Семейства видеокарт AMD Radeon Справочная информация.

ВведениеВ развитии всей компьютерной техники в последние годы хорошо прослеживается курс на интеграцию и сопутствующую ей миниатюризацию. И речь тут идёт не столько про привычные настольные персоналки, сколько про огромный парк устройств «пользовательского уровня» – смартфонов, ноутбуков, плееров, планшетов и т.п. – которые перерождаются в новых форм-факторах, вбирая в себя всё новые и новые функции. Что же до десктопов, то их как раз это течение затрагивает в последнюю очередь. Конечно, в последние годы вектор пользовательского интереса слегка отклонился в сторону небольших по размеру вычислительных устройств, но назвать это глобальной тенденцией тяжело. Базовая архитектура x86-систем, предполагающая наличие отдельных процессора, памяти, видеокарты, материнской платы и дисковой подсистемы остаётся неизменной, и именно это ограничивает возможности по миниатюризации. Можно уменьшить каждый из перечисленных компонентов, но качественного изменения в габаритах получившейся системы в сумме не получится.

Впрочем, в течение последнего года, вроде как, наметился некоторый перелом и в среде «персоналок». По мере внедрения современных полупроводниковых технологических процессов с более «тонкими» нормами разработчикам x86-процессоров удаётся постепенно переносить в CPU функции некоторых, бывших ранее отдельными компонентами, устройств. Так, никого уже не удивляет, что контроллер памяти и, в некоторых случаях, контроллер шины PCI Express, давно стал принадлежностью центрального процессора, а чипсет материнской платы выродился в единственную микросхему – южный мост. Но в 2011 году случилось гораздо более значимое событие – в процессоры для производительных десктопов начал встраиваться графический контроллер. И речь идёт не о каких-то там хиленьких видеоядрах, способных лишь на обеспечение работы интерфейса операционной системы, а о вполне полноценных решениях, которые по своей производительности могут быть противопоставлены дискретным графическим ускорителям начального уровня и наверняка превосходят все те интегрированные видеоядра, которые встраивались в наборы системной логики ранее.

Первопроходцем выступила компания Intel, в самом начале года выпустившая для настольных компьютеров процессоры Sandy Bridge со встроенным графическим ядром семейства Intel HD Graphics. Правда, она посчитала, что хорошая встроенная графика будет интересна в первую очередь пользователям мобильных компьютеров, а для десктопных CPU была предложена лишь урезанная версия видеоядра. Неправильность такого подхода смогла позднее продемонстрировать AMD, выпустившая на рынок десктопных систем процессоры Fusion с полноценными графическими ядрами серии Radeon HD. Такие предложения сразу завоевали популярность не только в качестве решений для офиса, но и как основа для недорогих домашних компьютеров, что заставило Intel пересмотреть своё отношение к перспективам CPU с интегрированной графикой. Компания обновила линейку десктопных процессоров Sandy Bridge, добавив в число доступных предложений для настольных компьютеров модели с более быстрой версией Intel HD Graphics. В результате, теперь пользователи, желающие собрать компактную интегрированную систему, ставятся перед вопросом: платформу какого из производителей рациональнее предпочесть? Проведя всестороннее тестирование, мы постараемся дать рекомендации по выбору того или иного процессора со встроенным графическим ускорителем.

Вопрос терминологии: CPU или APU?

Если вы уже знакомы с теми процессорами с интегрированной графикой, которые предлагают для пользователей настольных компьютеров компании AMD и Intel, то знаете, что эти производители пытаются максимально дистанцировать свои продукты друг от друга, пытаясь внушить мысль о некорректности их прямого сравнения. Основную «смуту» вносит именно AMD, которая относит свои решения к новому классу APU, а не к обычным CPU. В чём же разница?

Аббревиатура APU расшифровывается как Accelerated Processing Unit (ускоренное процессорное устройство). Если обратиться к подробным разъяснениям, то оказывается, что с аппаратной точки зрения это – гибридное устройство, объединяющее на одном полупроводниковом кристалле традиционные вычислительные ядра общего назначения с графическим ядром. Иными словами, тот же CPU с интегрированной графикой. Однако разница всё-таки есть, и кроется она на программном уровне. Графическое ядро, входящее в APU, должно иметь универсальную архитектуру в виде массива потоковых процессоров, способных работать не только над синтезом трёхмерного изображения, но и над решением вычислительных задач.

То есть, APU предлагает более гибкую схему, чем простое объединение графических и вычислительных ресурсов внутри одного полупроводникового кристалла. Идея кроется в создании симбиоза этих разнородных частей, когда часть вычислений может выполняться средствами графического ядра. Правда, как и всегда в подобных случаях, для задействования этой многообещающей возможности необходима поддержка со стороны программного обеспечения.

Процессоры AMD Fusion с видеоядром, известные под кодовым именем Llano, полностью соответствуют этому определению, они – именно APU. В них встраиваются графические ядра семейства Radeon HD, которые, помимо всего прочего, поддерживают технологию ATI Stream и программный интерфейс OpenCL 1.1, посредством которых расчёты на графическом ядре действительно возможны. В теории, практическую пользу от исполнения на массиве потоковых процессоров Radeon HD способен получить целый ряд приложений, включая криптографические алгоритмы, рендеринг трёхмерных изображений или задачи пост-обработки фотографий, звука и видео. На практике, впрочем, всё гораздо сложнее. Трудности с реализацией и сомнительный реальный выигрыш в производительности пока что сдерживают широкую поддержку концепции. Поэтому в большинстве случаев APU может рассматриваться как не более чем простой CPU со встроенным графическим ядром.

Компания Intel, напротив, придерживается более консервативной терминологии. Она продолжает называть свои процессоры Sandy Bridge, содержащие интегрированное графическое ядро HD Graphics, традиционным термином CPU. Что, впрочем, имеет под собой некоторую почву, ведь программный интерфейс OpenCL 1.1 интеловской графикой не поддерживается (совместимость с ним будет обеспечена в продуктах следующего поколения Ivy Bridge). Так что никакая совместная работа разнородных частей процессора над одними и теми же вычислительными задачами у Intel пока не предусматривается.

За одним важным исключением. Дело в том, что в графических ядрах процессоров Intel заложен специализированный блок Quick Sync, ориентированный на аппаратное ускорение работы алгоритмов кодирования видеопотока. Конечно, как и в случае с OpenCL, для него требуется специальная программная поддержка, но зато он действительно способен улучшить быстродействие при перекодировании видео высокого разрешения чуть ли не на порядок. Так что в итоге можно сказать, что Sandy Bridge – это в какой-то мере тоже гибридный процессор.

Правомерно ли сравнивать APU компании AMD и CPU компании Intel? С теоретических позиций между APU и CPU со встроенным видеоускорителем нельзя поставить знак тождественного равенства, но в реальной жизни мы имеем два названия одного и того же. Процессоры AMD Llano могут ускорять параллельные вычисления, а Intel Sandy Bridge способны задействовать мощности графики лишь при перекодировании видео, но на деле и те, и другие возможности почти не используются. Так что с практической точки зрения любой из процессоров, о котором идёт речь в этой статье, представляет собой обычный CPU и видеокарту, собранные внутри одной микросхемы.

Процессоры - участники тестирования

На самом деле не стоит думать про процессоры со встроенной графикой, как о каком-то особенном предложении, нацеленном на определённую группу пользователей с нетипичными запросами. Всеобщая интеграция – глобальное течение, и такие процессоры стали стандартным предложением в нижнем и среднем ценовом диапазоне. Как AMD Fusion, так и Intel Sandy Bridge вытеснили из числа актуальных предложений CPU без графики, так что даже если вы не собираетесь делать ставку на встроенное видеоядро, ничего другого, кроме как ориентироваться на те же самые процессоры с графикой, мы предложить не можем. Благо, встроенное видеядро никто использовать не заставляет, и его можно отключить.

Таким образом, взявшись за сравнение CPU с интегрированным GPU, мы пришли к более общей задаче – сравнительному тестированию современных процессоров со стоимостью от 60 до 140 долларов. Давайте посмотрим, какие подходящие варианты в этом ценовом диапазоне нам могут предложить компании AMD и Intel, и какие конкретно модели процессоров нам удалось вовлечь в испытания.

AMD Fusion: A8, A6 и A4

Для использования десктопных процессоров с интегрированным графическим ядром компания AMD предлагает специализированную платформу Socket FM1, совместимую исключительно с процессорами семейства Llano – A8, A6 и A4. Эти процессоры имеют два, три или четыре ядра общего назначения Husky с микроархитектурой, аналогичной Athlon II, и графическое ядро Sumo, наследующее микроархитектуру младших представителей пятитысячной серии Radeon HD.

Линейка процессоров семейства Llano выглядит вполне самодостаточной, она включает разнородные по производительности вычислительной и графической части процессоры. Однако в модельном ряду имеет место одна закономерность – вычислительная производительность соотносится с производительностью графической, то есть, процессоры с наибольшим числом ядер и с максимальной тактовой частотой всегда снабжаются самыми скоростными видеоядрами.

Intel Core i3 и Pentium

Процессорам AMD Fusion компания Intel может противопоставить свои двухъядерные Core i3 и Pentium, которые не имеют собственного собирательного имени, но тоже оснащаются графическими ядрами и имеют сравнимую стоимость. Конечно, графические ядра есть и в более дорогих четырёхъядерных процессорах, но там они играют явно второстепенную роль, поэтому в настоящее тестирование Core i5 и Core i7 не попали.

Intel не стал создавать для недорогих интегрированных платформ собственную инфраструктуру, поэтому процессоры Core i3 и Pentium могут использоваться в тех же самых LGA1155-материнских платах, что и остальные Sandy Bridge. Для задействования же встроенного видеоядра потребуются материнки, основанные на специальных наборах логики H67, H61 или Z68.

Все процессоры Intel, которые можно рассматривать в качестве конкурентов для Llano, основываются на двухъядерном дизайне. При этом Intel не делает особенного упора на графическую производительность – в большинство CPU встроена слабая версия графики HD Graphics 2000 с шестью исполнительными устройствами. Исключение сделано лишь для Core i3-2125 – это процессор оснащён самым мощным в арсенале компании графическим ядром HD Graphics 3000 с двенадцатью исполнительными устройствами.

Как мы тестировали

После того, как мы познакомились с тем набором процессоров, который представлен в настоящем тестировании, самое время уделить внимание тестовым платформам. Ниже приводится список компонентов, из которых был сформирован состав тестовых систем.

Процессоры:

AMD A8-3850 (Llano, 4 ядра, 2.9 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A8-3800 (Llano, 4 ядра, 2.4/2.7 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6550D);
AMD A6-3650 (Llano, 4 ядра, 2.6 ГГц, 4 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A6-3500 (Llano, 3 ядра, 2.1/2.4 ГГц, 3 Мбайта L2, Radeon HD 6530D);
AMD A4-3400 (Llano, 2 ядра, 2.7 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
AMD A4-3300 (Llano, 2 ядра, 2.5 ГГц, 1 Мбайт L2, Radeon HD 6410D);
Intel Core i3-2130 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.4 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Core i3-2125 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 3000);
Intel Core i3-2120 (Sandy Bridge, 2 ядра + HT, 3.3 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics 2000);
Intel Pentium G860 (Sandy Bridge, 2 ядра, 3.0 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G840 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.8 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics);
Intel Pentium G620 (Sandy Bridge, 2 ядра, 2.6 ГГц, 3 Мбайта L3, HD Graphics).

Материнские платы:

ASUS P8Z68-V Pro (LGA1155, Intel Z68 Express);
Gigabyte GA-A75-UD4H (Socket FM1, AMD A75).

Память - 2 x 2 GB DDR3-1600 SDRAM 9-9-9-27-1T (Kingston KHX1600C8D3K2/4GX).
Жёсткий диск: Kingston SNVP325-S2/128GB.
Блок питания: Tagan TG880-U33II (880 Вт).
Операционная система: Microsoft Windows 7 SP1 Ultimate x64.
Драйверы:

AMD Catalyst Display Driver 11.9;
AMD Chipset Driver 8.863;
Intel Chipset Driver 9.2.0.1030;
Intel Graphics Media Accelerator Driver 15.22.50.64.2509;
Intel Management Engine Driver 7.1.10.1065;
Intel Rapid Storage Technology 10.5.0.1027.

Поскольку главной целью данного тестирования состояло изучение возможностей процессоров со встроенной графикой, все испытания проходили без использования внешней графической карты. За вывод же изображение на экран, 3D-функции и ускорение воспроизведения HD-видео отвечали встроенные видеоядра.

При этом необходимо заметить, что, ввиду отсутствия в графических ядрах Intel поддержки DirectX 11, тестирование во всех графических приложениях проводилось в режимах DirectX 9/DirectX 10.

Производительность в обычных задачах

Общая производительность

Для оценки производительности процессоров в общеупотребительных задачах мы традиционно используем тест Bapco SYSmark 2012, моделирующий работу пользователя в распространённых современных офисных программах и приложениях для создания и обработки цифрового контента. Идея теста очень проста: он выдаёт единственную метрику, характеризующую средневзвешенную скорость компьютера.

Как видим, в традиционных применениях процессоры серии AMD Fusion выглядят просто-таки позорно. Самый быстрый четырёхъядерный Socket FM1-процессор компании AMD, A8-3850, с большим трудом обгоняет двухъядерный Pentium G620 с вдвое меньшей стоимостью. Все же остальные представители серий AMD A8, A6 и A4 от интеловских конкурентов отстают безнадёжно. Это, в общем-то, вполне закономерный результат использования в основе процессоров Llano старой микроархитектуры, перекочевавшей туда из Phenom II и Athlon II. Пока AMD не внедрит процессорные ядра с более высокой удельной производительностью, даже четырёхъядерным APU этой компании будет очень тяжело бороться с актуальными и регулярно обновляемыми интеловскими решениями.

Более глубокое понимание результатов SYSmark 2012 способно дать знакомство с оценками производительности, получаемое в различных сценариях использования системы. Сценарий Office Productivity моделирует типичную офисную работу: подготовку текстов, обработку электронных таблиц, работу с электронной почтой и посещение Интернет-сайтов. Сценарий задействует следующий набор приложений: ABBYY FineReader Pro 10.0, Adobe Acrobat Pro 9, Adobe Flash Player 10.1, Microsoft Excel 2010, Microsoft Internet Explorer 9, Microsoft Outlook 2010, Microsoft PowerPoint 2010, Microsoft Word 2010 и WinZip Pro 14.5.

В сценарии Media Creation моделируется создание рекламного ролика с использованием предварительно отснятых цифровых изображений и видео. Для этой цели применяются популярные пакеты компании Adobe: Photoshop CS5 Extended, Premiere Pro CS5 и After Effects CS5.

Web Development - сценарий, в рамках которого моделируется создание web-сайта. Используются приложения: Adobe Photoshop CS5 Extended, Adobe Premiere Pro CS5, Adobe Dreamweaver CS5, Mozilla Firefox 3.6.8 и Microsoft Internet Explorer 9.

Сценарий Data/Financial Analysis посвящён статистическому анализу и прогнозированию рыночных тенденций, которые выполняются в Microsoft Excel 2010.

Сценарий 3D Modeling всецело посвящён созданию трёхмерных объектов и рендерингу статичных и динамических сцен с использованием Adobe Photoshop CS5 Extended, Autodesk 3ds Max 2011, Autodesk AutoCAD 2011 и Google SketchUp Pro 8.

В последнем сценарии, System Management, выполняется создание бэкапов и установка программного обеспечения и апдейтов. Здесь задействуются несколько различных версий Mozilla Firefox Installer и WinZip Pro 14.5.

Единственный тип приложений, в которых от процессоров AMD Fusion удаётся добиться приемлемой производительности – это трёхмерное моделирование и рендеринг. В таких задачах количество ядер – весомый аргумент, и четырёхъядерные A8 и A6 могут обеспечить более высокое быстродействие, чем, например, Intel Pentium. Но до уровня, задаваемого процессорами Core i3, в которых реализована поддержка технологии Hyper-Threading, предложения AMD не дотягивают даже в самом благоприятном для себя случае.

Производительность в приложениях

Для измерения быстродействия процессоров при компрессии информации мы пользуемся архиватором WinRAR , при помощи которого с максимальной степенью сжатия архивируем папку с различными файлами общим объёмом 1.4 Гбайт.

Измерение производительности в Adobe Photoshop мы проводим с использованием собственного теста, представляющего собой творчески переработанный Retouch Artists Photoshop Speed Test , включающий типичную обработку четырёх 10-мегапиксельных изображений, сделанных цифровой камерой.

При тестировании скорости перекодирования аудио используется утилита Apple iTunes , при помощи которой осуществляется преобразование содержимого CD-диска в AAC-формат. Заметим, что характерной особенностью этой программы является способность использования лишь пары процессорных ядер.

Для измерения скорости перекодирования видео в формат H.264 используется x264 HD тест , основанный на измерении времени обработки исходного видео в формате MPEG-2, записанного в разрешении 720p с потоком 4 Мбит/сек. Следует отметить, что результаты этого теста имеют огромное практическое значение, так как используемый в нём кодек x264 лежит в основе многочисленных популярных утилит для перекодирования, например, HandBrake, MeGUI, VirtualDub и проч.

Тестирование скорости финального рендеринга в Maxon Cinema 4D выполняется путём использования специализированного теста Cinebench .

Также, мы воспользовались и бенчмарком Fritz Chess Benchmark, который оценивает скорость работы популярного шахматного алгоритма, используемого в основе программ семейства Deep Fritz.

Глядя на приведённые диаграммы, можно ещё раз повторить всё то, что уже было сказано применительно к результатам SYSmark 2011. Процессоры AMD, которые компания предлагает для использования в интегрированных системах, могут похвастать сколь-нибудь приемлемой производительностью лишь в тех вычислительных задачах, где нагрузка хорошо распараллеливается. Например, при 3D-рендеринге, перекодировании видео или при переборе и оценке шахматных позиций. И то, конкурентный уровень быстродействия в этом случае наблюдается лишь у старшего четырёхъядерного AMD A8-3850 с тактовой частотой, которая повышена в ущерб энергопотреблению и тепловыделению. Все же процессоры AMD с 65-ваттным тепловым пакетом пасуют перед любым из Core i3 даже в самом благоприятном для них случае. Соответственно, на фоне Fusion весьма достойно выглядят и представители семейства Intel Pentium: эти двухъядерники выступают примерно также как и трёхъядерный A6-3500 при хорошо распараллеливаемой нагрузке, и превосходят старшие A8 в программах типа WinRAR, iTunes или Photoshop.

В дополнение к проведённым тестам, для проверки того, с каким эффектом для решения повседневных вычислительных задач могут привлекаться мощности графических ядер, мы провели исследование скорости перекодирования видео в Cyberlink MediaEspresso 6.5. Эта утилита обладает поддержкой вычислений на графических ядрах – она поддерживает и Intel Quick Sync и ATI Stream. Наш тест состоял в измерении времени, необходимого для перекодирования полуторагигабайтного 1080p-ролика в формате H.264 (который представлял собой 20-минутную серию популярного телесериала) с уменьшением разрешения для просмотра на iPhone 4.

Результаты разделяются на две группы. В первую попадают процессоры Intel Core i3, которые обладают поддержкой технологии Quick Sync. Числа говорят лучше всяких слов: Quick Sync позволяет перекодировать HD-видеоконтент в несколько раз быстрее, чем при использовании любого другого инструментария. Вторая большая группа объединяет все остальные процессоры, среди которых на первые места попадают CPU с большим количеством ядер. Продвигаемая AMD технология Stream, как видим, никак себя не проявляет, и APU серии Fusion с двумя ядрами показывают ничуть не лучший результат, чем процессоры Pentium, которые перекодируют видео исключительно силами вычислительных ядер.

Производительность графических ядер

Группа игровых 3D тестов открывается результатами бенчмарка 3DMark Vantage, который использовался с профилем Performance.

Изменение характера нагрузки тут же приводит к смене лидеров. Графическое ядро любых процессоров AMD Fusion на практике превосходит любые варианты Intel HD Graphics. Даже Core i3-2125, укомплектованный видеоядром HD Graphics 3000 c двенадцатью исполнительными устройствами, оказывается способным достичь только лишь уровня производительности, демонстрируемого AMD A4-3300 с самым слабым среди всех представленных в тесте Fusion встроенным графическим ускорителем Radeon HD 6410D. Все же остальные процессоры Intel по уровню 3D-быстродействия проигрывают предложениям AMD в два-четыре раза.

Некоторой компенсацией за провал в графической производительности могут выступить результаты теста CPU, однако следует понимать, что скорость CPU и GPU – это не взаимозаменяемые параметры. Стремиться следует к сбалансированности этих характеристик, и как обстоит дело в случае со сравниваемыми процессорами, мы увидим далее, анализируя их игровую производительность, которая зависит от мощности как GPU, так и вычислительной составляющей гибридных процессоров.

Для исследования скорости работы в реальных играх нами были отобраны Far Cry 2, Dirt 3, Crysis 2, бета-версия World of Planes и Civilization V. Тестирование проводилось в разрешении 1280x800, а уровень настроек качества устанавливался в положение Medium.

В игровых тестах складывается весьма позитивная для предложений компании AMD картина. Несмотря на то, что они отличаются довольно-таки посредственной вычислительной производительностью, мощная графика позволяет им показывать хорошие (для интегрированных решений) результаты. Почти всегда представители серии Fusion позволяют получить более высокое число кадров в секунду, чем выдаёт интеловская платформа с процессорами семейств Core i3 и Pentium.

Не спасло положение процессоров Core i3 даже то, что Intel стал встраивать в них производительную версию графического ядра HD Graphics 3000. Укомплектованный им Core i3-2125 оказался быстрее своего собрата Core i3-2120 с HD Graphics 2000 примерно на 50%, но графика, встраиваемая в Llano, ещё быстрее. В результате, даже Core i3-2125 может соперничать разве только с дешёвеньким A4-3300, остальные же носители микроархитектуры Sandy Bridge выглядят и того хуже. А если к показанным на диаграммах результатам присовокупить отсутствие у видеоядер интеловских процессоров поддержки DirectX 11, то ситуация для текущих решений этого производителя представляется ещё более безнадёжной. Исправить её сможет разве только следующее поколение микроархитектуры Ivy Bridge, где графическое ядро получит и гораздо более высокое быстродействие, и современную функциональность.

Даже если отрешиться от конкретных цифр, и посмотреть на ситуацию качественно, то предложения AMD выглядят куда более привлекательным вариантом для игровой системы начального уровня. Старшие процессоры Fusion серии A8 при определённых компромиссах в части экранного разрешения и настроек качества изображения позволяют играть практически в любые современные игры, не прибегая к услугам внешней видеокарты. Никакие же процессоры Intel для дешёвых игровых систем мы порекомендовать не можем – различные варианты HD Graphics пока ещё для использования в этой среде не доросли.

Энергопотребление

Системы, основанные на процессорах с интегрированными графическими ядрами, завоёвывают всё более широкую популярность не только благодаря открывающимся возможностям по миниатюризации систем. Во многих случаях потребители останавливают свой выбор именно на них, руководствуясь открывающимся возможностям по удешевлению компьютеров. Такие процессоры позволяют не только сэкономить на видеокарте, они позволяют собрать и более экономичную в эксплуатации систему, так как её суммарное энергопотребление окажется заведомо ниже потребления платформы с дискретной графикой. Сопутствующий бонус – более тихие режимы работы, так как уменьшение потребления выливается в снижение тепловыделения и возможность использования более простых систем охлаждения.

Именно поэтому разработчики процессоров со встроенными графическими ядрами стараются минимизировать энергопотребление своих продуктов. Большинство рассмотренных в этой статье CPU и APU имеют расчётное типичное тепловыделение, лежащее в пределах 65 Вт – и это негласный стандарт. Однако, как мы знаем, AMD и Intel подходят к параметру TDP несколько по-разному, а потому оценить практическое потребление систем с различными процессорами будет небезынтересно.

На следующих ниже графиках приводится по две величины энергопотребления. Первая – это полное потребление систем (без монитора), представляющее собой сумму энергопотребления всех задействованных в системе компонентов. Вторая – потребление одного только процессора по выделенной для этой цели 12-вольтовой линии питания. В обоих случаях КПД блока питания не учитывается, так как наша измерительная аппаратура устанавливается после блока питания и фиксирует напряжения и токи, поступающие в систему по 12-, 5- и 3.3-вольтовым линиям. Во время измерений нагрузка на процессоры создавалась 64-битной версией утилиты LinX 0.6.4 . Для нагрузки графических ядер использовалась утилита FurMark 1.9.1 . Кроме того, для правильной оценки энергопотребления в простое мы активировали все имеющиеся энергосберегающие технологии, а также технологию Turbo Core (в тех случаях, где она поддерживается).

В состоянии покоя все системы показали суммарное энергопотребление, находящееся примерно на одном и том же уровне. При этом, как мы видим, процессоры Intel практически не нагружают процессорную линию питания в простое, а конкурирующие решения AMD, напротив, потребляют по 12-вольтовой выделенной на CPU линии до 8 Вт. Но это вовсе не свидетельствует о том, что представители семейства Fusion не умеют впадать в глубокие энергосберегающие состояния. Различия обуславливаются разной реализацией схемы питания: в Socket FM1-системах от процессорной линии питается как вычислительные и графическое ядра процессора, так и встроенный в процессор северный мост, а в интеловских системах северный мост процессора берёт питание от материнской платы.

Максимальная вычислительная нагрузка обнаруживает, что проблемы процессоров AMD с энергетической эффективностью, присущие Phenom II и Athlon II, никуда не делись и с внедрением 32-нм технологического процесса. Llano используют ту же микроархитектуру и точно также с треском проигрывают Sandy Bridge с точки зрения соотношения производительности на каждый затраченный ватт электроэнергии. Старшие Socket FM1-системы потребляют примерно вдвое больше, чем системы с LGA1155-процессорами Core i3 при том, что вычислительная производительность последних явно выше. Разрыв в энергопотреблении Pentium и младших A4 и A6 не такой огромный, но тем не менее, качественно ситуация не меняется.

При графической нагрузке картина почти такая же – процессоры Intel существенно экономичнее. Но в данном случае неплохим оправданием для AMD Fusion может выступать их существенно более высокая 3D-производительность. Заметьте, в игровых тестах Core i3-2125 и A4-3300 «выжимали» одинаковое количество кадров в секунду, и по потреблению при нагрузке на графическое ядро они тоже ушли друг от друга совсем недалеко.

Одновременная нагрузка на все блоки гибридных процессоров позволяет получить результат, который можно образно представить как сумму двух предшествующих графиков. Процессоры A8-3850 и A6-3650, обладающие 100-ваттным тепловым пакетом, серьёзно отрываются от всей остальной массы 65-ваттных предложений AMD и Intel. Впрочем, даже и без них процессоры Fusion менее экономичны, чем решения Intel того же ценового диапазона.

При использовании процессоров в роли основы медиацентра, занятого проигрыванием видео высокого разрешения, складывается нетипичная ситуация. Вычислительные ядра здесь по большей части простаивают, а декодирование видеопотока возлагается на специализированные встроенные в графические ядра блоки. Поэтому платформам на базе процессоров AMD удаётся добиться неплохой энергоэффективности, в целом их потребление не сильно превосходит потребление систем с процессорами Pentium или Core i3. Более того, самый низкочастотный из AMD Fusion, A6-3500 при таком сценарии использования вообще предлагает наилучшую экономичность.

Выводы

На первый взгляд, подвести итог результатам тестов проще простого. Процессоры AMD и Intel со встроенными графическими ядрами проявили совершенно разнородные преимущества, что позволяет рекомендовать либо тот, либо иной вариант в зависимости от планируемой модели использования компьютера.

Так, сильной стороной процессоров семейства AMD Fusion оказалось встроенное в них графическое ядро со сравнительно высокой производительностью и совместимостью с программными интерфейсами DirectX 11 и Open CL 1.1. Таким образом, эти процессоры можно рекомендовать для тех систем, где качество и скорость 3D-графики имеет не самое последнее значение. В то же время входящие в серию Fusion процессоры используют ядра общего назначения, базирующиеся на старой и медленной микроархитектуре K10, что выливается в их невысокое быстродействие в вычислительных задачах. Поэтому, если вас интересуют варианты, обеспечивающие лучшую производительность в обычных неигровых приложениях, смотреть следует в сторону интеловских Core i3 и Pentium даже несмотря на то, что такие CPU снабжаются меньшим количеством вычислительных ядер, нежели конкурирующие предложения AMD.

Конечно, в целом, подход AMD к дизайну процессоров со встроенным видеоускорителем кажется более рациональным. Предлагаемые компанией модели APU хорошо сбалансированы в том плане, что скорость вычислительной части вполне адекватна скорости графики и наоборот. В результате, старшие процессоры линейки A8 вполне можно рассматривать как возможную основу для игровых систем начального уровня. Даже в современных играх такие процессоры и интегрированные в них видеоускорители Radeon HD 6550D могут обеспечить приемлемую играбельность. С младшими же сериями A6 и A4 с более слабыми вариантами графического ядра ситуация сложнее. Для универсальных игровых систем младшего уровня их производительности уже не хватает, поэтому делать ставку на такие решения можно лишь в тех случаях, когда речь идёт о создании мультимедийных компьютеров, на которых будут запускаться исключительно простые в графическом плане казуальные игры или сетевые ролевые игры прошлых поколений.

Однако что бы там ни говорилось про сбалансированность, для ресурсоёмких вычислительных приложений серии A4 и A6 подходят плохо. Находящиеся в рамках того же бюджета представители линейки Intel Pentium могут предложить существенно более высокое быстродействие в счётных задачах. Говоря по правде, на фоне Sandy Bridge лишь о A8-3850 можно говорить как о процессоре с приемлемой скоростью в общеупотребительных программах. Да и то, его неплохие результаты проявляются далеко не везде и к тому же обеспечиваются увеличенным тепловыделением, что понравится далеко не каждому хозяину компьютера без дискретной видеокарты.

Иными словами, очень жаль, что Intel до сих пор не может предложить достойное по производительности графическое ядро. Даже Core i3-2125, оснащённый самой быстрой в арсенале компании графикой Intel HD Graphics 3000, в играх работает на уровне AMD A4-3300, так как скорость в этом случае упирается в производительность встроенного видеоускорителя. Все же остальные интеловские процессоры и вовсе комплектуются в полтора раза более медленным видеоядром, и в 3D-играх выступают очень блекло, зачастую показывая совершенно неприемлемое число кадров в секунду. Поэтому, думать о процессорах Intel, как о возможной основе системы, способной работать с 3D-графикой, мы бы вообще не рекомендовали. Видеоядро Core i3 и Pentium прекрасно справляется с выводом интерфейса операционной системы и с воспроизведением видео высокого разрешения, но на большее оно не способно. Так что наиболее подходящим применением для процессоров Core i3 и Pentium видится использование в системах, где важна вычислительная мощность ядер общего назначения при неплохой энергоэффективности – по этим параметрам никакие предложения AMD с Sandy Bridge конкурировать не могут.

Ну и в заключение следует напомнить о том, что интеловская платформа LGA1155 гораздо перспективнее, чем AMD Socket FM1. Приобретая процессор серии AMD Fusion, вы должны быть морально готовы к тому, что усовершенствовать компьютер на его основе можно будет в очень ограниченных пределах. AMD планирует выпустить ещё лишь несколько моделей Socket FM1 представителей серий A8 и A6 с немного увеличенной тактовой частотой, а выходящие в следующем году их последователи, известные под кодовым именем Trinitу, совместимостью с этой платформой обладать не будут. У Intel же платформа LGA1155 куда более перспективна. Мало того, что гораздо более производительные в вычислительном плане Core i5 и Core i7 можно установить в неё уже сегодня, но и запланированные на следующий год процессоры Ivy Bridge в купленных сегодня материнских платах работать должны.

Компания AMD на специальном мероприятии перед CES 2018 выпустила новые мобильные процессоры и анонсировала настольные чипы со встроенной графикой. А Radeon Technologies Group, структурное подразделение AMD, - анонсировала мобильные дискретные графические чипы Vega. Компания также раскрыла планы по переходу на новые техпроцессы и перспективные архитектуры: графическую Radeon Navi и процессорные Zen+, Zen 2 и Zen 3.

Новые процессоры, чипсет и охлаждение

Первые настольные Ryzen с графикой Vega

Сразу две модели настольных Ryzen со встроенной графикой Vega появятся в продаже 12 февраля 2018 года. Модель 2200G относится к процессорам начального сегмента Ryzen 3, а 2400G - к среднему сегменту Ryzen 5. Обе модели динамически повышают частоту на 200 и 300 МГц с базовых частот в 3,5 ГГц и 3,6 ГГц соответственно. Фактически они сменяют ультра-бюджетные модели Ryzen 3 1200 и 1400.

Блоков графики у 2200G всего 8 штук, в то время как у 2400G - на 3 больше. Частота графических ядер 2200G достигает 1 100 МГц, а 2400G - больше на 150 МГц. Каждый графический блок заключает в себе 64 шейдера.

Ядра обоих процессоров носят носят такое же кодовое имя, что и мобильные процессоры со встроенной графикой - Raven Ridge (букв. Воронья гора, горная порода в Колорадо). Но тем не менее, они подключаются в такое же LGA гнездо AMD AM4, как и все остальные процессоры Ryzen 3, 5 и 7.

Справка: Иногда AMD называет процессоры со встроенной графикой не CPU (Central Processing Unit, англ. Центральное процессорное устройство), а APU (Accelerated Processor Unit, англ. Ускоренное процессорное устройство, иначе говоря, процессор с видеоускорителем).
Настольные процессоры AMD со встроенной графикой маркируются буквой G на конце, по первой букве слова graphics (англ. графика). Мобильные процессоры и AMD и Intel маркируют буквой U на конце, по первой букве слов ultrathin (англ. ультратонкий) или ultra-low power (англ. сверхнизкое энергопотребление) соответственно.
При этом не стоит думать, что если номера моделей новых Ryzen начинаются на цифру 2, то архитектура их ядер относятся ко второму поколению микроархитектуры Zen. Это не так - эти процессоры ещё в первом поколении.

	Ryzen 3 2200G	Ryzen 5 2400G
Ядра	4
Потоки	4	8
Базовая частота	3,5 ГГц	3,6 ГГц
Увеличенная частота	3,7 ГГц	3,9 ГГц
Кэш 2 и 3 уровней	6 Мб	6 Мб
Блоки графики	8	11
Максимальная частота графики	1 100 МГц	1 250 МГц
Процессорное гнездо	AMD AM4 (PGA)
Базовое тепловыделение	65 Вт
Переменное тепловыделение	45-65 Вт
Кодовое имя	Raven Ridge
Рекомендуемая цена*	5 600 ₽ ($99)	9 500 ₽ ($99)
Дата выхода	12 февраля 2018

Новые мобильные Ryzen с графикой Vega

В прошлом году AMD уже вывела на рынок первые мобильные Ryzen под кодовым именем Raven Ridge. Всё мобильное семейство Ryzen предназначено для игровых ноутбуков, ультрабуков и гибридных планшетов-ноутбуков. Но таких моделей было всего две, по штуке в среднем и старшем сегментах: Ryzen 5 2500U и Ryzen 7 2700U. Младший сегмент пустовал, но прямо на CES 2018 компания это исправила - к мобильному семейству прибавились сразу две модели: Ryzen 3 2200U и Ryzen 3 2300U.

Вице-президент AMD Джим Андерсон демонстрирует мобильное семейство Ryzen

Процессор 2200U - первый двухъядерный ЦП из всех Ryzen, в то время как 2300U - стандартно четырёхъядерный, однако, оба они работают в четырёх потоках. При этом базовая частота у ядер 2200U - 2,5 ГГц, а у 2300U пониже - 2 ГГц. Но при возрастающих нагрузках частота обеих моделей поднимется до одного показателя - 3,4 ГГц. Впрочем, потолок мощности могут понизить производители ноутбуков, ведь им надо ещё и рассчитывать затраты энергии и продумывать систему охлаждения. Также между чипами есть разница в объёме кэша: у 2200U всего два ядра, а потому в два раза меньше кэша 1 и 2 уровней.

Графических блоков у 2200U всего 3 штуки, а вот у 2300U - в два раза больше, также как и процессорных ядер. Но разница в графических частотах не столь существенна: 1 000 МГц против 1 100 МГц.

	Ryzen 3 2200U	Ryzen 3 2300U	Ryzen 5 2500U	Ryzen 7 2700U
Ядра	2	4
Потоки	4		8
Базовая частота	2,5 ГГц	2 ГГц		2,2 ГГц
Увеличенная частота	3,4 ГГц			3,8 ГГц
Кэш 1 уровня	192 Кб (96 Кб на ядро)	384 Кб (96 Кб на ядро)
Кэш 2 уровня	1 Мб (512 Кб на ядро)	2 Мб (512 Кб на ядро)
Кэш 3 уровня	4 Мб (4 Мб на комплекс ядер)
Оперативная память	Двухканальная DDR4-2400
Блоки графики	3	6	8	10
Максимальная частота графики	1 000 МГц	1 100 МГц		1 300 МГц
Процессорное гнездо	AMD FP5 (BGA)
Базовое тепловыделение	15 Вт
Переменное тепловыделение	12-25 Вт
Кодовое имя	Raven Ridge
Дата выхода	8 января 2018		26 октября 2018

Первые мобильные Ryzen PRO

На второй квартал 2018 года AMD запланировала выпуск мобильных версий Ryzen PRO, процессоров корпоративного уровня. Характеристики мобильных PRO идентичны потребительским версиям, за исключением Ryzen 3 2200U, который вообще не получил PRO-реализации. Отличия настольных и мобильных Ryzen PRO - в дополнительных аппаратных технологиях.

Процессоры Ryzen PRO - полные копии обычных Ryzen, но с дополнительными функциями

Например, для обеспечения безопасности используется TSME, аппаратное шифрование оперативной памяти «на лету» (у Intel есть только программное ресурсоёмкое шифрование SME). А для централизованного управления парком машин доступен открытый стандарт DASH (Desktop and mobile Architecture for System Hardware, англ. мобильная и настольная архитектура для системных устройств) - поддержка его протоколов встроена в процессор.

Ноутбуки, ультрабуки и гибридные планшеты-ноутбуки с Ryzen PRO в первую очередь должны заинтересовать компании и госучреждения, которые планируют закупить их для сотрудников.

	Ryzen 3 PRO 2300U	Ryzen 5 PRO 2500U	Ryzen 7 PRO 2700U
Ядра	4
Потоки	4	8
Базовая частота	2 ГГц		2,2 ГГц
Увеличенная частота	3,4 ГГц	3,6 ГГц	3,8 ГГц
Кэш 1 уровня	384 Кб (96 Кб на ядро)
Кэш 2 уровня	2 Мб (512 Кб на ядро)
Кэш 3 уровня	4 Мб (4 Мб на комплекс ядер)
Оперативная память	Двухканальная DDR4-2400
Блоки графики	6	8	10
Максимальная частота графики	1 100 МГц		1 300 МГц
Процессорное гнездо	AMD FP5 (BGA)
Базовое тепловыделение	15 Вт
Переменное тепловыделение	12-25 Вт
Кодовое имя	Raven Ridge
Дата выхода	Второй квартал 2018

Новые чипсеты AMD 400-ой серии

Второму поколению Ryzen полагается второе поколение системной логики: 300-ую серию чипсетов сменяет 400-ая. Флагманом серии ожидаемо стал AMD X470, а позже выйдут более простые и дешёвые наборы схем, такие как B450. Новая логика улучшила всё, что касается оперативной памяти: снизила задержку доступа, подняла верхний предел частоты и добавила запас для разгона. Также в 400-ой серии выросла пропускная способность USB и улучшилось энергопотребление процессора, а вместе с тем - и его тепловыделение.

А вот процессорное гнездо не поменялось. Настольное гнездо AMD AM4 (и его мобильный несъёмный вариант AMD FP5) - особое преимущество компании. Во втором поколении такой же разъём, как и в первом. Не сменится он и в третьем и пятом поколениях. AMD пообещала в принципе не менять AM4 до 2020 года. А чтобы матплаты 300-ой серии (X370, B350, A320, X300 и A300) заработали с новыми Ryzen - достаточно лишь обновить BIOS. Причём помимо прямой совместимости, есть и обратная: старые процессоры будут работать на новых платах.

Gigabyte на CES 2018 уже даже показала прототип первой матплаты на новом чипсете - X470 Aorus Gaming 7 WiFi. Эта и другие платы на X470 и младших чипсетах появятся в апреле 2018 года, одновременно со вторым поколением Ryzen на архитектуре Zen+.

Новая система охлаждения

Компания AMD также представила новый кулер AMD Wraith Prism (англ. призма гнева). В то время как его предшественник Wraith Max подсвечивался одноцветным красным цветом, Wraith Prism оснащён управляемой с матплаты RGB-подсветкой по периметру вентилятора. Лопасти кулера кулера выполнены из прозрачного пластика и также подсвечиваются миллионами оттенков. Любители RGB-подсветки оценят, а ненавистники смогут её просто отключить, хотя в таком случае нивелируется смысл покупки этой модели.

Wraith Prism - полная копия Wraith Max, но с подсветкой из миллионов цветов

Остальные характеристики идентичны Wraith Max: теплотрубки прямого контакта, программные профили обдува в режиме разгона и практически бесшумная работа на 39 дБ при стандартных условиях.

Пока нет информации о том сколько Wraith Prism будет стоить, будет ли он поставляться в комплекте c процессорами и когда его можно будет купить.

Новые ноутбуки на Ryzen

Помимо мобильных процессоров, AMD также продвигает новые ноутбуки на их основе. В 2017 году на мобильных Ryzen вышли модели HP Envy x360, Lenovo Ideapad 720S и Acer Swift 3. В первом квартале 2018 к ним прибавятся серии Acer Nitro 5, Dell Inspiron 5000 и HP. Все они работают на прошлогодних мобильных Ryzen 7 2700U и Ryzen 5 2500U.

Семейство Acer Nitro представляет собой игровые машины. Линейка Nitro 5 оснащается IPS-дисплеями диагональю 15,6 дюймов и разрешением 1920 × 1080. А к некоторым моделям будет добавлен дискретный графический чип Radeon RX 560 c 16 графическими блоками внутри.

Линейка ноутбуков Dell Inspiron 5000 предлагает модели с диагональю дисплеев 15,6 и 17 дюймов, оснащённые или жёсткими дисками или твёрдотельными накопителями. Некоторые модели линейки также получат дискретную видеокарту Radeon 530 с 6 графическими блоками. Это достаточно странная конфигурация, ведь даже в интегрированной графике Ryzen 5 2500U больше графических блоков - 8 штук. Но преимущество дискретной карты может быть в более высоких тактовых частотах и отдельных чипах графической памяти (вместо секции памяти оперативной).

Снижение цен на все процессоры Ryzen

Процессор (гнездо)	Ядра/Потоки	Старая цена*	Новая цена*
Ryzen Threadripper 1950X (TR4)	16/32	56 000 ₽ ($999)	-
Ryzen Threadripper 1920X (TR4)	12/24	45 000 ₽ ($799)	-
Ryzen Threadripper 1900X (TR4)	8/16	31 000 ₽ ($549)	25 000 ₽ ($449)
Ryzen 7 1800X (AM4)	8/16	28 000 ₽ ($499)	20 000 ₽ ($349)
Ryzen 7 1700X (AM4)	8/16	22 500 ₽ ($399)	17 500 ₽ ($309)
Ryzen 7 1700 (AM4)	8/16	18 500 ₽ ($329)	17 000 ₽ ($299)
Ryzen 5 1600X (AM4)	6/12	14 000 ₽ ($249)	12 500 ₽ ($219)
Ryzen 5 1600 (AM4)	6/12	12 500 ₽ ($219)	10 500 ₽ ($189)
Ryzen 5 1500X (AM4)	4/8	10 500 ₽ ($189)	9 800 ₽ ($174)
Ryzen 5 1400 (AM4)	4/8	9 500 ₽ ($169)	-
Ryzen 5 2400G (AM4)	4/8	-	9 500 ₽ ($169)
Ryzen 3 2200G (AM4)	4/4	-	5 600 ₽ ($99)
Ryzen 3 1300X (AM4)	4/4	7 300 ₽ ($129)	-
Ryzen 3 1200 (AM4)	4/4	6 100 ₽ ($109)	-

Планы до 2020 года: графика Navi, процессоры Zen 3

2017 год для AMD стал совершенно переломным. После многолетних проблем, AMD завершила разработку ядерной микроархитектуры Zen и выпустила первое поколение ЦП: семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, семейство мобильных Ryzen и Ryzen PRO, а также серверное семейство EPYC. В том же году группа Radeon разработала графическую архитектуру Vega: на её основе вышли видеокарты Vega 64 и Vega 56, а а концу года ядра Vega были интегрированы в мобильные процессоры Ryzen.

Доктор Лиза Су, генеральный директор AMD, уверяет, что компания выпустит процессоры на 7 нанометров раньше 2020 года

Новинки не только привлекли интерес фанатов, но и завладели вниманием обычных потребителей и энтузиастов. Intel и NVIDIA пришлось спешно парировать: Intel выпустила шестиядерные процессоры Coffee Lake, незапланированный второй «так» архитектуры Skylake, а NVIDIA расширила 10-ую серию видеокарт на архитектуре Pascal до 12 моделей.

Слухи о дальнейших планах AMD копились весь 2017 год. До сих пор Лиза Су, гендиректор AMD, лишь отмечала, что компания планирует превысить 7-8%-ую годовую норму прироста производительности в электронной индустрии. Наконец на выставке CES 2018 компания показала «дорожную карту» не просто до конца 2018 года, а вплоть до 2020. Основа этих планов - улучшение архитектур чипов через миниатюризацию транзисторов: поступательный переход с нынешних 14 нанометров на 12 и 7 нанометров.

12 нанометров: второе поколение Ryzen на Zen+

На техпроцессе 12 нанометров базируется микроархитектура Zen+, второе поколение бренда Ryzen. Фактически новая архитектура - это доработанный Zen. Норма технологического производства заводов GlobalFoundries переводится с 14-нанометровой 14LPP (Low Power Plus, англ. низкое энергопотребление плюс) на 12-нанометровую норму 12LP (Low Power, англ. низкое энергопотребление). Новый техпроцесс 12LP должен обеспечивать чипам 10% прирост производительности.

Справка: Сеть фабрик GlobalFoundries - это бывшие производственные мощности AMD, выделенные в 2009 в отдельную компанию и объединённые с другими подрядными производителями. По доле рынка контрактного производства GlobalFoundries делит второе место с UMC, значительно уступая TSMC. Разработчики чипов - компании AMD, Qualcomm и прочие - заказывают производство как в GlobalFoundries, так и на других фабриках.

Помимо нового техпроцесса, архитектура Zen+ и чипы на её основе получат улучшенные технологии AMD Precision Boost 2 (англ. точный разгон) и AMD XFR 2 (Extended Frequency Range 2, англ. расширенный диапазон частот). В мобильных процессорах Ryzen уже можно найти Precision Boost 2 и специальную модификацию XFR - Mobile Extended Frequency Range (mXFR).

Во втором поколении выйдет семейство ПК-процессоров Ryzen, Ryzen PRO и Ryzen Threadripper, но пока нет никаких сведений об обновлении поколений мобильного семейства Ryzen и Ryzen PRO, и серверного EPYC. Зато известно, что некоторые модели процессоров Ryzen с самого начала будут иметь две модификации: с интегрированной в чип графикой и без неё. Модели начального и среднего уровней Ryzen 3 и Ryzen 5 выйдут в обоих вариантах. А высокий уровень Ryzen 7 никакой графической модификации не получит. Скорее всего, за архитектурой ядер для именно этих процессоров закреплено кодовое имя Pinnacle Ridge (букв. острый геребень горы, одна из вершин хребта Уинд-Ривер в Вайоминге).

Второе поколение Ryzen 3, 5 и 7 начнёт продаваться в апреле 2018 года вместе с чипсетами 400 серии. А второе поколение Ryzen PRO и Ryzen Threadripper припозднится до второй половины 2018 года.

7 нанометров: третье поколение Ryzen на Zen 2, дискретная графика Vega, графическое ядро Navi

В 2018 группа Radeon выпустит дискретную графику Vega для ноутбуков, ультрабуков и планшетов-ноутбуков. В AMD не делятся особыми подробностями: известно, что дискретные чипы будут работать с компактной многослойной памятью типа HBM2 (в интегрированной графике используется оперативная память). Отдельно в Radeon подчёркивают, что высота чипов памяти составит всего 1,7 мм.

Руководитель Radeon показывает интегрированную и дискретную графику Vega

И в том же 2018 году Radeon переведёт графические чипы на архитектуре Vega с техпроцесса 14 нм LPP сразу на 7 нм LP, полностью перепрыгнув 12 нм. Но сперва новые графические блоки будут поставляться только для линейки Radeon Instinct. Это отдельное семейство серверных чипов Radeon для гетерогенных вычислений: машинного обучения и искусственного интеллекта - спрос на них обеспечен развитием беспилотных авто.

И уже в конце 2018 или начале 2019 года простые потребители дождутся продукции Radeon и AMD на 7-нанометровом техпроцессе: процессоров на архитектуре Zen 2 и графики на архитектуре Navi. Причём работы по проектированию Zen 2 уже завершены.

С чипами на Zen 2 уже знакомятся партнёры AMD, которые будут создавать под Ryzen третьего поколения материнские платы и прочие компоненты. Такие темпы AMD набирает из-за того, что у компании две «перепрыгивающие» друг друга команды по разработке перспективных микроархитектур. Начали они с параллельных работ над Zen и Zen+. Когда была завершена Zen - первая команда перешла к Zen 2, а когда была завершена Zen+ - вторая команда перешла к Zen 3.

7 нанометров «плюс»: четвёртое поколение Ryzen на Zen 3

Пока один отдел AMD решает проблемы массового производства Zen 2, другой отдел уже проектирует Zen 3 на технологической норме, обозначенной как «7 нм+». Компания не раскрывает подробностей, но по косвенных данным можно предположить, что техпроцесс будет улучшен за счёт дополнения нынешней глубокой ультрафиолетовой литографии (DUV, Deep Ultraviolet) новой жёсткой ультрафиолетовой литографией (EUV, Extreme Ultraviolet) с длинной волны 13,5 нм.

GlobalFoundries уже установила новое оборудование для перехода к 5 нм

Ещё летом 2017 года один из заводов GlobalFoundries закупил более 10 литографических систем из серии TWINSCAN NXE от нидерландской ASML. С частичным применением этого оборудования в рамках того же техпроцесса 7 нм удастся ещё больше снизить энергопотребление и повысить производительность чипов. Точных метрик пока нет - потребуется ещё какое-то время на отладку новых линий и вывод их на приемлемые мощности для массового производства.

AMD рассчитывает начать организовать продажи чипов на норме «7 нм+» с процессоров на микроархитектуре Zen 3 уже до конца 2020 года.

5 нанометров: пятое и последующие поколения Ryzen на Zen 4?

Официального объявления AMD пока не делала, но можно смело спекулировать, что следующим рубежом для компании станет техпроцесс 5 нм. Опытные чипы на этой норме уже производились исследовательским альянсом компаний IBM, Samsung и GlobalFoundries. Кристаллы на техпроцессе 5 нм потребуют уже не частичного, а полноценного применения жёсткой ультрафиолетовой литографии с точностью выше 3 нм. Именно такое разрешение обеспечивают купленные GlobalFoundries модели литографической системы TWINSCAN NXE:3300B от компании ASML.

Слой толщиной в одну молекулу дисульфида молибдена (0,65 нанометра) демонстрирует ток утечки всего 25 фемтоампер/микрометр при напряжении 0,5 вольта.

Но сложность заключается ещё и в том, что на процессе 5 нм вероятно придётся сменить форму транзисторов. Давно зарекомендовавшие себя FinFET (транзисторы в форме плавника, от англ. fin) могут уступить место перспективным GAA FET (форма транзисторов с окружающими затворами, от англ. gate-all-around). На наладку и развёртывание массового производства таких чипов уйдёт ещё несколько лет. Сектор потребительской электроники вряд ли получит их раньше 2021 года.

Дальнейшее уменьшение технологических норм также возможно. Например, ещё в 2003 году корейские исследователи создали FinFET на 3 нанометра. В 2008 году в Университете Манчестра на основе графена (углеродных нанотрубок) был создан нанометровый транзистор. А инженерам-исследователям лаборатории Беркли в 2016 году покорился суб-нанометровый масштаб: в таких транзисторах может применяться как графен, так и дисульфид молибдена (MoS2). Правда, на начало 2018 года ещё не нашлось способа произвести целый чип или подложку из новых материалов.

Кодовое имя чипа: «Hawaii»
6,2 млрд. транзисторов (у «Tahiti» в Radeon HD 7970 - 4,3 млрд.)
4 геометрических процессора
512-битная шина памяти: восемь контроллеров шириной по 64 бита, с поддержкой памяти GDDR5
Частота ядра до 1000 МГц (динамическая)
44 вычислительных блока GCN, включающих 176 SIMD-ядер, состоящих в целом из 2816 ALU для расчётов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64)
176 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
64 блока ROP с поддержкой режимов полноэкранного сглаживания с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 64 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) - 256 отсчетов за такт

Спецификации видеокарты Radeon R9 290X

Частота ядра: до 1000 МГц
Количество универсальных процессоров: 2816
Количество текстурных блоков: 176, блоков блендинга: 64
Тип памяти: GDDR5
Объем памяти: 4 гигабайта
Вычислительная производительность (FP32) 5,6 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: до 64 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: до 176 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Энергопотребление до 275 Вт
Один 8-контактный и один 6-контактный разъёмы питания;
Двухслотовый дизайн
Рекомендуемая цена для рынка США - $549 (для России - 19990 руб).

Спецификации видеокарты Radeon R9 290

Частота ядра: до 947 МГц
Количество универсальных процессоров: 2560
Количество текстурных блоков: 160, блоков блендинга: 64
Эффективная частота памяти: 5000 МГц (4×1250 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Объем памяти: 4 гигабайта
Пропускная способность памяти: 320 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32) 4,9 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: до 60,6 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: до 152 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Два разъема Dual Link DVI, один HDMI, один DisplayPort
Энергопотребление до 275 Вт
Двухслотовый дизайн
Рекомендуемая цена для рынка США - $399 (для России - 13 990 руб).

Из названия топовой новинки понятно, что система наименований у видеокарт AMD изменилась. Нововведение частично оправдано тем, что подобная система давно применяется и в APU собственного производства (семейства A8 и A10, к примеру), да и другими производителями (например, Intel Core i5 и i7 имеют схожую систему наименования процессоров), но для видеокарт предыдущая система наименований была явно логичнее и понятнее. Интересно, что заставило AMD сменить её именно сейчас, хотя в запасе у них была как минимум линейка Radeon HD 9000, да и приставку «HD» можно было поменять на другую.

Остаётся не совсем понятным для нас и разделение на семейства R7 и R9: почему 260X принадлежит ещё к семейству R7, а 270X уже относится к R9? Впрочем, с рассматриваемой в материале Radeon R9 290X всё несколько логичнее, она относится к топовому семейству R9 и имеет максимальный порядковый номер в серии - 290. Но зачем нужно было затевать ещё и чехарду с суффиксами «X»? Почему нельзя было обойтись цифрами, как это было в предыдущем семействе? Если мало трёх разрядов, а цифры вроде 285 и 295 не нравятся, то можно было оставить четыре цифры в названии: R9 2950 и R9 2970. Но тогда бы система не сильно отличалась от предыдущей, а маркетологам нужно как-то оправдывать свои рабочие места. Ну да ладно, название видеокарты - дело десятое, лишь бы товар хорошим был и свою цену оправдывал.

И с этим нет никаких проблем, рекомендованная цена на Radeon R9 290X ниже, чем у соответствующего топового решения конкурента из этого же ценового сегмента. Выпуск Radeon R9 290X явно нацелен на то, чтобы бороться с NVIDIA GeForce GTX 780, основанной на чипе GK110, которая на момент выхода была топовой платой конкурента (GeForce GTX Titan в расчёт не берём, так как эта модель всегда была чисто имиджевым решением) и имеет более высокую рекомендованную цену даже с учётом снижения цен на топовые модели от NVIDIA.

Рекомендованная цена на Radeon R9 290 также ниже цены соответствующего решения конкурента из этого же ценового сегмента. Radeon R9 290 явно предназначен для борьбы с NVIDIA GeForce GTX 780, основанной на чипе GK110, которая является младшей топовой платой конкурента (ведь давно есть GeForce GTX Titan, да и GTX 780 Ti уже анонсирована и вскоре выйдет). Модель NVIDIA имеет более высокую рекомендованную цену ($499 против $399), но в играх может обеспечивать более высокую производительность - это ж не Fire Strike из 3DMark, удобный для AMD.

Обе топовые модели видеокарт AMD имеют память GDDR5 объёмом в четыре гигабайта. Так как графический чип Hawaii имеет 512-битную шину памяти, то на них теоретически можно было бы поставить и 2 ГБ, но такой объём GDDR5-памяти для топового решения уже слишком мал, тем более, что Radeon HD 7970 отличалась 3 ГБ памятью, да и современные проекты вроде Battlefield 4 уже рекомендуют не менее 3 ГБ видеопамяти. А уж четырёх гигабайт точно хватит в любых современных играх при самых высоких настройках и разрешениях и даже для будущего, когда начнут выходить мультиплатформенные игры, предназначенные для консолей нового поколения: PS4 и Xbox One.

Что касается потребления энергии, то вопрос этот непростой. Хотя на бумаге энергопотребление новой модели не слишком выросло, по сравнению с Radeon HD 7970 GHz, тут есть нюансы. Как и некоторые предыдущие топовые решения, AMD Radeon R9 290X имеет специальный переключатель на карте, которые позволяет выбирать одну из двух прошивок BIOS. Этот переключатель размещён на торце видеокарты рядом с монтажной планкой с видеовыходами. Естественно, после переключения потребуется перезагрузка ПК для того, чтобы изменения возымели эффект. Фабрично на всех Radeon R9 290X прошиты две версии BIOS и эти режимы заметно отличаются друг от друга по энергопотреблению. В отличие от старшей модели, специальный переключатель на R9 290 физически присутствует, но доступен лишь один режим.

«Quiet Mode» (Тихий режим) - положение переключателя «один», ближнее к монтажной планке видеокарты. Этот режим предназначен для игроков, которые озабочены шумностью игровой системы. К примеру - играющие в наушниках в помещении, где нужно соблюдать тишину и имеющие ПК с тихими системами охлаждения.

«Uber Mode» (Супер режим или нормальный режим) - положение переключателя «два», дальнее от монтажной планки с видеовыходами. Этот режим предназначен для получения максимальной производительности в играх, тестирования и CrossFire-систем. По названию режимов понятно, что тихий обеспечивает меньший шум от системы охлаждения ценой слегка пониженной производительности, а суперрежим обеспечивает максимум возможного при большем энергопотреблении и шумности от вентилятора системы охлаждения видеокарты. Хорошо, что у пользователя есть возможность выбора и он волен использовать любой из режимов по своим потребностям без ограничений.

Архитектурные особенности

Новый графический чип Hawaii, который лежит в основе видеокарт серии AMD Radeon R9 290(X), основан на уже известной нам архитектуре Graphics Core Next (GCN), которая была слегка модифицирована по вычислительным способностям и для полной поддержки всех возможностей DirectX 11.2, как это было ранее сделано в чипе Bonaire (Radeon HD 7790), который также стал основой и для Radeon R7 260X. Архитектурные изменения в Bonaire и Hawaii относятся к улучшениям вычислительных возможностей (поддержка большего количества одновременно исполняемых потоков) и новой версии технологии AMD PowerTune, о которой мы ещё расскажем ниже.

Новые возможности DirectX 11.2 включают тайловые ресурсы, которые используют аппаратные особенности Hawaii по огранизации виртуальной памяти GPU, называемые partially-resident textures (PRT). Используя виртуальную видеопамять, легко получить эффективную аппаратную поддержку алгоритмов, позволяющих применять в приложениях огромные объёмы текстур и их подкачку (streaming) в видеопамять. PRT позволяет повысить эффективность использования видеопамяти в таких задачах и подобные техники уже применяются в некоторых игровых движках.

Мы уже описывали PRT в материале, посвящённом выходу Radeon HD 7970, но в Bonaire и Hawaii эти возможности были расширены. Этими видеочипами поддерживаются все дополнительные возможности, которые были добавлены в DirectX 11.2, связанные в основном с алгоритмами уровня детализации (LOD) и текстурной фильтрации.

Несмотря на то, что возможности GCN были расширены, главной задачей AMD при проектировании нового топового GPU было улучшение энергоэффективности чипа, так как Tahiti уже потреблял слишком много энергии, а в Hawaii включили больше вычислительных блоков. Давайте посмотрим, что удалось сделать инженерам компании AMD, чтобы выставить на рынок конкурентоспособный продукт:

Новый графический процессор логически разделён на четыре части (Shader Engine), каждая из которых содержит по 11 укрупнённых вычислительных блоков (Compute Unit), включающих и текстурные модули, по одному геометрическому процессору и растеризатору, а также по несколько блоков ROP. Иными словами, блок-схема самого современного чипа AMD стала ещё больше похожа на схему чипов NVIDIA, также имеющих подобную организацию.

Всего в состав графического чипа Hawaii входит: 44 вычислительных блока Compute Units, содержащих 2816 потоковых процессоров, 64 блока ROP и 176 блоков TMU. Рассматриваемый GPU имеет 512-битную шину памяти, состоящую из восьми 64-битных контроллеров, а также 1 МБ кэш-памяти второго уровня. Он производится на всё том же 28 нм техпроцессе, что и Tahiti, но содержит уже 6.2 млрд. транзисторов (у Tahiti - 4.3 млрд.).

Но это относится лишь к полноценному чипу со всеми активными блоками, который применяется в Radeon R9 290X. Младший же R9 290 получил чип с 40 активными Compute Units, содержащих 2560 потоковых процессора и 160 текстурных блоков. А вот количество блоков ROP урезано не было, их осталось 64 штуки. То же самое касается и шины памяти, она осталась 512-битной, состоящей из восьми 64-битных контроллеров.

Рассмотрим блок-схему шейдерного движка, из которых состоит графический процессор Hawaii. Это крупноблочная часть чипа, который содержит четыре таких движка:

Каждый из Shader Engine включает по одному геометрическому процессору и растеризатору, которые способны обрабатывать по одному геометрическому примитиву за такт. Похоже, что геометрическая производительность Hawaii не только выросла, но и должна быть неплохо сбалансированной, по сравнению с предыдущими GPU компании AMD.

Шейдерный движок архитектуры GCN может содержать до четырёх укрупнённых блоков Render Back-ends (RB), которые включают по четыре блока ROP каждый. Количество вычислительных блоков Compute Unit в составе шейдерного движка также может быть разным, но в данном случае их 11 штук, хотя кэши для инструкций и констант разделяются на каждые четыре блока Compute Unit. То есть, логичнее было бы включение в состав Shader Engine не 11, а 12 вычислительных блоков, но похоже, что такое количество уже не входило в пределы по энергопотреблению Hawaii.

Вычислительный блок архитектуры GCN включает различные функциональные блоки: модули текстурных выборок (16 штук), модули текстурной фильтрации (четыре штуки), блок предсказания ветвлений, планировщик, вычислительные блоки (четыре векторных и один скалярный), кэш-память первого уровня (16 КБ на вычислительный блок), память для векторных и скалярных регистров, а также разделяемая память (64 КБ на каждый Compute Unit).

Так как шейдерных движков в графическом процессоре Hawaii четыре, то всего он имеет четыре блока обработки геометрии и движков растеризации. Соответственно, новый топовый GPU компании AMD умеет обрабатывать до четырёх геометрических примитивов за такт. Кроме этого, в Hawaii улучшена буферизация геометрических данных и увеличены кэши для параметров геометрических примитивов. Всё вместе это обеспечивает серьёзный рост производительности при больших объёмах расчётов в геометрических шейдерах и активном использовании тесселяции.

Также некоторые изменения претерпели и вычислительные способности нового, пусть и графического, но всё же процессора. В состав чипа входят два DMA-движка, которые обеспечивают полное использование возможностей шины PCI Express 3.0, заявлена двунаправленная пропускная способность в 16 ГБ/с. Сравнительно новой можно назвать и возможность асинхронных вычислений, которая осуществляется при помощи восьми (в случае чипа Hawaii) вычислительных движков Asynchronous Compute Engines (ACE).

Блоки ACE работают параллельно с графическим командным процессором и каждый из них способен управлять восемью потоками команд. Такая организация обеспечивает независимое планирование и работу в многозадачной среде, доступ к данным в глобальной памяти и L2-кэше, а также быстрое переключение контекста. Это особенно важно в вычислительных задачах, а также в игровых приложениях при использовании GPU и для графических и для общих вычислений. Также это нововведение теоретически может быть преимуществом при использовании низкоуровневого доступа к возможностям GPU при помощи таких API как Mantle.

Вернёмся к возможностям Hawaii, которые применимы к графическим вычислениям. Из-за роста требований к разрешению с ожидаемым распространением UltraHD-мониторов, становится необходимым повышение вычислительных возможностей блоков растровых операций - ROP. В чип Hawaii включено 16 блоков Render Back End (RBE), что в два раза больше, чем у Tahiti. Шестнадцать RBE содержат 64 блока ROP, которые способны обрабатывать до 64 пикселей за такт, и это может быть очень полезно в некоторых случаях.

Что касается подсистемы памяти, то Hawaii имеет 1 мегабайт кэш-памяти второго уровня, который поделён на 16 разделов по 64 КБ. Заявлено как 33%-ное увеличение объёма кэш-памяти, так и повышение внутренней пропускной способности на треть. Общая пропускная способность L2/L1-кэшей заявлена равной 1 ТБ/с.

Доступ к памяти осуществляется при помощи восьми 64-битных контроллеров, что вместе составляет 512-битную шину. Микрохемы памяти в Radeon R9 290X работают на частоте в 5.0 ГГц, что даёт общую пропускную способность памяти в 320 ГБ/с, что более чем на 20% выше, чем у Radeon HD 7970 GHz. При этом площадь чипа, занимаемую контроллером памяти, удалось снизить на 20%, по сравнению с 384-битным контроллером в Tahiti.

Низкоуровневый графический API Mantle

Представление нового графического API, получившего название Mantle, было довольно неожиданным. Компания AMD вошла в сферу интересов Microsoft с их DirectX, и решилась на некоторое… скажем так, противостояние. Конечно, причиной шага стало то, что для следующего поколения игровых консолей компания AMD является поставщиком всех GPU для Sony, Microsoft и Nintendo, и от этого AMD захотелось получить осязаемое преимущество.

AMD решилась на выпуск данного API во многом из-за влияния DICE и EA, выпускающих игровой движок Frostbite, лежащий в основе игры Battlefield и некоторых других. Технические специалисты из DICE, который занимаются движком Frostbite, считают ПК отличной игровой платформой, основной для DICE. Они давно работают вместе с AMD по разработке и внедрению новых технологий в движок Frostbite 3 - новый движок компании, который является основой для более чем 15 игр серий: Battlefield, Need for Speed, Star Wars, Mass Effect, Command & Conquer, Dragon Age, Mirror’s Edge и др.

Немудрено, что AMD уцепилась за такую возможность, как глубокая оптимизация Frostbite для их графических процессоров. Этот игровой движок очень современный и поддерживает все важные возможности DirectX 11 (даже 11.1), но разработчикам захотелось полнее использовать возможности ПК-систем, отойти от ограничений DirectX и OpenGL и использовать CPU и GPU более эффективно, так как некоторая функциональность, превосходящая спецификации DirectX и OpenGL, остается неиспользуемой разработчиками.

Графический API Mantle предлагает использовать все аппаратные возможности видеокарт AMD, не ограничиваясь нынешними программными лимитами и используя более «тонкую» программную оболочку между игровым движком и аппаратными ресурсами GPU подобно тому, как это делается на игровых консолях. И с учётом того, что все будущие игровые консоли «настольного» формата (Playstation 4 и Xbox One, прежде всего) основаны на графических решениях компании AMD, имеющих в основе архитектуру GCN, знакомую по ПК, у AMD и игровых разработчиков появилась интересная возможность - специальный графический API, который позволит программировать игровые движки на ПК в том же стиле, что и на консолях, с минимальным влиянием API на код игрового движка.

По предварительным данным, использование Mantle обеспечивает девятикратное преимущество по времени исполнения вызовов функций отрисовки (draw calls) по сравнению с другими графическими API, что снижает нагрузку на CPU. Подобное многократное преимущество возможно лишь в искусственных условиях, но некоторое превосходство будет обеспечиваться и в типичных условиях 3D-игр.

Этот низкоуровневый высокопроизводительный графический API был разработан в AMD при значительном участии ведущих игровых разработчиков, особенно DICE, и практически уже вышедшая игра Battlefield 4 является первым проектом, который будет использовать Mantle, а другие игровые разработчики получат возможность использования этого API в будущем - пока что неизвестно, когда именно.

Релизная версия Battlefield 4 будет поддерживать только DirectX 11.1, а появление поддержки Mantle API запланировано на декабрь, когда выйдет бесплатное обновление, дополнительно оптимизированное для видеокарт AMD Radeon. На ПК-системах с видеокартами архитектуры GCN движок Frostbite 3 будет использовать Mantle, позволяющий снизить нагрузку на CPU, распараллелив работу на восемь вычислительных ядер, внесёт специальные низкоуровневые оптимизации производительности при помощи полного доступа к аппаратным возможностям GCN.

По Mantle у публики остаётся больше вопросов, чем ответов. Например, не очень понятно, каким образом будет работать низкоуровневый драйвер Mantle с его прямым доступом к ресурсам GPU в операционной системе Windows с DirectX, которые обычно сами распоряжаются ресурсами графического процессора, и как будут делиться эти ресурсы между игровым приложением под управлением Mantle и системой Windows. Ответы на некоторые вопросы были получены на саммите APU13, но это был лишь краткий список партнеров и одна демонстрационная программа, без особых технических деталей.

Изначально в среде энтузиастов были ожидания по поводу того, что консоли будущего поколения также будут поддерживать Mantle, этому не быть в реальности просто потому, что это не нужно и не выгодно разработчикам консолей. Так, у Microsoft есть собственный графический API и эта компания уже подтвердила то, что их Xbox One будет использовать исключительно DirectX 11.x, близкий по возможностям к DirectX 11.2, также поддерживаемому современными видеочипами AMD. Другие графические API, такие как OpenGL и Mantle, в Xbox One просто не будут доступны - и это официальная позиция Microsoft. Вероятно, то же самое касается и Sony PlayStation 4, хотя представители этой компании ничего ещё официально не заявляли по этому поводу.

Кроме этого, по некоторым данным, Mantle не будет доступен игровым разработчикам, кроме DICE и других, ещё несколько месяцев. И если сложить всю имеющуюся информацию вместе, то перспективы Mantle на данный момент действительно выглядят туманно. Компания AMD же, в свою очередь, заявляет, что Mantle и не предназначался для использования в консолях, что это просто низкоуровневый API, «похожий» на консольные. Чем он похожий, если API всё-таки разные - не очень понятно. Ну разве только «низким» уровнем и близостью к железу, но это явно нужно не всем разработчикам и потребует дополнительного времени на разработку.

В итоге, при отсутствии поддержки Mantle на консолях, этот графический API может использоваться исключительно на ПК, что снижает интерес к нему. Многие даже вспоминают такие графические API далёкого прошлого, как Glide. И хотя разница с Mantle велика, есть большая вероятность того, что без поддержки на консолях и на двух третях выделенных графических процессоров (примерно такую долю занимают соответствующие решения компании NVIDIA уже несколько лет), данный API так и не станет действительно популярным. Вероятно, его будут использовать отдельные игровые разработчики, которые проявят интерес к низкоуровневому программированию GPU и получат соответствующую поддержку от AMD.

Главным вопросом является то, насколько близок Mantle к низкоуровневым API консолей и действительно ли он позволяет снизить стоимость разработки или портирования. Также остаётся непонятным и то, насколько велико в реальности преимущество от перехода к низкоуровневому программированию GPU и много ли возможностей графических чипов не раскрыты в существующих популярных API, которые можно использовать вместе с Mantle.

Технология обработки звука TrueAudio

Про эту технологию мы также уже рассказывали максимально подробно в теоретическом материале, посвящённом выходу новой линейки компании AMD. С выходом серий Radeon R7 и R9 компания представила миру технологию AMD TrueAudio - программируемый аудиодвижок, поддержка которого есть только на AMD Radeon R7 260X и R9 290(X). Именно чипы Bonaire и Hawaii являются новейшими с точки зрения технологий, они имеют архитектуру GCN 1.1 и другие нововведения, в том числе - поддержку TrueAudio.

TrueAudio - это встроенный программируемый аудиодвижок в GPU производства AMD, первым из которых стал чип Bonaire, на котором основан Radeon R7 260X, а вторым - Hawaii . TrueAudio обеспечивает гарантированную обработку звуковых задач в реальном времени на системе с совместимым GPU вне зависимости от установленного центрального процессора. Для этого в чипы Hawaii и Bonaire интегрировано несколько DSP-ядер Tensilica HiFi EP Audio DSP, а также и другая обвязка:

Доступ к возможностям TrueAudio осуществляется при помощи популярных библиотек по обработке звука, разработчики которых могут использовать ресурсы встроенного аудиодвижка при помощи специального AMD TrueAudio API. В случае подобных новых технологий важнейшим является вопрос партнёрства с разработчиками аудиодвижков и библиотек по работе со звуком. Компания AMD плотно сотрудничает со многими компаниями, известными по своим разработкам в этой сфере: игровые разработчики (Eidos Interactive, Creative Assembly, Xaviant, Airtight Games), разработчики аудио-middleware (FMOD, Audiokinetic), разработчики аудиоалгоритмов (GenAudio, McDSP), и т.д.

Технология TrueAudio весьма интересна с учётом застоя в сфере аппаратной обработки звука на ПК. Остаётся вопрос актуальности решения на данный момент. Сомневаемся, что игровые разработчики кинутся встраивать данную технологию в свои проекты с учётом крайне ограниченной совместимости (на данный момент TrueAudio поддерживается только на трёх видеокартах: Radeon HD 7790, R7 260X и R9 290X) без дополнительной мотивации со стороны AMD. Но мы приветствуем все нововведения в сфере сложной обработки звука и надеемся, что технология получит распространение.

Улучшенное управление питанием PowerTune и настройки разгона

Некоторые усовершенствования в видеокарте Radeon R9 290X от компании AMD получила и технология управления питанием PowerTune. Мы уже писали об этих улучшениях в обзоре Radeon HD 7790 , для более эффективного управления питанием последние графические чипы AMD имеют несколько состояний с различными значениями частоты и напряжения, что позволяет добиться более высокой тактовой частоты, чем ранее. При этом GPU всегда работает с оптимальными напряжением и частотой для текущих загрузки GPU и потребления энергии видеочипом, на которых и основывается переключение между состояниями.

В чипе Hawaii интегрирован последовательный интерфейс регулятора напряжения питания (serial VID interface) второго поколения - SVI2. Такой регулятор напряжения имеют все последние GPU и APU, включая Hawaii и Bonaire, а также все APU с разъёмом Socket FM2. Точность регулятора напряжения составляет 6.25 мВ, между напряжениями 0.00 В и 1.55 В поместились 255 возможных значений. Регулятор напряжения способен управлять несколькими линиями питания.

В новом алгоритме, известном со времён Bonaire, технологии PowerTune не обязательно резко сбрасывать частоту при превышении уровня потребления, плюс вместе с ней снижается ещё и напряжение. Переходы между состояниями стали очень быстрыми, чтобы не превышать установленный предел по потреблению даже на короткое время, GPU переключает состояния PowerTune 100 раз в секунду. Поэтому какой-то единой рабочей частоты у Hawaii просто нет, есть лишь средняя за какой-то промежуток времени. Такой подход помогает «выжать все соки» из имеющихся аппаратных решений, улучшает энергоэффективность и снижает шумность систем охлаждения.

Соответственно, и в настройках драйвера Catalyst Control Center во вкладке OverDrive появились новые возможности - она была полностью переработана для того, чтобы получить максимум от нововведений в PowerTune для решений серии R9 290.

Первое, что можно заметить - связь ограничителя питания (Power Limit) и частоты графического процессора (GPU clock). Эти параметры теперь связаны между собой на диаграмме потребления энергии и тепловыделения. Из-за того, что потребление и производительность напрямую связаны в новом алгоритме PowerTune в Hawaii, подобный интерфейс делает настройку разгона более интуитивной и понятной.

Кроме того, она отражает появившееся в решениях серии R9 290 полностью динамическое управление частотой GPU. Разгон теперь указывается при помощи увеличения соответствующей величины (GPU Clock) на определённый процент, а возможностей предыдущих решений в виде указания конкретной частоты теперь нет.

Второе, что серьёзно изменено в новом интерфейсе OverDrive - управление скоростью вентилятора. Эта настройка была также полностью переработана. В предыдущих поколениях на вкладке OverDrive пользователю можно было лишь задать фиксированную частоту вращения вентилятора, которая поддерживалась постоянно. В новом интерфейсе эта настройка поменялась и называется она - максимальная частота вращения («Maximum Fan Speed»), которая устанавливает верхний предел частоты вращения для вентилятора, который будет максимальным. Но частота вращения вентилятора при этом будет изменяться, исходя из загрузки GPU и его температуры, а не останется фиксированной, как это было ранее.

По умолчанию, частота вращения кулера на Radeon R9 290X зависит от текущих настроек загруженной прошивки BIOS. Ручное же изменение максимальной скорости вращения вентилятора позволяет выбрать любое другое значение. И при разгоне желательно учитывать не только настройки питания и частоты, но и увеличивать предел частоты вращения для вентилятора, иначе максимальная производительность будет ограничена температурой GPU и его охлаждением.

Изменения в технологии AMD CrossFire

Одним из самых интересных аппаратных нововведений в видеокартах серии AMD Radeon R9 290 стала поддержка технологии AMD CrossFire без необходимости подключения видеокарт друг к другу при помощи специальных мостиков. Вместо выделенных линий связи, GPU обмениваются друг с другом данными по шине PCI Express, используя аппаратный DMA движок. При этом, производительность и качество изображения обеспечивается ровно такое же, что и с соединительными мостиками. Такое решение намного удобнее, и AMD утверждает, что проблем совместимости на разных системных платах им не встречались.

Важно, что для максимальной производительности в режиме AMD CrossFire на всех видеокартах Radeon R9 290X переключатель BIOS желательно установить в суперрежим «Uber Mode», и охлаждение для всех плат должно обеспечиваться хорошее, так как в противном случае новомодная технология PowerTune будет понижать тактовые частоты GPU, что приведёт к падению производительности.

Технология CrossFire обеспечивает прекрасное масштабирование в многочиповых системах с R9 290X, если брать в расчёт среднюю частоту кадров (для CrossFire до сих пор есть вопросы к плавности видеоряда, что мы исследовали ранее). На следующей диаграмме показана сравнительная производительность одиночной AMD Radeon R9 290X и двух таких карт, работающих над рендерингом совместно, по технологии AMD CrossFire.

Во всех играх, показанных на диаграмме, обеспечивается отличный прирост в средней частоте кадров, при подключении второй видеокарты - вплоть до двухкратного. В худшем случае в указанных приложениях показана 80% эффективность CrossFire, а в среднем получается 87%.

При добавлении к системе CrossFire третьей платы AMD Radeon R9 290X эффективность ожидаемо падает ещё ниже, но три такие видеокарты всё же обеспечивают 2.6-кратный прирост в скорости, относительно одиночной платы, что также довольно неплохо.

Технология AMD Eyefinity и поддержка UltraHD-разрешения

Компания AMD является одним из лидеров в сфере вывода информации на устройства отображения, они были среди первых, кто внедрил поддержку DVI Dual Link для мониторов с разрешением 2560×1600 пикселей, поддержку DisplayPort, сделал вывод на три и более монитора с одного GPU (технология Eyefinity), вывод по HDMI с разрешением 4K и т.д.

Разрешение 4K, также известное как Ultra HD, соответствует значению 3840×2160 пикселей, то есть ровно вчетверо большее, чем Full HD (1920×1080), и оно очень важно для индустрии. Остаётся проблема в малой распространённости Ultra HD-мониторов и телевизоров в настоящее время. 4K-телевизоры продаются только очень большие и дорогие, а соответствующие мониторы крайне редки и также сверхдороги. Но ситуация вот-вот должна измениться по прогнозам аналитиков, предсказывающих Ultra HD-устройствам светлое будущее.

Компания AMD обеспечивает подключение двух возможных вариантов Ultra HD-дисплеев: телевизоров, имеющих поддержку лишь 30 Гц и ниже при разрешении 3840×2160 и подключающихся по HDMI или DisplayPort, а также мониторов, изображение которых поделено на две половинки разрешением 1920×2160 при 60 Гц. Второй тип мониторов поддерживается также и при помощи MST-хабов DisplayPort 1.2, которые недавно поступили в продажу.

Для поддержки разделённых мониторов был внедрен новый стандарт VESA Display ID 1.3, в котором описываются дополнительные возможности дисплея. Новый VESA-стандарт позволит автоматически «склеивать» изображение для таких мониторов, если это поддерживается как монитором, так и драйвером. Это планируется в будущем, а пока что подобным тайловым 4K-мониторам требуется ручная конфигурация. AMD говорит о том, что в последних версиях драйвера Catalyst уже есть возможность автоматической конфигурации для наиболее популярных моделей мониторов.

Кроме этого, видеокарты AMD Radeon будут поддерживать и третий тип Ultra HD-дисплеев, которым нужен лишь один поток для работы в ультравысоком разрешении при частоте обновления в 60 Гц. Radeon R9 290X обеспечивает достаточную 3D-производительность для многомониторных конфигураций, которая весьма важна при максимальных игровых настройках и высочайших разрешениях рендеринга в таких системах. Также, у AMD Radeon R9 290X есть преимущество перед NVIDIA GeForce GTX 780, выраженное в большем объёме видеопамяти, которая важна в разрешениях вроде 5760×1080 пикселей и 4K.

Видеокарта модели AMD Radeon R9 290X поддерживает UltraHD разрешения и по HDMI 1.4b (с низкой частотой обновления, не превышающей 30 Гц) и по DisplayPort 1.2. Причём, производительность нового решения даёт возможность играть при максимальных настройках в этом разрешении, получая приемлемую частоту кадров практически в любых играх.

Возможность использования нескольких мониторов также весьма важна для энтузиастов компьютерных игр. Технология Eyefinity в серии видеокарт Radeon R9 была обновлена, и новая видеоплата Radeon R9 290X поддерживает конфигурации до шести дисплеев. Серия AMD Radeon R9 поддерживает до трёх HDMI/DVI-дисплеев при работе с технологией AMD Eyefinity.

Для работы этой функции требуется набор из трёх одинаковых дисплеев, поддерживающих идентичные тайминги, настройка вывода осуществляется при старте системы, и при этом не поддерживается «горячее» подключение дисплея для третьего HDMI/DVI-подключения. Для того, чтобы воспользоваться возможностью подключения более чем трёх дисплеев на AMD Radeon R9 290X, нужны или мониторы с поддержкой DisplayPort или сертифицированные DisplayPort-адаптеры.

Для начала давайте рассмотрим теоретические показатели. Попробуем прикинуть, насколько новая видеокарта Radeon R9 290X должна быть быстрее предыдущей топовой платы модели Radeon HD 7970 GHz. Пока что мы не берём в расчёт возможное улучшение эффективности, связанное с небольшими архитектурными изменениями в GCN, но если считать все блоки в R9 290X и HD 7970 идентичными, то получаем следующую картину:

При не такой уж большой разнице в площади и теоретически почти одинаковом уровне энергопотребления (его в таблице нет), пиковая скорость обработки геометрии возросла почти вдвое, вычислительная и текстурная производительность выросли на 30%, пропускная способность видеопамяти - на 20%, а скорость заполнения (филлрейт) - на целых 90%! Последнее значение будет весьма важно с учётом планируемой популяризации разрешения UltraHD в ближайшем будущем, ведь количество пикселей на экране заметно возрастёт.

Все проведённые улучшения позволили улучшить эффективную производительность в расчёте на миллиметр площади. Было бы интересно узнать и об увеличении энергоэффективности, но AMD не любит указывать уровень TDP для своих современных топовых решений, а официальная цифра в 275 Вт для новой платы вызывает сомнение. Остаётся лишь надеяться, что энергоэффективность не ухудшилась. Зато производительность точно должна улучшиться минимум на 20-30%, по сравнению с Radeon HD 7970, а в некоторых случаях и больше.

Как бы в подтверждение увеличившимся возможностям, особенно по скорости заполнения, AMD приводит показатели средней частоты кадров, достигнутые в новейшей игре Battlefield 4, которая выходит на днях. Battlefield 4 - это продолжение популярнейшего сериала Battlefield, которое разработано компанией DICE и именно эта игра является, пожалуй, самой ожидаемой игрой года.

Для нас важно, что игра Battlefield 4 и её разработчик DICE являются частью партнёрской программы AMD Gaming Evolved, и поэтому никаких проблем с оптимизацией Battlefield 4 под графические процессоры архитектуры GCN точно не будет. Более того, новый игровой движок Frostbite 3, на котором основан проект Battlefield 4, использует многие из самых современных возможностей видеочипов компании AMD, а в декабре ожидается и версия с поддержкой API Mantle. Ну а пока что посмотрим на производительность в обычной версии игры:

Как можно заметить, даже в «тихом» режиме, Radeon R9 290X явно опережает конкурирующую GeForce GTX 780 в обеих режимах с разным разрешением. Впрочем, есть теоретическая возможность того, что видеокарте NVIDIA в таких высоких разрешениях мешает нехватка видеопамяти, которой у неё меньше, чем у R9 290X. Конечно, больший объём видеопамяти также является достоинством новинки от AMD, но было бы интересно посмотреть сравнение и в меньшем разрешении, где это не является определяющим фактором.

Теоретические выводы

В конце октября 2013 года компания AMD предложила рынку модель видеокарты Radeon R9 290X с весьма конкурентоспособной ценой и возможностями, а ещё чуть позже и младшую Radeon R9 290. Исходя из озвученных выше теоретических характеристик и рекомендуемой цены видеокарт, а также их производительности в играх, можно утверждать, что представленные топовые модели видеокарт от AMD имеют отличное соотношение цены, производительности и функциональности.

Функциональность новинок дополнительно усилена весьма интересными инициативами компании AMD: встроенным в современные чипы звуковым DSP-движком в виде технологии TrueAudio и новым графическим API Mantle низкого уровня. Их разработка стала возможна во многом благодаря тому, что компания AMD занимает роль поставщика графических решений для всех игровых консолей следующего поколения. И пусть перспективы этих инициатив в ПК-играх пока что туманны и они не получили особого распространение в среде игровых разработчиков, но это лишь начало, и при должном подходе AMD к продвижению своих технологий, всё у них получится.

Решения, основанные на новейшем графическом процессоре Hawaii, стали мощным локомотивом, который должен тащить за собой и новые технологии в виде Mantle и TrueAudio, и всю современную продуктовую линейку компании. Видеокарты верхнего ценового диапазона являются теми продуктами, которые помогают продавать все остальные. И платы серии Radeon R9 290(X) должны неплохо справляться с этой ролью. Единственным спорным моментом кажется вероятное высокое энергопотребление новинки и недостаточное предложение на рынке - ведь с доступностью плат наблюдаются явные проблемы.

Видеокарта AMD Radeon R9 280X

Кодовое имя чипа: «Tahiti»
Частота ядра: до 1000 МГц
Количество универсальных процессоров: 2048
Количество текстурных блоков: 128, блоков блендинга: 32
Эффективная частота памяти: 6000 МГц (4×1500 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 384 бит
Объем памяти: 3 гигабайта
Пропускная способность памяти: 288 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 4,1 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 32,0 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 128,0 гигатекселей в сек.
Два разъема CrossFire
Шина PCI Express 3.0
Один 8-контактный и один 6-контактный разъемы питания
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $299

Видеокарта AMD Radeon R9 280

Кодовое имя чипа: «Tahiti»
Частота ядра: до 933 МГц
Эффективная частота памяти: 5000 МГц (4×1250 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 384 бит
Объем памяти: 3 гигабайта
Пропускная способность памяти: 240 гигабайт в сек.
Теоретическая максимальная скорость закраски: 30,0 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 104,5 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: от 3 до 250 Вт
Один 8-контактный и один 6-контактный разъемы питания
Двухслотовый дизайн

Модель 280X располагается в новой линейке компании на шаг ниже топовой R9 290(X), которая вышла чуть позднее её. R9 280X основана на удачном видеочипе Tahiti, бывшем топовым совсем недавно, и является почти полным аналогом модели Radeon HD 7970 GHz, но поступила в продажу с ценой $299 (на рынке США). Среди достоинств модели компания AMD называет объем видеопамяти в 3 гигабайта, который будет востребован в высоких разрешениях, вроде 2560×1440 и Ultra HD, в таких требовательных играх, как Battlefield 4. Более того, объем видеопамяти в 3 ГБ является официальной рекомендацией разработчиков этой игры.

Что касается сравнения производительности и цены с предыдущими решениями, то, вслед за конкурентом, AMD полюбила сравнения с видеокартами многолетней давности. Конечно же, новинка будет смотреться просто прекрасно, если сравнить ее с Radeon HD 5870, которая вышла… аж 4 года назад:

Видеокарты на диаграмме сравниваются в современном тестовом пакете 3DMark, поэтому неудивительно, что R9 280X более чем вдвое опередила топовую плату многолетней давности. Важнее то, что такая производительность предлагается за цену около $300, что довольно неплохо, хотя некоторые модели Radeon HD 7970 уже продаются почти за эту же сумму. Если же сравнивать с решениями конкурента, то AMD заявляет о среднем превосходстве в 20-25% над видеокартой GeForce GTX 760 конкурирующей NVIDIA, которая имеет схожую цену.

Численное наименование модели R9 280, выбранное для рассматриваемого решения, неплохо вписывается в систему наименований линейки видеокарт AMD, в отличие от некоторых других решений. Видеокарту не пришлось называть некруглой цифрой, её просто лишили суффикса «X», принадлежащего старшей модели R9 280X. Так удачно получилось потому, что место для младшей модификации на чипе Tahiti было предусмотрено заранее.

Модель Radeon R9 280 занимает положение в среднеценовом диапазоне, между R9 270X и R9 280X - между полноценными моделями на базе чипов Tahiti и Pitcairn, а по производительности она очень близка к известной по предыдущему поколению модели Radeon HD 7950 Boost. Отличия от прошлогодней платы заключаются в слегка повышенной тактовой частоте и типичном уровне потребления энергии, но разница невелика. Рекомендованная цена на Radeon R9 280 на данный момент соответствует цене аналогичного решения конкурента из этого же ценового сегмента - GeForce GTX 760, который и является главным соперником для новой модели Radeon.

Новинка из серии Radeon R9, как и старшая модификация R9 280X, имеет GDDR5-память объемом в три гигабайта, чего вполне достаточно для разрешений выше 1920×1080(1200) пикселей, даже в современных требовательных играх при максимальных настройках качества графики. По сути, это почти идеальный объём для видеокарты среднего и верхнего среднего ценовых диапазонов, ведь смысла в установке большего объёма быстрой и дорогой GDDR5-памяти просто нет. Возможно, некоторым играм хватило бы даже и 1,5 ГБ, но это не относится к высоким разрешениям и мультимониторным системам.

Характеристики референсной платы Radeon R9 280, дизайн платы и устройства её охлаждения не отличаются от таковых у Radeon HD 7950 Boost, но это и не слишком важно, так как все партнёры компании AMD сразу же предложили собственные варианты с оригинальным дизайном печатных плат и конструкцией систем охлаждения, равно как и решения с более высокой частотой работы графического процессора. При этом видеокарта требует подключения дополнительного питания по одному 8-контактному и одному 6-контактному разъёмам питания, имеет два DVI выхода и по одному HDMI 1.4 и DisplayPort 1.2.

Модель Radeon R9 280 можно рассматривать как урезанную версию R9 280X, так как графические процессоры обеих моделей схожи по характеристикам, за исключением того, что в младшей выключены из работы четыре вычислительных устройства (из 32 вычислительных устройств активными остались только 28), что даёт нам 1792 потоковых ядра вместо 2048 ядер у полноценной версии. То же самое касается и текстурных блоков, их количество снизилось с 128 TMU до 112 TMU, так как каждый блок GCN имеет в своём составе по четыре текстурных блока.

А вот в остальном чип не был урезан, все 32 блока ROP остались активными, равно как и контроллеры памяти. Поэтому графический процессор Tahiti в исполнении Radeon R9 280 имеет такую же 384-битную шину памяти, собранную из шести 64-битных каналов, как и старшее решение R9 280X.

Рабочие частоты у видеокарты новой модели чуть выше тех, что предлагались в Radeon HD 7950 Boost. То есть, графический процессор в новой модели получил чуть повышенную турбо-частоту, равную 933 МГц, а вот видеопамять у новинки работает на привычной частоте в 5 ГГц. Применение достаточно быстрой GDDR5-памяти при 384-битной шине даёт сравнительно высокую пропускную способность в 240 ГБ/с.

Теоретическая производительность Radeon R9 280 по всем статьям должна быть идентична Radeon HD 7950 Boost, судя по очень близким спецификациям, а от старшей R9 280X на базе полноценного чипа Tahiti новинка должна отставать примерно на 15%. В популярном пакете тестов 3DMark FireStrike, по измерениям самой компании, скорость новой видеокарты Radeon R9 280 оказывается примерно на 13% ниже скорости Radeon R9 280X, что близко к теоретической разнице.

В общем, под именем Radeon R9 280 на рынок вышла привлекательная по соотношению цены и производительности видеокарта, превосходящая по скорости сравнимую по цене GeForce GTX 760 от NVIDIA практически во всех играх. Представленная в марте модель видеокарты Radeon R9 280 стала одним из самых выгодных предложений в этой ценовой нише - пользователи должны быть довольны её скоростью, получаемой за сравнительно небольшие деньги.

Графические ускорители серии Radeon R9 270(X)

Кодовое имя чипа: «Curacao»
Технология производства: 28 нм
2,8 млрд. транзисторов
Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX 11.1, в том числе шейдерной модели Shader Model 5.0
256-битная шина памяти: четыре контроллера шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
Частота ядра до 925 МГц
20 вычислительных блоков GCN, включающих 80 SIMD-ядер, состоящих в целом из 1280 ALU для расчётов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64)
80 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
32 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) - 128 отсчета за такт
Интегрированная поддержка до шести мониторов, подключенных по интерфейсам DVI, HDMI и DisplayPort

Видеокарта AMD Radeon R9 270X

Частота ядра: до 1050 МГц
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 256 бит
Объем памяти: 2 или 4 гигабайта
Вычислительная производительность (FP32): 2,7 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 33,6 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 84,0 гигатекселей в сек.
Один разъем CrossFire
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: от 3 до 180 Вт
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $199 (модель с 4 ГБ памяти - $229)

Спецификации видеокарты Radeon R9 270

Частота ядра: 925 МГц
Количество универсальных процессоров: 1280
Количество текстурных блоков: 80, блоков блендинга: 32
Эффективная частота памяти: 5600 МГц (4×1400 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 256 бит
Объем памяти: 2 гигабайта
Пропускная способность памяти: 179 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 2,37 терафлопс
Теоретическая скорость выборки текстур: 74,0 гигатекселей в сек.
Разъем CrossFire
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: до 150 Вт
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $179

Спецификации видеокарты Radeon R7 265

Частота ядра: 900 (925) МГц
Количество универсальных процессоров: 1024
Количество текстурных блоков: 64, блоков блендинга: 32
Эффективная частота памяти: 5600 МГц (4×1400 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 256-бит
Объем памяти: 2 гигабайта
Пропускная способность памяти: 179 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 1,89 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 29,6 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 59,2 гигатекселей в сек.
Поддержка CrossFire
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: до 150 Вт
Один 6-контактный разъем питания
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $149

Модель R9 270X занимает положение в середине линейки AMD Radeon, она основана на новом видеочипе Curacao, который является практически близнецом Pitcairn. Имена моделей Radeon R9 270 и 270X отличаются лишь дополнительным символом «X» в названии старшей модели. В предыдущем семействе такую разницу обозначали цифрами xx50 и xx70, что было несколько логичнее и понятнее. Но мы уже почти привыкли к новой системе, тем более, что «экстремальные» индексы сейчас любят не только в AMD.

Видеокарта Radeon R9 270X почти полностью повторяет известную по прошлой линейке модель Radeon HD 7870, но будет продаваться на североамериканском рынке всего за $199, хотя отличия от прошлогодней платы у нее есть и по скорости, и заключаются они в повышенной тактовой частоте GPU и видеопамяти, что должно положительно сказаться на производительности. Тем более что сами по себе максимальные частоты сейчас мало что значат - на практике GPU может работать на еще большей частоте, и R9 270X по скорости будет ближе к Radeon HD 7950, чем к HD 7870.

Модель Radeon R9 270 занимает положение в нижней части середины новой линейки и также весьма близка к известной по прошлой линейке модели Radeon HD 7870. Отличия от прошлогодней платы у новинки есть, они заключаются в несколько меньшей тактовой частоте GPU. Как мы уже привыкли, рекомендованная цена на Radeon R9 270 оказывается чуть ниже цены соответствующего решения конкурента из этого же ценового сегмента. Соперника для Radeon R9 270 подобрать не так уж просто. Вроде бы новинка явно нацелена на борьбу с NVIDIA GeForce GTX 660, имеющей схожую цену, но AMD сравнивает своё решение и с GeForce GTX 650 Ti Boost, которая продаётся заметно дешевле, являясь скорее конкурентом для R7 260X.

Остальные характеристики референсной платы Radeon R9 270, дизайн платы и устройства её охлаждения не так уж и важны, так как партнёры компании AMD уже с момента анонса предлагают несколько моделей с собственным дизайном печатных плат и оригинальными кулерами, а также более высокой частотой работы графического процессора.

Рассматриваемые модели имеют объём видеопамяти равный двум гигабайтам, которого вполне хватит для разрешений вплоть до 1920×1080(1200) даже в современных требовательных играх при высоких настройках. Традиционно производительность и цена новинки сравниваются с предыдущими решениями. В этот раз для сравнения также была взята модель четырехлетней давности Radeon HD 5850, которая имела в свое время даже чуть более высокую цену:

Неудивительно, что и Radeon R9 270X обеспечивает более чем двукратный прирост производительности в современных бенчмарках по сравнению с одной из старых моделей. Да и вторую - Radeon HD 6870 - она опережает почти с таким же запасом. Что касается сравнения с видеокартами NVIDIA, то компания AMD сравнивает новинку с моделью GeForce GTX 660, полагая, что ее вариант за $199 на 25-40% быстрее конкурента в специально отобранном наборе современных игр.

Если рассматривать позже вышедшую модель Radeon R7 265, то, прежде всего, любопытно выбранное наименование новинки, которое обнажает неидеальность системы наименований у видеокарт AMD. Во-первых, видеокарту пришлось назвать некруглой цифрой между 260 и 270, так как суффикс «X» уже занят моделью R7 260X, и места для младшей модификации на чипе Pitcairn просто не осталось. Хотя всё не так плохо, ведь они могли дать новинке ещё один суффикс - «L», к примеру, что привело бы к ещё большей путанице.

Во-вторых, судя по наименованию, модель Radeon R7 265 почему-то принадлежит к серии R7, а не к R9, в которую входит лишь чуть более мощное решение на основе всё того же чипа Pitcairn. Получается, что в линейку R7 теперь входят как видеокарты на базе Pitcairn, не имеющие поддержки TrueAudio и некоторых возможностей архитектуры GCN 1.1, так и решения на основе Bonaire с поддержкой указанных технологий. А схожие платы на Pitcairn принадлежат к совершенно разным семействам R7 и R9. В общем, путаница возникла просто дикая, о чём мы предупреждали ещё в первых статьях по обновленной линейке и системе наименований видеокарт AMD.

Модель Radeon R7 265 занимает положение в нижней части новой линейки компании, между R9 270 и R7 260X, а по производительности она весьма близка к известной по предыдущему поколению модели Radeon HD 7850. Отличия от прошлогодней платы заключаются в повышенной тактовой частоте, но разница не так уж велика. Рекомендованная цена на Radeon R7 265 полностью соответствует цене аналогичного решения конкурента из этого же ценового сегмента - GeForce GTX 750 Ti, именно эта модель и является единственным соперником для Radeon R7 265 после того, как перестали производить GeForce GTX 650 Ti Boost.

Наиболее производительная модель из серии Radeon R7, как и старшая модификация R9 270, имеет GDDR5-память объемом в два гигабайта, чего вполне хватит для разрешений вплоть до 1920×1080(1200) даже в современных требовательных играх при высоких настройках качества, не говоря уже о том, что для столь недорогой видеокарты просто нет смысла в установке большего объёма быстрой и дорогой GDDR5-памяти, а вот меньший весьма негативно сказался бы на её производительности.

Характеристики референсной платы Radeon R7 265, дизайн платы и устройства её охлаждения не отличаются от таковых у Radeon R9 270, да и вовсе не особенно важны, так как партнёры компании AMD сразу же предложили другие варианты с собственным дизайном печатных плат и оригинальными кулерами, а также более высокой частотой работы графического процессора. Все они при этом довольствуются лишь одним 6-контактным разъёмом питания, но могут отличаться по набору разъёмов для вывода изображения.

Модель Radeon R7 265 вполне можно рассматривать как урезанную версию R9 270. Графические процессоры обеих моделей весьма схожи по характеристикам, за исключением того, что в младшей выключены из работы четыре вычислительных устройства (из 20 вычислительных устройств активными остались 16 штук), что даёт нам 1024 потоковых ядер вместо 1280 ядер у полноценной версии. То же самое касается и текстурных блоков, их количество снизилось с 80 TMU до 64 TMU, так как каждый блок GCN имеет в своём составе по четыре текстурных блока. А вот в остальном чип не изменился, все блоки ROP остались на месте, равно как и контроллеры памяти. То есть, этот GPU имеет 32 активных блока ROP и четыре 64-битных контроллера памяти, дающие совместную 256-битную шину.

Рабочие частоты у видеокарты новой модели идентичны тем, что предлагает Radeon R9 270. То есть, графический процессор в модели Radeon R7 265 получил ту же базовую частоту в 900 МГц и турбо-частоту, равную 925 МГц, а видеопамять у новинки работает на частоте в 5.6 ГГц. Применение достаточно быстрой GDDR5-памяти даёт сравнительно высокую пропускную способность в 179 ГБ/с. К слову, объём памяти у этой модели равен 2 ГБ, что вполне логично для бюджетной видеоплаты. Не изменилось и типичное потребление энергии видеокартой. Официальная цифра энергопотребления для Radeon R7 265 осталась той же, что и для R9 270 - 150 Вт, хотя на практике потребление младшей модели должно быть всё-таки несколько ниже.

Естественно, что новая видеокарта Radeon R7 265 поддерживает все те технологии, что и другие модели на этом же GPU. Мы уже неоднократно писали обо всех новых технологиях, поддерживаемых графическими чипами компании AMD в соответствующих обзорах . Судя по теоретическим цифрам, сравнение производительности Radeon R7 265 с R7 260X даёт неоднозначные выводы. Новинка намного быстрее по производительности блоков ROP и имеет гораздо выше пропускную способность видеопамяти, а вот по скорости математических вычислений и текстурированию она даже немного уступает своей младшей сестре.

Видеокарта AMD Radeon R7 260X

Кодовое имя чипа: «Bonaire»
Частота ядра: до 1100 МГц
Количество универсальных процессоров: 896
Количество текстурных блоков: 56, блоков блендинга: 16
Эффективная частота памяти: 6500 МГц (4×1625 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 128 бит
Объем памяти: 2 гигабайта
Пропускная способность памяти: 104 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 2,0 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 17,6 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 61,6 гигатекселей в сек.
Один разъем CrossFire
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: от 3 до 115 Вт
Один 6-контактный разъем питания
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $139

Данная модель имеет ещё меньшую цену в $139 и является почти полной копией Radeon HD 7790, будучи основанной на том же графическом процессоре с кодовым именем Bonaire. Среди отличий новой модели от старой из предыдущей линейки: слегка повышенная частота и наличие двух гигабайт видеопамяти. Это и понятно, ведь требования к объему памяти со временем растут очень быстро, и тем более это будет очевидно при выходе мультиплатформенных игр, предназначенных для консолей следующего поколения.

Radeon R7 260X имеет достаточную производительность для нетребовательных игроков, которой хватит и для высоких настроек качества в большинстве игр. AMD сравнивает производительность и цену новинки уже лишь с одной из видеокарт предыдущих поколений - Radeon HD 5870, снова четырехлетней давности:

Видимо, устаревшая топовая плата была взята для того, чтобы показать, что производительность бывших представителей сегмента high-end теперь доступна всего лишь за $139 (повторимся, все цены - на рынке США), и у новинки при этом даже остается запас по мощности. Из конкурирующих решений AMD упоминает модель NVIDIA GeForce GTX 650 Ti, и на диаграммах этой компании новая модель R7 260X оказывается на 15-25% быстрее соперника.

Видеокарта AMD Radeon R7 250

Кодовое имя чипа: «Oland XT»
Частота ядра: до 1050 МГц
Количество универсальных процессоров: 384
Количество текстурных блоков: 24, блоков блендинга: 8
Эффективная частота памяти: 4600 МГц (4×1150 МГц)
Тип памяти: GDDR5 или DDR3
Шина памяти: 128 бит
Пропускная способность памяти: 74 гигабайта в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 0,8 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 8,4 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 25,2 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: DVI Dual Link, HDMI 1.4, VGA
Энергопотребление: от 3 до 65 Вт
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $89

Пожалуй, это одна из немногих видеокарт из всей новой линейки AMD, у которой нет явного предшественника в розничной линейке компании, так как чип Oland в настольных решениях применяется впервые (он использовался в OEM-решениях семейства Radeon HD 8000, не слишком известного широкой публике). Это максимально доступная видеокарта, имеющая в своей основе GPU архитектуры Graphics Core Next, предназначенная для ценового сегмента начального уровня - она стоит дешевле $90.

Видеокарты Radeon R7 250 будут выпускаться как в двухслотовом исполнении, так и в однослотовом - в зависимости от решения производителей. Естественно, такой видеоплате не нужно дополнительное питание - она довольствуется энергией, получаемой по PCI-E. Посмотрим, что она может предложить по производительности:

И снова AMD сравнивает свежую модель с решением из далекого семейства Radeon HD 5000. Теперь взята видеокарта среднего уровня - HD 5770, которая в свое время имела немалый успех на рынке. Так вот, нынешняя бюджетная модель обеспечивает производительность выше старой, и это при почти вдвое меньшей цене! По нынешним временам это самый начальный уровень для современных 3D-игр, и ниже его по производительности - только APU и… еще одна новая видеокарта семейства R7.

Видеокарта AMD Radeon R7 240

Кодовое имя чипа: «Oland Pro»
Частота ядра: до 780 МГц
Количество универсальных процессоров: 320
Количество текстурных блоков: 20, блоков блендинга: 8
Эффективная частота памяти: 4600 МГц (4×1150 МГц) или 1800 МГц (2×900 МГц)
Тип памяти: GDDR5 или DDR3
Шина памяти: 128 бит
Объем памяти: 1 (GDDR5) или 2 гигабайта (DDR3)
Пропускная способность памяти: 74 (GDDR5) или 23 (DDR3) гигабайта в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 0,5 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 6,2 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 15,6 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Энергопотребление: от 3 до 30 Вт
Однослотовый дизайн

По сути, это еще более удешевленный вариант видеокарты на базе видеочипа Oland. Он имеет слегка урезанный GPU, работающий на меньших частотах, и наверняка большинство таких видеокарт на рынке будут иметь медленную DDR3-память, что наложит отпечаток на их производительность в 3D. Впрочем, для таких дешевых плат производительность уже не имеет никакого значения. Мало того, в будущем возможно появление и еще менее дорогих решений семейства R5, но это уже отдельная история.

Неудивительно, что партнеры компании AMD готовы поставлять решения новых семейств практически с момента анонса, да еще с собственным дизайном плат, кулеров и фабричным разгоном. Ведь для многих из новинок им нужно просто прошить немного измененные версии BIOS, поменять дизайн коробок и кулеров - вот и готовы новые продукты:

Собственно, практические тесты на новых видеокартах не так уж интересны, ведь можно просто взять за основу результаты тех видеокарт прошлого поколения, практически полными копиями которых являются модели из новых семейств, и накинуть 5-15% преимущества, полученного за счет повышенных частот и улучшенных технологий управления питанием. Ведь только R7 240, R7 250, R9 290(X) имеют явные отличия от плат семейства Radeon HD 7000, а остальные карты являются переименованными старыми платами.

Видеокарта AMD Radeon R9 295X2

Кодовое имя «Vesuvius»
Технология производства: 28 нм
2 чипа по 6,2 млрд. транзисторов каждый
Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX 11.2, в том числе шейдерной модели Shader Model 5.0
Двойная 512-битная шина памяти: дважды по восемь контроллеров шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5
Частота графических процессоров: до 1018 МГц
Дважды по 44 вычислительных блока GCN, включающих 176 SIMD-ядер, состоящих в целом из 5632 ALU для расчётов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64)
2×176 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
2×64 блока ROP с поддержкой режимов антиалиасинга с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 128 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) - 512 отсчетов за такт
Интегрированная поддержка до шести мониторов, подключённых по интерфейсам DVI, HDMI и DisplayPort

Спецификации видеокарты Radeon R9 295X2

Частота ядра: до 1018 МГц
Количество универсальных процессоров: 5632
Количество текстурных блоков: 352, блоков блендинга: 128
Эффективная частота памяти: 5000 МГц (4×1250 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Объем памяти: 2×4 гигабайта
Пропускная способность памяти: 2×320 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32) 11,5 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 130,3 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 358,3 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Разъёмы: DVI Dual Link, четыре Mini-DisplayPort 1.2
Энергопотребление до 500 Вт
Два 8-контактных разъёма дополнительного питания
Двухслотовый дизайн
Рекомендуемая цена для рынка США - $1499 (для России - 59990 руб).

Интересно полное название новой двухчиповой модели, которое в очередной раз показывает проблемы системы наименований для видеокарт AMD, о которых мы не раз писали. Это уже вторая видеокарта, которую назвали некруглой цифрой, в этот раз между 290 и 300, так как 300-й серией ещё назвать нельзя, а 290-ю заняли одночиповые видеокарты. Но зачем тогда новинке дали ещё и новый суффикс «X2»? Ну назвали бы или R9 290X2 или R9 295, но нет - обязательно надо и то, и другое, «да побольше, доктор, побольше!»

Логично, что модель Radeon R9 295X2 занимает самое верхнее положение в новой линейке компании, высоко над R9 290X, так как и по производительности и по цене она заметно выше одночипового варианта. Рекомендованная цена на Radeon R9 295X2 равна $1500, что ближе всего к цене «эксклюзивного» одночипового решения конкурента из этого же ценового сегмента - GeForce GTX Titan Black. Ну и частично можно привести в пример GTX 780 Ti, хотя она заметно дешевле. И до анонса и выхода на рынок игрового двухчипового решения от NVIDIA, именно топовые одночиповые модели GeForce и оставались единственными соперниками для Radeon R9 295X2.

На двухчиповую видеокарту Radeon устанавливается память типа GDDR5 объёмом в 4 гигабайта на каждый GPU, что обусловлено 512-битной шиной памяти у чипов Hawaii. Такой большой объём более чем обоснован для продукта такого высокого уровня, так как в некоторых современных игровых приложениях при максимальных настройках, включенном сглаживании и высоких разрешениях, меньшего объёма памяти (по 2 гигабайта на чип, к примеру) уже иногда не хватает. И уж тем более это замечание относится к рендерингу в UltraHD-разрешении, в стереорежиме или на нескольких мониторах в режиме Eyefinity.

Естественно, что столь мощная двухчиповая видеокарта имеет эффективную систему охлаждения, отличающуюся от традиционных кулеров для референсных видеокарт AMD, но о ней мы поговорим несколько позже. А вот про энергопотребление платы с двумя мощными GPU на борту можно упомянуть уже сейчас - оно не просто высокое, но поставило очередной рекорд по официальной цифре TDP для платы референсного дизайна, даже двухчиповой. По понятным причинам, карта имеет и два 8-контактных разъёма питания, что также объясняется её гигантским энергопотреблением.

Архитектурные особенности

Так как видеоплата с кодовым именем «Vesuvius» основана на двух графических процессорах «Hawaii», о которых мы уже писали не раз, то все подробные технические характеристики и иные особенности можно узнать из статьи, посвящённой анонсу одночипового флагмана компании - Radeon R9 290X . В материале по ссылке тщательно разобраны все особенности как текущей архитектуры Graphics Core Next, так и конкретного GPU, а в данной статье мы повторим вкратце лишь самое главное.

Графический чип Hawaii, который лежит в основе видеокарты, основан на архитектуре Graphics Core Next, которая в версии 1.1 была слегка модифицирована по вычислительным способностям и для полной поддержки всех возможностей DirectX 11.2. Но главной задачей при проектировании нового топового GPU было улучшение энергоэффективности и добавление дополнительных вычислительных блоков, по сравнению с Tahiti. Чип производится на том же 28 нм техпроцессе, что и Tahiti, но он более сложный: 6,2 млрд. транзисторов против 4,3 млрд. В Radeon R9 295X2 используется два таких чипа:

В состав каждого графического процессора входит 44 вычислительных блока архитектуры GCN, содержащих 2816 потоковых процессоров, 64 блока ROP и 176 блоков TMU, и все они работоспособны, для двухчипового решения не был отключен ни один. Итоговая производительность текстурирования превысила 358 гигатекселей в секунду, что очень много, да и скорость заполнения сцены (производительность блоков ROP) у Radeon R9 295X2 высока - 130 гигапикселей в секунду. Новый двухчиповый Radeon имеет двойную 512-битную шину памяти, собранную из шестнадцати 64-битных каналов на два чипа, что обеспечивает общую ПСП, равную 640 ГБ/сек - рекордный показатель.

Модель Radeon R9 295X2 поддерживает все те технологии, что и другие модели на этом же GPU. Мы уже неоднократно писали обо всех новых технологиях, поддерживаемых графическими чипами компании AMD в соответствующих обзорах . В частности, рассмотренное сегодня решение обладает поддержкой нового графического API Mantle, который помогает более эффективно использовать аппаратные возможности графических процессоров AMD, плата также поддерживает и все остальные современные технологии компании AMD, которые были внедрены и улучшены в новых видеочипах линейки: TrueAudio, PowerTune, ZeroCore, Eyefinity и другие.

Конструктивные особенности и системные требования

Видеокарта Radeon R9 295X2 не только обеспечивает максимальную 3D-производительность, она и выглядит солидно - согласно своему статусу топовой видеосистемы. Данное изделие компании AMD имеет довольно крепкую и надёжную конструкцию, включающую металлические заднюю пластину и кожух системы охлаждения. При этом не забыли украсить и внешний вид платы, применив подсветку логотипа Radeon, расположенного на торце кожуха кулера, а также подсвеченный центральный вентилятор видеокарты.

Длина новой карты составляет более 30 см (если точнее, то 305-307 мм), а по толщине это двухслотовое решение, а не трёхслотовое, какими бывают мощные модели для игровых энтузиастов. В итоге получившаяся видеокарта отлично выглядит и по стилю подходит для игровых систем максимальной производительности, вроде готовых ПК от Maingear Epic, а также аналогичных ПК из мощнейших игровых серий от других производителей:

Естественно, что при потреблении энергии даже одночиповой видеокартой Radeon R9 290X, доходящем почти до 300 Вт, в случае двух GPU, работающих на той же частоте и имеющих то же количество активных функциональных устройств, энергопотребление двухчиповой карты никак не могло ограничиться планкой в 375 Вт, которая ранее была стандартом даже для мощных двухчиповых решений. Поэтому в AMD решили выпустить бескомпромиссное решение для энтузиастов, имеющее два 8-контактных разъёма дополнительного питания и требующее аж 500 Вт.

Соответственно, использование Radeon R9 295X2 в системе предполагает довольно высокие требования к применяемому блоку питания, которые гораздо выше тех, что предъявляют одночиповые модели видеокарт, даже самые мощные. Блок питания должен иметь два 8-контактных PCI Express разъёма питания, каждый из которых должен обеспечивать по 28 А по выделенной линии. А в целом, по двум линиям питания, подходящим к видеокарте, БП должен давать не меньше 50 А - и это без учёта требований остальных компонентов системы.

Естественно, в случае установки двух видеокарт Radeon R9 295X2 в один ПК, требования удваиваются, а также потребуется вторая пара 8-контактных разъёмов. При этом, крайне не рекомендуется использование каких либо адаптеров или разветвителей. Официальный список рекомендуемых блоков питания будет приведён .

Отметим, у Radeon R9 295X2 есть поддержка известной технологии ZeroCore Power. Данная технология помогает добиться значительно меньшего потребления энергии в режиме «глубокого простоя» или «сна» с отключенным устройством отображения. В таком режиме простаивающий GPU практически полностью отключается, и потребляет менее 5% от энергии полноценного режима, отключая большинство функциональных блоков. В случае двухчиповых плат ещё важнее то, что при отрисовке интерфейса операционной системой второй GPU не будет работать вовсе. В таком случае один из чипов Radeon R9 295X2 будет погружен в глубокий сон с минимальным потреблением энергии.

Система охлаждения

Так как даже один графический процессор Hawaii очень сильно греется, потребляя более 250 Вт в некоторых случаях, то в AMD решили использовать в двухчиповом решении систему водяного охлаждения, так как вода значительно (в 24 раза) эффективнее воздуха при передаче тепла. Если точнее, то специально сконструированное для Radeon R9 295X2 устройство охлаждения от компании Asetek является гибридным, так как сочетает охлаждение при помощи воды и воздуха для разных элементов видеокарты.

Итак, новая двухчиповая видеокарта модели Radeon R9 295X2 имеет кулер, который является герметичной необслуживаемой системой охлаждения, включающей интегрированную помпу, крупный теплообменник с вентилятором типоразмера 120 мм, пару резиновых шлангов и отдельные радиатор с вентилятором для охлаждения микросхем памяти и системы питания.

Система водяного охлаждения Asetek спроектирована для максимально эффективного отбора тепла от пары GPU, и для улучшения теплообмена в подошвах, прижатых к обоим чипам, сделаны специальные микроканалы. Вентилятор на теплообменнике работает на автоматически изменяемой частоте оборотов, которая зависит от температуры охлаждающей жидкости. Вентилятор, служащий для охлаждения памяти и системы питания также изменяет свои обороты в зависимости от степени нагрева.

Новая двухчиповая видеокарта компании AMD, несмотря на сложный гибридный кулер, поставляется полностью готовой к установке в систему, нужно просто установить её в слот расширения как обычно и смонтировать теплообменник на корпусе ПК. Но из-за такой массивной системы охлаждения к установке Radeon R9 295X2 в систему есть дополнительные требования и рекомендации.

Корпус ПК должен иметь как минимум одно посадочное место для вентиляторов типоразмера 120 мм. В случае пары видеокарт Radeon R9 295X2 будут нужны два таких места, а если и центральный процессор системы охлаждается аналогичным устройством, то и три. При этом, теплообменник видеокарты желательно устанавливать выше самой видеокарты, для более эффективной циркуляции охлаждающей жидкости, заранее убедившись, что длины трубок кулера в 38 см хватит для подобного монтажа.

Вентилятор размерности 120 мм установлен на радиатор теплообменника так, чтобы прогонять воздух через радиатор, и рекомендуется установить его в корпусе таким образом, чтобы горячий воздух выходил из ПК наружу. Также рекомендуется использование дополнительных вентиляторов в корпусе ПК для охлаждения столь мощной системы с весьма горячим нравом, что совершенно неудивительно.

Оценка производительности

Для довольно достоверной оценки вероятной производительности двухчиповой новинки от AMD достаточно рассмотреть одни только теоретические показатели, по сравнению с одночиповой моделью Radeon R9 290X, так как в высоких разрешениях CrossFire обеспечивает близкую к 100% эффективность.

По сравнению параметров аналогичных двух- и одночиповых топовых моделей компании можно понять, что Radeon R9 295X2 мало чем отличается от пары видеокарт R9 290X, поставленных в CrossFire-связку. Все параметры графических процессоров в составе новинки остались неизменными (не считать же большим приростом скачок частоты в 18 МГц, что составляет менее 2%) по сравнению с одночиповым аналогом. Не было урезано ни количество исполнительных блоков, ни частоты, ни шина памяти. А значит, что и производительность R9 295X2 до двух раз выше, чем у R9 290X.

Мощнейшие одночиповые платы от AMD и NVIDIA проигрывают плате на базе пары GPU от 60 до 85%, и в играх Radeon R9 295X2 также опережает своих соперников, особенно при самых высоких настройках качества и в UltraHD-разрешении. Собственно, двухчиповая плата AMD стала одним из лучших выборов для энтузиастов, играющих в подобных условиях на UltraHD-устройствах отображения. Radeon R9 295X2 обеспечивает такую производительность в большом наборе современных игр, включая самые требовательные:

В то время, когда одночиповые решения не могут обеспечить даже 30 средних FPS, двухчиповая новинка от AMD всегда показывает производительность не ниже этой отметки, а чаще всего - много выше. По сути, она почти вдвое быстрее одночиповых топов в таких условиях.

Графический ускоритель модели Radeon R9 285

Кодовое имя чипа: «Tonga»
Технология производства: 28 нм
5 млрд. транзисторов
Унифицированная архитектура с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др.
Аппаратная поддержка DirectX 12, в том числе шейдерной модели Shader Model 5.0
384-битная шина памяти: шесть контроллеров шириной по 64 бита, с поддержкой памяти GDDR5
Частота ядра до 918 МГц (динамическая)
32 вычислительных блока GCN, включающих 128 SIMD-ядер, состоящих в целом из 2048 ALU для расчётов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64)
128 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов
32 блока ROP с поддержкой режимов полноэкранного сглаживания с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) - 128 отсчетов за такт
Интегрированная поддержка до шести мониторов, подключённых по интерфейсам DVI, HDMI и DisplayPort

Видеокарта AMD Radeon R9 285

Кодовое имя чипа: «Tonga»
Частота ядра: до 918 МГц
Количество универсальных процессоров: 1792
Количество текстурных блоков: 112, блоков блендинга: 32
Эффективная частота памяти: 5500 МГц (4×1375 МГц)
Тип памяти: GDDR5
Шина памяти: 256 бит
Объем памяти: 2 гигабайта
Пропускная способность памяти: 176 гигабайт в сек.
Вычислительная производительность (FP32): 3,3 терафлопс
Теоретическая максимальная скорость закраски: 29,8 гигапикселей в сек.
Теоретическая скорость выборки текстур: 102,8 гигатекселей в сек.
Шина PCI Express 3.0
Разъемы: два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2
Энергопотребление: до 190 Вт
Два 6-контактных разъема питания
Двухслотовый дизайн
Рекомендованная цена для рынка США: $249

Наименование и этого решения AMD в очередной раз обнажило неудачную систему наименований. Так как «круглые» номера были уже все заняты, то видеокарту пришлось назвать некруглой цифрой между 280 и 290, ведь суффикс «X» занят моделью R9 280X, а места для модификации на чипе Tonga нет. Так получилось потому, что при анонсе первоначальной линейки чип Tonga ещё не задумывался, и место в наименованиях для этой модификации не предусмотрели. Кроме этого, ожидается ещё и решение на базе полного видеочипа Tonga XT - вероятно, его назовут R9 285X.

В линейке новинка расположилась между R9 270X и R9 280X - полноценными моделями на базе чипов Tahiti и Pitcairn, да и по скорости она где-то между этими моделями, несмотря на больший цифровой индекс, чем у R9 280X. Судя по теории, Radeon R9 285 должна по производительности быть очень близка к модели Radeon R9 280, да и совсем старой уже Radeon HD 7950 Boost. Рекомендованная цена на Radeon R9 285 на момент анонса соответствовала ценам замещаемой модели AMD и аналогичного решения конкурента из этого же ценового сегмента - GeForce GTX 760, который и является главным соперником для новой модели.

В отличие от Radeon R9 280, новинка имеет GDDR5-память объёмом уже не три гигабайта, а два, так как шина памяти в применяемом чипе была урезана с 384-бит до 256-бит, и на неё можно поставить 1, 2 или 4 ГБ. 1 ГБ - слишком мало, 4 ГБ - слишком дорого, а 2 ГБ в данном случае хорошо подходит для соответствующей цены. Правда, в некоторых случаях этого объёма может быть недостаточно для разрешений выше 1920×1080 пикселей в самых современных и требовательных играх при максимальных настройках качества графики, не говоря уже о мультимониторных системах. Но вряд ли таких пользователей много, и 2 ГБ можно считать идеальным объёмом памяти для видеокарты данного ценового диапазона.

На рынке предлагаются видеокарты от таких партнёров компании, как Sapphire, PowerColor, HIS, ASUS, MSI, XFX, Gigabyte и других. Большинство партнёров компании AMD выпустили собственные варианты с оригинальным дизайном печатных плат и конструкцией систем охлаждения, равно как и решения с более высокой частотой работы графического процессора. Нужно отметить, что референсная видеокарта требует подключения дополнительного питания по двум 6-контактным разъёмам питания, в отличие от 8-контактного и 6-контактного у Radeon R9 280.

Архитектурные и функциональные особенности

Мы уже несколько раз максимально подробно рассказывали об архитектуре Graphics Core Next (GCN) на примере чипов Tahiti , Hawaii и других. Применяемый в Radeon R9 285 графический процессор Tonga основан на последней версии этой архитектуры - GCN 1.2, как и другие современные решения компании. Новый GPU получил все улучшения от Bonaire и Hawaii, связанные с вычислительными способностями, поддержкой некоторых дополнительных возможностей DirectX, технологией AMD TrueAudio, а также усовершенствованной версией AMD PowerTune.

Напомним, что базовым блоком архитектуры является вычислительный блок GCN, из которых собраны все графические процессоры AMD. Этот вычислительный блок имеет выделенное локальное хранилище данных для обмена данными или расширения локального регистрового стека, а также кэш-память первого уровня с возможностью чтения и записи и полноценный текстурный конвейер с блоками выборки и фильтрации, разделен на подразделы, каждый из которых работает над своим потоком команд. Каждый из блоков GCN занимается планированием и распределением работы самостоятельно. Посмотрим, как Tonga (в варианте Radeon R9 285) выглядит:

Итак, модель Radeon R9 285 по характеристикам весьма близка к R9 280, которую, в свою очередь, можно рассматривать как урезанную версию R9 280X. Урезанный чип Tonga имеет 28 вычислительных устройств GCN, дающих в сумме 1792 потоковых вычислительных ядра (у полноценного чипа их 2048, как предполагается). То же самое касается и текстурных блоков, в урезанном Tonga их количество снижено с 128 TMU до 112 TMU, так как каждый блок GCN имеет в своем составе по четыре текстурных блока.

По количеству блоков ROP чип не был урезан, получив такие же 32 исполнительных устройства. А вот контроллеров памяти стало меньше, графический процессор Tonga в виде Radeon R9 285 имеет лишь четыре 64-битных канала памяти, в сумме дающие 256-битную шину памяти, в отличие от 384-бит из шести каналов в решениях на основе Tahiti. Вероятно, это объясняется желанием компании AMD сэкономить.

Рабочие частоты у видеокарты новой модели чуть ниже тех, что предлагались в Radeon HD 7950 Boost и в Radeon R9 280. Точнее, новое решение на графическом процессоре Tonga получило чуть меньшую максимальную частоту, равную 918 МГц (а не 933, как у R9 280), но само по себе это не так уж важно из-за применения улучшенной технологии AMD PowerTune, о которой мы также неоднократно рассказывали в обзорах Bonaire и Hawaii.

Графическим процессором Tonga поддерживается последняя версия PowerTune, обеспечивающая максимально возможную 3D-производительность в рамках определённого потребления энергии. В специальных приложениях с высоким потреблением энергии, этот GPU сбрасывает частоту ниже номинальной, упираясь в предел энергопотребления, а в игровых приложениях обеспечивает высокую рабочую частоту, максимально возможную в текущих условиях для GPU.

Кроме этого, PowerTune также обеспечивает и богатые возможности для разгона графического процессора Tonga. В настройках драйвера пользователь может установить несколько параметров, вроде целевой температуры GPU, относительной частоты вращения вентилятора в устройстве охлаждения, а также максимальный уровень энергопотребления, а всё остальное видеокарта сделает сама, установив максимально возможную частоту и другие параметры (напряжение GPU, частота вращения вентилятора) в изменившихся условиях.

Хотя номинально рабочая частота GPU в Radeon R9 285 не увеличилась, зато частота видеопамяти новинки была повышена с 5 ГГц до 5.5 ГГц, чтобы хоть немного скомпенсировать недостаток в виде всего лишь 256-битной шины памяти. Применение более быстрой GDDR5-памяти при 256-битной шине даёт пропускную способность в 176 ГБ/с, что всё равно заметно ниже, чем 240 ГБ/с у Radeon R9 280.

Графический процессор Tonga получил некоторые архитектурные модификации. Он основан на последнем поколении архитектуры Graphics Core Next и получил обновленный список инструкций (ISA), улучшенную производительность обработки геометрии и тесселяции, более эффективный метод сжатия буфера кадра без потерь, более качественный движок масштабирования изображения (при выводе в неродном разрешении) и новые версии движков кодирования и декодирования видеоданных. Рассмотрим все изменения поподробнее.

AMD заявляет, что в Tonga была улучшена обработка геометрии, как мы видели такое ранее в том же чипе Hawaii. Новый GPU умеет обрабатывать до четырёх примитивов за такт и обеспечивает вдвое-вчетверо большую производительность тесселяции в сложных условиях. Мы обязательно проверим эти данные в следующей части нашего материала, ну а пока что посмотрим на график от AMD:

Графический процессор Tonga получил некоторые изменения в ISA - аналогично чипам Bonaire и Hawaii (только эти три чипа основаны на улучшенной архитектуре GCN), в которых ранее появились новые инструкции, предназначенные для ускорения разнообразных вычислений и обработки медиаданных на GPU, а также возможность обмена данными между SIMD-линиями, улучшенное управление работой вычислительных блоков и распределение задач.

С точки зрения игрока гораздо важнее применение нового, более эффективного метода сжатия буфера кадра без потерь, ведь нужно как-то компенсировать недостаток Radeon R9 285 в виде 256-битной шины памяти по сравнению с 384-битной у решений на базе Tahiti. Подобные методы давно применяются в графических процессорах, когда кадровый буфер хранится в видеопамяти в сжатом виде, а GPU считывает и записывает в него сжатые данные, но именно новый метод компании AMD обеспечивает на 40% более эффективное сжатие, по сравнению с предыдущими GPU, что особенно важно с учётом сравнительно узкой шины памяти у Tonga.

Вполне естественно, что новый видеочип получил полную поддержку технологии обработки звука AMD TrueAudio. Мы также уже не раз рассказывали про неё в наших материалах, посвящённых выходу решений новой линейки компании AMD. С выходом серий Radeon R7 и R9 компания представила миру технологию TrueAudio - программируемый аудиодвижок, поддержка которого была на AMD Radeon R7 260X и R9 290(X), а теперь появилась и в R9 285. Именно чипы Bonaire, Hawaii и Tonga имеют все самые последние нововведения, в том числе и поддержку TrueAudio.

TrueAudio - это встроенный программируемый аудиодвижок в GPU компании AMD, он обеспечивает гарантированную обработку звуковых задач в реальном времени вне зависимости от установленного центрального процессора. Для этого в названные графические процессоры AMD интегрировано несколько DSP-ядер Tensilica HiFi EP Audio DSP, доступ к их возможностям осуществляется при помощи популярных библиотек по обработке звука, разработчики которых могут использовать ресурсы встроенного аудиодвижка при помощи специального TrueAudio API. AMD уже давно и плотно сотрудничает со многими компаниями, известными по своим разработкам в этой сфере: игровыми разработчиками, разработчиками аудио-middleware, аудиоалгоритмов и др., и несколько игр с поддержкой TrueAudio уже вышли.

Новая видеокарта Radeon R9 285 поддерживает и другие технологии компании, о которых мы уже неоднократно писали в соответствующих обзорах . В частности, анонсированное решение обладает поддержкой нового графического API Mantle, который помогает более эффективно использовать аппаратные возможности графических процессоров AMD, так как Mantle не ограничен недостатками имеющихся графических API: OpenGL и DirectX. Для этого используется более «тонкая» программная оболочка между игровым движком и аппаратными ресурсами GPU подобно тому, как это давно делается на игровых консолях.

Среди других изменений компания AMD выделяет высококачественное масштабирование выводимого изображения (scaler), в котором используется продвинутый фильтр с большим количеством выборок: 10 горизонтальных и 6 вертикальных. Новый метод аппаратного масштабирования работает при выводе изображений от и до разрешения 4K (UltraHD) включительно и улучшает качество выводимого в неродном разрешении изображения.

Из совершенно новых возможностей нового чипа Tonga мы можем отметить новые версии блоков обработки видеоданных: Unified Video Decoder (UVD) и Video Coding Engine (VCE). Эти блоки работают в разрешениях до UltraHD (4K) включительно, в этих версиях значительно увеличена производительность декодирования и кодирования видеоданных, а также перекодирования из одного формата в другой.

Так, новый блок UVD поддерживает декодирование видеоданных форматов H.264, VC-1, MPEG4, MPEG2, которые были и в предыдущей версии блока, но теперь к ним добавился ещё и формат MJPEG. Увеличение разрешения видеопотока от FullHD до UltraHD означает вчетверо большую нагрузку при декодировании, и мощностей центрального процессора уже может не хватать. По данным AMD, если при использовании программного декодирования видеоролика в разрешении FullHD загрузка CPU может достигать 20-25%, то для разрешения UltraHD в тех же условиях CPU будет загружен работой уже наполовину.

Чтобы снизить нагрузку на CPU, в состав графического процессора Tonga, на базе которого основана модель Radeon R9 285, включили переработанный блок декодирования UVD с поддержкой полного аппаратного декодирования данных формата H.264 High Profile Level 5.2 в разрешениях до 4K включительно, что даёт значительное снижение ресурсоёмкости при декодировании и проигрывании подобных видеороликов, по сравнению с чисто программным методом:

Также была значительно повышена производительность блока VCE - теперь он обеспечивает скорость кодирования до 12 раз быстрее реального времени для разрешения FullHD. Новый блок VCE поддерживает полностью аппаратное кодирование данных в формате H.264 профилей Baseline и Main, также поддерживается и UltraHD-разрешение. Компания AMD считает, что новинка обеспечивает лучшую в своём классе производительность кодирования формата H.264 по следующим данным внутренних тестов:

При тщательном рассмотрении условий тестирования оказывается, что в тестах использовалось разное программное обеспечение: Cyberlink Media Espresso для AMD и Arcsoft Media Converter 8 для NVIDIA, так как в первом продукте для чипов NVIDIA ещё нет поддержки аппаратного кодирования видео, а в таких условиях результаты на 100% корректными назвать нельзя. Ну хотя бы примерную оценку мы получили - решение AMD по их собственным оценкам получилось на 30-50% быстрее аналога от конкурента.

Осталось добавить лишь немного информации о программе лояльности Never Settle: Space Edition. Мы помним, что в комплект поставки видеокарт AMD уже некоторое время входит возможность бесплатного получения пары-тройки игр в цифровом виде. Эта программа называется Never Settle, и в случае AMD Radeon R9 285 (и других видеокарт компании с этого момента) она была обновлена до Never Settle: Space Edition.

Компания Never Settle: Space Edition стартует сегодня, в день анонса Radeon R9 285, и в неё вошли несколько долгожданных игр, имеющих отношение к космосу и готовящихся к выходу в текущем году. Отныне при покупке любой видеокарты серии AMD Radeon R9 можно будет выбрать из широкого набора игр, включая проекты Alien: Isolation и Star Citizen.

Игра Alien: Isolation вышла 7 октября, и покупатели видеокарт Radeon R9 получили серийный номер для этой игры в день начала продаж. В специальное предложение Star Citizen Mustang Omega Variant Racer входит мультиплеерный модуль «Arena Commander» и «Murray Cup Race Series».

Пользователи видеокарт Radeon R9, купившие их начиная с сегодняшнего дня, получат возможность использования эксклюзивного красно-чёрного скина для гоночного космического корабля под названием Mustang Omega Variant Racer с 1 октября для использования в альфа-версиях проекта, всё ещё находящегося в разработке.

Для того, чтобы получить бесплатные игры после покупки Radeon, нужно выбрать до трёх вариантов в библиотеке, состоящей из 29 игровых проектов. Покупатель видеокарты из линейки Radeon R9, включая и R9 285, входит в Radeon Gold Reward и сможет выбрать до трёх бесплатных игр из 29 проектов. Купившие Radeon R7 260 получают доступ к Silver Reward и выбирают две игры из 28, ну а приобретение Radeon R7 240 и R7 250 порадует наградой Bronze Reward и даст возможность получения одной игры из списка в 18 штук.

Теоретическая оценка производительности

Чтобы сделать краткую предварительную оценку производительности нового решения компании AMD, мы рассмотрим теоретические цифры и собственные результаты тестов компании. Судя по теоретическим цифрам (в таблице есть странность с подсчётом скорости текстурирования - похоже, что для разных видеокарт цифры считались по разной частоте - турбо-частоте в случае новинки и обычной частоте для старых плат), новый Radeon R9 285 должен показывать скорость в играх, близкую к предшественнику в лице R9 280 на базе Tahiti, и отставать от старшей модели R9 280X на 15-20% максимум.

Понятно, что от старшей модели Radeon R9 280X, основанной на базе полноценного чипа Tahiti новинка будет отставать везде, но и Radeon R9 280 может быть быстрее - в случае, если скорость рендеринга будет ограничена пропускной способностью памяти. Которая у единственной пока что видеокарты на базе чипе Tonga ниже из-за менее широкой шины памяти, несмотря на повышенную частоту её работы.

Посмотрим на предварительные показатели производительности новой платы от компании AMD относительно заменяемой модели Radeon R9 280 и решения конкурента с аналогичной ценой в реальных приложениях. Для начала рассмотрим результаты популярного пакета тестов 3DMark и любимый компанией AMD тест Fire Strike в двух наборах настроек: Performance и Extreme.

Цифры бенчмарка показывают позиционирование Radeon R9 285 на рынке относительно других решений. В этом конкретном бенчмарке, по измерениям компании AMD, скорость новой видеокарты Radeon R9 285 оказалась чуть выше производительности Radeon R9 280, что можно объяснить работой GPU на более высокой реальной частоте. Ну и конкурент от NVIDIA по цене явно проигрывает новой плате, уступая ей по скорости рендеринга примерно на четверть.

Не забываем, что это - данные заинтересованной стороны и всего лишь один псевдоигровой тест из синтетического бенчмарка. Посмотрим, что получается у новинки AMD в играх, сравнив её уже только с конкурирующей моделью GeForce GTX 760 в нескольких игровых приложениях, используемых для тестирования в лабораториях компании AMD:

Использовалось разрешение 2560x1440 и такие игровые настройки, чтобы показать новинку с лучшей стороны частота кадров оставалась выше отметки в 30 FPS. В этом сравнении компании AMD их собственное решение Radeon R9 285 также обеспечивает большую производительность, по сравнению с конкурентом, причём сразу во всём наборе приложений.

Дополнительно приводятся данные и других измерений. Например, в игре Battlefield 4 при разрешении 2560x1440 и высоких (High) настройках, Radeon R9 285 оказался на 15% быстрее, чем GeForce GTX 760. В игре Crysis 3 при разрешении 2560x1440 и Very High игровых настройках новинка AMD на 13% быстрее, а в Bioshock Infinite при том же разрешении и Ultra-настройках - на 15% быстрее, по сравнению с GeForce GTX 760.

В общем, сплошная отрада для нового члена семейства Radeon R9. А что получится в вычислительных применениях? Тут вопросов даже ещё меньше, так как платы Radeon были всегда быстрее сопоставимых по цене GeForce в подобных применениях, особенно если тщательно подобрать выгодные тестовые приложения.

Судя по диаграмме, новая модель Radeon R9 285 выигрывает у GeForce GTX 760 в GPGPU-приложениях, использующих OpenCL, с ещё более явным преимуществом. Да в общем, если верить цифрам AMD, то Radeon R9 285 должна успешно заменить на рынке и так привлекательную по соотношению цены и производительности видеокарту модели Radeon R9 280. Новинка должна немного превосходить по скорости модель на базе чипа Tahiti, и уж тем более будет быстрее сравнимой по цене NVIDIA GeForce GTX 760 практически во всех применениях.

Новая модель Radeon R9 285 хоть и не привносит ничего сверхнового и сверхинтересного, но является достаточно сильным решением в своем ценовом классе. Новинка чуть быстрее модели Radeon R9 280 и предлагается по той же цене. Кроме этого, графический процессор Tonga отличается от Tahiti несколькими улучшениями, основными из которых является ускоренная обработка геометрии, поддержка нескольких новых технологий и переработанные блоки работы с видеоданными - в этих областях новый среднеценовой чип AMD превосходит даже топовый Hawaii.