Компьютеры
13 июня 2013, 17:59

Тестируем AMD Bonaire на примере ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC и MSI Radeon HD 7790 OC

AMD еще в прошлом году анонсировала и выпустила на рынок видеокарты семейства Southern Islands с новой архитектурой GCN. Однако с самого начала между Radeon HD 7770 и Radeon HD 7850 не было связующего звена — разница в цене между этими устройствами была достаточной для промежуточного решения, что создавало неполноценную сегментацию рынка, а по факту — еще одно вакантное место. Этой весной AMD решила исправить такое положение. Встречайте: Bonaire.

Вступление

AMD еще в прошлом году анонсировала и выпустила на рынок видеокарты семейства Southern Islands с новой архитектурой GCN — три чипа, направленные на разные ценовые категории рынка графических ускорителей. Высокопроизводительный сектор был представлен картами Radeon HD 7950 и Radeon HD 7970 на основе чипа Tahiti, средний сегмент был занят графическим процессором Pitcairn и видеокартами Radeon HD 7850 и Radeon HD 7870; а рынок решений начального уровня охватывал ГП Cape Verde с графическими устройствами Radeon HD 7750 и Radeon HD 7770. Старшие адаптеры из этого семейства интересны преимущественно небольшой аудитории покупателей, младшие, в свою очередь, не предоставляет необходимой производительности в играх. Поэтому основным спросом пользуются графические ускорители в ценовом диапазоне 5000 — 6000 рублей, которые, в принципе, позволяют играть во все современные игры. С самого начала заполнения рынка видеоускорителями семейства Southern Islands между HD 7770 и HD 7850 не было связующего звена — разница в цене между этими девайсами была достаточной для промежуточного решения. Этой весной AMD решила исправить такое положение дел в ценовой категории 5000 — 6000р, встречайте: Bonaire, или потерянное звено.

Найденное звено — HD 7790

Найденное звено — HD 7790

Немного о GCN и Bonaire

Долгое время AMD базировала свои графические ускорители на основе VLIW-5 архитектуры, 6000-ая серия Radeon перешла на архитектуру VLIW-4, как наиболее эффективную по сравнению с VLIW-5. Но и VLIW-4 архитектура, как оказалось, недостаточно хорошо подходила для удовлетворения потребности рынка в многопоточных неграфических вычислениях — ответом на спрос к этой нестандартной задачей явилась новая архитектура под названием Graphics Core Next или просто GCN.

Основой новой архитектуры, как мы знаем, являются блоки GCN, и их количество и определяет как производительность, так и позиционирование устройства на рынке.

Тот самый блок GCN

Тот самый блок GCN

GCN-блок содержит в себе персональный планировщик, кэш первого уровня, локальное хранилище данных, 16 текстурных блоков, скалярный блок, четыре векторных блока с шестнадцатью потоковыми процессорами и четырьмя 64-килобайтными массивами регистров, а также четыре блока наложения текстур TMU. И таких GCN-блоков в GPU может быть до 32 штук. Новый графический процессор содержит в себе общий кэш второго уровня объемом до 768 килобайт, блоки растеризации ROP, и до шести 64-битных каналов памяти GDDR5. Подобная блочная структура чипа позволила не только гибко изменять количество тех или иных блоков, подгоняя чип для какой-либо ценовой категории, но и дала возможность существенно поднять производительность в неграфических вычислениях.

Чем же различаются GPU разных ценовых категорий, если принципиальных различий в архитектуре между бюджетными и дорогими решениями нет? Производительность и цена ГП определяется количеством блоков GCN и ROP, шириной шины памяти.

Архитектура Radeon HD 7790

Давайте посмотрим, к каким видеокартам ближе наш Radeon HD 7790, а для этого «создадим» виртуальный 7790, который будет находиться ровно посередине между моделями HD 7770 и HD 7850 по своим характеристикам. Отметим красным те характеристики, которые выше середины 7770 — 7850, синим — ниже.

 HD 7770Середина 7770/7850HD 7790HD 7850
Кодовое названиеCape VerdeBonairePitcairn
GCN-блоки, шт.10131416
Потоковые процессоры, шт.6408328961024
Частота чипа, МГц10009501000900
TMU, шт.40525664
ROP, шт.16241632
Блоки операций растеризации z-буфера, шт.649664128
Пиксельная скорость заполнения, ГПик/с16221628
Текстурная скорость заполнения, ГТек/с4047,55655
Шина памяти, бит128192128256
Частота памяти, МГц1125116215001200
Пропускная способность памяти, Гб/с72112,896153,6
Суммарный объем L1-кэша, Кб160208224256
Суммарная ПС L1-кэша, Гб/с~596727~834~858
Объем L2-кэша, Кб512512512512
Теоретическая производительность, терафлопс (одинарная точность)1,281,521,791,76
Теоретическая производительность, гигафлопс (двойная точность)8095112110
Количество транзисторов, млн. шт.1500215020802800
Площадь кристалла, мм2123168160212
TDP, Вт8010585130

Из таблицы видно, что между Cape Verde и Pitcairn достаточно большая разница в характеристиках — начиная от количества блоков GCN, заканчивая ROP и шиной памяти. А чип Bonaire вписывается между ними как влитой. Стоит заметить, что Bonaire всё-таки новый кристалл, а не «обрезанный» HD 7850 путем программного отключения функциональных блоков. Судя по характеристикам, HD 7790 оказался ближе к HD 7850, нежели чем к HD 7770. Исключения составили лишь шина памяти, ROP, блоки операций растеризации z-буфера — эти характеристики остались на уровне HD 7770. Тем не менее, у Radeon HD 7850 частота работы чипа ниже на 100 МГц, чем у героя нашего тестирования. Несмотря на всё это, TDP остался практически на одном и том же уровне, что и у HD 7770.

Теперь познакомимся с двумя видеокартами HD 7790 — MSI Radeon HD 7790 OC и ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II.

MSI Radeon HD 7790 OC

Графический ускоритель упакован в скромную коробку сине-белой палитры. Коробка украшена всеми «современными» надписями — PCI-E 3.0, DirectX 11, GDDR5. Небольшой значок «OC edition» говорит покупателю, что данное устройство имеет заводской разгон. Также на коробке присутствует надпись «Afterburner» — это фирменная утилита от MSI для мониторинга и разгона графических карт.

Коробка с видеокартой MSI Radeon HD 7790 OC

Комплектация оставляет желать лучшего — 6-pin переходник питания, DVI-D-Sub переходник, диск с драйверами и утилитами, и руководство пользователя. Впрочем, данная ценовая категория редко удивляет какими-то разносолами в коробке.

Комплектация MSI Radeon HD 7790 OC

Сама видеокарта достаточно компактная и не займет много места в вашем системном блоке — она меньше как старшей HD 7850, так и младшей HD 7770.

MSI Radeon HD 7790 OC

Графический адаптер от MSI c собственной системой охлаждения займет два слота расширения. Стоит отметить, что Radeon HD 7790 хватает всего одного 6-pin коннектора питания.

Видеокарта MSI Radeon HD 7790 OC, вид сбоку

Видеокарта MSI Radeon HD 7790 OC, вид сзади

Система охлаждения состоит из двух медных тепловых трубок диаметром шесть миллиметров и алюминиевого никелированного небольшого радиатора, обдуваемого одним 94-миллиметровым вентилятором.

Система охлаждения MSI Radeon HD 7790 OC

Основание радиатора алюминиевое, полировка оставляет желать лучшего. По отпечатку чипа на термопасте видно, что поверхность ровная, прижим равномерный. Тепловые трубки запрессованы в алюминиевое основание. В системе охлаждения используется технология прямого контакта тепловых трубок с кристаллом.

Радиатор MSI Radeon HD 7790 OC

Если снять кулер с видеокарты, то мы увидим еще один небольшой радиатор, закрывающий мосфеты (Мосфеты (MOSFETS) — от английского metal–oxide–semiconductor field-effect transistor этонаиболее часто встречающийся тип полевых транзисторов) в цепях питания. В системе питания карты используется пять фаз для ГП и одна фаза для памяти, а также твердотельные конденсаторы.

Печатная плата видеокарты MSI Radeon HD 7790 OC

Графический процессор не имеет ни защитной металлической крышки, ни защитной рамки — при неаккуратном монтаже/демонтаже СО можно повредить его. Кремниевое сердце графического ускорителя произведено на Тайване.

«Кремниевое сердце» HD 7790 OC

На печатной плате распаяно всего четыре модуля памяти Hynix H5GQ2H24AFR c интерфейсом POD15. Микросхемы памяти ничем не охлаждаются.

Память видеокарты — Hynix H5GQ2H24AFR

На оборотной стороне печатной платы нет модулей памяти, обусловлено это всего одним гигабайтом памяти у видеокарты. Присутствует разъем CrossFireX, служащий для подключения второго графического адаптера и организации CrossFire-тандема.

Оборотная сторона печатной платы MSI Radeon HD 7790 OC

Видеокарта имеет четыре выхода для подключения монитора (2хDVI, HDCP, HDMI). Стоит заметить, что выходы DVI различаются — нижний выход это DVI-I для аналоговой и цифровой передачи, а верхний — DVI-D для цифровой передачи.

Задняя панель видеокарты MSI Radeon HD 7790 OC

Поскольку эта видеокарта имеет логотип «OC edition», то следует ожидать небольшого заводского разгона — так и есть, разгон чипа составляет 50 МГц относительно эталонных частот; память же не подверглась заводскому оверклокингу. Итоговые частоты GPU и памяти — 1050 МГц и 1500 МГц соответственно. Объем памяти составляет один гигабайт, что может оказаться недостаточным в некоторых играх.

Характеристики графического адаптера MSI HD 7790

ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Графический акселератор упакован в достаточно стильную коробку с тремя нарисованными разрезами. На коробке присутствуют стандартные надписи — GDDR5, Windows 8, которыми никого не удивишь. Также имеется скромная надпись "OC edition", которая, как мы знаем, говорит покупателю о наличии заводского разгона.

Коробка графического адаптера ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Комплектация, как и у MSI Radeon HD 7790 OC, скудная, но, тем не менее, отличается от нее: DVI-D-Sub переходник, гибкий мостик CrossFireX, диск с программным обеспечением и документация.

Комплект поставки видеокарты ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Графический адаптер от ASUS заметно длиннее MSI Radeon HD 7790 OC — система охлаждения выступает на несколько сантиметров за границы печатной платы устройства. Общая длина адаптера 220 миллиметров, в то время как у MSI всего 192.

ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Компания ASUS оснастила свою видеокарту системой охлаждения собственной разработки. С таким кулером видеоадаптер занимает два слота расширения.

Видеокарта ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC, вид сбоку

3D-акселератор питается от 6-pin разъема, расположение которого не самое удачное — при нижнем расположении блока питания провод будет описывать «лишнюю» дугу, огибая СО акселератора.

Видеокарта ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC, вид сзади

В системе охлаждения используются две медные никелированные тепловые трубки диаметром восемь миллиметров и алюминиевый никелированный радиатор, который продувают два 75-миллиметровых кулера.

Система охлаждения

Для отвода тепла от чипа применена технология прямого контакта тепловых трубок с кристаллом. Основание радиатора — алюминиевое. Полировка, можно сказать, отсутствует. Тепловые трубки впрессованы как в ребра радиатора, так и в его основание, другими словами, монтаж без пайки. Отпечаток на термопасте не идеальный — в середине сверху либо неровная поверхность радиатора, либо неравномерный прижим.

Радиатор

После снятия СО становится ясно, что никаких дополнительных радиаторов нет. Цепь питания, в отличие от MSI, ничем не охлаждается, что странно, ведь акселератор из серии OC edition, а мосфеты те еще «горячие штучки». Система питания построена по схеме 5+1 фаз (для чипа и памяти соответственно). В силовой цепи используются только твердотельные конденсаторы. Микросхемы памяти, как и у MSI, ничем не охлаждаются.

Печатная плата видеокарты ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Графический процессор так же, как и у детища MSI не имеет ни защитной металлической крышки, ни защитной рамки.

«Кремниевое сердце» HD 7790

Сродни акселератору компании MSI, на видеокарту ASUS установлена память Hynix H5GQ2H24AFR.

Микросхемы видеопамяти — Hynix H5GQ2H24AFR

На оборотной стороне печатной платы нет модулей памяти. ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC также имеет один разъем CrossFireX.

Оборотная сторона печатной платы ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC

Набор выходов для подключения дисплея аналогичен детищу MSI.

Видеовыходы видеокарты

В отличие от оппонента тестирования, компания ASUS не только разогнала чип, но и память для данной модели. Заводской разгон добавляет 75 мегагерц по чипу и 100 мегагерц по памяти, а итоговые частоты чипа и памяти составляют 1075 МГц и 1600 МГц соответственно, что выше частот MSI. Видеокарта оснащается одним гигабайтом памяти.

Характеристики графического адаптера ASUS HD 7790

Конкуренты

Palit GTX650Ti BOOST OC 2GB

В роли конкурента для любого из Radeon HD 7790 может выступить графический ускоритель Palit GeForce GTX 650-Ti BOOST, который вдобавок имеет почти такие же размеры, как и MSI HD 7790 — его длина составляет 194 миллиметра.

Palit GTX650Ti BOOST OC 2GB

Palit GTX650Ti BOOST OC 2GB

Система охлаждения Palit отличается от референсной — медное основание радиатора, две тепловые трубки, два 80-миллиметровых вентилятора. Частота видеопроцессора 1006 МГц, количество шейдерных процессоров — 768, шина памяти 192 бита, частота памяти — 6108 МГц, а объем GDDR5 памяти — два гигабайта, что положительно отличает данный ускоритель от сегодняшних героев. Его стоимость — около 5700р.

 

ASUS Radeon HD 7850 1GB

Еще одним из очевидных конкурентов становится более дорогая и мощная Radeon HD 7850, которая является ближайшим аналогом «сверху» в линейке Radeon HD 7000.

ASUS Radeon HD 7850

ASUS Radeon HD 7850

Устройство использует 1 ГБ памяти GDDR5, что позволяет быть несколько дешевле других моделей HD 7850, а работает на частотах ядра — 860 МГц, и 4800 МГц памяти.

Технические характеристики

 Reference HD 7790MSI HD 7790ASUS HD 7790Palit GTX650Ti BOOST OC
ЯдроBonaireBonaireBonaireGK106
Количество транзисторов, млрд. шт2.082.082.082.54
Техпроцесс, нм28282828
Площадь чипа, мм2160160160221
Количество потоковых процессоров896896896768
Количество блоков ROP16161624
Количество блоков TMU56565664
Частота ядра, МГц1000105010751006
Boost частота ядра, МГц1072
Объем L2-кэша, Кб512512512384
Шина памяти, бит128128128192
Тип памятиGDDR5GDDR5GDDR5GDDR5
Объем памяти, Мб1024102410242048
Частота памяти, МГц6000600064006108
Пропускная способность памяти, Гб/с9696102.4146,6
Пиксельная скорость заполнения, ГПик/с1616.817.224.1
Текстурная скорость заполнения, ГТек/с5658.860.264.4
Версия DirectX11.111.111.111.1
Версия шейдеров5.05.05.05.0
Версия OpenGL4.24.24.24.3
Версия OpenCL1.21.21.21.2
Версия Direct Compute11111111
TDP, Вт858585140
Ориентировочная стоимость, р ~5000~6000~5700

Тестовый стенд

  • Процессор — Intel Core i7 3770K;
  • Система охлаждения — Deep Cool Ice Warrior;
  • Термоинтерфейс — Arctic Silver 5;
  • Оперативная память — Corsair XMS3 1600 МГц, 9-9-9-24, 2х4Гбайт;
  • Жесткий диск — Intel SSD 320 Series, 160 Гбайт;
  • Блок питания — Seasonic Platinum 1000W;
  • Монитор — Dell U2711b, 2560 x 1440;
  • Видеокарта — ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC, MSI Radeon HD 7790 OC;
  • Операционная система — Win7 x64;
  • Драйвер — 13.5 Beta 2.

Несмотря на то, что обе тестируемые видеокарты имеют лычки «OC Edition», был произведен дополнительный разгон. Ускоритель от MSI, хоть и был с меньшими значениями частот, но по итогам разогнался чуть лучше, достигая значений порядка 1200 МГц ядра (прирост 150 МГц) и 1600 МГц памяти (прирост 100 МГц). Детище ASUS было разогнано до 1175 МГц, показывая прирост в 100 МГц. Частота памяти осталась на прежнем уровне — 1600 МГц. Стоит отметить, что во время прохождения тестов видеокарты работали в авторежиме охлаждения, и ASUS была тише оппонентки за счет малых оборотов кулера. В конечном итоге, именно это могло повлиять на результаты стабильности устройства в разгоне. Подтверждением стабильности являлось прохождение теста FurMark в течение 20 минут, а также нагрузка игровыми приложениями.

Результаты тестирования

Тестирование проводилось при разрешении 1680х1050 пикселей и высоких настройках качества с четырех кратным сглаживанием.

Результаты разогнанных чипов также приведены в диаграммах под названиями — MSI 7790 OC и ASUS 7790 OC.

Результаты тестирования видеокарт в DIRT Showdown

Результаты тестирования видеокарт в Sniper Elite V2

Результаты теста 3dmark 11, Performance

Результаты тестирования видеокарт в Aliens VS Predator 2010

Результаты тестирования видеокарт в Lost Planet 2

Результаты тестирования видеокарт в Mafia II

Результаты тестирования видеокарт в Crysis 2

Обе тестируемые видеокарты показывают свыше 30 кадров в секунду и позволяют играть в современные игры на достаточно высоких настройках. Хотя стоит заметить, что в большей степени в Aliens VS Predator 2010 и меньшей в Lost Planet 2, показатель FPS приближался к критическому, составляющему 30 кадров в секунду, ниже которого играть некомфортно.

В штатных режимах наиболее быстрым оказывается акселератор ASUS, что неудивительно, так как его базовые частоты выше, чем у устройства MSI. Оверклокинг меняет картину — MSI Radeon HD 7790 OC вырывается вперед.

Разогнанный MSI HD показал всего лишь семипроцентную прибавку производительности относительно номинальных значений частот. Можно сделать вывод, что производительность акселератора MSI упирается в производительность памяти — в ее пропускную способность.

Ускоритель ASUS HD 7790 показал и того меньше — трехпроцентное увеличение производительности.

Посмотрим же, чья система охлаждения оказалась наиболее эффективна.

FurMark

Из диаграммы видно, что фирменная СО компании MSI справляется лучше ASUS как в штатном режиме, так и в разгоне, хотя ее вентиляторы работают на повышенных оборотах (со всеми вытекающими последствиями).

Заключение

Если говорить в целом о Bonaire, то чип хорошо вписался между Radeon HD 7770 и Radeon HD 7850. Его действительно не хватало с момента анонса семейства Southern Islands. Но, тем не менее, есть ряд замечаний: небольшая для такого акселератора пропускная способность памяти и не совсем удачное противопоставление NVidia GeForce GTX 650Ti BOOST — всё-таки по производительности 7790 ближе к простому GeForce 650-Ti, а не к BOOST-версии. И если MSI Radeon HD 7790 OC в целом дешевле GTX 650-Ti BOOST, что хоть как-то оправдывает его производительность, то ASUS Radeon HD 7790 DirectCU II OC оказывается дороже, чем GTX 650Ti BOOST большинства производителей. Если же сравнивать реализации 7790 в вариантах, предложенных ASUS и MSI, то у каждой оказались свои преимущества. Устройство MSI дешевле и разогналась чуть лучше, при этом система охлаждения оказалась шумнее. Продукт ASUS тише и дороже, но штатные частоты этой видеокарты выше, так что в целом получился своеобразный паритет. Что объединяет обе реализации 7790, так это небольшой объем памяти. В пару к новому графическому процессору просится полтора или два гигабайта памяти. Полтора гигабайта даже было бы более предпочтительно — такой объем как раз вписался бы под 192-битную шину памяти, и не был бы так дорог, как 2 Гб быстрой памяти.

Вообще, такое впечатление, что чип Bonaire мог бы показать себя лучше, будь у него либо более шустрая память, либо более широкий интерфейс ее шины, о чем и свидетельствует середина между моделями Radeon HD 7770 и Radeon HD 7850. Как итог, можно сказать, что Bonaire как раз и не хватило тех самых 70 миллионов транзисторов или 8 квадратных миллиметров для реального соперничества с GTX650Ti BOOST. А жаль.