Красные идут! Обзор и тестирование видеокарты Radeon HD 7995

Оглавление

Вступление

Первоапрельский материал

После анонса GeForce GTX 680 компания NVIDIA сумела вновь перехватить инициативу в сегменте графических адаптеров верхнего ценового диапазона. Было очевидно, что AMD попытается отнять у конкурента желтую майку лидера, причем потребуется не просто номинальное превосходство над GeForce GTX 680, полученное с помощью разогнанных версий Tahiti, а уверенная и явная победа. Для решения этой задачи AMD уже неоднократно использовала двухпроцессорные видеокарты.

Так произошло и на этот раз, правда, AMD сумела припрятать несколько козырей в рукаве, и новый флагман – Radeon HD 7995, основан на новых GPU с архитектурой, ранее не встречавшейся в других представителях линейки Radeon HD 7000.

Гибридная архитектура

Новая архитектура AMD базируется на старых наработках компании – VLIW4 и GCN, каждая из которых обладает своими преимуществами и недостатками. VLIW4, дебютировавшая более года назад, обеспечивает высокую плотность упаковки вычислительных устройств, но при этом она недостаточно гибка для ряда современных алгоритмов вычислений. GCN, напротив, ориентирована на GPGPU вычисления, но расплатой стало уменьшение плотности упаковки и снижение эффективности на транзистор в игровых приложениях.





AMD, по всей видимости, решила использовать сильные стороны своих архитектур, скомпоновав их в один (!) графический процессор HGA (Hybrid Graphic Architecture). Гибридная графическая архитектура, как назвала её AMD, несмотря на громкое название, не является чем-то средним между VLIW4 и GCN. Скорее это совмещение вычислительных устройств обоих типов на одном кристалле, что позволяет одновременно повысить плотность упаковки вычислительных устройств и сохранить возможность эффективно справляться со сложными вычислениями.

450x208  28 KB. Big one: 1073x496  79 KB

За распределение вычислительных потоков на разные типа исполнительных устройств отвечает специальный планировщик – «SMART Sheduler». Он анализирует поступающие команды, и при помощи специальных алгоритмов, а также прямых инструкций драйвера, определяет, на каком типе вычислительных устройств исполнение данных инструкций будет оптимальным.

450x432  70 KB. Big one: 997x957  290 KB

Первым представителем гибридной архитектуры стал GPU с кодовым именем «Galapagos» (Галапагосские острова), продолжающий традицию AMD называть свои графические решения именами различных островов. Примечателен тот факт, что данный архипелаг расположен практически на экваторе, между южным и северным полушариями, что символизирует золотую середину. Ведь графические процессоры на архитектуре VLIW назывались в честь островов северного полушария, а GCN – южного.

Аппаратный Multi-GPU

Ещё одним козырем AMD стала новая Multi-GPU технология. Как известно, до сих пор все мультипроцессорные решения, включая CrossFireX и Х2 карты, базировались на программных алгоритмах чередования кадров. Для операционной системы такие связки представлялись набором из нескольких графических адаптеров, и распределением нагрузки между ними занимался уже драйвер. Разумеется, это влекло за собой целый ряд проблем, начиная с сильной зависимости от поддержки драйвером конкретной игры, и заканчивая нерациональным дублированием ресурсов, в частности видеопамяти.

Решить эту проблему призвана ещё одна новая технология AMD, позволяющая объединять два и более GPU в один логический, суммируя их вычислительные возможности и пропускную способность видеопамяти.

450x261  9 KB. Big one: 1060x615  21 KB

Это стало возможным, благодаря выносу коммутационных линий за пределы ядра. Теперь графические процессоры «общаются» между собой не через коммутатор PCI Express, а напрямую, что позволяет, к примеру, текстурным блокам одного GPU запрашивать данные из памяти второго, минуя различные коммутаторы или преобразователи интерфейса. К сожалению, высокие требования к качеству сигнала между видеопроцессорами не позволяют располагать кристаллы далеко друг от друга. Максимальное расстояние составляет всего несколько сантиметров, что всё же дает возможность разместить GPU на одной плате, а вот использовать данное новшество для объединения двух разных плат, к сожалению, не получится.





Новое флагманское решение AMD несет на борту два графических процессора, но в перспективе допускается размещение на плате трех или четырех таких GPU. Как всегда, все упирается в вопрос компоновки такого количества элементов на одной печатной плате и их охлаждение.

Ещё одним интересным нововведением стал отказ от встроенного контроллера PCI Express. Поскольку графические процессоры общаются через внутренний высокоскоростной интерфейс, AMD решила сделать отдельный коммутатор, который и будет соединять этот интерфейс с шиной PCI Express. Кроме того, расположив его посередине, инженеры сумели увеличить расстояние между видеопроцессорами, что позволило сделать систему охлаждения более эффективной.

А теперь самое время познакомиться с характеристиками нового флагмана.

Видеокарта
GeForce
GTX 680
Radeon
HD 7970
Radeon
HD 7995
Графический процессор
GK104
Tahiti XT
Galapagos
Техпроцесс, нм
28 (low-k)
28 (low-k)
28 (low-k)
Площадь кристалла, мм2
294
365
350
Число транзисторов, млн
3540
4313
4632 х 2
Частота графического процессора, МГц
1006
925
725
Число потоковых процессоров, шт.
1536
2048
(1536 + 1536) х2
Число текстурных блоков, шт.
128
128
96x2
Число блоков растровых операций (ROPs), шт.
32
32
32x2
Поддержка версии Pixel Shaders / Vertex Shaders
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
5.0 / 5.0
Разрядность шины обмена с памятью, бит
256
384
256x2
Частота видеопамяти, МГц
6000
5500
5000
Объем памяти, Мбайт
2048
3072
2048х2
Полоса пропускания видеопамяти, Гбайт/с
192.26
264.0
160.0 х 2
Максимальная потребляемая мощность, Вт
250
195
320
Интерфейс
PCI-Express x16 (v3.0)
PCI-Express x16 (v3.0)
PCI-Express x16 (v3.0)
Рекомендованная стоимость, долларов США
499
549
749

Как можно видеть, исходя из характеристик, прирост производительности по сравнению с конкурентами должен быть очень впечатляющим, даже несмотря на низкую частоту работы GPU. Последнее, скорее всего, связано с необходимостью вписать видеокарту в разумные рамки энергопотребления. Что интересно, благодаря применению комбинированной архитектуры, AMD смогла уместить в одном графическом процессоре больше транзисторов и вычислительных блоков на меньшей площади.

Присланный на тест графический адаптер является инженерным экземпляром, вследствие чего ни коробки, ни комплекта поставки к нему не прилагалось. Закончив с архитектурой, перейдем к непосредственному рассмотрению нового лидера «красных».

Дизайн PCB и система питания

Видеокарта с установленной системой охлаждения выглядит следующим образом:

450x217  48 KB. Big one: 1500x724  197 KB

Интересно, что в кои-то веки AMD для карты эталонного дизайна использует систему охлаждения не турбинного вида. Видимо, это связано с необходимостью отвода большого количества тепла. А может быть, и просто экономят, дабы в отсутствии конкурента сорвать наибольший куш. Хотя карту за $749 подобное, конечно, не красит.





С обратной стороны:

450x213  33 KB. Big one: 1500x711  227 KB

Не слишком приятно на решении такой стоимости видеть крепление радиаторов системы охлаждения без прижимных пластин. В остальном, обратная сторона печатной платы ничем интересным не выделяется, можно отметить лишь расположенные на ней микросхемы памяти, суммарно составляющие половину от общего объема.

450x181  23 KB. Big one: 1500x603  128 KB

Набор внешних интерфейсов состоит из пары портов DVI, пары DP и одного порта HDMI. Потенциальным покупателям таких карт могла бы пригодиться возможность использования AMD Eyefinity с шестью мониторами, но, видимо, не судьба. Кроме упомянутого момента, особых претензий нет.

Карта является Multi-GPU решением, при этом системе она представляется как Single-GPU продукт, однако, несмотря на это видеокарта не лишена и привычного CrossFireX разъёма:

450x357  34 KB. Big one: 1500x1190  173 KB

В современных реалиях режим CrossFireX для карты нужен, наверное, не сильно, она и так претендует на звание «самой из самых». Но любителям бить рекорды 3DMark безусловно пригодится. .

Пришло время взглянуть на графический адаптер без системы охлаждения:

450x187  32 KB. Big one: 2000x830  364 KB





Действительно, выглядит впечатляюще. Два графических процессора сближены довольно сильно, такова цена соблюдения требований архитектуры, необходимых для высокоскоростного обмена данными между «половинками» карт и для обеспечения возможности использования каждым GPU всей памяти карты.

Маркировка графических процессоров какой-либо внятной информации не несёт, разве что становится понятно, что для тестирования был предоставлен инженерный образец. Собственно, на это намекает и надпись внизу видеокарты «Ver 0.1», свидетельствующая о ещё «сырой» плате. А вот микросхема-коммутатор промаркирована нормально, видимо, выпустили его раньше, чем GPU:

450x450  32 KB

Произведён коммутатор на первой неделе 2012-го года, то есть совсем недавно.

Четыре гигабайта памяти, по два для каждого графического процессора, набраны шестнадцатью микросхемами Hynix H5GQ2H24MFR.

450x348  45 KB

Память рассчитана на функционирование с эффективной частотой 5000 МГц при напряжении питания 1.5/1.35 В. В случае с HD 7995 на такой частоте микросхемы и работают, ровно 5000 МГц. По итогам замеров напряжение на памяти составило примерно 1.48 В.

Видеокарта запитывается через два восьмиконтактных разъёма:

450x208  21 KB. Big one: 1500x693  112 KB

Ожидать чего-либо иного от продукта с заявленным энергопотреблением 320 Вт было бы глупо.

Преобразователи питания обеих GPU построены по четырёхфазной схеме:

450x230  37 KB. Big one: 1500x767  226 KB

В качестве ШИМ-контроллеров используются Chil CHL8214, а вместо привычных драйверов и цепей Mosfet применены микросхемы DrMOS Texas Instruments 59901M.

Несмотря на то, что память можно считать как бы общей для обоих графических процессоров, используются всё же два преобразователя питания, по одному на каждые восемь микросхем. К слову, преобразователи питания двухфазные:

450x280  40 KB. Big one: 1500x934  233 KB

В качестве ШИМ-контроллеров установлены uP6212, вместо привычных драйверов и цепей Mosfet снова можно встретить всё те же микросхемы DrMOS Texas Instruments 59901M, что и в преобразователях питания графических процессоров.

Замеры напряжений:

Элемент
Напряжение
GPU1
Простой
0.850
Нагрузка
0.973-0.975
GPU2
Простой
0.849
Нагрузка
0.973-0.975
Memory1
Простой
1.482
Нагрузка
1.480
Memory2
Простой
1.482
Нагрузка
1.480

По итогам замера напряжений можно видеть, насколько сложно было сделать двухпроцессорную карту, и чем пришлось пожертвовать. Низкие частоты GPU и напряжение питания ниже вольта свидетельствуют о горячем нраве новых графических ядер и высоких токах утечки.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страница 1 из 4
Оценитe материал
рейтинг: 4.6 из 5
голосов: 166

Комментарии 355 Правила



Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают