Огляд і тестування відеокарт AMD R9 290X і AMD R9 290.

Подання нової лінійки R7 / R9 відеокарт від AMD почалося з виходу на ринок моделей початкового і середнього рівня Radeon R7 260X, R9 270X і R9 280X. Дані відеокарти були побудовані на злегка модернізованих графічних процесорах, які використовувалися в 7000 лінійки. Відкрите отримали підтримку ряду нових технологій, а невеликий приріст продуктивності досягався за рахунок збільшення номінальних тактових частот. Ніяких значних змін у структурі графічного ядра вони не отримали. Завдяки агресивній ціновій політиці, вони мають непоганий співвідношенням ціна / продуктивність, що в кінцевому підсумку змусило конкурента в особі компанії Nvidia значно знизити ціни на свої відеокарти. Але, основний інтерес користувачів повинні викликати відеокарти AMD R9 290X і AMD R9 290, анонс яких був запланований трохи пізніше. Крім того,що це флагмани нової лінійки, які повинні скласти конкуренцію відеокартам GTX TITAN і GTX 780 вони отримають абсолютно новий графічний процесор.

Першою на ринку з'явилася відеокарта AMD R9 290X, а трохи згодом її трохи «урізаний» варіант AMD R9 290. У даному огляді розглянемо ці дві відеокарти і порівняємо їх продуктивність з основними конкурентами від компанії Nvidia - GTX TITAN і GTX 780.

Графічний процесор Hawaii

Знайомство з новим графічним процесором почнемо з його архітектури. В основі графічного процесора Hawaii лежить архітектура Graphics Core Next, яка використовувалася і в Tahiti, але з рядом змін. Основним блоком ядра і раніше є Compute Unit, який складається з 64 ALU і 4 блоків фільтрації текстур. З змін тут варто відзначити появу нової інструкції - MQSAD і підвищення точності при розрахунках логарифма та експоненти. Ці зміни не впливають на продуктивність в ігрових додатках і будуть цікаві тільки розробникам.

Основні зміни відбулися в архітектурі ядра. У ньому з'явилася нова масштабируемая одиниця - Shader Engine. Вона складається з геометричного процесора, 11 блоків Compute Unit і 16 ROP. Таким чином, до складу графічного процесора Hawaii входить чотири Shader Engine.

Також графічний процесор отримав збільшений до 1 Мб обсяг кеш пам'яті рівня L2 і шину L1-L2 з пропускною спроможністю до 1 Тбайт / с. У кожен блок Shader Engine входить блок обробки геометрії, що дозволяє графічному процесору підготувати до чотирьох примітивів за такт. Графічний процесор Tahiti міг приготувати всього два примітиву за такт. Крім цього, ряд оптимізацій дозволив підняти продуктивність при апаратної тесселяції і виконанні шейдеров, що модифікують геометрію, що має забезпечити зростання продуктивності в ігрових додатках.

Користувачів, що займаються неграфічні обчисленнями, порадує збільшене до 8 кількість диспетчерів команд ACE (Asynchronous Command Engine). Вони не залежать від диспетчера графічного конвеєра і можуть управляти 8 чергами команд одночасно.

Новий графічний процесор з назвою Hawaii складається з 6,02 млрд транзисторів. Його площа становить 438 мм 2. Хоч за цими параметрами він і не випереджає процесор GK110 від Nvidia, тим не менш, це найбільший процесор від AMD на сьогоднішній момент. Він складається з 2816 потокових процесорів, 176 блоків фільтрації текстур і 64 ROP (Tahiti 2048/128/32). Крім збільшення числа блоків новий процесор отримав підтримку 512 бітної шини відеопам'яті. Останньою раз таку ширину шини відеопам'яті мав процесор R600, який застосовувався в відкритих HD 2900 (2007 рік). Тоді відеокарти показали себе не з кращого боку, і компанія відмовилася від використання такої шини. У наступних моделях нарощування пропускної здатності відеопам'яті досягалося за рахунок збільшення базової частоти мікросхем, а ширина шини була обмежена до 384 біт.У порівнянні з HD 7970 пропускна здатність шини відеопам'яті зросла на 20% і в основному це заслуга 512 бітної шини, так як номінальна частота відеопам'яті становить всього 5000 МГц. Загальна кількість контролерів відеопам'яті, в порівнянні з Tahiti, зросла з 6 до 8. При цьому AMD заявляє, що площа, яку займає контролерами в новому процесорі, зменшилася на 20%. Максимальна частота графічного процесора становить 1000 МГц.

Відеокарта AMD R9 290 отримала трохи полегшену версію даного процесора. У порівнянні зі старшою моделлю в її графічному процесорі не активні 4 Compute Unit (256 потокових процесора і 16 блоків фільтрації текстур). Кількість блоків ROP, а також ширина шини пам'яті, залишилися без зміни. Максимальна частота роботи графічного процесора була знижена до 947 МГц, в той час як номінальна частота відеопам'яті залишилася без змін і становить 5000 МГц. Основні технічні характеристики тестованих відеокарт зведу в таблицю.

технологія PowerTune

Обидві відеокарти отримали оновлену технологію PowerTune, яка раніше застосовувалася в відкритих HD 7790 / R7 260Х. Дана технологія регулює напруга живлення графічного процесора і його робочу частоту для отримання максимальної продуктивності в встановлених рамках рівня TDP. Частота робіт графічного процесора змінюється з кроком в 100 МГц. В результаті чого утворюється якась усереднена частота. Мінімальне значення частоти може складати 300 МГц.

З нововведень - швидша і точне регулювання напруги на графічному процесорі і можливість отримання даних про реальний струмі споживання і напрузі живлення. Причому користувач одержує не розрахункові значення, як було раніше, а реальні значення зі спеціальних датчиків. Змінився алгоритм управління вентилятором в системі охолодження. Тепер швидкість обертання крильчатки змінюється в залежності від навантаження на процесор ще до підвищення його температури. Таке рішення дозволяє плавно змінювати швидкість обертання, і, як наслідок, зменшити створюваний при розгоні шум.

У характеристиках обох відеокарт вказана максимальна частота роботи процесора, яку він може досягати, якщо не досягнуто межі по енергоспоживанню або температурі графічного ядра. У разі якщо температуру не вдається утримати нижче встановленої межі, при заданій швидкості обертання вентилятора, частота графічного процесора починає знижуватися.

Налаштовуючи параметри PowerTune, користувачеві доведеться вибирати між трьома перерахованими вище обмеженнями, віддаючи пріоритет одному з них.

CrossFire

Відкрите AMD R9 290X і AMD R9 290 отримали одну нову технологію, яка не застосовується в інших відкритих серії R7 / R9. Раніше для побудови масиву з відеокарт невід'ємним елементом був спеціальний місточок (CrossFire Х), який фактично «об'єднував» відеокарти, синхронізуючи кадрові буфери. Тепер при побудові масиву з відеокарт AMD R9 290X (AMD R9 290) синхронізація відеокарт здійснюється через шину PCI-Express. За твердженням інженерів компанії такий спосіб синхронізації відеокарт не вплине на продуктивність відеопідсистеми навіть при використанні шини PCI-Express 2.0.

інші технології

Обидві відеокарти оснащені всіма технологіями, які були впроваджені в молодші моделі. Коротко зупинимося на кожній з них.

VESA Display ID v1.3 - дозволяє зробити налаштування двох віртуальних «частин» матриці «тайлового» монітора з роздільною здатністю 4К в автоматичному режимі (plug'n'play). За умови підтримки даної технології виробником монітора.

Eyefinity - оновлена ​​технологія, в якій відпала необхідність обов'язкового підключення третього монітора через роз'єм DisplayPort.

API DirectX 11.2, Mantle - нові відеокарти отримали підтримку інструкцій DirectX 11.2 і низкоуровневого API Mantle. Mantle обіцяє вельми істотне збільшення продуктивності відеокарт серії R7 / R9 в тих іграх, де буде використаний розробниками.

Також обидві відеокарти мають вбудованим звуковим процесором і підтримують технологію TrueAudio. Дана технологія дозволяє виводити звукові ефекти не тільки через інтерфейс HDMI, а й через будь-який інший джерело.

конструкція

Забігаючи трохи наперед, хочу сказати, що конструкція стандартних моделей відеокарт AMD R9 290X і AMD R9 290 абсолютно однакова. Для охолодження стандартних моделей, як і в рішеннях минулих серій, використовується система охолодження турбінного типу. Зовні нові відеокарти відрізняються від минулих рішень трохи іншим кожухом системи охолодження. Під кожухом системи охолодження ховається масивний радіатор. В основі радіатора розташована испарительная камера, виконана з міді. Радіатор з випарної камерою закріплений на алюмінієвій рамці, утворюючи нероз'ємну конструкцію.

Рамка служить радіатором для мікросхем пам'яті і силових елементів в ланцюзі харчування.

По висоті система охолодження займає два слота розширення. Система охолодження досить масивна, але навіть при роботі в штатному режимі її не можна назвати тихою. При установці «вручну» максимальної швидкості обертання турбіни, шум від відеокарти перекриває шум від всіх інших компонентів системи. Єдиним плюсом такої системи охолодження є викид більшої частини гарячого повітря за межі системи. Судячи з того, що офіційні дані рівня TDP для двох відеокарт були озвучені, можна припустити, що вони мають досить велике значення і знаходяться в районі 300 Вт.

З відеовиходів на двох відкритих присутні два роз'єми DVI-D, HDMI і DisplayPort.

Габаритні розміри відеокарт становлять 275 х 98 х 39 мм.

Друкована плата

Розводка друкованих плат у відеокарт AMD R9 290X і AMD R9 290 теж абсолютно однакова. Обидві відеокарти мають однакову кількість фаз в підсистемі харчування.

Харчування компонентів відеокарт побудовано по 7 фазній схемі. Фази харчування розподілені між компонентами відеокарт наступним чином: 5 фаз живлять графічний процесор, 1 фаза відеопам'ять і 1 фаза PLL. Управляє фазами живлення контролер IR 3567. Мікросхеми відеопам'яті в кількості 16 штук розпаяні з лицьового боку друкованої плати. На відкритих використовуються мікросхеми SK Hynix з маркуванням H5GQ1H24AFR-R0C. На обох платах присутній мікроперемикач. Але на відміну від відеокарт попередніх серій він не перемикає режим BIOS. На відеокарті R9 290X з його допомогою можна вибрати один з двох режимів (Quiet Mode або Uber Mode) швидкості обертання вентилятора в системі охолодження. У молодшій моделі даний перемикач не впливає на швидкість вентилятора в системи охолодження. Для додаткового живлення на обох відкритих встановлені два роз'єми:6-pin і 8-pin.

Енергоспоживання і температура

Як вже говорилося, відеокарта R9 290X має два режими роботи системи охолодження. У режимі Quiet Mode вентилятор в системі охолодження розкручується до 2000 об / хв (приблизно), що становить 40% від максимальної швидкості. Шум від відеокарти в цьому режимі досить низький і порівняємо з шумом від GTX Titan і GTX 690. Але при великому навантаженні на відеокарту система охолодження не в змозі впоратися зі зростанням температури. Після досягнення ліміту в 95 градусів частота графічного процесора починає знижуватися, а разом з нею знижується і загальна продуктивність відеокарти. При тестуванні в ігровому додатку Metro Last Light протягом 10 хвилин середня частота графічного процесора становила 850 МГц, але при цьому спостерігалися провали до 490 МГц. Споживання тестової системи з відеокартою в режимі Quiet Mode знаходиться на рівні 465 Вт.Аналогічне енергоспоживання у системи з відеокартою GeForce GTX 690. При переході в режим Uber Mode швидкість обертання вентилятора підвищується до 55% від максимальної швидкості. Природно підвищується і рівень шуму. У цьому режимі при проходженні тесту Metro Last Light частота процесора більшу частину часу становила 1000 МГц. Зниження частоти теж спостерігалося, але воно було не тривалий, а частота не опускалося нижче 770 МГц. Енергоспоживання тестової системи склало 487 Вт. Це досить багато. В не залежності від режиму роботи системи охолодження температура відеокарти майже завжди перебувала в межах 90-95 градусів.У цьому режимі при проходженні тесту Metro Last Light частота процесора більшу частину часу становила 1000 МГц. Зниження частоти теж спостерігалося, але воно було не тривалий, а частота не опускалося нижче 770 МГц. Енергоспоживання тестової системи склало 487 Вт. Це досить багато. В не залежності від режиму роботи системи охолодження температура відеокарти майже завжди перебувала в межах 90-95 градусів.У цьому режимі при проходженні тесту Metro Last Light частота процесора більшу частину часу становила 1000 МГц. Зниження частоти теж спостерігалося, але воно було не тривалий, а частота не опускалося нижче 770 МГц. Енергоспоживання тестової системи склало 487 Вт. Це досить багато. В не залежності від режиму роботи системи охолодження температура відеокарти майже завжди перебувала в межах 90-95 градусів.

У молодшій моделі R9 290 швидкість обертання вентилятора становить 47% від максимальної швидкості. Тому в роботі вона видає трохи більше шуму, ніж R9 290X (Quiet Mode). Зате більшу частину часу графічний процесор працює на частоті 947 МГц. Енергоспоживання тестової системи з відеокартою R9 290 становило 460 Вт.

розгін

Розгін відеокарт проводився після виставлення максимальної швидкості обертання вентиляторів в системі охолодження. При цьому швидкість обертання вентиляторів становила 5167 об / хв у R9 290Х і 5300 об / хв у R9 290. Після установки максимальної швидкості обертання вентиляторів обидві відеокарти розігналися до 1100 МГц з графічного процесора і до 6000 МГц по відеопам'яті. В ігрових додатках мінімальна частота відеокарт становила 997 МГц у Radeon R9 290X і 1084 МГц у Radeon R9 290. Після розгону температура відеокарти Radeon R9 290X склала 72 градуса, а енергоспоживання всієї системи зросла до 510 Вт. Температура відеокарти Radeon R9 290 була трохи нижче і становила 67 градусів. Загальне енергоспоживання тестової системи склало 495 Вт.

тестування

Для тестування відеокарт була зібрана тестова система

Процесор Intel Core i7-3930K 3200 MHz L3-12288 Kb DMI s2011 box;

Материнська плата Asus RAMPAGE IV EXTREME s2011 EATX;

Оперативна пам'ять G.SKILL DDR3 4x2048 Mb PC3-12800 1600 MHz;

Жорсткий диск Corsair 360 GB SSD 2.5 "SATAIII;

Блок живлення Zalman ZM1250 Platinum 1250W;

Операційна система Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1.

В ігрових додатках продуктивність відеокарт Radeon R9 290Х і Radeon R9 290 порівнювалася з відеокартами:

AMD Radeon HD 7990 (частота процесора / пам'яті - 1000/6000 МГц, 6 Гбайт);

NVIDIA GeForce GTX 690 (частота процесора / пам'яті - 915/6008 МГц, 4 Гбайт);

NVIDIA GeForce GTX TITAN (частота процесора / пам'яті - 836/6008 МГц, 6 Гбайт);

NVIDIA GeForce GTX 780 (частота процесора / пам'яті - 863/6008 МГц, 3 Гбайт).

В ігрових додатках все відеокарт тестувалися в дозволі 1920 х 1080 пікселів і 2560 х 1440 пікселів. Результати тестів вказані для двох дозволів через дріб (1920 х 1080/2560 х 1440).

висновки

Протестовані відеокарти мають досить великим рівнем продуктивності, що дозволяє їм на рівних конкурувати з відеокартами GTX 780 і ​​GTX TITAN. З основних недоліків відеокарт Radeon R9 290X і Radeon R9 290 можна відзначити велике енергоспоживання і більш гучні системи охолодження, ніж у відеокарт від Nvidia. Якщо обмежити рівень шуму, встановивши меншу швидкість обертання вентиляторів, то знизиться і продуктивність відеокарт через перегрів. На момент виходу відеокарти від AMD мали значно меншу вартість, ніж відеокарти Nvidia. Це змусило компанію Nvidia знизити вартість відеокарти GTX 780 і ​​підготувати до випуску ще одну більш продуктивну модель - GTX 780 Ti. Так що боротьба в сегменті високопродуктивних відеокарт набирає нових обертів.