Sự ra đời của dòng card đồ họa R7 / R9 mới của AMD bắt đầu với sự gia nhập thị trường của các model tầm trung và phổ thông Radeon R7 260X, R9 270X và R9 280X. Các thẻ video này được xây dựng dựa trên GPU được nâng cấp nhẹ được sử dụng trong dòng 7000. Thẻ video nhận được hỗ trợ cho một số công nghệ mới và đạt được hiệu suất nhỏ bằng cách tăng tần số xung nhịp danh định. Họ không nhận được bất kỳ thay đổi đáng kể nào trong cấu trúc của nhân đồ họa. Nhờ chính sách giá mạnh mẽ, họ có tỷ lệ giá / hiệu suất tốt, điều này cuối cùng đã buộc đối thủ cạnh tranh là Nvidia phải giảm đáng kể giá card màn hình của họ. Tuy nhiên, sự quan tâm chính của người dùng là do card màn hình AMD R9 290X và AMD R9 290, thông báo về chúng đã được lên kế hoạch sau đó ít lâu. Ngoài việc đây là những flagship thuộc dòng mới, sẽ cạnh tranh với card đồ họa GTX TITAN và GTX 780, chúng sẽ nhận được một bộ xử lý đồ họa hoàn toàn mới.
AMD R9 290X là phiên bản đầu tiên xuất hiện trên thị trường và sau một thời gian, phiên bản rút gọn nhẹ của nó là AMD R9 290. Trong bài đánh giá này, chúng tôi sẽ xem xét hai card màn hình này và so sánh hiệu suất của chúng với các đối thủ cạnh tranh chính từ Nvidia - GTX TITAN và GTX 780.
GPU Hawaii
Hãy bắt đầu làm quen với GPU mới với kiến trúc của nó. GPU Hawaii dựa trên kiến trúc Graphics Core Next, cũng đã được sử dụng ở Tahiti, nhưng có một số thay đổi. Đơn vị chính của hạt nhân vẫn là Đơn vị tính, bao gồm 64 ALU và 4 đơn vị lọc kết cấu. Trong số những thay đổi ở đây, đáng chú ý là sự xuất hiện của một lệnh mới - MQSAD và sự gia tăng độ chính xác trong tính toán lôgarit và số mũ. Những thay đổi này không ảnh hưởng đến hiệu suất trong các ứng dụng chơi game và sẽ chỉ được các nhà phát triển quan tâm.
Những thay đổi lớn đã diễn ra trong kiến trúc hạt nhân. Nó có một đơn vị mới có thể mở rộng - Shader Engine. Nó bao gồm một bộ xử lý hình học, 11 Đơn vị tính toán và 16 ROP. Do đó, GPU Hawaii có bốn Động cơ Shader.
Ngoài ra, bộ xử lý đồ họa nhận được bộ nhớ đệm L2 tăng lên đến 1 MB và bus L1-L2 với băng thông lên đến 1 TB / s. Mỗi Shader Engine bao gồm một Khối xử lý hình học cho phép GPU hiển thị tối đa bốn nguyên thủy cho mỗi chu kỳ đồng hồ. GPU Tahiti chỉ có thể nấu hai lần nguyên thủy mỗi chu kỳ. Ngoài ra, một số tối ưu hóa có thể giúp tăng hiệu suất xử lý phần cứng và thực thi các trình đổ bóng sửa đổi hình học, điều này sẽ giúp tăng hiệu suất trong các ứng dụng chơi game.
Người dùng không sử dụng đồ họa sẽ đánh giá cao số lượng bộ điều phối lệnh của Công cụ lệnh không đồng bộ (ACE) tăng lên 8. Chúng độc lập với trình quản lý đường ống đồ họa và có thể quản lý 8 hàng đợi lệnh cùng một lúc.
GPU mới có tên Hawaii bao gồm 6,02 tỷ bóng bán dẫn. Diện tích của nó là 438 mm2. Mặc dù nó không vượt trội so với vi xử lý GK110 của Nvidia về các thông số này nhưng nó vẫn là vi xử lý lớn nhất của AMD tính đến thời điểm hiện tại. Nó bao gồm 2816 bộ xử lý dòng, 176 bộ lọc kết cấu và 64 ROP (Tahiti 2048/128/32). Ngoài việc tăng số khối, bộ xử lý mới còn nhận được hỗ trợ cho bus bộ nhớ video 512-bit. Lần cuối cùng bộ xử lý R600, được sử dụng trong các card màn hình HD 2900 (2007), có chiều rộng bus bộ nhớ video như vậy. Sau đó, card màn hình không hoạt động tốt, và công ty đã từ chối sử dụng một chiếc xe buýt như vậy. Trong các mô hình tiếp theo, việc tăng băng thông bộ nhớ video đạt được bằng cách tăng tần số cơ bản của vi mạch và độ rộng bus được giới hạn ở 384 bit.So với HD 7970, băng thông của bus bộ nhớ video đã tăng 20% và điều này chủ yếu là do bus 512-bit, vì tần số bộ nhớ video danh nghĩa chỉ là 5000 MHz. Tổng số bộ điều khiển bộ nhớ video, so với Tahiti, đã tăng từ 6 lên 8. Đồng thời, AMD tuyên bố rằng diện tích chiếm dụng bởi các bộ điều khiển trong bộ xử lý mới đã giảm 20%. Tần số GPU tối đa là 1000 MHz.
Card đồ họa AMD R9 290 nhận được phiên bản nhẹ hơn một chút của bộ xử lý này. So với mô hình cũ hơn, 4 Đơn vị tính (256 bộ xử lý luồng và 16 đơn vị lọc kết cấu) không hoạt động trong GPU của nó. Số lượng ROP cũng như độ rộng bus bộ nhớ không thay đổi. Tần số tối đa của GPU đã giảm xuống còn 947 MHz, trong khi tần số danh định của bộ nhớ video vẫn không thay đổi là 5000 MHz. Tôi sẽ tóm tắt các đặc điểm kỹ thuật chính của các card màn hình đã thử nghiệm trong bảng.
Công nghệ PowerTune
Cả hai thẻ video đều nhận được công nghệ PowerTune cập nhật, công nghệ trước đây đã được sử dụng trong các thẻ video HD 7790 / R7 260X. Công nghệ này điều chỉnh điện áp GPU và tần số hoạt động để có hiệu suất tối đa trong giới hạn TDP được chỉ định. Tần số GPU thay đổi theo từng bước 100 MHz. Kết quả là, một tần số trung bình nhất định được hình thành. Tần số tối thiểu có thể là 300 MHz.
Trong số các cải tiến - điều chỉnh điện áp nhanh hơn và chính xác hơn trên GPU và khả năng lấy dữ liệu về mức tiêu thụ và điện áp cung cấp thực tế. Hơn nữa, người dùng không nhận được các giá trị được tính toán như trước đây, mà là các giá trị thực từ các cảm biến đặc biệt. Thuật toán điều khiển quạt trong hệ thống làm mát đã được thay đổi. Giờ đây, tốc độ cánh quạt thay đổi tùy thuộc vào tải trên bộ xử lý ngay cả trước khi nhiệt độ của nó tăng lên. Giải pháp này cho phép bạn thay đổi tốc độ quay một cách trơn tru và do đó, giảm tiếng ồn tạo ra trong quá trình tăng tốc.
Đặc điểm của cả hai card màn hình cho biết tần số tối đa của bộ xử lý mà nó có thể đạt được nếu không đạt đến giới hạn về mức tiêu thụ điện năng hoặc nhiệt độ của lõi đồ họa. Nếu không thể giữ nhiệt độ dưới giới hạn đã đặt, ở tốc độ quạt nhất định, tần số của GPU bắt đầu giảm.
Khi điều chỉnh cài đặt PowerTune, người dùng sẽ phải chọn giữa ba hạn chế ở trên, ưu tiên cho một trong số chúng.
CrossFire
Các card đồ họa AMD R9 290X và AMD R9 290 có một công nghệ mới không có trong các card đồ họa còn lại của dòng R7 / R9. Trước đó, để xây dựng một loạt các thẻ video, một cầu nối đặc biệt (CrossFire X) là một yếu tố không thể thiếu, nó thực sự "thống nhất" các thẻ video bằng cách đồng bộ hóa bộ đệm khung hình. Giờ đây, khi xây dựng một dãy card màn hình AMD R9 290X (AMD R9 290), các card màn hình sẽ được đồng bộ hóa thông qua bus PCI-Express. Theo các kỹ sư của công ty, phương pháp đồng bộ hóa card màn hình này sẽ không ảnh hưởng đến hiệu suất của hệ thống con video ngay cả khi sử dụng bus PCI-Express 2.0.
Các công nghệ khác
Cả hai card màn hình đều được trang bị tất cả các công nghệ đã được giới thiệu trong các mô hình trẻ hơn. Hãy xem xét ngắn gọn về từng người trong số họ.
VESA Display ID v1.3 - cho phép bạn định cấu hình hai "phần" ảo của ma trận của màn hình "xếp" với độ phân giải 4K ở chế độ tự động (plug'n'play). Tùy thuộc vào sự hỗ trợ của công nghệ này bởi nhà sản xuất màn hình.
Eyefinity là một công nghệ cập nhật loại bỏ nhu cầu kết nối màn hình thứ ba thông qua DisplayPort.
API DirectX 11.2, Mantle - thẻ video mới nhận được hỗ trợ cho các lệnh DirectX 11.2 và API Mantle cấp thấp. Mantle hứa hẹn một sự gia tăng đáng kể về hiệu suất của các card màn hình dòng R7 / R9 trong các trò chơi mà nó sẽ được các nhà phát triển sử dụng.
Ngoài ra, cả hai card màn hình đều có bộ xử lý âm thanh tích hợp và hỗ trợ công nghệ TrueAudio. Công nghệ này cho phép bạn xuất hiệu ứng âm thanh không chỉ qua giao diện HDMI mà còn qua bất kỳ nguồn nào khác.
Thiết kế
Chạy trước một chút, tôi muốn nói rằng thiết kế của các mô hình tiêu chuẩn của card màn hình AMD R9 290X và AMD R9 290 là hoàn toàn giống nhau. Đối với các mô hình tiêu chuẩn làm mát, như trong các giải pháp loạt trước, hệ thống làm mát kiểu tuabin được sử dụng. Bề ngoài, các card màn hình mới khác với các giải pháp trước đó ở một lớp vỏ hơi khác cho hệ thống làm mát. Một bộ tản nhiệt lớn được giấu dưới vỏ của hệ thống làm mát. Ở chân đế của bộ tản nhiệt có một buồng bay hơi làm bằng đồng. Bộ tản nhiệt với buồng bay hơi được cố định vào khung nhôm, tạo thành cấu trúc một mảnh.
Bộ khung đóng vai trò tản nhiệt cho các chip nhớ và các phần tử nguồn trong mạch cấp nguồn.
Hệ thống làm mát chiếm hai khe cắm mở rộng theo chiều cao. Hệ thống tản nhiệt khá đồ sộ nhưng ngay cả khi hoạt động ở chế độ bình thường cũng không thể gọi là êm. Khi cài đặt thủ công tốc độ tuabin tối đa, tiếng ồn từ card màn hình sẽ ghi đè tiếng ồn từ tất cả các thành phần hệ thống khác. Ưu điểm duy nhất của hệ thống làm mát như vậy là hầu hết không khí nóng được tống ra khỏi hệ thống. Đánh giá thực tế là dữ liệu chính thức về mức TDP cho hai card màn hình không được công bố, có thể giả định rằng chúng khá đáng kể và nằm trong vùng 300 watt.
Trong số các đầu ra video trên hai card màn hình, có hai đầu nối DVI-D, HDMI và DisplayPort.
Kích thước tổng thể của card màn hình là 275 x 98 x 39 mm.
Bảng mạch in
Cách bố trí bảng mạch in của card màn hình AMD R9 290X và AMD R9 290 cũng hoàn toàn giống nhau. Cả hai card màn hình đều có cùng số pha trong hệ thống phụ nguồn.
Nguồn cung cấp cho các thành phần của card màn hình dựa trên sơ đồ 7 pha. Các pha nguồn được phân bổ giữa các thành phần của card màn hình như sau: 5 pha cấp nguồn cho GPU, 1 pha của bộ nhớ video và 1 pha của PLL. Bộ điều khiển IR 3567 điều khiển các pha cung cấp điện. 16 chip bộ nhớ video được hàn từ mặt trước của bảng mạch in. Các card màn hình sử dụng chip SK Hynix được đánh dấu H5GQ1H24AFR-R0C. Có một microwitch trên cả hai bảng. Nhưng không giống như các thẻ video dòng trước, nó không chuyển đổi chế độ BIOS. Trên card màn hình R9 290X, nó có thể được sử dụng để chọn một trong hai chế độ (Chế độ yên lặng hoặc Chế độ Uber) của tốc độ quạt trong hệ thống làm mát. Ở model trẻ hơn, công tắc này không ảnh hưởng đến tốc độ quạt trong hệ thống làm mát. Đối với nguồn điện bổ sung, cả hai card màn hình đều có hai đầu nối: 6 chân và 8 chân.
Tiêu thụ điện năng và nhiệt độ
Như đã đề cập, card màn hình R9 290X có hai chế độ hoạt động của hệ thống làm mát. Ở Chế độ Yên lặng, quạt trong hệ thống làm mát quay tới 2000 RPM (xấp xỉ), bằng 40% tốc độ tối đa. Độ ồn từ card màn hình ở chế độ này khá thấp và có thể so sánh với tiếng ồn từ GTX Titan và GTX 690. Nhưng khi card màn hình phải chịu tải nặng, hệ thống làm mát không thể đối phó với sự gia tăng nhiệt độ. Sau khi đạt đến giới hạn 95 độ, tần số của GPU bắt đầu giảm, và cùng với nó, hiệu suất tổng thể của card màn hình giảm xuống. Khi thử nghiệm trong ứng dụng chơi game Metro Last Light trong 10 phút, GPU đạt mức trung bình 850 MHz, nhưng giảm xuống 490 MHz. Mức tiêu thụ của hệ thống thử nghiệm với thẻ video ở Chế độ Yên lặng là 465 W. Mức tiêu thụ điện năng tương tự đối với hệ thống có card màn hình GeForce GTX 690. Khi bạn chuyển sang Chế độ Uber, tốc độ quạt tăng lên 55% tốc độ tối đa. Mức độ tiếng ồn cũng tự nhiên tăng lên. Ở chế độ này, khi vượt qua bài kiểm tra Metro Last Light, tần số bộ xử lý hầu hết là 1000 MHz. Một sự giảm tần số cũng được quan sát thấy, nhưng nó không dài và tần số không giảm xuống dưới 770 MHz. Công suất tiêu thụ của hệ thống thử nghiệm là 487 watt. Đó là rất nhiều. Bất kể chế độ hoạt động của hệ thống làm mát, nhiệt độ của card màn hình hầu như luôn nằm trong khoảng 90-95 độ.
Mô hình trẻ hơn R9 290 có tốc độ quạt bằng 47% tốc độ tối đa. Do đó, khi hoạt động, nó phát ra tiếng ồn nhiều hơn một chút so với R9 290X (Chế độ yên tĩnh). Nhưng phần lớn thời gian GPU chạy ở tốc độ 947 MHz. Mức tiêu thụ điện năng của hệ thống thử nghiệm với card đồ họa R9 290 là 460 watt.
Ép xung
Tiến hành ép xung card màn hình sau khi cài đặt tốc độ quạt tối đa trong hệ thống làm mát. Tốc độ quạt là 5167 vòng / phút đối với R9 290X và 5300 vòng / phút đối với R9 290. Sau khi thiết lập tốc độ quạt tối đa, cả hai thẻ video đều được ép xung lên 1100 MHz trong GPU và lên đến 6000 MHz trong bộ nhớ video. Trong các ứng dụng chơi game, tần số tối thiểu của card màn hình là 997 MHz đối với Radeon R9 290X và 1084 MHz đối với Radeon R9 290. Sau khi ép xung, nhiệt độ của card màn hình Radeon R9 290X là 72 độ và mức tiêu thụ điện năng của toàn bộ hệ thống tăng lên 510 W. Nhiệt độ của card đồ họa Radeon R9 290 thấp hơn một chút ở mức 67 độ. Tổng công suất tiêu thụ của hệ thống thử nghiệm là 495 W.
Thử nghiệm
Để kiểm tra các thẻ video, một hệ thống kiểm tra đã được lắp ráp
Bộ xử lý hộp Intel Core i7-3930K 3200 MHz L3-12288 Kb DMI s2011;
Bo mạch chủ Asus RAMPAGE IV EXTREME s2011 EATX;
RAM G.SKILL DDR3 4x2048 Mb PC3-12800 1600 MHz;
Ổ cứng Corsair 360 GB SSD 2.5 ”SATAIII;
Bộ nguồn Zalman ZM1250 Platinum 1250W;
Hệ điều hành Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1.
Trong các ứng dụng chơi game, hiệu suất của thẻ video Radeon R9 290X và Radeon R9 290 được so sánh với thẻ video:
AMD Radeon HD 7990 (tần số bộ xử lý / bộ nhớ - 1000/6000 MHz, 6 GB);
NVIDIA GeForce GTX 690 (tần số bộ xử lý / bộ nhớ - 915/6008 MHz, 4 GB);
NVIDIA GeForce GTX TITAN (tần số bộ xử lý / bộ nhớ - 836/6008 MHz, 6 GB);
NVIDIA GeForce GTX 780 (tần số bộ xử lý / bộ nhớ - 863/6008 MHz, 3 GB).
Trong các ứng dụng chơi game, tất cả các card màn hình đều được thử nghiệm ở độ phân giải 1920 x 1080 pixel và 2560 x 1440 pixel. Kết quả thử nghiệm được chỉ định cho hai độ phân giải cách nhau một phần nhỏ (1920 x 1080/2560 x 1440).
kết luận
Các card màn hình được thử nghiệm có hiệu suất đủ cao, cho phép chúng cạnh tranh ngang hàng với card màn hình GTX 780 và GTX TITAN. Nhược điểm chính của card màn hình Radeon R9 290X và Radeon R9 290 là tiêu thụ điện năng cao và hệ thống làm mát ồn hơn so với card màn hình Nvidia. Nếu bạn hạn chế độ ồn bằng cách đặt tốc độ quạt thấp hơn, thì hiệu suất của card màn hình cũng sẽ giảm do quá nóng. Tại thời điểm phát hành, card đồ họa AMD rẻ hơn đáng kể so với card đồ họa Nvidia. Điều này đã thúc đẩy Nvidia giảm giá thành của card đồ họa GTX 780 và chuẩn bị cho việc phát hành một mẫu khác mạnh hơn - GTX 780 Ti. Vì vậy, cuộc đấu tranh trong phân khúc card màn hình hiệu suất cao đang có động lực mới.
