Краткая история эволюции двухпроцессорных видеокарт (страница 3)
реклама
Radeon HD 5970
И вот, наконец-то современная эра, ведь Radeon HD 5970 – это видеокарта, которая буквально несколько месяцев назад еще удерживала титул «самого производительного ускорителя».
Надо отметить, что это звание HD 5970 удалось носить более года. Это гигантский срок для конкурентного рынка видеокарт, похожим «долголетием» может похвастаться разве что GeForce 8800 Ultra.
Причин тому было несколько. ATI/AMD сумела очень рано вывести на рынок новые Radeon HD 5000. Топовый однопроцессорный продукт Radeon HD 5870 был представлен 23 сентября 2009 года, а GeForce GTX 480 только 26 марта 2010 года. В этом промежутке AMD успела наводнить рынок видеокартами с поддержкой DirectX 11, в то время как NVIDIA испытывала огромные сложности с выпуском ускорителей на базе нового графического процессора GF100, и продолжала продавать устаревшие GeForce 200.
В итоге, когда долгожданная GeForce GTX 480 все-таки вышла – чуда не случилось, однопроцессорная модель NVIDIA не смогла тягаться с двухпроцессорным монстром AMD, который к этому моменту уже продавался в течении четырех месяцев!
Учитывая, что создать на базе горяченного GF100 двухпроцессорный ускоритель было почти нереально, NVIDIA вынужденно смирилась с невозможностью конкуренции. Месть была отложена до следующего поколения, но об этом я напишу позднее.
Таблица характеристик Radeon HD 5970.
реклама
|
|
(версия партнеров AMD) |
Дата релиза |
|
|
Графический процессор |
|
|
Технологический процесс, нм |
|
|
Количество транзисторов, млн штук |
|
|
Площадь кристалла, мм2 |
|
|
Количество потоковых процессоров |
|
|
Количество блоков растеризации |
|
|
Количество текстурных блоков |
|
|
Тактовая частота ядра, МГц |
|
|
Тип используемой памяти |
|
|
Разрядность шины памяти, бит |
|
|
Эффективная частота видеопамяти, МГц |
|
|
Полоса пропускания памяти, Гбайт/c |
|
|
Объем видеопамяти, Мбайт |
|
|
Скорость заполнения сцены, млрд пикселей/c |
|
|
Скорость заполнения сцены, млрд текселей/c |
|
|
TDP, Вт |
|
|
Рекомендованная стоимость, USD |
|
|
Новый ускоритель был создан на базе двух Radeon HD 5870. К сожалению, новый графический процессор Cypress XT по площади и уровню тепловыделения превосходил предшествующие RV770/RV670, так что сохранить частоты на том же уровне, что и у одиночной видеокарты, не получилось. GPU Radeon HD 5970 функционируют на частоте 725 МГц, в то время как на однопроцессорном HD 5870 частота составляет 850 МГц. Память также была немного «замедлена», но сочетание 256-битной шины и скоростных микросхем GDDR5 позволило обеспечить достаточную ширину полосы пропускания.
В итоге, уровень TDP новой видеокарты (294 Вт) оказался всего на 8 Вт выше, чем у предшествующего Radeon HD 4870x2. Главным образом такого результата удалось достичь благодаря применению нового 40 нм техпроцесса при производстве GPU.
Печатная плата видеокарты сохранила узнаваемые «фамильные» черты Radeon HD 3870x2/4870x2.
Графические процессоры все также размещены рядом (правда, на этот раз не на одном уровне, возможно из компоновочных соображений), между ними установлена микросхема PLX PEX 8647, которая обеспечивает сообщение GPU по 16 линиям PCI Express 2.0. За питание процессоров отвечают трехфазные преобразователи под управлением всё тех же контроллеров Volterra VT1165MF.
Необходимо отметить, что Radeon HD 5970 является одним из самых длинных ускорителей в истории (~305 мм). С этим связано немало забавных прозвищ вроде «Икаруса» или «авианосца», и совсем не забавные проблемы с размещением в тесных корпусах.
реклама
Система охлаждения видеокарты «идеологически» осталась прежней: рамка-основание, глухой кожух с «турбиной».
Ключевое отличие состоит в том, что теперь радиатор, обслуживающий GPU, стал единым. Кроме того – в его основе лежит испарительная камера, что должно здорово поднять эффективность теплоотвода.
В сочетании с увеличенными размерами самой системы охлаждения, это позволило новому ускорителю стать более тихим в сравнении с Radeon HD 4870x2. Фактически, я считаю эту карту самой тихой и «холодной» из двухпроцессорных флагманских видеокарт «референсной» конструкции. Под нагрузкой она шумит немногим сильнее одиночного Radeon HD 5870, и даже после разгона с небольшим повышением напряжения позволяет наслождаться любимыми играми, не «долбя по ушам» (хотя и тихим такой режим не назовешь). Подобный результат совершенно недостижим для двухпроцессорных видеокарт предыдущего поколения.
Разгон данной видеокарты в основном упирается в температуру, шум и нервы владельца. Разумеется, вольно увеличивать частоту и напряжение питания GPU так же, как на Radeon HD 5870, здесь не получится из-за перегрева; однако результат порядка 900 МГц по ядру достижим для большинства таких видеокарт, пусть и ценой значительного ухудшения шумовых характеристик. Для повседневного использования «референс» почти всегда можно разогнать до 800-820 МГц без существенного увеличения напряжения.
Что касается чистой производительности, то у Radeon HD 5970 на протяжении всего срока жизни просто не было конкурентов. «Грубая» вычислительная мощность позволяла перемалывать преимущества архитектуры NVIDIA Fermi при работе с API DirectX 11, тягаться с Radeon «зеленые» могли только в SLI-системах. Со временем игр с поддержкой DX 11 стало больше и позиции GeForce GTX 480 несколько укрепились. Вышедшая затем GTX 580 позволила NVIDIA приблизиться к «старичку» вплотную: в некоторых особенно удобных тестах эта однопроцессорная видеокарта вовсю наступала на пятки Radeon HD 5970. И все-таки флагман так и ушел на покой непобежденным, передав полномочия Radeon HD 6990.
Напоследок отмечу, что компании-партнеры ATI/AMD сумели значительно усовершенствовать Radeon HD 5970. Пользуясь резервами конструкции, их инженеры смогли разогнать ядра Cypress до 850 МГц, а микросхемы памяти до 4800 (1200) МГц (по сути, создав полноценный Radeon HD 5870x2). Кроме того, объем видеопамяти был увеличен до 2 Гбайт на процессор. Характеристики подобных видеокарт приведены выше - в правом столбце таблицы.
Этот вариант Radeoon HD 5970 значительно обходил стандартный по производительности, особенно в высоких разрешениях. Уровень TDP при этом мог зашкаливать за 320 Вт, но с «горячим нравом» успешно боролись, применяя сложные «трехслотовые» системы охлаждения.
Яркими примерами таких ускорителей являются ASUS ROG ARES…
… и Sapphire Radeon HD 5970 2x2 Гбайт.
Обзоры Radeon HD 5970:
- Главный калибр ATI. Обзор и тестирование ATI Radeon HD 5970
- Антология ATI CrossFireX часть IV. Radeon HD 5970 2048 Мбайт
Radeon HD 6990
реклама
Нынешние бойцы AMD и NVIDIA в категории двухпроцессорных решений – это видеокарты Radeon HD 6990 и GeForce GTX 590. Разделы, посвященные им, будут не такими подробными, я лишь отмечу характерные черты, интересные для данного материала, а за подробностями прошу обратиться к соответствующим обзорам, которые вышли совсем недавно.
Radeon HD 6990 принял титул самой производительной одиночной видеокарты «из слабеющих рук» Radeon HD 5970.
|
|
Дата релиза |
|
Графический процессор |
|
Технологический процесс, нм |
|
Количество транзисторов, млн штук |
|
Площадь кристалла, мм2 |
|
Количество потоковых процессоров |
|
Количество блоков растеризации |
|
Количество текстурных блоков |
|
Тактовая частота ядра, МГц |
|
Тип используемой памяти |
|
Разрядность шины памяти, бит |
|
Эффективная частота видеопамяти, МГц |
|
Полоса пропускания памяти, Гбайт/c |
|
Объем видеопамяти, Мбайт |
|
Скорость заполнения сцены, млрд пикселей/c |
|
Скорость заполнения сцены, млрд текселей/c |
|
TDP, Вт |
|
Рекомендованная стоимость, USD |
|
Эта видеокарта создана на базе двух графических процессоров Cayman XT в их полном варианте. Такой же GPU используется на Radeon HD 6970. Частоты двухпроцессорной видеокарты снижены… хотя, стоп! Здесь надо оговориться, Radeon HD 6990 оснащен переключателем режимов, в одном варианте частота GPU составляет 880 МГц, а в другом только 830 МГц. Как основной позиционируется именно второй режим, позиция «880 МГц» предназначена «для оверклокеров и энтузиастов» (цитата AMD). На Radeon HD 6970 частота GPU составляет 880 МГц.
Заявленный уровень TDP этой видеокарты 375 Вт! Это очень много, на 80 Вт больше, чем у Radeon HD 5970. Для питания ускорителя впервые были применены два восьмиштырьковых разъема.
Габаритные размеры ускорителя остались практически на прежнем уровне, а вот компоновка значительно изменилась. Как и в предыдущих трех поколениях двухпроцессорных ускорителей ATI/AMD, здесь используется единая печатная плата, а вот «турбина» впервые переместилась из «хвоста» в центр ускорителя.
Думается, в AMD учли положительный опыт NVIDIA по «апгрейду» системы охлаждения GeForce GTX 295 второй ревизии. Плюсы такой компоновки понятны: равномерное охлаждение двух GPU, отсутствие единой термически-напряженной зоны (основные точки нагрева максимально разнесены). Кроме того, в данном случае немного проще организовать охлаждение второстепенных элементов, собрав их «в кучу» по центру платы.
Собственно, это и было сделано:
Из характерных особенностей отмечаю применение четырехфазных преобразователей питания GPU.
Система охлаждения отчасти сохранила присущие Radeon HD 5970 особенности, но из-за общего изменения компоновки ускорителя выглядит по-другому.
Единая рамка-основание сохранена, равно как и теплоотводящая пластина для обратной стороны видеокарты.
Под «турбиной» (именно здесь происходит контакт обратной стороны пластины-основания с силовыми ключами преобразователей питания) сделано оребрение, для улучшения рассеивания тепла.
Два радиатора с алюминиевыми ребрами базируются на массивных медных испарительных камерах.
По уровню шуму и температурным характеристикам новый Radeon уступает своему «тихому» предшественнику. Особенно это заметно в режиме «880 МГц». Видеокарта поддается разгону, но с использованием штатной системы охлаждения становится очень шумной после поднятия частот.
Писать о производительности Radeon HD 6990 - неблагодарное дело. На эту тему до сих пор идет спор на нашем форуме, а уж сравнение с GeForce GTX 590 и вовсе избитая тема. Видеокарты получились достойными друг друга, а я лишь отмечу, что во многих тестах преимущество новинки над Radeon HD 5970 составляет 25-35%.
За подробностями рекомендую обратиться к следующим обзорам. Кстати, обратите внимание, что Radeon HD 6990 (как «конкурент») фигурирует во всех обзорах GeForce GTX 590, так что ссылки в конце следующего раздела также будут полезны.
- Обзор видеокарты AMD Radeon HD 6990
- Две головы хорошо, а четыре? SLI и Crossfire на Radeon HD 6990 и GeForce GTX 590
GeForce GTX 590
Данная видеокарта появилась на рынке всего через две недели после Radeon HD 6990. Она представляет собой долгожданный «ответ NVIDIA» на гегемонию AMD в сегменте самых дорогостоящих одиночных видеокарт. Фанаты «зеленых» ждали этот ускоритель словно манну небесную, и одновременно гадали, как NVIDIA удастся «поселить» на одной плате два процессора GF100 или GF110. Получилось это вот так:
|
|
Дата релиза |
|
Графический процессор |
|
Технологический процесс, нм |
|
Количество транзисторов, млн штук |
|
Площадь кристалла, мм2 |
|
Количество потоковых процессоров |
|
Количество блоков растеризации |
|
Количество текстурных блоков |
|
Тактовая частота ядра, МГц |
|
Тактовая частота шейдерного домена, МГц |
|
Тип используемой памяти |
|
Разрядность шины памяти, бит |
|
Эффективная частота видеопамяти, МГц |
|
Полоса пропускания памяти, Гбайт/c |
|
Объем видеопамяти, Мбайт |
|
Скорость заполнения сцены, млрд пикселей/c |
|
Скорость заполнения сцены, млрд текселей/c |
|
TDP, Вт |
|
Рекомендованная стоимость, USD |
|
GPU GF110 считаются более экономичными, чем предшествующие GF100 из-за незначительных оптимизаций технологии изготовления. Однако площадь кристалла в 520 квадратных миллиметров и высочайшее тепловыделение просто «некуда девать» и NVIDIA волей-неволей пришлось «резать» частоту GPU с 772 МГц (показатель однопроцессорной GTX 580) до 607 МГц с одновременным снижением напряжения питания. Память GDDR5 тоже «замедлили» c 4008 до 3414 МГц.
Получается, это самая «задушенная» видеокарта из всех рассмотренных. Очевидно, ставка делалась на количество исполнительных блоков GPU и «отточенность» технологии SLI. NVIDIA добилась своего, уровень TDP удалось удержать на отметке 365 Вт, что на 10 Вт меньше, чем у Radeon HD 6990. Феноменальный результат, учитывая сложность задачи. Для питания ускорителя используются два восьмиштырьковых разъема.
Внешне и в конструктивном плане видеокарта сильно напоминает GeForce GTX 295 в «однопалубной версии». Размеры различаются незначительно, но печатная плата нового флагмана стала гораздо сложнее:
Для питания GPU используются пятифазные преобразователи.
Система охлаждения аналогична той, что используется на Radeon HD 6990. Здесь также применяются радиаторы на базе испарительных камер, а воздух выдувается из-под кожуха сразу в двух направлениях. Самое существенное отличие – применение обычного лопастного, а не центробежного вентилятора.
По температурным и шумовым характеристикам данная видеокарта превосходит Radeon HD 6990. Многие обозреватели отмечали, что, несмотря на небольшое преимущество «красной» видеокарты по общей производительности, потребительские характеристики продукта NVIDIA выше.
А вот с разгоном здесь не все в порядке. Да, на штатном напряжении процессоры могут успешно «добрать» 40-70 МГц частоты; а вот с повышением «вольтажа» у GeForce GTX 590 большие проблемы. После выхода видеокарты в сети один за другим стали появляться рассказы о сгоревших GTX 590. При этом их температуры не зашкаливали, да и разгон, как правило, не достигал рекордных значений. Преобразователи питания банально не выдерживали повышения напряжения даже на 0,1 В (и это при том, что номинальное значение основательно занижено). NVIDIA в срочном порядке заблокировала возможность регулировки напряжения в новой версии драйвера. Теперь любителям бенчмаркинга и рекордного разгона остается только кусать локти, не в лучшем положении оказались и те, что купил ускоритель для установки водоблока-«fullcover».
Недавно появилась информация, что спецы «зеленых» уже работают над разрешением этой проблемы и в ближайшее время будет представлена новая ревизия печатной платы.
Обзоры GeForce GTX 590:
- Обзор видеокарты NVIDIA GeForce GTX 590
- Две головы хорошо, а четыре? Sli и Crossfire на Radeon HD 6990 и GeForce GTX 590
Заключение
Главную цель материала - «помочь читателю вспомнить перипетии борьбы ATi/AMD и NVIDIA на рынке двухпроцессорных ускорителей» можно считать выполненной. Подведу некоторые итоги.
Во-первых, сама идея двухпроцессорного ускорителя оказалась очень живучей. Казалось бы, производителям с каждым поколением было все сложнее выпускать двухпроцессорные ускорители, однако они продолжали делать это в борьбе за звание производителя самой мощной одиночной видеокарты. «Гонка вооружений», начавшись один раз, не утихает. Интересно, что рост тепловыделения и энергопотрбления – «палка о двух концах». С одной стороны, он спровоцирован самими производителями, увлекшимися соревнованием между собой, с другой стороны – двигает всю компьютерную индустрию вперед, заставляя находить все новые и новые подходы к компоновке элементов на печатной плате и конструированию систем охлаждения.
TDP, Вт
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
TDP, Вт
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Если эта тенденция будет соблюдаться и в дальнейшем, то очень скоро можно будет увидеть видеокарты с уровнем энергопотребления под 500 Вт. Остается надеяться, что скорый переход производства GPU на 28 нм техпроцесс позволит снизить TDP и даст хотя бы годик передохнуть конструкторам систем охлаждения, которые уже использовали все мыслимые технологии на двухпроцессорных ускорителях.
Надо сказать, что изначально принятая ATi схема с единой печатной платой оказалась выигрышной, хотя и заставляла размещать элементы более плотно. NVIDIA в свою очередь первой применила «параллельное», а не «последовательное» охлаждение двух GPU с выходом нагретого воздуха в две стороны; в этом случае уже AMD пришлось «перенимать опыт».
В каждом случае вывод на рынок двухпроцессорного ускорителя сопровождался скачком производительности. Вот графики роста скорости заполнения сцен (Pixel Fillrate и Texel Fillrate), в каждой графе сравниваются топовые одно- и двухпроцессорные видеокарты каждого поколения.
Графики видеокарт ATI/AMD:
Pixel Fillrate, Гигапикселей/c
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Texture Fillrate, Гигатекселей/c
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Графики видеокарт NVIDIA:
Pixel Fillrate, Гигапикселей/c
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
Texture Fillrate, Гигатекселей/c
Включите JavaScript, чтобы видеть графики
В целом, рынок двухпроцессорных карт интересен для наблюдения, ведь именно здесь производители в полной мере показывают свой инженерный потенциал. Зачастую нынешний двухпроцессорный флагман позволяет составить представление о производительности топовых однопроцессорных видеокарт следующего поколения.
Итак, ждем продолжения борьбы AMD и NVIDIA с переходом на новый 28 нм техпроцесс, и надеемся, что лет через пять какой-нибудь автор начнет похожий обзор со слов «старенький Radeon HD 6990 был примитивен по конструкции…» и НЕ продолжит его словами «… но обладал уровнем TDP менее 400 Вт, что по нынешним временам очень скромно».
Выражаем благодарность компаниям:
- AMD за предоставленную на тестирование Radeon HD 6990;
- Zotac за предоставленную на тестирование GeForce GTX 590.
реклама
Страницы материала
Лента материалов раздела
Соблюдение Правил конференции строго обязательно!
Флуд, флейм и оффтоп преследуются по всей строгости закона!
Комментарии, содержащие оскорбления, нецензурные выражения (в т.ч. замаскированный мат), экстремистские высказывания, рекламу и спам, удаляются независимо от содержимого, а к их авторам могут применяться меры вплоть до запрета написания комментариев и, в случае написания комментария через социальные сети, жалобы в администрацию данной сети.
Комментарии Правила