не сидел сложа руки. Семейство GeForce GTX 1060 пополнилось несколькими модификациями: с тремя и шестью гигабайтами памяти, с референсной и повышенной частотой памяти.

В итоге выходящей новинке AMD предстояло побороться за лидирующие места с двумя конкурентами. Для этого инженеры отнесли на второстепенное место вопрос энергоэффективности и занялись оптимизацией в погоне за скоростью.

Оба графических процессора будто зеркальная копия друг друга, хотя новый GPU (вернее, его новая ревизия) выпущен в текущем году. Но важнее присмотреться к кодовому шифру AMD: старая ревизия – 215-0876184, новая – 215-0910038. Представители Polaris теперь проходят окончательную сборку и тестирование не на Тайване, а в Китае. Надеюсь, смена места не повлияет на качество.

Итак, что же изменилось с выходом видеокарты Radeon RX 580? Ответ кроется в измененных настройках питания и смене приоритетов. И лучше всего это заметно, если обратить внимание на частотный потенциал, напряжение Vgpu и энергопотребление.

И с учетом того, что новые графические решения AMD не будут представлены версиями эталонного дизайна, мы сразу займемся разгоном и тестами производительности Radeon RX 580.

Технические характеристики

Наименование Radeon
RX 470
Radeon
RX 480
Radeon
RX 570
Radeon
RX 580
GeForce
GTX 1060
Кодовое имя Polaris Polaris Polaris Polaris GP106
Версия GCN 1.3 GCN 1.3 GCN 1.3 GCN 1.3 Pascal
Техпроцесс, нм 14 14 14 14 16
Размер ядра/ядер, мм2 232 232 232 232 200
Количество транзисторов, млн 5700 5700 5700 5700 4400
Частота ядра, МГц 926 1220 1168 1257 1506
Частота ядра (Turbo), МГц 1206 1266 1244 1340 1709
Число шейдеров (PS), шт. 2048 2304 2048 2304 1280
Число текстурных блоков (TMU), шт. 128 144 128 144 80
Число блоков растеризации (ROP), шт. 32 32 32 32 48
Максимальная скорость закраски, Гпикс/с 38.6 40.5 39.8 42.9 72.3
Максимальная скорость выборки текстур, Гтекс/с 154.4 182 159.2 193 120.5
Тип памяти GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5 GDDR5
Эффективная частота памяти, МГц 1650 2000 1750 2000 2000
Объем памяти, Гбайт 4 4/8 4 4/8 6
Шина памяти, бит 256 256 256 256 192
Пропускная способность памяти, Гбайт/с 211 256 224 256 192
Питание, разъемы Pin 6 6 8 8 6
Потребляемая мощность (2D/3D), Ватт -/120 -/150 -/150 -/185 -/120
CrossFire/Sli V V V V V
Цена при анонсе, $ 169 229 169 199/229 274
Заменяемая модель Radeon
R7 370
Radeon
R9 380(Х)
Radeon
RX 470
Radeon
RX 480
GeForce
GTX 960

Тестовый стенд

Конфигурация:

  • Материнская плата: ASUS Maximus IX Formula (Intel Z270, LGA 1151);
  • Процессор: Intel Core i7-7700K 4500 МГц (100 МГц х 45);
  • Система охлаждения: система водяного охлаждения;
  • Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
  • Оперативная память: DDR4 G.Skill 3333 МГц, 2 x 4 Гбайта, 17-18-18-38-1T;
  • Накопитель SSD: Corsair Force Series GT, 128 Гбайт;
  • Блок питания: Corsair AX1500i Digital, 1500 Ватт.

Программное обеспечение:

  • Операционная система: Microsoft Windows 10 x64;
  • Версия драйверов: указана в начале раздела «Результаты тестов».

Перечень контрольно-измерительных приборов и инструментов:

  • Шумомер: Center 320;
  • Мультиметр: Fluke 289;
  • Тарификатор электроэнергии: E305EMG.

Игровые тесты

В части игр, где это возможно, использовались встроенные отрезки теста, при необходимости тестирование дополнялось результатами утилиты Fraps v3.5.99. Ранее мы полностью пересмотрели уровень качества в играх для видеокарт топ-класса. Теперь в игровых приложениях выставляются максимальные настройки, а сами тесты проходят в трех разрешениях: 1920 х 1080, 2560 х 1440 и 3840 х 2160 (4K).

  • 3DMark;
  • Ashes of the Singularity;
  • BattleField 1: Over The Top;
  • Battlefield 4;
  • Deus Ex: Mankind Divided;
  • Fallout 4;
  • Grand Theft Auto V;
  • Hitman (2016);
  • Rise of the Tomb Raider;
  • Sniper Elite III;
  • Star Wars Battlefront;
  • Tom Clancy's The Division;
  • Total War: Warhammer;
  • The Witcher 3: Wild Hunt.

VSync при проведении тестов был отключен.

Разгон

Как уже известно, новые видеокарты AMD не будут выпускаться в референсном дизайне. Возможно, кто-то из производителей возьмет за основу печатную плату Radeon RX 480, но ее придется модифицировать из-за возросшего энергопотребления (со 150 до 185 Вт). А это как минимум пара разъемов питания 6 pin, либо один 8 pin. Напомню, что эталонная печатная плата предполагала единственный разъем 6 pin.

Для оценки поведения видеокарт в номинальном режиме работы обратимся к более чем часовому тесту стабильности 3DMark, параллельно соберем данные с графического ядра, а также значения частот памяти, энергопотребления и температур. Объединяем полученные данные в единые графики и видим, насколько точно соответствуют заводские характеристики реальным цифрам, и что происходит с важными показателями при разгоне.

Частота ядра.

Учтите, что мы тестируем модель MSI с собственным дизайном PCB, поэтому настройки, записанные в ее версию BIOS, скорее всего изменены и частоты слегка увеличены. А раз частоты подняты, то и напряжение рабочее выставлено повышенное. В штатном режиме я предпринял меры для приведения частот ближе к заявленным компанией AMD, но гарантировать стопроцентное соответствие невозможно.

Первое, что пугает – это постоянное изменение рабочей частоты графического процессора, такое мы видели на многих видеокартах AMD. Только диапазон частот гораздо шире, чем у Radeon RX 480. С последними изменениями в драйверах она выдает следующие значения: минимальная частота – 1103 МГц, средняя – 1163 МГц, максимальная – 1195 МГц. У Radeon RX 580 цифры другие: минимальная частота – 1111 МГц, средняя – 1289 МГц, максимальная – 1335 МГц. С разницей в 126 МГц перевес на стороне новинки.

Простейший разгон GPU без ручного управления напряжением и лишь с поднятием лимита энергопотребления на 50% позволил достичь впечатляющей частоты 1450 МГц. Причем разгон постоянный и стабильный, без падения частот под нагрузкой, что радует. Будь в руках возможность управлять напряжением, предполагаю, средний разгон составил бы не менее 1.5 ГГц.

Но для Radeon RX 580 возможен не только разгон, но и даунклокинг. В качестве примера: если задать -20% от энергопотребления, частота снизится в среднем с 1189 до 1064 МГц. Зачем вообще нужен даунклокинг? Многим пользователям нравится создавать рабочие системы с минимальным потреблением и почти бесшумной работой. Для этого они занижают рабочие напряжения, добиваясь своей цели.

Частота памяти.

К сожалению, на видеокарте не используется новая ревизия микросхем памяти. Разгон по-прежнему составляет привычные 2200 МГц, как и на Radeon RX 480.

Хотя лишние 200 МГц дают новой модели Polaris многое. Особенно это заметно при росте разрешения. GeForce GTX 1060, как ценовой соперник Radeon RX 580, именно в высоких разрешениях начинает ей проигрывать.

Напряжение vGPU.

От физики никуда не убежишь – повышая частоту, приходится повышать напряжение. Разработчики AMD увеличили его до 1.125 В, а прежнее значение укладывалось в диапазон 1.00-1.05 В.

Для разгона утилита Wattman автоматически повышает напряжение Vgpu почти до 1.2 В, но и этого мало для стопроцентной реализации частотного потенциала новой ревизии ядра. Примечательно, как искусственная удавка «-20%» позволяет видеокарте работать при напряжениях даже меньше 1.0 В.

Давайте посмотрим, как эти изменения сказались на энергопотреблении новой видеокарты.

Энергопотребление.

Сразу видно, с какой целью создавалась Radeon RX 480. Поясню: как бы мы не ограничивали энергопотребление, напряжение и прочее, в случае Radeon RX 480 преследуется только одна цель – сделать максимально эффективную видеокарту в расчете на один ватт потребляемой энергии. Ее потребление в среднем составляет менее 150 Вт. Даже позиция «-20%» не делает из Radeon RX 580 конкурента для предшественника в вопросе эффективности энергопотребления. Поэтому для компактных систем предпочтение стоит отдать Radeon RX 480.

А мы возвращаемся к Radeon RX 580. В номинальном режиме энергопотребление видеокарты поднимается до 188 Вт при росте частоты GPU на 126 МГц. Разгон добавляет еще 36 Вт сверху, и частота возрастает в общей сложности на 290 МГц. Вот такое перераспределение приоритетов произошло с Radeon RX 480. Было менее 150 Вт и 1163 МГц, стало более 185 Вт и 1289 МГц.

Результаты тестов

Участники тестирования

Частоты видеокарт и версии драйверов

Модель Частота, МГц Разгон, МГц Версия драйверов
Radeon RX 580 1257 / 2000 1500 / 2200 17.10.1
Radeon RX 480 1220 / 2000 1300 / 2200 17.10.1
GeForce GTX 1060 1506 / 2000 2040 / 2250 381.65

Star Wars Battlefront

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Качество графики – ультра;
  • Качество текстур – ультра;
  • Фильтрация текстур – ультра;
  • Качество освещения – ультра;
  • Качество теней – ультра;
  • Качество эффектов – ультра;
  • Качество постобработки – ультра;
  • Качество сетки – ультра;
  • Качество ландшафта – ультра;
  • Почвенный покров – ультра;
  • Сглаживание – FXAA;
  • Преграждение окружающего света – ультра.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Battlefield 4

Версия – последняя на момент тестирования, с обновлениями Origin.
Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Поле зрения – 55 (Hor+70);
  • Поле зрения (открытый прицел) – включено;
  • Поле зрения техники – 55 (Hor+70);
  • Уровень размытия в движении – 0%;
  • Фокусирование оружие – включено;
  • Разрешение – 100%;
  • Качество графики – ультра;
  • Качество текстур – ультра;
  • Фильтрация текстур – ультра;
  • Качество эффектов – ультра;
  • Качество постобработки – ультра;
  • Качество сетки – ультра;
  • Качество освещения – ультра;
  • Качество рельефа – ультра;
  • Отложенное сглаживание – MSAA 4x;
  • Обработка сглаживания – высокая;
  • Глобальное затенение – HBAO.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

The Witcher 3: Wild Hunt

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Размытие при движении – включено;
  • Размытие – включено;
  • Сглаживание – включено;
  • Свечение – включено;
  • Повышенная четкость – высокая;
  • Рассеянное затемнение –SSAO;
  • Глубина кадра – включено;
  • Хроматическая аберрация – включено;
  • Виньетирование – включено;
  • Световые шахты – включено;
  • Кадров в секунду – без ограничений;
  • Nvidia HairWorks – включено;
  • Nvidia HairWorks АА – 4;
  • Число персонажей на экране – запредельное;
  • Качество теней – запредельное;
  • Качество рельефа – запредельное;
  • Качество воды – запредельное;
  • Количество травы – запредельное;
  • Качество текстур – запредельное;
  • Дальность видимости растительности – запредельная;
  • Качество детализации – запредельное.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160



Sniper Elite III

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Детализация текстур – ультра;
  • Детализация теней – ультра;
  • Степень сглаживания – высокая;
  • Дистанция прорисовки – ультра;
  • Анизотропная фильтрация – 16;
  • Суперсэмплирование – выкл;
  • Размытие изображение – да;
  • Затенение среды – да;
  • Тесселяция – да;
  • Поля затемнения – да.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Fallout 4

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Сглаживание – ТАА;
  • Анизотропная фильтрация – 16;
  • Детализация – ультра.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Hitman (2016)

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Суперсэмплинг – 1;
  • Уровень детализации – ультра;
  • Сглаживание – SMAA;
  • Качество текстур – высокое;
  • Фильтрация текстур – анизотропная 16;
  • SSAO – включено;
  • Качество теней – ультра;
  • Разрешение теней – высокое.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160



Ashes of the Singularity

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Профиль качества – Crazy;
  • MSAA – 4x;
  • Качество освещения – высокое;
  • Качество бликов – высокое;
  • Качество поверхности – высокое;
  • Качество теней – высокое;
  • Качество затенения – высокое;
  • Качество текстур – высокое;
  • Качество затенения поверхности – высокое.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Grand Theft Auto V

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Длинные тени – выключены;
  • Тени высокого разрешения – выключены;
  • Подгрузка более детализированных текстур во время полета – выключено;
  • Увеличенное расстояние подгрузки более детализированных объектов – минимальное;
  • Масштаб разрешения изображения – выключено;
  • Сглаживание FXAA – выключено;
  • Сглаживание MSAA – 4x;
  • Население города – максимум;
  • Разновидность населения – максимум;
  • Фокусировочная шкала – максимум;
  • Качество текстур – очень высокое;
  • Качество шейдеров – очень высокое;
  • Качество теней – очень высокое;
  • Качество отражений – очень высокое;
  • MSAA для отражений – 4x;
  • Качество воды – очень высокое;
  • Качество частиц – очень высокое;
  • Качество травы – очень высокое;
  • Мягкие тени – максимально мягко;
  • Настройка спецэффектов – очень высокая;
  • Анизотропная фильтрация – 16Х;
  • Затенение АО – высокое;
  • Тесселяция – очень высокая.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Tom Clancy's The Division

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Качество графики – высокое;
  • Качество теней – высокое;
  • Разрешение теней – высокое;
  • Spot shadow count – высокое;
  • Spot shadow resolution – высокое;
  • Contact shadows – все высоко;
  • Post FX AA – выключено;
  • Temporal AA – суперсэмплинг;
  • Разрешение – 100%;
  • Резкость кадра – 70%;
  • Качество деталей – ультра;
  • Эффект реально падающего снега – включено;
  • Объемный туман – ультра;
  • Качество отражений – среднее;
  • Локальные отражения – очень высоко;
  • Sub-surface scattering – включено;
  • Анизотропная фильтрация – 16х;
  • Parallax mapping – высоко;
  • Ambient occlusion – очень высоко;
  • Глубина построения кадра – высокая;
  • Деталировка объектов – 60%;
  • Дальность прорисовки – 100%;
  • Хроматические аберрации – включено;
  • Нейтральное освещение – выключено;
  • Блики линз – включено;
  • Виньетка – включена.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160



Rise of the Tomb Raider

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080, 2560 x 1440, 3840 х 2160;
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Сглаживание – FXAA;
  • Предустановка – очень высокая;
  • Качество текстур – очень высокое;
  • Анизотропная фильтрация – 16х;
  • Качество теней – высокое;
  • Мягкие тени от солнца – высокие;
  • Глубина резкости – очень высокая;
  • Детализация – очень высокая;
  • Динамическая листва – высокая;
  • HBAO+;
  • PureHair – включено;
  • Качество отражения света – обычный;
  • Размытие по краям экрана;
  • Размытие при движении;
  • Bloom-эффект;
  • Тесселяция;
  • Отражения пространства экрана;
  • Блики объектива;
  • Эффект экрана;
  • Зернистое изображение.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

3DMark

Настройки:

  • Предустановки: Fire Strike Ultra, Fire Strike Extreme, Fire Strike.

Futuremark 3DMark

Fire Strike Ultra, Fire Strike Extreme, Fire Strike
Графические баллы

Deus Ex: Mankind Divided

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080; 2560 x 1440; 3840 х 2160;
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Сглаживание – MSAA 2x;
  • Предустановка – очень высокая.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160



Total War: Warhammer

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080; 2560 x 1440; 3840 х 2160;
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Предустановка – Ultra.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

BattleField 1: Over The Top

Настройки:

  • Разрешение – 1920 х 1080; 2560 x 1440; 3840 х 2160
  • Версия DirectX – Dx12;
  • Предустановка – ультра.

Кадры/с

Мин.|Средн.
1920 x 1080

2560 x 1440

3840 х 2160

Среднее количество кадров

Чтобы понять, какую производительность считать приемлемой, стоит выяснить, на что необходимо обращать внимание. Стендовый набор игр и настроек выбран с учетом корректности сравнения всех участников, от начальных моделей до самых дорогих.

Условно степень сложности отрисовки сцен в играх можно разделить на:

  • Минимальное качество;
  • Минимально среднее;
  • Среднее;
  • Среднее максимальное;
  • Максимальное;
  • Ультра.

Данный тест проводился с настройками «Ультра». Необходимо заметить, что чем выше качество, тем в большей степени результат зависит от видеокарты, а не от системы в целом.

По этой причине даже 30 кадров в секунду условно можно считать минимальным порогом для вхождения в группу видеокарт, подходящих для большинства игр. Отметим, что из-за нестабильных курсов валют стоимость кадров в секунду оценивается в долларах и по рекомендованной в день анонса цене.

А теперь представим итоги в виде таблицы, в которой результаты тестов (к/с) будут объединены со стоимостью видеокарт, а также их энергопотреблением. В сумме это даст некий рейтинг привлекательности: чем больше уровень производительности и меньше цена с энергопотреблением, тем выше позиция у модели.

Баллы складываются из следующих составляющих: скорости (50%), стоимости (30%) и энергопотребления (20%).

Подведение итогов

Модель 1920 x 1080 2560 х 1440 3840 x 2160
Radeon RX 580 80.7 56.3 30.3
Radeon RX 480 75.9 52.6 28.2
GeForce GTX 1060 79.8 54.0 28.7
Radeon RX 580 OC 87.7 61.2 33.0
Radeon RX 480 OC 80.8 56.0 30.0
GeForce GTX 1060 OC 88.9 60.5 32.3

Итак, Radeon RX 580 смотрится очень неплохо, как на фоне своего предшественника, так и по сравнению с конкурентом из противоположного лагеря. Интересно, что же будет, когда разработчики AMD наконец-то выпустят флагман Radeon RX Vega?

Заключение

С одной стороны, ничего неожиданного не произошло. Представители прошлой линейки Polaris скрывали хороший потенциал, для полного раскрытия которого необходимы были лишь инженерные ресурсы и время. Требовали новинок? Получите и распишитесь.

С другой – поклонники AMD частенько заявляли о том, что энергопотребление для них не играет особой роли, ставя во главу угла чистую производительность. И этот посыл был услышан. Впрочем, разработчики не только переконфигурировали новую модель на достижение максимальной скорости, но и сохранили энергоэффективность.

Видеокарту Radeon RX 580 можно по праву считать полноценным ответом на выход GeForce GTX 1060, ей не страшен разгон видеоядра последней до 2 ГГц. И теперь у AMD есть отличное предложение, предлагаемое по прежней цене и претендующее на успех в данном классе.

Rasamaha (Дмитрий Владимирович)


Выражаем благодарность за помощь в подготовке материала:

  • Компании AMD за предоставленную на тестирование видеокарту AMD Radeon RX 580.
  • А также лично donnerjack.