AMD бьет первой. Тестирование видеокарты PowerColor Radeon HD 5870
Раз в полтора-два года лбами сталкиваются два гиганта – AMD и NVIDIA. Последний раз мы судили их, когда вышли GeForce GTX 2x0 и Radeon HD 4xx0, – и признали ничью. Но сегодня AMD вновь наносит удар: на рынке появилась Radeon HD 5870. Образцы новой видеокарты в России можно пересчитать по пальцам, но нам удалось раздобыть предпродажный вариант PowerColor Radeon HD 5870 – в полной комплектации и со свежими драйверами. Мы сравнили новинку с Radeon HD 4870 X2 и GeForce GTX 295 – и вот что получили.
Шуршим упаковкой
Radeon HD 5870 длиннее Radeon HD 4870 Х2 на пару сантиметров – это видно даже невооруженным глазом. Виновата система охлаждения: она осталась прежней – привычная турбина забирает воздух из корпуса, прогоняет его через всю карту и выбрасывает за пределы компьютера, – но металлический кожух кулера не просто закрывает всю поверхность платы, а немного выступает за ее пределы, добавляя лишние сантиметры.
В то же время отверстие для выброса горячего воздуха уменьшилось в два раза из-за того, что появились дополнительные выходы на мониторы. Radeon HD 5870 оснащена двумя DVI, одним DisplayPort и одним HDMI – всего можно подключить до трех дисплеев. Их поддерживает технология ATI Eyefinity – и сегодня это единственный способ поиграть на трех экранах разом. В пике видеокарта способна обеспечить разрешение 8192х8192 – это больше, чем могут выдать три 30-дюймовых монитора.
Драйверы для HDMI-выхода AMD обещает в скором времени обновить. Сегодня ни одна видеокарта (и даже аудиоплата!) не может выводить звук с лицензионных Blu-ray на домашние кинотеатры: на Blu-ray и звук, и видео защищены от копирования. Договориться с производителями плееров пока никто не может, но AMD собирается.
Еще на карте есть два разъема для организации CrossFire и пара питающих шестипиновых контактов. Чуда, кстати, не произошло: новый флагман AMD потребляет огромное количество энергии – 188 Вт. Даже больше, чем Radeon HD 4890, которая под нагрузкой требовала от 150 до 180 Вт. Зато в режиме 2D новая карточка снижает аппетит до 27 Вт, что по сравнению с 90 Вт у Radeon HD 4890 очень неплохо.
Парад технологий
К выпуску Radeon HD 5870 в AMD готовились заранее. Так, для нового графического процессора RV870, также известного как Cypress, подготовили 40-нм техпроцесс и даже обкатали его на чипах RV740 для плат Radeon HD 4770 – в результате сегодня AMD получает приличный процент годных к работе кристаллов.
Несмотря на продвинутый техпроцесс, физические размеры графического процессора подросли. Площадь чипа увеличилась с 263 мм2 у RV770 до 334 мм2. Объясняется это просто: если в прошлом кристалле было 0,959 млрд транзисторов, то в Cypress установили 2,15 млрд. Сегодня это абсолютный рекорд, даже NVIDIA GT200 на своих 576 мм2 умещает всего 1,4 млрд транзисторов.
Дальше цифры только растут. Количество SIMD-массивов увеличили с 10 до 20 штук, выдали каждому из них по 16 потоковых процессоров, оснащенных 5 ядрами, – и получили 1600 потоковых ядер. Итак, Cypress, работающий на частоте 850 МГц, в идеальных условиях обеспечивает вычислительную мощность до 2,72 терафлопс. Кроме того, с удвоением количества SIMD удвоилось и число текстурных блоков – теперь их 80. Сюда же запишем и двойной набор блоков растеризации, отвечающих за заполнение картинки пикселями, – в Radeon HD 5870 их 32 штуки.
Пропускная способность тоже увеличилась – до 153,6 Гбит/с (могло быть и больше, но старая 256-битная шина накладывает свои ограничения). AMD продолжила выпускать платы с GDDR 5 и установили на видеокарту 1 Гб памяти, добавив ей 1200 МГц скорости. Еще Cypress получил блоки для работы с тесселяцией, одним из главных нововведений DirectX 11. А вот блоки, отвечающие за интерполяцию, исчезли – теперь этим будут заниматься потоковые процессоры. Правда, AMD так и не смогла научить Radeon HD 5870 обрабатывать больше одного треугольника за проход, а это главное ограничение всех видеокарт, в которое и упирается производительность.
Великий и ужасный
Производительность Radeon HD 5870 мы, конечно, оценивали по старым бенчмаркам, оставшимся от игр, выпущенных под DirectX 9 и 10. Однако не рассказать о DirectX 11, слухи о котором ходят с самого анонса Windows 7, нельзя.
Предполагалось, что Microsoft запустит Windows 7 и DirectX 11 одновременно. Но компания помнит старые промахи: DX11 появится только через несколько месяцев, и менять ОС не придется – API будет работать и с Windows Vista.
Чем же хорош DirectX 11? Под него проще программировать: «Майкрософт» упростила сам язык API. Кроме того, DX11 потянут даже видеокарты среднего уровня, поэтому не придется собирать две версии под разные API, как раньше. Например, у Devil May Cry 4 была отдельная версия для DX9 и отдельная – для DX10. Но главное – это, конечно, тесселяция, которая облегчит просчет многополигональных объектов.
Игры год от года становятся все сложнее и детализированнее. Улучшаются текстуры и освещение, увеличивается количество полигонов, но вместе с тем растут и затраты на разработку, а производительности средних компьютеров не хватает, чтобы просчитать всю эту красоту. Хуже всех приходится видеопамяти – ей не хватает пропускной способности. Тесселяция облегчит видеопамяти жизнь.
Задумка следующая. Вместо того, чтобы делать сложную детализированную модель весом в несколько мегабайт, разработчики создают легкий низкополигональный объект и загружают его в память видеокарты. Оттуда объект поступает на специальные блоки тесселяции, которые самостоятельно по определенным алгоритмам досчитывают модель и накачивают ее полигонами – в итоге память разгружается, ведь ей больше не нужно хранить лишнюю информацию.
Кроме того, тесселяция решит проблему с уровнем детализации. Представьте, что в игре вы находитесь в лесу. На коре деревьев видны червоточины, листья колышутся на ветру, по веткам прыгают белки. Но вот вы выходите в поле. Лес остается далеко позади, белки давно пропали из виду. Игра знает это и, чтобы сэкономить ресурсы видеокарты, подменяет высокополигональные модели деревьев более простыми – вы ведь уже отошли на приличное расстояние и явно не будете рассматривать червоточинки. Казалось бы, здорово! Но, во-первых, разработчикам приходится создавать и хранить сразу несколько версий одного объекта. Во-вторых, если медленно удаляться от леса и смотреть в это время на деревья, момент подмены легко заметить.
DirectX 11 справится и с этим. Теперь девелоперы смогут загружать самую простую модель, а ее масштабированием будет заниматься видеокарта, плавно снижая или повышая детализацию. Плюс к этому она сама будет изменять освещение и накладывать текстуры на модель, что, опять же, избавит художников от лишней работы.
Интересно, что тесселяция появилась еще в 2001 году – первой технологию представила ATI, потом подтянулась и NVIDIA. Но так как реализация технологии у компаний различались, то и сам метод особой популярности не приобрел, ведь разработчикам приходилось писать код под две линейки видеокарт сразу – с выходом DX11 процесс унифицируют. Поддерживать тесселяцию, кстати, должны будут и все порты с Xbox 360, где ее используют с самого выхода консоли.
Еще один процессор
Еще одна инновация DX11 – Compute Shader, своеобразный вариант NVIDIA CUDA. Технология CUDA, если помните, научила видеокарты брать на себя часть задач центрального процессора: кодировать видео, заниматься расчетами в математических программах и т.д. Подобное решение есть и у AMD – называется Brook+, – но продвигается не так интенсивно. Естественно, «Майкрософт» предложила свой вариант использования GPU для общих вычислений – и первая его реализация появилась как раз в DX11.
Compute Shader ориентируется в первую очередь на игры: планируется, что он свалит на плечи видеокарты расчеты физики или искусственного интеллекта, займется постобработкой – например, будет на финальном этапе накладывать эффекты HDR. А так как NVIDIA вместе с Intel активно продвигают использование слабых видеокарт именно для расчетов физики, Compute Shader может прийтись к месту.
Потоки информации
Последнее нововведение DX11 – параллельные потоки. Как это ни странно, но разработчики игр так и не научились загружать четырехъядерные Core i7 на полную катушку. Обычно основной поток данных ложится на одно ядро, а остальные занимаются «мелочевкой» вроде звука или физики. В DX11 появится функция, которая позволит загрузить одно ядро расчетом результатов рендеринга, другое – HDR, третье – работой с драйверами и т.д. Что интересно, эту функцию собираются подключить и к старым DX10 и DX10.1 – после патчей некоторые игры заработают значительно быстрее.
Также в DX11 есть множество более мелких функций. API научили более эффективно сжимать текстуры; добавили поддержку HDR, LDR и Shader Model 5.0 – с ними вода в играх станет еще красивее.
Тестовый стенд
Для тестирования Radeon HD 5870 мы собрали очень мощный компьютер. В его основу легла материнская плата от Foxconn на базе чипсета Intel X58. Ее мы оснастили процессором Core i7 920, разогнанным с 2,67 до 3,2 ГГц. На охлаждение процессора поставили Cooler Master Hyper N620 и добавили три планки оверклокерской памяти Kingston HyperX DDR3-1600 общим объемом 6 Гб. У нас открытый стенд, поэтому проблем с установкой длинной PowerColor Radeon HD 5870 не возникло: потребовалось только вставить ее в PCIe x16 и подсоединить пару шестипиновых кабелей питания. Работало все это под управлением 64-битной Windows Vista Ultimate.
Новинка сравнивалась с AMD Radeon HD 4870 X2 и NVIDIA GeForce GTX 295. К сожалению, новую видеокарту опознали не все бенчмарки и нам пришлось отказаться от 3DMark Vantage в пользу менее принципиального 3DMark06 (синтетические тесты мы прогоняли в стандартном режиме, установленном разработчиками). А к играм – их у нас было четыре: Crysis, Resident Evil 5, Call of Juarez: Bound in Blood, Devil May Cry 4 – мы подошли с особой ответственностью. Мы отказались от прогона в режимах без сглаживания и фильтрации, разрешений ниже, и самым простым вариантом установили 1680х1050, AF x16, AA x4.
Работаем
Перед тем как мы перейдем к разбору результатов тестов, расскажем о наших впечатлениях от работы с Radeon HD 5870. Первое, что мы заметили, так это тишина при запуске системы. Если раньше все AMD-видеокарты при включении компьютера вовсю раскручивали вентиляторы и снижали обороты только после загрузки Windows, то Radeon HD 5870 работает бесшумно.
А вот ATI Catalyst Control Center остался прежним. Перед нами одно главное окно, а все опции убраны в два выпадающих списка. Первый – это настройки графики и монитора, в которых, в сущности, ничего не изменилось. Второй список, Hydra, появился не так давно. Здесь можно настроить сразу несколько рабочих столов и привязать каждую программу к определенному месту на экране.
Напоследок отметим, что мы установили финальную версию драйверов (на тот момент – 8.66 RC6) и никаких проблем во время тестов не возникло.
На сладкое
Наконец мы подошли к самому интересному – тестам производительности. Первым мы запустили Crysis, поставив сразу 1920х1080 с AFx16 и AAx8, – и игра без тормозов прошла тестовый уровень с показателем 50 кадров в секунду. А при таких настройках это, без сомнения, рекорд. Остальные тесты только подтвердили однозначное лидерство Radeon HD 5870.
Наиболее полно карточка раскрывается на новых играх: в Call of Juarez: Bound in Blood наша Radeon HD 5870 обогнала GTX 295 на 11 кадров. А ведь это – внимание! – на 35% быстрее двух GeForce GTX 285! В других играх прирост скорости был примерно такой же – 10-15%. Не репрезентативен только тест Devil May Cry 4: версия под DX10 отказалась работать с Radeon HD 4870 X2 и GeForce GTX 295, и на этих карточках пришлось запустить версию под DX9 – вот и кадров они набрали существенно больше.
Рано радоваться?
AMD, конечно, сделала огромный шаг вперед. Radeon HD 5870 можно сравнивать с Radeon HD 4870 X2 – карты обладают практически одинаковыми характеристиками, но при этом HD 5870 выдает куда более высокие результаты. Конечно, двойного прироста производительности не произошло, но Radeon HD 5870 – первое одночиповое решение, на котором Crysis работает без тормозов, и это говорит о многом.
Кроме того, AMD ведет грамотную ценовую политику. Официальная цена топовой видеокарты – $400 (около 12 000 руб.). Конечно, у нас эту цифру поднимут до 14 000-15 000 руб., но только на первое время. Вспомните, что флагманы от NVIDIA стоили в начале продаж никак не меньше 18 000 руб.
Однако победу AMD нельзя назвать однозначной. Новое поколение Radeon HD 5хх0 вышло слишком рано – с появления прошлой серии, Radeon HD 4xx0, прошло меньше полутора лет. Куда торопится AMD – понятно: она старается закрепиться на рынке видеокарт нового поколения, ведь очень скоро ей придется принять удар NVIDIA, которая вовсю готовится к запуску GT300 и обкатывает новый техпроцесс на GeForce GT 220 и 210.
Скорее всего, к выходу GT300 компания AMD подготовит Radeon HD 5870 X2, которая должна будет удержать лидерство в производительности. Плюс к выходу GT300 у AMD будет налаженное производство видеокарт и стабильные драйверы, в то время как NVIDIA еще долго придется бороться с мелкими ошибками. К тому же AMD постарается обосноваться в среднем и низком ценовом сегменте: совсем скоро в продажу должны поступить Radeon HD 5850 и HD 5770. В общем, начало года будет жарким, – а в конце этого года видеокарты быстрее PowerColor Radeon HD 5870 просто не найти.
P.S. Нами была протестирована предпродажная версия Radeon HD 5870, которая уже сегодня появилась в магазинах. Во время тестов «Железный Цех» использовал последнюю версию драйверов 8.66 RC6, предоставленную нам компанией производителем. По сравнению с бета-версией месячной давности в данном релизе исправлено огромное количество ошибок. В связи с этим результаты наших тестов могут сильно отличаться от того, что вы можете найти в других источниках информации.
Таблица 1
Технические характеристики
PowerColor Radeon HD 5870 Radeon HD 4870 X2 GeForce GTX 295
Ядро RV870, Cypress RV780 GT200b
Количество транзисторов 2,15 млрд 2x 0,956 млрд 2x 1,4 млрд
Техпроцесс 40-нм 55-нм 55-нм
Количество потоковых процессоров 1600 2х 800 2х 240
Частота графического ядра 850 МГц 750 МГц 576 МГц
Частота потоковых процессоров 850 МГц 750 МГц 1242 МГц
Тип, объем памяти GDDR5, 1 Гб GDDR5, 2x 1 Гб GDDR3, 1792 Мб
Частота памяти 4800 МГц 3600 МГц 1998 МГц
Шина данных 256 бит 256 бит 448 бит
Количество текстурных блоков 80 2х 40 2х 80
Количество блоков растеризации 32 2х 16 2х 28
Интерфейс PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16 PCIe 2.0 x16
Цена (на октябрь 2009 года) от 12 000 рублей от 15 000 рублей от 14 500 рублей
Таблица 2
Синтетические тесты
3DMark06
SM2.0
SM3.0
CPU
Overall
PowerColor Radeon HD 5870
6678
8362
4766
17300
Radeon HD 4870 X2
6546
8290
4752
17106
GeForce GTX 295
6521
9063
4763
17784
Таблица 3
Игровые тесты
Crysis 1.2.1
PowerColor Radeon HD 5870 Radeon HD 4870 X2 GeForce GTX 295
High, 1680x1050, AA x4, AF x16 50 40,01 51,34
High, 1920x1080, AA x4, AF x16 45,87 35,52 45,02
High, 1680x1050, AA x8, AF x16 54,86 42,25 49
High, 1920x1080, AA x8, AF x16 47,8 37,69 44,34
Devil May Cry 4 (SC2)
1680x1050, AA x4, AF x16 148,06 184,1 197,9
1680x1050, AA x8, AF x16 140,46 173,59 165,13
Call of Juarez: Bound in Blood
1680x1050, AA x4, AF x16 72 65,5 44,3
1920x1080, AA x4, AF x16 67,1 20 60,1
1680x1050, AA x8, AF x16 70,3 39,9 53,1
1920x1080, AA x8, AF x16 65,7 22,1 54,3
Resident Evil 5
1680x1050, AA x4, AF x16 101,8 96,3 93,5
1920x1080, AA x4, AF x16 98,2 95,2 91,8
1680x1050, AA x8, AF x16 96,2 96 93,9
1920x1080, AA x8, AF x16 95,5 95,1 90,6
[[BREAK]] Что в лоб, что по лбу
С выходом нового поколения видеокарт компания AMD меняет маркировку своих графических процессоров: теперь никаких игр с цифрами, только имена собственные. Серия называется Evergreen («Вечнозеленые»), и в нее входят процессоры Cypress («Кипарис»), Juniper («Можжевельник»), Redwood («Секвойя»), Cedar («Кедр») и Hemlock («Тсуга» — это американское хвойное дерево).
Итак, самый быстрый процессор, который ставят на Radeon HD 5870 и HD 5850, — Cypress. Juniper чуть послабее, на нем будут делать платы средней ценовой категории (около 7500 руб.) — это Radeon HD 5770 и HD 5750. Они тоже будут поддерживать Eyefinity и DX11, но при этом лишатся части вычислительной мощности: получат всего 1120 потоковых процессоров, 56 текстурных блоков и 128-битную шину памяти.
В 2010 году деление продолжится. Так, Juniper разделится на Redwood и Cedar, которые планируется перевести на 32-нм техпроцесс. Redwood будет работать на карточках серии Radeon HD 5600 (около 4500 руб.), Cedar — на Radeon HD 5500 (3000 руб.). Также нам должны представить Hemlock, который, предположительно, установят на Radeon HD 5870 X2.
Radeon HD 5850
Не каждый может позволить себе топовую видеокарту: Radeon HD 5870 всем хороша, но при цене от 12 000 рублей — дорогое удовольствие. К счастью, у AMD есть более приемлемое решение — Radeon HD 5850 за 7500 руб. В основе HD 5850 все тот же Cypress, потерявший в производительности совсем немного: два SIMD-процессора и 125 МГц в скорости кристалла; скорость работы памяти упала до 2 ГГц. Зато электроэнергии плата потребляет чуть меньше — 160 Вт. К сожалению, мы не успели получить на тесты рабочий образец этой видеокарты, но, по некоторым данным, она должна обогнать GeForce GTX 285.
Что готовит нам NVIDIA
В начале 2010 года Radeon HD 5870 получит мощного конкурента — видеокарты NVIDIA на новой архитектуре Fermi , названной так в честь лауреата Нобелевской премии итальянского физика Энрико Ферми. Неофициально NVIDIA Fermi называют GT300, но нам подтвердили в NVIDIA, что это не финальная маркировка.
Про новую линейку видеокарт от NVIDIA известно совсем немного. Fermi — это новая платформа, которая изначально создавалась для вычислений, а не только для обработки графики. Как и Radeon HD 5870, GT300 будет создаваться по 40-нм техпроцессу, но транзисторов у него будет почти в полтора раза больше — 3 млрд. В топовом варианте также будет 512 потоковых процессоров (в Fermi их называют CUDA Cores — ядра оптимизированы для расчетов GPGPU). Потоковые процессоры объединят в кластеры по 32 штуки в каждом (в GT200 их было по 8 процессоров). Каждый из массивов будет оснащен своей кэш-памятью, и использоваться она будет не только для хранения текстур, но и для информации общего назначения. Работа с кэш-памятью вообще сильно переработана: в NVIDIA предполагают, что предполагают, что многоуровневый кэш позволит в несколько раз увеличить эффективность вычислений.
Кроме того, NVIDIA наконец переведет свои видеокарты на GDDR5 — для этого GT300 научили понимать 64-разрядную адресацию. GDDR5 сможет работать с объемами до 6 Гб на частоте в 4000 МГц. Конечно, реализовано это будет не скоро, первые GT300 появятся всего с 1,5 Гб GDDR5 на борту, но перспектива все равно впечатляет.
Разумеется, GT300 дружит с DX11 и будет продолжать поддерживать все фирменные технологии NVIDIA — аппаратное ускорение физики, создание стереоскопических эффектов, Ray tracing и т.д.
К сожалению, эти крохи информации — все, что известно на сегодня о GT300. NVIDIA даже не разглашает сведения о скорости работы в играх. Но зато внимание к GT300 она привлекла будь здоров: только подумайте, даже производители суперкомпьютеров поговаривают, что с Fermi можно добиться куда более высокой скорости работы, чем обеспечивают сегодняшние вычислительные центры.
Новейшая история
После грандиозного успеха GeForce 8800 GTX NVIDIA немного промахнулась с маркетинговой политикой и устроила дикую неразбериху на рынке видеокарт. Для начала она выпустила серию GeForce 9800 , которая, по сути, была просто чуть обновленной версией предыдущего поколения. Успешно продав запасы старых кристаллов, буквально через несколько месяцев калифорнийцы представили полноценное новое поколение с флагманом GeForce GTX 280. Карточка получилась на удивление мощная, и NVIDIA, не ожидая подвоха от конкурентов, взвинтила цены до запредельного уровня.
AMD в тот момент была, мягко говоря, не в лучшем положении. Серия Radeon HD 38х0 не отличалась высокой производительностью и продавалась только в среднем ценовом сегменте. Radeon HD 3870 Х2 тоже звезд с неба не хватала, ничего особенного от AMD не ждали. И тут, сразу после выхода GTX 280, AMD выпустила Radeon HD 4870. И пусть это были не самые быстрые видеокарты в мире, зато продавались они по очень привлекательной цене. По скорости Radeon HD 4870 на 25-30% отставала от топовой GTX 280, но стоила чуть ли не в полтора раза дешевле — и это притом, что лишняя производительность GTX 280 в играх на тот момент особенно и не требовалась. Нетрудно догадаться, что Radeon HD 4870 были нарасхват.
Такой удар NVIDIA пережила с трудом. В кратчайшие сроки она сбросила цены на свои флагманы и опять промахнулась — вышла Radeon HD 4870 Х2, которая тут же отобрала у GTX 280 звание самой быстрой видеокарты в мире. Конечно, потом появилась GeForce GTX 295 и NVIDIA вздохнула свободнее, но факт остается фактом — однажды перехватив лидерство у NVIDIA, AMD уже не остановится.