Тестирование видеокарты AMD Radeon RX 480. Восхождение полярной звезды

Противостояние в сегменте топовых видеокарт всегда привлекает внимание пользователей. Но кроме информационного ажиотажа есть и реальный спрос. Далеко не каждый игрок готов выложить те крупные суммы, которые нынче требуют за флагманские продукты. И если NVIDIA продолжает успешно штурмовать графический Олимп, то компания AMD в этот раз пошла иным путем, открывая новое поколение Radeon моделью среднего уровня, которая при этом должна обойти всех конкурентов в своей ценовой категории.

Согласно статистике, на которую ссылается AMD, до 84% игроков используют дискретную графику стоимостью $100–300, а 95% игроков используют разрешение 1920x1080. На эту масштабную аудиторию и нацелен видеоадаптер Radeon RX 480, который предложит оптимальное сочетание производительности и стоимости благодаря новой архитектуре, новому техпроцессу, повышенным частотам и большому объему памяти.

Архитектура AMD Polaris

Новое поколение Radeon базируется на архитектуре Polaris, которая является развитием GCN-архитектуры. Это четвертое поколение в этой линейке. Рассматриваемая новинка носит кодовое имя Polaris 10. Графический процессор насчитывает 36 вычислительных модулей Compute Unit (CU), которые организованы в четыре массива Shader Engine со своим блоком обработки геометрии и блоками растеризации. Каждый CU оперирует 64 потоковыми процессорами и четырьмя текстурными модулями, подобно юнитам в старых GPU. В итоге получается 2304 потоковых процессора, 144 текстурных блока и 32 блока растеризации.

Общая структура GPU напоминает другие процессоры AMD, а точнее, нечто среднее между Grenada (Hawaii) и Antigua, т.е. это промежуточный вариант между Radeon R9 390X и Radeon R9 380X. При этом повышена эффективность выполнения шейдеров, увеличен объем кеша L2 до 2 МБ и улучшена работа с ним, обновлен контроллер памяти, улучшены блоки обработки геометрии и поддержка асинхронных вычислений Async Compute, добавлена поддержка инструкций FP16 и Int 16. В итоге повышена эффективность, а высокие частоты обеспечивают дополнительное ускорение.

Согласно данным AMD эффективность одного CU выросла на 15% в сравнении с Radeon R9 290. При обработке тесселяции совместно с тяжелыми режимами AA рост эффективности может быть двукратным или даже трехкратным. Поддерживается сжатие данных, что улучшает пропускную способность памяти. В частности, поддерживается алгоритм Delta Color Compression, который позволяет кодировать разницу цвета. Об этой методике мы рассказывали в описании архитектуры NVIDIA Pascal. У AMD такое сжатие поддерживается в том числе и на Radeon Fury X, но эффективность алгоритмов у Polaris 10 выше. При таком росте эффективности в передачи данных чип довольствуется шиной разрядностью 256 бит. В Radeon RX 480 используются микросхемы памяти GDDR5 с эффективной частотой обмена данными 8 ГГц.

Асинхронные шейдеры позволяют оптимизировать выполнение комбинированной нагрузки, которая сочетает графические и неграфические вычисления. Эффективное распределение нагрузки реализуется благодаря новым аппаратным планировщикам и привычным уже блокам Asynchronous Compute Engines (ACE).

Графический кристалл Polaris 10 выполнен по 14-нм техпроцессу FinFET, в то время как чипы NVIDIA Pascal производятся по нормам 16-нм. Это серьезный прорыв для индустрии, где несколько лет вся графика производилась по 28-нм техпроцессу. Такой тонкий техпроцесс позволяет серьезно снизить энергопотребление. И данная задача изначально была одной из ключевых при разработке нового поколения. Инженеры ориентировались на особенности новых 3D-транзисторов, оптимизировав структуру нового кристалла и реализовав улучшенные механизмы контроля напряжений. Среди прочего, кристаллы на базе нового техпроцесса меньше отличаются по своим характеристикам. Если снова отталкиваться от карты Radeon R9 290, с которой AMD сравнивает новинку, то рост показателя производительности на ватт почти двукратный.

Для Radeon RX 480 заявлен TDP в 150 Вт, что близко к показателям GeForce GTX 970. При этом новинка должна быть производительнее. А если говорить о температурно-шумовых характеристиках, то согласно измерениям AMD у референсной версии Radeon RX 480 акустический шум немного ниже.

Новый техпроцесс позволил повысить частоту GPU до 1266 МГц, что является максимальным значением Boost. В случае превышения лимита по мощности или температуре частота может поэтапно снижаться. Гарантированным базовым значением является 1120 МГц. Сравнить характеристики с предшественниками можно по таблице.

Среди особенностей Radeon RX 480 нужно отметить наличие двух версий с разным объемом памяти. Основная модель оснащается 8 ГБ, а более дешевая модификация получит 4 ГБ.

Видеокарты получат поддержку технологию AFR frame pacing для DirectX 12. Это методика сглаживает неравномерность при выводе кадров в CrossFire.

Наряду с поддержкой DirectX 12 видеокарта совместима и с новым API Vulkan. И кроме простого гейминга Radeon RX 480 вполне может справиться с виртуальной реальностью VR. Оптимальную производительность обеспечит поддержка возможностей AMD LiquidVR, что подразумевает наилучшее распределение вычислительных ресурсов для смешанных задач, поддержка технологии Asynchronous Time Warp на Oculus Rift для корректного и быстрого обновления картинки при движениях. Сюда же входит технология AMD TrueAudio Next для корректного просчета распространения звуковых волн при помощи технологии трассировки лучей. Причем данные расчеты тоже входят в сферу применения Async Compute. Подобную инициативу развивает и NVIDIA. Но вариант от AMD предусматривает открытый инструментарий для разработчиков в рамках программы GPUOpen.

Технология Variable Rate Shading позволяет регулировать качество изображения отдельных сегментов изображения при VR-рендеринге, поддерживая максимальное разрешение для центральной зоны и уменьшая его на периферии. Это экономит ресурсы и ускоряет производительность в VR.

Видеоадаптер Radeon RX 480 поддерживает интерфейс DisplayPort 1.3 HBR и готов к работе по DisplayPort 1.4 с поддержкой нового стандарта HDR. То есть в будущем вы сможете подключить новые дисплеи HDR и просматривать соответствующий контент. При подключении через DisplayPort поддерживается вывод изображения вплоть до 5К с частотой 60 Гц, а также 4K при 120 Гц или 4K при 96 Гц в HDR-режиме.

Также Polaris получил новый блок кодирования/декодирования видеоконтета H.264 и HEVC с поддержкой разрешений вплоть до 4K. Теперь вы сможете записывать видео из игр  в высоком качестве или сразу стримить его. Хороший бонус для геймеров, ведь ранее даже на топовых Radeon через клиент AMD Gaming Evolved можно было захватывать лишь видео формата Full HD.

Radeon RX 480 работает с новым программным центром AMD Radeon Settings, который предоставляет широкую функциональность для настройки параметров цветовой гаммы или рабочих параметров видеокарты. На данный момент нет сторонних утилит для разгона Polaris, но все эти функции доступны в новом приложении AMD WattMan. Для доступа к программе в AMD Radeon Settings нужно перейти на вкладку «Игры», а потом в «Глобальные настройки». Здесь можно тонко настраивать Boost или разгонять карту путем простого увеличения шкалы частот. Доступно управление алгоритмом вентилятора, изменение ограничений по мощности и температурам.

После краткого обзора архитектурных особенностей взглянем на реальный экземпляр видеокарты Polaris 10.