Девятый вал. Обзор видеокарты AMD Radeon R9 290X

Мы уже писали о том, что маркетологи AMD пошли весьма интересным путем. «Красные» взяли, да и анонсировали всю линейку новых видеокарт. Целиком. Точнее, даже две линейки — R7 и R9. Было так задумано или нет, но сначала представители AMD разрешили публиковать всю имеющуюся информацию о младших видеокартах. Наш ресурс уже провел подробное тестирование Radeon R9 270X и Radeon R9 280X. И только сейчас был снят запрет на публикацию всевозможной информации о флагманской модели под названием Radeon R9 290X — самом производительном одночиповом решении «красных» на сегодняшний день. Если верить Sales Account Representative компании AMD Николаю Радовскому (а ему очень даже можно верить — прим. редактора), то продажи Hi-end-видеокарт в России в процентном соотношении превышают продажи в остальном мире и составляют приблизительно 25% от всего рынка дискретных графических адаптеров. Поэтому в нашей стране к топовым устройствам относятся с особым трепетом.

К сожалению, и в этот раз не обошлось без очередных ограничений: какую-либо информацию о Radeon R9 290 (второй по старшинству видеокарте AMD) раскрывать категорически запрещено.

Вожак прайда!

Технические характеристики новых видеокарт наглядно демонстрируют тот факт, что из всего перечисленного списка R9-акселераторов только «двухсот девяностая» является новым устройством, основанным на базе графического процессора Hawaii. Так, чип имеет полезную площадь кристалла в размере 438 мм². GPU насчитывает сразу 6,2 миллиардов транзисторов. Процессоры Tahiti XT и Tahiti XTL могут похвастать меньшей площадью (352 мм²) и меньшим числом кремниевых затворов (4,3 миллиарда) соответственно. В AMD акцентируют внимание на том, что кристалл увеличился всего на 24%, но прирост быстродействия оказался гораздо более существенным.

Например, графический процессор GK110, использующийся в видеокартах GeForce GTX 780, имеет полезную площадь 561 мм². А GPU флагмана шестисотой линейки — GK104 — всего 294 мм². Что называется, почувствуй разницу.

Технологии и функции

Не меньше внимание привлекают и новые технологии, которые будут использоваться в видеокартах серии Volcanic Islands. Так, графические адаптеры R7 и R9 обзавелись поддержкой DirectX 11.2, API Mantle и TrueAudio. Мы уже писали про них, поэтому не видим смысла повторяться. Но все они без исключения представляют определенный интерес.

Архитектура GCN

Процессорная архитектура — GCN (Graphics Core Next) — никуда не делась. Но сама компоновка элементов GPU претерпела небольшие изменения. Особенности Hawaii заключаются в следующем:

• Увеличилась площадь кристалла, а следовательно, и число транзисторов, что, в свою очередь, позволило разместить сразу 44 CU-блока. Техпроцесс стался неизменным — 28 нм.
• Увеличилось число геометрических процессоров. Теперь их четыре.
• Увеличился объем кэша второго уровня. Если Tahiti насчитывал 768 Кбайт, то в Hawaii используется 1 Мбайт быстрой SRAM-памяти.
• Теперь используется 512-битная шина. Подобное «утолщение» позволило увеличить пропускную способность до 320 Гбайт/с.
• Появился контроллер CrossFire XDMA. Уже из названия ясно, что он отвечает за согласование нескольких видеокарт друг с другом.

Для размещения сразу 44 блоков Compute Unit их пришлось разделить на четыре ядра Shader Engine. Напомним, что в Tahiti использовалось общее ядро Shader Engine. Помимо одиннадцати CU-элементов в нем находится так называемый геометрический процессор и четыре RB-блока (Render Back Ends). Каждый CU-блок состоит из четырех векторных блоков по 16 SIMD (Single Instruction Multiple Data, вычислительных модулей) и одного скалярного. Вот и получается, что Hawaii имеет 4х16х44=2816 потоковых процессоров. Дополняют картину 176 текстурных блоков и 64 блока растровых операций.

Если продолжить сравнение, то Hawaii имеет сразу восемь общих ACE-блоков (Asynchronous Compute Engine, асинхронный вычислительный движок), которые вместе с GCP (Graphic Commander Processor) отвечают за распределение задач CU-блокам. У Tahiti их было всего два.

Никуда не делась поддержка инструкций Maskable MQSAD, позволяющая отбрасывать пиксели фонового изображения, увеличивая тем самым производительность GPU.

В системе используется восемь 64-битных двухканальных контроллеров памяти. Шина — 512 бит. Видеокарта Radeon R9 290X имеет на своем борту 4 Гбайт GDDR5-памяти с эффективной частотой 5000 МГц. Величина, мягко говоря, не рекордная. Например, в GeForce GTX 770 используются «мозги» с эффективной частотой 7000 МГц.

CrossFire

Мы уже акцентировали внимание на том моменте, что видеокарты Radeon R9 290X и Radeon R9 290 не имеют разъемов для подключения гибких мостиков. Теперь для CrossFire они больше не нужны, так как пропускной способности PCI Express 3.0 более чем достаточно для связи нескольких адаптеров друг с другом. К сожалению, ничего не сказано о том, будет ли реализована возможность использовать одной видеокартой ресурсы памяти другой видеокарты. Зато контроллер CrossFire XDMA будет отвечать за технологию сглаживания частоты кадров Frame pacing.

В AMD предоставили целый список игр, в которых новые видеокарты демонстрируют превосходный уровень масштабирования FPS. Конечно, для создания красочных диаграмм «красные» подобрали только самые оптимизированные приложения. Однако отрадно видеть, что в списке полно современных игр.

Питание и уровень шума

Для видеокарт Radeon R7 260X и Radeon R9 290X была несколько переработана система управления питанием. ШИМ-контроллер IR3567B компании International Rectifier, разработанный совместно с AMD, позволяет управлять мощностью видеокарты с погрешностью всего 1 Вт. Кроме того, архитектура PowerTune позволяет:

• изменять напряжение питания со скоростью 10 мкс;
• изменять напряжение с шагом 6,25 мВ в диапазоне от 0 В до 1,55 В;
• контролировать и измерять все параметры, отвечающие за питание компонентов устройства.

В зависимости от изменения мощности может меняться как температура GPU, так и скорость вращения активных элементов системы охлаждения. В AMD утверждают, что новая архитектура питания позволяет более плавно увеличивать скорость вращения турбины, как бы предугадывая изменение состояния системы.

Предел максимальной температуры для графического процессора Hawaii составляет высокие 95 градусов Цельсия. Дальше управляющая логика не даст разогреться GPU, и автоматически изменит частоту «камня» и его напряжение.

Однако в настройках драйвера Catalyst, в меню OverDrive, появилась плоская карта, позволяющая самостоятельно подобрать параметр частоты GPU в зависимости от предела мощности графического адаптера. Здесь же можно настроить скорость вращения турбины и максимально допустимую температуру ядра. Данное меню пригодится в первую очередь тем, кто захочет самостоятельно разогнать видеокарту.

AMD Radeon R9 290X

А теперь давайте перейдем непосредственно к обзору новинки. Внешне Radeon R9 290X в референсном исполнении очень похожа на Radeon R9 270X. Только «гавайская» видеокарта чуть длиннее. Элементы в виде трех трубок-воздуховодов, расположенные вокруг турбины, играют скорее роль декорации. С практической точки зрения толку от них ровным счетом ноль.

Система охлаждения занимает всего два слота, что является стандартом де-факто для видеокарт Hi-end-класса. Про отсутствие коннекторов для подключения гибких мостиков мы уже сказали. Однако отметим наличие переключателя BIOS. Так, Radeon R9 290X поддерживает два профиля BIOS: quiet и uber. Названия говорят сами за себя: в uber-режиме видеокарта работает на максимальных частотах, то есть 1000 МГц; в quiet-мод частота GPU может снижаться в зависимости о того, насколько хорошо кулер справляется с охлаждением.

Для питания видеокарты используются один 6-pin и один 8-pin коннекторы. В AMD умалчивают о максимальном потреблении энергии Radeon R9 290X, однако оно будет выше, чем у Radeon R9 280X, то есть больше 250 Вт.

Набор интерфейсов — стандартный. На I/O-панели распаяно два DVI, по одному HDMI и DisplayPort. Здесь расположены отверстия для вывода нагретого воздуха за пределы компьютерного корпуса. Их площадь не слишком велика, поэтому часть горячего воздуха будет в прямом смысле застревать внутри кулера видеокарты.

Если под кожухом Radeon R9 270X прятался радиатор с тремя медными теплотрубками, то для охлаждения графического процессора Hawaii и чипов памяти используется габаритная испарительная камера. Чип соприкасается с медной подошвой посредством обычной термопасты, а память — через термопрокладки, которые простые железячники ласково нарекли «жвачкой».

Все основные элементы распаяны на одной стороне печатной платы. Вокруг чипа образовалось кольцо из шестнадцати микросхем памяти производства SK Hynix. В «хвосте» устройства распаяны элементы питания. Radeon R9 290X может похвастать 7-фазной цепью, функционирующей по незамысловатой схеме 5+1+1.

Графический процессор Hawaii имеет прямоугольную форму и, в отличие от Tahiti XT/XTL и Curacao XT, не развернут на 45 градусов. К сожалению, маркировки на самом чипе мы не обнаружили.

Про память, которая используется в Radeon R9 290X, мы уже говорили. 5000 МГц — далеко не рекордный показатель на сегодняшний день.

А вот и контроллер IR3567B, о котором мы также говорили ранее.

Тестирование

Тестовый стенд

Процессор — Intel Core i7-3770K @4,5 ГГц

Материнская плата — ASUS MAXIMUS V FORMULA

Оперативная память — Corsair CMX8GX3M2A1600C9, 2x 4 Гбайт

Видеокарты — AMD Radeon R9 290X, AMD Radeon R9 270X, ASUS R280X-DC2T-3GD5, AMD Radeon HD 7870, SAPPHIRE Radeon HD 7950 MAC Edition, ASUS GTX760-DC2OC-2GD5, Palit GeForce GTX 770 JETSTREAM, ZOTAC GeForce GTX 780

Накопитель — OCZ Vertex 3, 360 Гбайт

Блок питания — LEPA G-1600, 1600 Вт

Операционная система — Windows 7 Максимальная х64

Драйвер — AMD Catalyst 13.11 beta V5, NVIDIA ForceWare 327.23

Результаты тестирования

Отметим, что тестирование Radeon R9 290X проводилось в режиме Uber-mode, для чего в соответствующее положение был переключен рычажок на корпусе видеокарты. Впрочем, особой разницы в производительности между режимами нет.

Официальный гайд, посвященный уровню производительности Radeon R9 290X, изобилует всевозможными графиками, в которых топовое решение AMD обгоняет своего прямого конкурента — видеокарту GeForce GTX 780. Только вот «поле боя» выбрано весьма специфическое. Большинство тестов проводились с использованием мультимониторных систем, а также в 4K-разрешении. Да, перед нами самые топовые решения, но нам также было интересно протестировать новинки в менее суровых реалиях, к коим с недавних пор можно отнести Full HD.

Финские бенчмарки свидетельствуют безоговорочную победу Radeon R9 290X. Например, в Fire Strike превосходство «гавайской» видеокарты над GeForce GTX 780 достигает приблизительно 13%.

Но бенчмарк Heaven демонстрирует совершенно иной результат. Здесь уже Radeon R9 290X выступает в роли догоняющей, хоть разница в FPS и баллах ничтожно мала.

Вот и первые интересные данные. Игры, запущенные в разрешении Full HD, уже не демонстрируют того превосходства новинки. Ощутимый отрыв Radeon R9 290X от «семьсот восьмидесятой» наблюдается только Battlefield 3 и Company of Heroes 2. В остальных приложениях преимущество видеокарты либо незначительное, либо его нет вовсе. Например, в Bioshock Infinite и Tomb Raider акселератор на базе процессора Kepler опережает своего оппонента.

Увеличение разрешения вновь привело к тому, что разница в производительности стала более ощутимой. Исключением является опять же Tomb Raider.

Примечательно, что с увеличением разрешения разрыв между Radeon R9 290X и GeForce GTX 780 только увеличивается. В первую очередь сказывается наличие большего объема памяти, а также 512-битный интерфейс.

Эффективность работы СО, разгон, энергопотребление

Систему охлаждения Radeon R9 290X тяжело назвать эффективной, но очень легко — шумной. Под нагрузкой графический чип буквально за считанные секунды прогрелся до своего разрешенного максимума, то есть до 95 градусов Цельсия. Наш шумомер на расстоянии один метр зарегистрировал показатель 49,9 дБ. Комфортным его точно не назовешь. Все-таки референсные турбины NVIDIA работают и эффективнее, и тише.

С разгоном тоже не все так однозначно. Кулер видеокарты работает на пределе своих возможностей, поэтому больших, «аппетитных» частот выжать не удастся. Вот и наш экземпляр Radeon R9 290X не смог продемонстрировать какого-либо интересного результата. 64 МГц по чипу — это не серьезно.

Однако предъявлять серьезные претензии к референсу мы не видим особого смысла. Пройдет немного времени, и партнеры AMD представят свои версии Radeon R9 290X, с блэк-джеком и отличным разгонным потенциалом.

Как видите, одна и та же система с Radeon R9 290X в упряжке потребляет в Crysis 3 больше, чем аналогичная система, но с GeForce GTX 780.

Конкурент AMD Radeon R9 290X

NVIDIA GeForce GTX 780

Наши результаты тестирования отлично демонстрируют ситуацию вокруг противостояния GeForce GTX 780 и Radeon R9 290X. С увеличением разрешения изображения героиня сегодняшнего обзора моментально устремляется в отрыв.

Читайте также: В шаге от GTX TITAN. Обзор GeForce GTX 780

Читайте также: Бесшумная производительность. Обзор Gainward GeForce GTX 780 Phantom GLH

Читайте также: Вызов принят, Ultra HD! Обзор видеокарт Palit GeForce GTX 770 и 780

Выводы

Теперь, когда мы познакомились с новой видеокартой и ее уровнем производительности, можно сделать определенные выводы. Во-первых, стоит отметить, что AMD удалось разработать устройство, которое может навязать конкуренцию топовым устройствам NVIDIA, и даже больше! Radeon R9 290X в большинстве тестов опережает GeForce GTX 780, а в некоторых еще и приближается вплотную к GeForce GTX TITAN.

Ну что, начинаем петь флагману «красных» дифирамбы? Рановато! Видеокарта протестирована, материал написан и опубликован, но до сих пор неизвестна стоимость Radeon R9 290X. Если она окажется ниже, чем у GeForce GTX 780, то AMD можно будет только поздравить. Удар по основному конкуренту будет ощутимым, особенно с учетом того, насколько демократичный ценник имеют видеокарты всех ценовых категорий: и Radeon R7 260X, и Radeon R9 270X, и Radeon R9 280X. С таким блицкригом «зеленым» будет тяжело справиться.

Впрочем, уже появляются новости про то, что NVIDIA в качестве ответного хода снизит стоимость некоторых своих продуктов, а также предложит потенциальным покупателям скидки на ряд современных компьютерных игр. Анонсирована и новая видеокарта — GeForce GTX 780 Ti. Ее спецификации пока неизвестны, но логично, что она рассчитана навязать конкуренцию Radeon R9 290X.

В любом случае нас ждет увлекательное время. И в проигрыше мы вряд ли останемся.

P.S. За несколько часов до выхода публикации AMD официально объявила рекомендованную цену своего флагмана. Видеокарта в референсном исполнении будет стоить около 550 долларов США. Теперь-то точно можно поздравить AMD!