AMD продемонстрировала видеокарту Radeon HD 7970 в первой половине января. Новинка оказалась очень удачной и по праву возглавила список самых производительных одночиповых решений на рынке. Нынче впору готовить и выпускать материал о главном конкуренте (GTX 680 была представлена вечером 22 марта), но мы в силу обстоятельств, обошли вниманием стан "красных" в январе. И этот пробел необходимо восполнить. "Лаборатория Чеканова" рассмотрит топовое решение от AMD на примере видеокарты от Gigabyte.

Автор: Олег Кошкин

Gigabyte Radeon HD 7970 | Введение

AMD продемонстрировала видеокарту Radeon HD 7970 в первой половине января. Новинка оказалась очень удачной и по праву возглавила список самых производительных одночиповых решений на рынке. Нынче впору готовить и выпускать материал о главном конкуренте (GTX 680 была представлена вечером 22 марта), но мы в силу обстоятельств, обошли вниманием стан "красных" в январе. И этот пробел необходимо восполнить. «Лаборатория Чеканова» рассмотрит топовое решение от AMD на примере видеокарты от Gigabyte. Индекс модели замысловатый и не каждому будет понятен — GV-R797D5-3GD-B — поэтому в нашей статье мы его будем опускать. Начнём со спецификаций.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Cпецификации

Карта оснащена чипом с новой архитектурой под кодовым названием Tahiti. Это первая архитектура из целой серии запланированных под кодовым названием Southern Islands. Мы уже стали свидетелями выхода вслед за “Tahiti” карт с чипами “Cape Verde” (линейка 77xx), а совсем недавно и карт серии 78xx с чипами “Pitcairn”.

О ключевых особенностях новой архитектуры нашими коллегами сказано уже очень много, поэтому особо смысла в повторении мы не видим. Подчеркнём лишь основные измеряемые метрики, которые могут быть интересны обычному пользователю, не вдающемуся в особенности логического устройства вычислительных блоков. Основные характеристики карт серии HD 7970, примером которых сегодня выступает экземпляр от Gigabyte, приведены в таблице.

Характеристика	Radeon HD 7970	Radeon HD 6970	Nvidia GTX 580
Нормы технологического процесса, нм	28	40	40
Площадь кристалла, мм²	378	389	530
Оценочное количество транзисторов, млн. шт.	4300	2640	3000
Частота ядра в режиме 2D, МГц	150	150	50/100
Частота ядра в режиме 3D, МГц	925	880	772/1544
Объём памяти, Мбайт	3072	2048	1536
Частота памяти в 2D, МГц	300	300	67
Частота памяти в 3D, МГц	5500	5500	4008
Ширина шины памяти, бит	384	256	384
Число шейдеров, шт	2048	1536	512
Число блоков растеризации, шт	32	32	48
Число текстурных блоков, шт	128	96	64
Потребляемая мощность в 2D, Вт	3	20	—
Потребляемая мощность в 3D (максимальная), Вт	250	250	244
Габаритные Д х Ш х В, мм	275 х 100 х 37	275 х 100 х 37	270 х 100 х 38

Кроме архитектурных изменений, которые без сомнений существенные, у новинки есть другое конкурентное преимущество — “тонкий” технологический процесс. Radeon HD 7970 стала первой видеокартой с чипом, изготовленным на заводах TSMC по нормам 28 нм. А это сразу обеспечивает возможность увеличить эффективность, снизить потребление энергии на единицу производительности. В итоге на кристалле площадью 365 мм². удалось вытравить более четырёх миллиардов транзисторов. В Cayman при площади 389 мм² было чуть больше двух с половиной, а в случае текущего лидера “зелёных”, GTX 580, при гигантских размерах кристалла (520 кв. мм) — порядка 3 миллиардов. У GTX 680 благодаря переходу на 28-нм техпроцесс удалось уместить 3,54 млрд. транзисторов на гораздо меньшей площади 294 мм².

Частота ядра возросла, а память по-прежнему под нагрузкой работает на той же эффективной частоте 5500 МГц. Зато ширина шины памяти выросла до 384 бит, как и у модели конкурента GTX 580 (хотя для GTX 680 было решено вернуться на 256-битную шину). Это увеличило пропускную способность памяти до 264 Гбайт в секунду. Объём памяти также возрос в полтора раза и достиг трёх гигабайт.

Если говорить о вычислительных блоках, то в новом чипе произошло их количественное увеличение в сравнении с предшественником. Разве что ROP’ов осталось по-прежнему 32. Интересная цифра бросается в глаза в таблице — потребляемая мощность в режиме 2D. Всего три ватта! Если так, “Tahiti” — самый холодный в режиме бездействия топовый графический чип из когда либо существовавших.

Radeon HD 7970 стала первым массовым устройством, поддерживающим интерфейс PCI Express 3.0. Очень кстати, учитывая появление платформы Intel LGA 2011 и процессоров Sandy Bridge-E. Кроме того, в конце апреля увидят свет процессоры Ivy Bridge, содержащие в себе контроллер PCI Express 3.0. И тогда удвоенная пропускная способность интерфейса станет более доступной. Производители материнских плат вовсю готовятся, наполняя рынок моделями с быстрыми мультиплексорами на борту. На возникающий естественный вопрос — а удастся ли HD 7970 извлечь выгоду из PCI Express 3.0? — мы в рамках данной статьи не ответим. Но обещаем дополнить материал по получении в наше распоряжение необходимого оборудования.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Детальный осмотр

Экземпляры с эталонным дизайном не так интересны, как видеокарты с кулерами и печатной платы собственной разработки производителей. Однако в качестве образца, точки отправления для обзоров грядущих модифицированных ускорителей, “препарировать” оригинал необходимо. Не зря же он называется эталонной версией.

Как это и заведено в случае топовых ускорителей, плата габаритная: длина составляет 26,5 сантиметров, и система охлаждения двухслотовая. Пластиковый кожух, скрывающий нюансы охлаждения, оклеен наклейками Gigabyte — лепта для отличия от множества “клонов”. Обратим внимание на металлическую скобу с обратной стороны платы: придаёт жёсткости в месте крепления охладителя к чипу.

На слотовую заглушку выведено четыре дисплейных разъёма: AMD в последних поколениях видеокарт уделяет должное внимание мультимониторным конфигурациям. Наиболее распространённые DVI и HDMI дополнены двумя гнёздами mini-DP для счастливых обладателей современных мониторов.

Для питания видеокарты на боковину выведены два разъёма: шести- и восьмиконтактный.

На традиционном месте находятся разъемы для соединения видеокарт мостиками в массивы CrossFireX. Левее, если присмотреться, есть маленький переключатель между двумя BIOS. Их в карте два: в случае возникновения проблем с первым во время экспериментов с заменой прошивок, или каких-либо ошибок, можно переключиться на резервный.

Охлаждение осуществляется уже ставшей традиционной медной испарительной камерой, на которую напаяны алюминиевые рёбра. И продуваются они вентилятором турбинной конструкции по стандартной схеме: воздух проходит через всю карту в направлении возрастания температуры компонентов (от элементов питания к чипу) и удаляется через заднюю стенку корпуса. Наш экземпляр Gigabyte Radeon HD 7970 уже побывал в чьих-то “заботливых” руках: радиатор под кожухом уже испытал на себе чьё-то безжалостное воздействие, видны помятости.

Вся система охлаждения монтируется в металлической раме и болтами стягивается в области видеочипа. Рама не только придаёт жёсткости, но также и отводит тепло от элементов питания и микросхем памяти. Контакт осуществляется через термопрокладки.

Медное основание испарительной камеры обработано грубо.

После удаления излишков термопасты с чипа плата предстала в следующем виде:

В случае данного экземпляра использованы двухгигабитные чипы памяти Hynix H5GQ2H24MFR R0C. Номинальная частота их работы составляет 6 ГГц, что на 500 МГц выше штатного режима работы в Radeon HD 7970. Соответственно, можно рассчитывать на разгон памяти.

На кристалле нет никаких маркировок — чистая зеркальная кремниевая поверхность. Но в отличие от флагмана предыдущего поколения, в HD 7970 защитная рамка вокруг чипа стала заметно больше и плотно обрамляет его.

Обратим внимание на подсистему питания. В задней части карты можно наблюдать шесть фаз: пять на само ядро, одна на чипы памяти. В стройном ряду дросселей и ключей виден зияющий промежуток, где предполагалось наличие компонент ещё одной фазы — в первых инженерных образцах она действительно была, но в продуктах по каким-то причинам было решено выпустить карту с меньшим количеством фаз.

Управление фазами доверено восьмиканальному контроллеру CHiL CHL8228G, который знаком по видеокартам AMD предыдущего поколения.

Отдельная фаза питает логику системы ввода/вывода, она вынесена ближе к передней части платы и управляется отдельно.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Тестовая платформа и приложения

Конфигурация тестового стенда приведена в таблице ниже. Для снятия показателей мы использовали платформу Sandy Bridge с микропроцессором Intel Core i5 2500K, разогнанным до 4 ГГц.

Тестовая конфигурация
Микропроцессор	Intel Core i5 2500K @ 4 ГГц (40 х 100 МГц) 4 ядра, 6 Мбайт кэш L3
Материнская плата	ASRock Z68 Extreme4
Память	4 x 2 Гбайт ADATA XPG Gaming v2.0 DDR3-2000G
Накопители	Intel SSD 520 Series 60 Гбайт Seagate Barracuda ST1000DM003 1 Тбайт
Видеокарта	Gigabyte Radeon HD 7970 AMD Radeon HD6970 GeForce GTX 580
Кулер	Cooler Master Z600

В соперники Gigabyte Radeon HD 7970 мы определили эталонные видеокарты предшественника от AMD и топовую карту от Nvidia (с учётом ещё не вышедшей на момент тестов GTX 680). Указанная аппаратная конфигурация работала под управлением операционной системы Windows 7 Ultimate x64 SP1. Версии графических драйверов: AMD Catalyst 12.2 и 296.10 для карт Nvidia.

Набор тестовый приложений и настройки указаны в таблице ниже.

Тестовые приложения и игры
3DMark 11	Профиль Extreme
Unigine Heaven	Максимальная детализация, 4x AA, 16x AF, Tesselation Normal/Extreme
Crysis 2	Максимальная детализация, Fraps
Battlefield 3	Максимальная детализация, 4x AA, 16x AF, Fraps
Dirt 3	Максимальная детализация, 4х AA, 16x AF, встроенный бенчмарк
Metro 2033	Максимальная детализация, 4х AA, DOF, встроенный бенчмарк

Данные всех игр снимались в разрешении 1920 х 1080 с использованием исключительно API DirectX 11.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Результаты тестов

Обратимся к полученным результатам. Для начала синтетические тесты. В 3DMark 11 Radeon HD 7970 солидно выходит вперёд, опережая получившую второй результат GTX 580 четверть.

Тест Unigine Heaven удобен не только для оценки производительность в целом, но и для анализа возможностей в отдельных визуальных эффектах, например в тесселяции. График демонстрирует разницу в количестве кадров в режимах тесселяции Normal и Extreme.

Как можно видеть, HD 7970 лишь едва лучше GTX 580. А вот предыдущий лидер производительности AMD отстаёт солидно. Таким образом, можно оценить усилия инженеров AMD, солидно подтянувших производительность по данным этого бенчмарка.

В Crysis 2 новинка практически обеспечила минимальный FPS на комфортном уровне. Если в случае карт-соперников возможны фризы, в случае HD7970 они уже практически не заметные, картинка плавная и позволяет комфортно играть.

В Battlefield 3 вновь виден прогресс HD 7970 по сравнению с предшественницей. Да и GTX отстаёт.

В Dirt3 результаты трёх карт достаточно плотные и позволяют “гонять” комфортно. Распределение мест то же самое: за новинкой в паре-тройке кадров позади следует GTX 580, ещё чуть отстаёт HD6970.

Мето 2033 по-прежнему гроза видеокарт. Проседания по FPS случаются на динамичных сценах. Что интересно, GTX 580 обеспечивает чуть больший минимальный FPS, но при таких порядках это не важно — всё равно фриз более чем заметен.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Температурный режим

AMD реализовала в новой серии технологию ZeroCore Power. Она предполагает существенное снижение энергопотребления в режиме ожидания. Максимальное энергопотребление (TDP) заявлено на уровне производительных решений предыдущего поколения — 250 Вт. С одной стороны, техпроцесс стал тоньше, а с другой — количество транзисторов на кристалле заметно выросло. Для прогрева GPU мы воспользовались Unigine Heaven. Результаты представлены на диаграмме. Температура воздуха в помещении, где проходило тестирование, составила 19 градусов по Цельсию.

В режиме простоя чип прохладнее практически на добрый десяток градусов в сравнении с GTX 580. Впечатляет.

Gigabyte Radeon HD 7970 | Заключение

На примере Gigabyte Radeon HD 7970 видно, что новинка от AMD является самым быстрым решением на рынке. Продлится ли это лидерство дольше двух с половиной месяцев, узнаем совсем скоро — GTX 680 запустили 22 марта, а вскоре она появится и в «Лаборатории Чеканова».

Инженеры AMD отлично поработали над архитектурой, судя по тому преимуществу, которое получил чип Tahiti над Cayman. Технология ZeroCore также впечатлила. Возможности разгона, нового, более “тонкого” чипа мы рассмотрим по факту получения в наше распоряжение моделей с собственным дизайном производителей. Они в этом плане наиболее интересны. Ну а уже имеющиеся данные говорят о том, что Tahiti обладает солидным разгонным потенциалом — большинство чипов способно работать в районе отметки 1100 МГц. Но это тема отдельной статьи.

Цена карты на данный момент составляет в среднем 19 200 рублей (по данным сервиса Яндекс.Маркет). Много или мало, каждый решит самостоятельно. Но нужно иметь в виду, что ту же GTX 580 можно найти за 12-13 тысяч рублей.