Radeon HD 7970 - новый одночиповый флагман тест GPU

Первый взгляд на Radeon HD 7970

Уже достаточно долгое время, со времен серии Radeon HD 2000, архитектура графических процессоров AMD не подвергалась кардинальным изменениям, вплоть до серии HD 6000 «Cayman», AMD, для своих графических решений, использовала архитектуру VLIW (Very Long Instruction Words), которая в большей степени весьма эффективна при обработке графических инструкций, которые лежат в основе вычислений 3D-графики, но оказалась малоэффективна для универсальных вычислений, когда GPU должен составлять очередь заданий со скалярными инструкциями в приложениях общего назначения. И вот, начиная с серии HD 7000, в GPU используется новая микроархитектура – GCN (Graphics Core Next), разработанная в первую очередь для улучшения эффективности вычислений не связанных напрямую с 3D.
К примеру, на выполнение некоторой очереди инструкций, GPU на архитектуре VLIW4 потрат шесть тактов, а GPU на архитектуре GCN, выполнит те же инструкции всего за четыре такта. Исходя из этого, теоретическая пиковая производительность Radeon HD 7970 может достигнуть 7,5-кратного увеличения, по сравнению с Radeon HD 6970, благодаря более эффективному использованию и распределению вычислительных ресурсов новой архитектуры GCN.

Архитектура GPU

GPU «Tahiti» изготовлен по передовому 28-нм техпроцессу на мощностях TSMC. Структурное строение GPU приведено на изображении ниже, как видно «Tahiti» использует 32 блока вычислений (CU) с 64-я ALU (arithmetic and logic unit - "арифметико-логическое устройство) на один CU, что в общем количестве  составляет 2048 ALU.  При рабочей тактовой частоте 925 МГц, пропускная способность GPU при 32-разрядных математических вычислениях достигает 3,8 TFLOPS и 947 GFLOPS при операциях с числами двойной точности (double-precision GFLOPS).

 

Кэш L1 обеспечивает пропускную способность около 2 Тбайт/с на данной тактовой частоте, используя для поддержки кэш L2 объёмом 768 кбайт.
За счёт шести 64-битных контроллеров памяти, образующих 384-битную шину памяти, использование быстрой памяти GDDR5 с рабочей частотой 1375 МГц – Radeon HD 7970 способна обеспечивать впечатляющую пропускную способность - 264 Гбит/с, что на 100 Гбит/с выше, чем Radeon HD 6970.

В GPU Tahiti имеются два обновлённых движка обработки геометрии, оптимизированные для тесселяции с увеличенный буферный кэш для вершин, что позволило повысить производительность вычислений от 1,7 до 4 раз, в зависимости от количества операций, которые применяются к исходной вершине. 
 
Технология AMD PowerTune

Одним из интересных нововведений в GPU «Tahiti» - технология расширенного управления питанием PowerTune, обеспечивающая прямой контроль над энергопотреблением GPU. Эта технология помогает установить высокие частоты GPU, получив высокую производительность в играх, и не бояться, что потребление может выйти за безопасные пределы. Похожие технологии уже применялись ещё в семействе Radeon HD 5000, но были довольно примитивными и изменяли частоту и напряжение GPU ступенчато, в Radeon HD 6900 система перешла на качественно иной уровень.

Графический процессор постоянно, с интервалами в единицы миллисекунд, измеряет нагрузку и энергопотребление всех составных блоков и на основе анализа выполняемой задачи, автоматически регулирует частоту и напряжение, оставаясь в рамках указанного TPD, и если есть возможность, тактовая частота GPU увеличивается.

 

Так же, в новом GPU появилась новая технология - ZeroCore, позволяющая снизить энергопотребление GPU в режиме простоя. ZeroCore переводит GPU в режим «сна», когда на монитор не поступает сигнал с ПК.

 

По информации AMD, видеокарта при обработке статической среды Windows, потребляет всего 15 Вт и не расходует энергию, при отсутствии сигнала на монитор.
 
 
PCI Express 3.0

В Radeon HD 7970 внедрена поддержка третьего поколения стандарта PCI Express (PCI-E 3.0), что должно сказаться на увеличении скорости передачи данных до 16 Гбайт/с в обе стороны поможет устранить слабые места при работе с некоторыми тяжёлыми приложениями.

Eyefinity 2.0

В обновлённой технологии поддерживаются конфигурации с пятью дисплеями в ряд в альбомной или портретной ориентации. Теперь центральный монитор, может быть больше остальных по вертикали.

Поддерживается одновременная работа технологий Eyefinity, AMD HD3D и CrossFire. Увеличено максимальное разрешение «сборного» экрана до 16384×16384 пикселей.

Radeon HD 7970

В таблице приведены технические характеристики Radeon HD 7970, в  сравнении с моделью предыдущего поколения – Radeon HD 6970. Самое важное нововведение в GPU  «Tahiti» -  его производство по 28-нанометровой технологии. «Tahiti» содержит 4,31 млрд. транзисторов, что на 63% больше, чем у своего предшественника «Cayman», при этом его площадь кристалла несколько компактнее - 365 против 389 мм2. Тактовая частота GPU увеличилась до 925 МГц. Вычислительная мощь возросла примерно на 40% и составляет 3,79 TFLOPS. Количество текстурных блоков возросло с 96 до 128, что позволило получить скорость текстурирования на уровне 118,4 ГТ/c.

Как и предшественник, Radeon HD 7970 использует память GDDR5 1375 МГЦ (5500 МГц), но с 384-битной шиной, благодаря которой пропускная способность памяти увеличена с 176 до 264 ГБ/c. 

Внешний вид

Система охлаждения и общий дизайн Radeon HD 7970 на первый взгляд схож с  Radeon HD 6970, даже габариты (26,25 см в длину и 11,25 мм ширину), практически один в один повторяют габариты своего предшественника, но всё же HD 7970 имеет некоторые отличия.

Лицевая сторона видеокарты закрыта глянцевым пластиковым кожухом с яркой красной вставкой  и  более «изысканным» дизайном, чем у предшественника.
C тыльной стороны платы отсутствует защитная теплорассеивающая  металлическая пластина, в отличие от Radeon HD 6970.

Сама система охлаждения не изменилась координально, но имеет некоторые доработки, направленные на улучшение охлаждения платы. Вентилятор системы охлаждения теперь имеет более широкие лопасти и больший диаметр рабочего колеса, с задней планки разработчики убрали второй DVI порт, чтобы расширить решётку для выдува горячего воздуха.

Разгон

Для настроек разгона мы использовали программу MSI Afterburner. Как вы можете видеть по скрину ниже, нам удалось досягнуть весьма впечатляющего разгона до частоты 1160 МГц по ядру и до 7160 МГц по памяти.

 

Данный разгон брался с учётом автоматического управления турбиной видеокарты. Конечно же, разогнать можно ещё куда больше, вручную накрутив обороты турбины, но комфортный шум при этом не гарантируется... Ввиду акустической комфортности и было принято решение остановится на частоте ядра 1160 МГц и проводить тесты с данной частотой.

Ну а для тех, кому интересен максимальный разгонный потенциал Radeon HD 7970, мы предоставили ниже скриншот с прогоном в 3DMark11 c максимально-стабильными частотами предоставленного нам семпла. Обороты турбины были соответственно выкручены на максимум, шум в данном случае был сопоставим с домашним пылесосом мощностью 1,2-1,8 КВт.

10000 попугаев на воздушном охлаждении на одночиповой видеокарте. Просто мечта оверклокера!

 Тестирование Radeon HD 7970 (автор SVL)

Все видеокарты тестировались на максимальном качестве графики программой MSI Afterburner. Целью теста является определить, как ведут себя видеокарты от различных производителей при одинаковых условиях. За показатель производительности берётся минимальная  и средняя величина кадров.

Наши видеокарты тестировались при разрешениях 1920х1080 и 2560х1600 при максимальных настройках качества графики допустимых играми, ну и, конечно же, ресурсами видеокарт. В данном случае брались игры, которые при различных настройках качества оказывают наибольшее воздействие на падение производительности видеокарт.

Radeon HD 7970 тестировалась на стоковых частотах и с разгоном Radeon HD 7970 OC - по ядру 1160 МГц и по памяти 7160 МГц

Radeon HD 6970 тестировалась на стоковых частотах и с разгоном Radeon HD 6970 OC - по ядру 920 МГц и по памяти 5800 МГц

Radeon HD 6990 тестировалась на стоковых частотах и с разгоном Radeon HD 6990 OC - по ядру 880 МГц и по памяти 5500 МГц

GeForce GTX 580 тестировалась на стоковых частотах и с разгоном GeForce GTX 580 OC - по ядру 910 МГц и по памяти 4150 МГц

GeForce GTX 590 тестировалась на стоковых частотах и с разгоном GeForce GTX 590 OC - по ядру 680 МГц и по памяти 3800 МГц

Тест производился на одной из наиболее мощных на сегодняшний день игровой конфигурации на базе Intel Core i7-2600K с его разгоном до 4.8 ГГц, восьмью гигабайтами оперативной памяти DDR3 с частотой 2133 MHz и жёстким диском SSD OCZ Vertex 3.

Metro 2033

Metro 2033 вышла около двух лет назад и по сей день является одной из самых технологически передовых игр, ну и, конечно же, одной из самых требовательных. Эта единственная игра 2010 года, которую мы взяли для тестирования современных топовых видеокарт.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Metro 2033, минимум, что необходимо, это видеокарты Radeon HD 7970 или GeForce GTX 580OC. Radeon HD 7970 в разгоне, это единственная одночиповая видеокарта, которая позволяет комфортно поиграть в данную игру при данных настройках.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600 ни одна видеокарта не в состоянии сладить с Metro 2033.

Total War: Shogun 2

Total War: Shogun 2 является отличным продолжателем своей серии Total War придётся по душе многим её фанатам. Графически игра вышла в лидеры по обилию графических наворотов и спецэффектов, представляя собой смесь масштабности с небывалой доселе в мире стратегий красоты. Тест проводился с максимально-возможными установками графики в игре. Отключённой осталась лишь функция вертикальной синхронизации. И как в тесте видеокарт 2011 года при разрешении 2560х1600 достойно смогли показать себя видеокарты с объёмом видеопамяти не менее двух гигабайт.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

Radeon HD 7970 или GeForce GTX 580 идут наравне на референсных частотах. Разогнанная Radeon HD 7970 имеет небольшое преимущество над разогнанной GeForce GTX 580.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600, единственное рациональное решение для данной игры это Radeon HD 6990.

Crysis 2

Crysis 2 является так же одной из самых технологических игр на сегодняшний день. Конечно же, поддержка эффектов DirectX 11 немного запоздала, но это позволило немного продлить "живой" интерес к игре, тем самым сделав её актуальной на протяжении нескольких месяцев. Замер, как и в тесте игр 2011, года проводился на месте крушения моста.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Crysis 2 при разрешении 1920х1080  минимальный и допустимый уровень производительности показали Radeon HD 6970 или GeForce GTX 580.  Radeon HD 7970 при разгоне по производительности по минимальному FPS определи старшего собрата Radeon HD 6990.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600, при максимальных настройках качества графики минимальный уровень производительности покажут Radeon HD 7970 или GeForce GTX 580. Radeon HD 7970 в разгоне показала вполне комфортную производительность, находящуюся на уровне двухчиповых решений.

Dragon Age II

Dragon Age II является весьма технологичным проектом, особенностью которого является активное использование ресурсов DirectX 11, что с одной стороны делает его весьма технологичных продуктов, а с другой - одной из самых ресурсоёмких игр. Все настройки игры выкручены на максимум за исключением вертикальной синхронизации.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Dragon Age II при разрешении 1920х1080, минимальный  и допустимый уровень производительности покажут видеокарты уровня Radeon HD 6970 или GeForce GTX 580.  Radeon HD 7970 благодаря разгону опять на высоте одночипового олимпа.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600 Radeon HD 7970 единственная из одночиповых видеокарт, которая обеспечила минимальный FPS не ниже 25 кадров.

The Witcher 2: Assassins of Kings

The Witcher 2: Assassins of Kings стала одной из самых красивых, технологичных и зрелищных игр прошлого года. На данный момент игра является одной из самых ресурсоёмких игр настоящего времени. Настройки игры для теста были выкручены на самый максимум.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При разрешении 1920х1080, при максимальных настройках качества графики минимальный уровень производительности покажет Radeon HD 6970OC или GeForce GTX 590. Radeon HD 7970 показал неплохую производительность, обеспечив плавную смену кадров. В разгоне практически приблизился к старшему собрату Radeon HD 6990.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600 на данный момент с игрой могут справиться лишь разогнанные двухчиповые решения. Radeon HD 7970 показала неплохой результат, но, увы, недостаточный.

DiRT3

DiRT3 является неплохим гоночным симулятором с неплохой визуальной составляющей. Тесты проводились на максимальной качестве графики, допустимых игрой и картами AMD, а именно с MSAA 8X. И хотя нагрузка на видеокарты даже при самом максимальном разрешении не критическая, это единственный гоночный симулятор, который достоин внимания с нашей стороны на сегодняшний день.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых DiRT3 при разрешении 1920х1080  с игрой справились без проблем все современные тповые видеокарты.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600, при максимальных настройках качества у наших "тестовых лошадок" так же не возникло особых проблем.

Battlefield 3

Battlefield 3 оставила очень приятные впечатления от игры. Плавно сочетая в себе особенности настоящих боевых действия и аркадного режима. Тест проводился на ультравысоких настройках игры. В графическом плане игра является одним из самых технологичных проектов на сегодняшний день.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Battlefield 3 при разрешении 1920х1080 минимальный уровень производительности показали Radeon HD 6970 или GeForce GTX 580. Radeon HD 7970 опять показал в разгоне неплохую производительность...

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600 Radeon HD 7970 в разгоне стал самым быстрым представителем от AMD, уступив лишь GeForce GTX 590.

Saints Row The Third

Saints Row The Third является так же одной из самых требовательных игр на сегодняшний день. DirectX 11, качественно проработанный окружающий мир и смачные спецэффекты вызывают восторг. Тест проводился на максимально-допустимых игрой настройках.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Saints Row The Third при разрешении 1920х1080 минимальный и допустимый уровень производительности покажут Radeon HD 6970или GeForce GTX 580. На дефолтный частотах Radeon HD 7970 немного уступил  GeForce GTX 580, а в разгоне немного превзошёл.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600, при максимальных настройках качества Radeon HD 7970 блеснул своими мускулами во всей красе. Без разгона он опередил все одночиповые решения, а в разгоне обогнал даже стоковую GeForce GTX 590!

Batman: Arkham City

Графика в Batman: Arkham City порадовала реализацией DirectX 11, где тесселяцию видно невооружённым взглядом. А в месте с PhysX это делает игру просто недосягаемой в плане графики для консолей. Тест проводился на максимально допустимых настройках для карт AMD без активации эффектов физики. Минимальный FPS не брался ввиду недоработанности бенчмарка.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Batman: Arkham City при разрешении 1920х1080 все тестируемые видеокарты справились с бенчмарком без проблем.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600

При разрешении 2560х1600, при максимальных настройках качества допустимый уровень производительности покажут видеокарты уровня Radeon HD 6970 или GeForce GTX 580. Radeon HD 7970 в разгоне опередил своего старшего собрата в лице Radeon HD 7970, но все же уступил GeForce GTX 590.

Serious Sam 3: BFE

Serious Sam 3: BFE  является неплохим подарком для фанатов серии, предлагая фанатам толпы монстров и бесконечный драйв. Графика в игре базируется на устаревшем DirectX 9,однако это не мешает игре иметь кучу графических настроек щеголяя  передовой и современной графикой. В этом тесте представлена лишь Radeon HD 7970, так как только она способна справиться с максимально-допустимыми настройками игры.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080

При максимальных настройках качества графики, допустимых Serious Sam 3: BFE при разрешении 1920х1080 игра потребляет 2,5 Гб видеопамяти. Radeon HD 7970 без особых проблем справился с данными настройками.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600  

 

При разрешении 2560х1600, при максимальных настройках качества графики допустимый уровень производительности показал лишь разогнанный Radeon HD 7970.

Heaven Benchmark 2.5

Heaven Benchmark так же является продуктом разработки наших соотечественников и является на данный момент одним из красивейших бенчмарков DirectX 11. Все настройки, в том числе и тесселяция, были выставлены на максимальный уровень качества, дабы выжать из всех тестируемых подопытных все соки.

Тестирование при максимальных настройках качества 1920х1080 AA 8X AF 16X

Radeon HD 7970 демонстрирует неплохой уровень производительности, без разгона став самым быстрым одночиповым решением, а в разгоне уступив лишь GeForce GTX 590.

Тестирование при максимальных настройках качества 2560х1600 AA 8X AF 16X

Radeon HD 7970 и в разрешении 2560х1600 показал неплохую производительность, но в этот раз в разгоне немного уступил разогнанной Radeon HD 6990.

3DMark 11

3DMark 11 является наиболее оптимальным решением для тестирования современных топовых видеокарт, так как его производительность не упирается в центральный процессор. Результатом брался результат скорости GPU в режимах extreme и performance.

Тестирование при  настройках качества 1280х720 Performance

Тестирование при настройках качества 1920х1080 Extreme

3DMark 11 в обоих случаях тестирования показал идентичную иерархию по производительность. Radeon HD 7970 без разгона в данном забеге стал самым быстрым одночиповым решением, а в разгоне обогнал стоковый GeForce GTX 590.

Определение наиболее быстрых и оптимальных решений

Далее мы приступим к выявлению наиболее производительных и оптимальных графических решений на сегодняшний день. Чтобы узнать какими самыми быстрыми решениями являются видеокарты, мы просуммируем их общий FPS в самых ресурсоёмких играх.

 

Итак, мы видим, что наиболее быстрыми решениями при разрешении 1920х1080 являются GeForce GTX 590, Radeon HD 6990, ну а самым быстрым одночиповым является Radeon HD 7970. Radeon HD 7970 в разгоне превзошёл по суммарной производительности даже стоковый Radeon HD 6990. Ниже мы приведём обобщённый график при разрешении 2560х1600.

 

Наиболее быстрыми решениями при разрешении 2560х1600 являются Radeon HD 7970 OC и Radeon HD 6990 OC. Данный отрыв Radeon HD 7970 обуславливается наличием трех гигабайт памяти на борту. Serious Sam 3: BFE и Total War: Shogun 2 дал дополнительную фору ввиду малого отсутствия конкурентов, а улучшенная архитектура позволила в полной мере раскрыть себя в ультравысоких разрешениях.

Далее следует сложный процесс выявления оптимальной покупки исходя из наших тестов. Ниже мы приведём среднюю ориентировочную стоимость данных графических решений на сегодняшний день.

 

Далее мы определим, сколько FPS можно приобрести  за 1$, исходя из стоимости видеокарт. Мы делим суммарный FPS, полученный нами в играх  на стоимость видеокарт и получаем количество кадров, которое мы сможем приобрести за 1$.

 

Первым делом мы просчитали разрешение 1920х1080. Из диаграммы приведённой выше, мы видим, что самым оптимальным решением из топовых кандидатов на сегодняшний день является разогнанная видеокарта GeForce GTX 580. Так же разгон позволил Radeon HD 7970 подняться с последнего место на 3-е. как ни крути, но стоимость в розничной сети на Radeon HD 7970 всё ещё достаточно высока...

Ну а при разрешении 2560х1600 самым оптимальным графическим решением является разогнанная Radeon HD 7970. Radeon HD 6970 в разгоне, как и в случае с разрешением 1920х1080 занимает почётное второе место.

Итак, по проведённому нами тесту топовых графических решений в большинстве самых ресурсоёмких игр не сегодняшний день наиболее производительным одночиповым решением является Radeon HD 7970. При номинальных частотах опережение в играх от конкурента в лице GeForce GTX 590 в разрешении 1920х1080 составляет 17%, а при 2560х1600 доходит до 40%, что в некоторых случаях обусловлено в 2 раза большим объёмом видеопамяти. Так, к примеру, Serious Sam 3: BFE и Total War: Shogun 2 при максимальных настройках качества в разрешении 2560х1600 оказался не "по зубам" видеокартам NVIDIA. Но не стоит сбрасывать со счетов GeForce GTX 580 - при разгоне это самая оптимальная топовая видеокарта для разрешения 1920х1080.

В разгоне Radeon HD 7970 оказался одним из самых быстрых в нашем тесте, а при разрешении 2560х1600 самой быстрой одиночной видеокартой, опередив по минимальному FPS даже разогнанные двухчиповые решения! Единственным минусом Radeon HD 7970 является его розничная цена, которая с лихвой компенсируется немалым разгонным потенциалом. Данная видеокарта получает от нас награду "лучшая производительность и разгон" в тесте среди топовых решений.

В любом случае, если у вас есть деньги и вы поощряете разгон, то советуем внимательно присмотреться именно к Radeon HD 7970, как к самому производительному одночиповому решению на сегодняшний день, который в определённых случаях может показать настоящие чудеса.