Оглавление

• Вступление
• Внешний вид и размеры
• Печатная плата
• Система охлаждения
• Тестовый стенд
• Инструментарий и методика тестирования
• Исследование потенциала системы охлаждения
• Разгон
• Температурный режим, уровень шума и потребляемого электричества
• Разгон с помощью «фреонки»
• Инструментарий и методика тестирования (приложения)
• Результаты тестов
• 3DMark 2011
• S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat
• Unigine Heaven
• Dirt 2
• Metro 2033
• BattleField Bad Company 2
• Aliens vs Predator 3
• Анализ
• Заключение
• За кадром

Введение

AMD HD 6790 - неведомый продукт с аномальным номером. Исторически так сложилось, что в группе «красных» карт категории «мейнстрим» и стоимостью от $100 модельные имена всегда были вида: хх50, хх70. Чуть позже, к середине цикла жизни архитектуры появлялись на свет призраки-одиночки, принадлежащие переходным семействам хх30, ближе к закату существования - хх90. А вот HD 6790 вышел не в конце жизни, а в её середине. Или ядро Barts, выпущенное 22 октября 2010, уже готовится сойти со сцены? Так или иначе, HD 6790 основан на графическом процессоре Barts, да не простом, а с окончанием LE.

Рекомендованная стоимость данной карты - $149, прямой ценовой конкурент – NVIDIA GTX 550 Ti. Исходя из технических спецификаций, борьба должна быть равноценной, на стороне HD 6790 большее количество потоковых процессоров (800 против 192) и текстурных блоков (40 против 32), а также полноценная 256-битная адресация памяти (192 бит у GF116). Зато GTX 550 Ti выходит вперед благодаря количеству блоков растеризации (24 против 16) и удвоенной частоте работы CUDA-ядер (1800 МГц против 840 МГц).

Для того чтобы оценить, куда метит HD 6790, предлагаю воспользоваться диаграммой.

Снятые с производства GTX 460 768/1024 Мбайт серьёзно ухудшают позиции NVIDIA в сегменте доступных видеокарт. Между моделями GTX 550 Ti и GTX 560 оказался слишком большой разрыв, чем и воспользовалась компания AMD, внедрив в стан врага лазутчиков в виде HD 6790/6850. Первая по скорости ближе к GTX 550 Ti, вторая - к GTX 560. На данный момент расстановка моделей по уровню их производительности приблизительно выглядит так: GTX 550 Ti – HD 6790 – HD 6850 – GTX 560 – HD 6870.

Если учесть стоимость ускорителей (в московской рознице), вырисовывается следующее уточнение. HD 6790 настолько же дороже GTX 550 Ti, насколько и быстрее её, то есть соотношение цена/производительность у видеокарт одинаковое. А пара HD 6790 дешевле и быстрее одиночной HD 6970.

Внешний вид и размеры

А - длина печатной платы, без учёта системы охлаждения и планки портов видеовыходов.
В - ширина печатной платы, без учёта контактов PCI-E и системы охлаждения.
С - высота, от горизонтальной плоскости печатной платы до уровня верхней поверхности системы охлаждения. Если СО ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки. А1 - длина печатной платы, с учётом системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы) до планки портов видеовыходов.
В1 - ширина печатной платы, без учёта контактов PCI-E, но с замером системы охлаждения (если выходит за пределы печатной платы).
С1 - высота, с учётом задней пластины (если есть)/винтов крепления радиатора до уровня верхней поверхности СО. Если она ниже высоты задней планки портов видеовыходов, то измеряется высота до верхней точки планки.

Судя по измерениям, продукты HIS и AMD одинаковы как в длину, так и в ширину. Лишний сантиметр добавляют тепловые трубки СО. Кстати, именно из-за них модель HIS можно считать самой «толстой» участницей обзора. Объективно, её ширина все же находится в рамках приличий и не мешает установке в стандартные корпуса. Sapphire оригинальна во всем, она на сантиметр короче и на пару миллиметров толще. Диаметр вентилятора или турбины рознится только между Sapphire/HIS и AMD. Не в последнюю очередь это связано с разнотипностью крыльчаток, - у первых установлен вентилятор, у AMD - турбина.

Порты видеовыходов так же унифицированы. Стандартная схема AMD предполагает установку пяти портов: по два miniDP и DVI, один HDMI. Sapphire применяет иную формулу, упразднив miniDP и оставив только пару DVI, HDMI и DP. По-моему, вполне логичный шаг, ввиду малой распространённости miniDP. Лучше держать под рукой действительно массово используемые порты, чем комплектовать заднюю панель россыпью ненужных видеовыходов.

Печатная плата

Плату HIS среди «одноклассников» выделяет синий цвет текстолита. Помнится некогда, один из производителей делал его белым, что дополнительно привлекало покупателей. Честно сказать, я не отношусь к приверженцам чёрного цвета, но его почему-то насильно пытаются навязать покупателю оба вендора. Гораздо интереснее было наблюдать исходно исторический окрас – красный у AMD и зеленый для NVIDIA.

Особых различий в размещении элементов и составе компонентов между AMD и HIS нет, но внимательный пользователь обязательно заметит одну интересную особенность у последней. В плате сзади в технологические отверстия вставлены пистоны. Их функциональность определить затруднительно, на вид – аналогичные тем, что использовались для крепления материнских плат в корпусах.

Возможно, таким способом производитель реализовал какую-то свою задумку, задал расстояние до вышестоящей платы, чтобы и продувалось, и контакта не было. Но высота пистонов слишком мала, а теория слишком хороша, поэтому будем считать, что HIS просто разнообразил печатную плату =).

Особняком стоит Sapphire. Компания использовала стандартный дизайн, сильно видоизменив и укоротив его.

Графический процессор.

На AMD стоит GPU «поколения» предсерийных экземпляров с соответствующей маркировкой. На остальных платах с этим уже порядок.

Устройство фаз графического ядра.

В связи с тем, что модели AMD и HIS сделаны из одного «теста», описание их силовых элементов будет дано на примере одной платы.

Эталоном для HD 6790 послужила не просто старшая видеокарта, а наиболее производительная из Barts’ов, - HD 6870. Есть мнение, что существует несколько причин того, почему AMD решила не использовать дизайн HD. Первая заключается в том, что для HD 6790 используются GPU, неудовлетворяющие техническим требованиям HD 6850/70. Другая причина, вытекающая из предыдущей, - «плохие» графические ядра не могут работать на пониженном напряжении, приходится выставлять повышенные значения, зачастую аж 1,25…1,3 В, что все же много для GPU.

Столь высокие напряжения требуют соответствующих «питательных» систем, которым, видимо, не соответствовал дизайн HD 6850. Разумнее всего было бы не создавать уникальную карту, а использовать ранее созданную HD 6870.

Традиционная схема питания GPU, когда одна фаза представляет собой связку из микросхемы управления (Mosfet Driver) и двух транзисторов (Mosfet) – верхнего и нижнего, заменена на DrMOS-микросхемы Texas Instruments CSD59901M. В них объединены оба транзистора и «драйвер». Всего на карте получается четыре фазы с отличными выходными показателями.

Схема Sapphire – классического типа. Те же четыре фазы, но собранные на традиционных силовых транзисторах в корпусе LFPack.

Смущает лишь качество используемых дросселей, размещенных повсеместно на видеокарте. Под нагрузкой они не трещат и не пищат, но, судя по их виду, кому-то может попасться именно «музыкальная» версия.

Контроллер преобразования питания для ГПУ.

Управлением PWM занимается контроллер CHiL Semiconductor CHL8214. Он поддерживает обмен данными по шине I2C, в том числе программный способ регулировки напряжения GPU. Контроллер умеет «озеленяться» в режиме Dynamic Phase Control, то есть отключать малонагруженные фазы, но, к сожалению, данной функцией ни одна из карт со стандартным дизайном не воспользовалась. Максимум, что наблюдалось, это снижение входного напряжения в 2D режиме.

Sapphire установил PWM контроллер ON NCP5395T. Он ориентирован на применение совместно с CPU, нежели на использование в составе графических карт. Поэтому его функции заточены под иные требования. Тем не менее, никто не запрещает ставить ON NCP5395T для регулировки vGPU. К тому же поддержку шины I2C никто не отменял, что автоматически наделяет пользователей программными методами разгона.

Используемая память.

AMD применяет микросхемы производства Hynix H5GQ1H24AFR-T2C . Номинальная частота работы 1.25 ГГц, эффективная 5 ГГц. Установленная частота составляет 1.05 ГГц (4.2 ГГц.).

HIS и Sapphire использовали микросхемы памяти ELPIDA W1032BABG -50-F в количестве восьми штук. Номинальная частота работы 1.25 ГГц, эффективная 5 ГГц. На модели Sapphire штатная частота - 1.05 ГГц (4.2 ГГц), версии HIS - 1.1 ГГц (4.4 ГГц.). Совсем недавно ELPIDA практически не участвовала на рынке микросхем GDDR5, но времена меняются.

Удачно выступив в качестве поставщика памяти для модулей Dimm и SODimm, компания взялась основательно за сектор графических карт. В пакете предложений присутствуют стандартные варианты, рассчитанные на работу при частотах от 1.0…1.5 ГГц (4 до 6 ГГц). Так что не удивляйтесь, встретив эти микросхемы на текстолите вашей карты. Скажу больше, в процессе разгона они продемонстрировали чуть больший потенциал, нежели Hynix.

Строение фазы питания памяти.

PWM-контроллер памяти.

AMD/HIS – APW7165A. Sapphire – FP6329 .

PWM контроллер PLL.

AMD/HIS - uPI Semiconductor uP6122. С недавнего времени PDF-документы, с описанием характеристик и входов/выводов загадочным образом исчезли с сайта компании. Что странно, учитывая лёгкую доступность описаний контроллеров конкурентов. Sapphire – FP6329 .

Точки измерения основных напряжений на видеокартах.

Соответственно одним концом щупа надо связаться с землёй («не по рации» =)), вторым - с выводами Vgpu (красные), Vmem (желтый), Vpll (зеленый). Замер можно осуществлять как с дросселей, так и с конденсаторов, только не путайте «+» с «-». Точность данных не претендует на абсолютность, поскольку погрешность есть не только у мультиметра, но и у измеряемых мест. Хотя для субъективного сравнения в рамках одного обзора вполне сгодится.

Система охлаждения

Конечно, самая привлекательная система охлаждения у HIS. Бирюзовый оттенок кожуха матовой текстуры приятно выделяет карту среди «одноклассников». Жаль, производитель не позаботился о маскировке тепловых трубок, тогда общая картина выглядела бы идеально. Откровенно «гробоподобный» кожух AMD уже приелся покупателям, а Sapphire все также придерживается своего корпоративного стиля.

Видели клетку, нет? Тогда купите AMD. Неизбалованному покупателю сойдёт и такой вариант, всем остальным советую присмотреться к другим участникам обзора.

AMD использует уже привычную систему охлаждения. Силовые цепи и память накрыты алюминиевым радиатором, с задней части которого прикручена турбина, продувающая основной радиатор насквозь. Кожух направляет весь нагретый воздух наружу через узкое сопло.

Sapphire и HIS отказались от турбины, хотя последняя компания в своей продукции когда-то применяла только турбинные системы охлаждения, и, надо сказать, они были на удивление эффективными и относительно малошумными.

По результатам наблюдения за поведением воздушных потоков во время тестирования, выяснилось одно едва заметное свойство кожухов HIS и Sapphire. Воздух, разгоняемый из центра, проходя вдоль карты с торца, направляется наверх, прямиком к модулям памяти. Неприятное свойство я скажу вам.

В отличие от AMD инженеры HIS оснастили память отдельным радиатором, правда, назвать так 2 мм пластину сложно, но свою роль она выполняет хорошо. То же самое можно сказать и о стоящем отдельно радиаторе цепи питания.

На модели Sapphire не предусмотрено никаких радиаторов для памяти, она охлаждается естественным потоком, создаваемым вентилятором. PWM закрыт небольшим радиатором, результат работы которого виден в разделе «Разгон».

Более подробно ознакомиться с системой охлаждения AMD HD 6870 можно, перейдя по ссылке.

С тыльной стороны радиаторов GPU можно лучше рассмотреть их конструкцию. В видеокарте HIS инженеры использовали четыре тепловых трубки разного диаметра, две 6 мм, две 8 мм. Более толстые соединяются с краями радиатора, а тонкие, наоборот, ориентированы в центр. Sapphire укомплектован тремя 8 мм тепловыми трубками.

У HIS'а вентилятор обдувает два тонкие трубки, и уже по остаточному принципу воздух поступает на остальные. Sapphire разместил одну трубку в районе PWM, воздушный поток обеспечивается формой кожуха.

В обоих радиаторах вырезаны углубления под тепловые трубки, и они касаются основания только наполовину. Оставшаяся часть «насажена» на ламели. Если приглядеться, то видны остатки припоя, что говорит о хорошем контакте трубок с радиатором по всей его длине.

Тестовый стенд

• Материнская плата: MSI Big Bang-XPower BIOS 1,5B2;
• Процессор: Intel Core i7 920 4305 МГц (205 х 21, 1,31 В);
• Система охлаждения: система водяного охлаждения;
• Термоинтерфейс: Arctic Cooling МХ-2;
• Оперативная память: Kingston HyperX KHX2000C9AD3T1K3/6GX 6 x 2 Гбайт, DDR3 1640 МГц (7-7-7-19-1T, 1,65 В);
• Жёсткий диск: Seagate 7200.11 320 Гбайт;
• Видеокарты:
• AMD HD 6790;
• HIS HD 6790 IceQ X Turbo;
• Sapphire HD 6790;
• Блок питания: Tagan TG1100-U95, 1100 Вт;
• Аудиокарта: ASUS Xonar HDAV 1.3;
• Операционная система: Microsoft Windows 7 x64 SP1;
• Версия драйверов для AMD - Catalyst 11.8, NVIDIA - nForce 275.xx.

Перечень используемых измерительно-контрольных 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 следующие условия:

Помещение площадью 4 м², внутри которого располагается система автоматической поддержки климатических условий. В данном случае уровень температуры был установлен на отметке 26°С +-1°С. 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 22 дБА. В качестве жёсткого 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.

Звукозапись системы охлаждения производилась на расстоянии 10 см от вентилятора. Первые 10-20 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.

Уровень потребления электричества [ватт] в простое оценивался по показаниям тарификатора E305EMG сразу после загрузки операционной системы. Значения, отображаемые в графике, соответствуют минимально достигнутым цифрам с прибора. Под нагрузкой видеокарты тестировались программой Unigine Heaven 2.5, разрешение, как и все настройки - максимальные. После 10-15 минут температура и обороты вентилятора достигали своего теоретического максимума, после чего данные заносились в таблицу.

Исследование потенциала системы охлаждения

Пояснения к графикам:

• Красная линия – максимальная температура.
• Синяя - в режиме простоя.
• Чёрная линия показывает уровень издаваемого шума, при определённых оборотах вентилятора.

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 чёрной линией – шум. Пунктирная линия указывает на диапазон регулировки в автоматическом режиме вентилятора.

В автоматическом режиме работы система охлаждения AMD HD 6790 весьма и весьма шумна. И это при высокой температуре GPU, достигнутой в процессе тестирования. Проверка основания радиатора показала его достаточный прижим и относительно ровную поверхность. В итоге, самостоятельно улучшить штатное охлаждение сложно. Видимо, мне попался «жаркий» GPU, благодаря чему полученные значения выглядят пугающе.

Благодаря нормальному vGPU и базовому дизайну, HIS'у удалось решить массу вопросов касательно производительности и шумности эталонной системы охлаждения. Если у вас внутри системного блока температура не поднимается выше 26-28 градусов, то видеокарту можно перевести в режим беззвучности лёгким движением руки. Например, гипотетически повышаем температуру в 3D до 90°С, снижаем обороты вентилятора до 1000 об/мин. И получаем видеокарту, создающую шум на уровне 28-29 дБА.

Такое число характеризует очень тихий режим, при котором, скорее всего, будут слышны только жёсткие диски. Анализируя полученные данные, отмечу чёткое попадание инженеров в точку, в которой достигается оптимальный баланс температуры и шумности, и даже остаётся небольшой запас до 67°С.

Изначально высокое напряжение vGPU создало дополнительную нагрузку для системы охлаждения Sapphire. Но даже в таком виде она удивительно легко справлялась с охлаждением графического ядра. Вот если бы привести реальное напряжение vGPU к рекомендованному значению, то получилась бы идеальная карта.

В существующем виде Sapphire удалось не отстать в 2D от HIS, а под 100% нагрузкой по уровню шума быть наравне с ней. Но и 4-5 градусов разницы по сравнению с HIS нельзя назвать существенным отличием. Начальная частота вращения вентилятора Sapphire больше, поэтому, сравнивая результаты с HIS, учитывайте это.

Связано подобное с приведением не к одним значениям, а соответствию показателя об/мин к процентному составляющему. Скажем 725 об/мин у HIS и 930 об/мин у Sapphire, 1050 об/мин у AMD, - это 20% регулировки, следующее значение 25%. Шаг сдвига – 5%. ~72°С у Sapphire соответствует ~1850 об/мин, а у HIS ~1750 об/мин, для AMD ~3875 об/мин, разница налицо.