Radeon HD 2900 XT – новый флагман от AMD

После долгого ожидания ATI/AMD все-таки выпустили на рынок свой ответ 8-й серии видеокарт от NVidia, представив новое поколение видеоадаптеров Radeon HD 2ххх серии. Старшая модель 2900 XT не смогла составить конкуренцию лидерам High-End класса GeForce 8800GTX и GeForce 8800Ultra. Но это мощный соперник для среднего High-End в лице GeForce 8800GTS.


Особенности архитектуры R600

Видеокарта Radeon HD 2900 XT основана на графическом чипе нового поколения - R600, который поддерживает DirectX 10. В соответствии с особенностями работы нового API, чип имеет унифицированную архитектуру, т.е. состоит из универсальных потоковых процессоров оптимизированных для обработки разных типов данных.

Основная мощь чипа заключается в 64 суперскалярных потоковых процессорах, каждый из которых содержит 5 блоков ALU. Таким образом, общее количество универсальных вычислительных блоков равно 320! Распределением задач по блокам заведует Dispatch Processor (диспетчер потоков). Он управляет обработкой соответствующих данных в блоке в зависимости от приоритета задачи. Еще одно нововведение - использование блока Command Processor для обработки команд видеодрайвера, который значительно разгружает центральный процессор.

Благодаря тому, что каждый потоковый процессор включает 5 независимых блоков ALU, за такт он обрабатывает по 5 инструкций над пятью компонентами. Точность всех расчетов составляет FP32. В соответствии со стандартами DirectX 10 поддерживается Shader Model 4.0.

В отличие от карт NVidia, у R600 потоковые процессоры работают на одной частоте с ядром. Текстурные блоки независимы от потоковых процессоров. Они организованы в 4 текстурных модуля. Каждый состоит из 8 блоков адресации, 20 блоков выборки, 4 блоков фильтрации (всего 32/80/16). Часть блоков в каждом текстурном процессоре отведено под выборку вершин (4 блока адресации и 4 блока выборки), остальные под текстуры (4 блока адресации, 16 блоков выборки и 4 блока фильтрации). Таким образом, TMU у R600 за такт адресуют одновременно 16 значений, поэтому в характеристиках R600 указывают наличие 16 текстурных блоков. За такт могут выбираться одновременно вершины и пиксели. Максимальное разрешение обрабатываемых текстур 8192x8192. Поддерживается обработка текстур в новом 32-битном формате HDR, предусмотренном DX10.

Чип R600 работает с 512-битной шиной памяти, которая состоит из восьми 64-битных каналов, объединенных одной высокоскоростной кольцевой шиной (ring bus). Такая шина обеспечивает высокую пропускную способность, намного большую, чем у конкурентов от NVidia. Кроме стандартной памяти GDDR3 поддерживается и новая GDDR4.

Новые видеокарты обладают улучшенной поддержкой CrossFire и не требуют использования мастер-карты. Так же поддерживаются массивы видеокарт более 2 штук. Стоит отметить, что AMD уже анонсировала новую системную логику RD790, которая поддерживает данную возможность и позволяет объединять три видеокарты.

Технология ATI Avivo также получила несколько улучшений в новом чипе R600. Для обработки видео выделен отдельный видеопроцессор - AVP (Advanced Video Processor), оснащенный специальным блоком декодирования UVD (Universal Video Decoder). Этот блок берет на себя функции декодирования форматов H.264 и VC-1, которые используются в Blu-ray и HD-DVD, разгружая центральный процессор. Поддерживается разрешение до 1920x1080 с битрейтом до 30-40 Мбит/с. Если, при программном декодировании фильма, загрузка обычного двухъядерного процессора может достигать 80%, то улучшенная технология Avivo позволит снизить нагрузку до 10%.

R600 обладает поддержкой полноценного HDMI, что предусматривает и передачу звука. Поэтому чип имеет встроенный аудиодекодер, поддерживающий передачу звука в форматах PCM и AC3 с поддержкой Dolby Digital и DTS. Стандартная карта на базе Radeon HD 2900XT обладает возможностью видеозахвата, которую обеспечивает распаянный на плате чип ATI Theater 200.

Основной акцент в новой архитектуре делается на обработку пикселей и вершин. Преобладание данных блоков над блоками текстурирования появилось еще в предыдущем поколении. Такое устройство аналогично строению графического процессора Xenos консоли Xbox 360. Данное сходство, возможно, обусловлено финансовыми соображениями, ведь намного проще переработать графическое ядро под новую платформу, чем разработать его с нуля. Кроме того, в последнее время мы наблюдаем картину, когда многие разработчики компьютерных игр больше акцентируют внимание на консолях, чем PC. Многие игры сначала выходят для игровых приставок, позже адаптируются для ПК. Соответственно, игры, изначально разработанные для графической архитектуры определенного типа, отлично покажут себя на аналогичном графическом ядре под PC. А вот в других играх, все может упереться в недостаточную мощь блоков текстурирования. Поэтому, можно ожидать большого разброса по производительности в разных игровых приложениях на картах GeForce и Radeon, где лидерство будет определяться оптимизацией игры под определенную архитектуру.


Характеристики AMD RADEON HD 2900 XT

Референсная карта обладает следующими характеристиками:

• Частота ядра 750 МГц (все блоки работают на одной частоте);
• Количество универсальных процессоров 320;
• 16 текстурных блоков;
• 16 блоков блендинга;
• 16 блоков ROP;
• Эффективная частота памяти 1650 МГц (2х825 МГц);
• Тип памяти GDDR3;
• Объем памяти 512 мегабайт;
• Пропускная способность памяти 106 Гб/сек.;
• Теоретическая максимальная скорость закраски 12,0 гигапикселя в сек.;
• Теоретическая скорость выборки текстур 12,0 гигатекселя в сек.;
• Шина PCI-Express х16;
• CrossFire разъем;
• Два DVI-I Dual Link разъема, поддерживающих вывод в разрешении до 2560х1600;
• TV-Out, HDTV-Out, поддержка HDCP, HDMI;
• Максимальное энергопотребление до 215 Вт;
• Рекомендуемый блок питания 550 Ватт для одной карты и 750 Ватт для двух карт в режиме CrossFire.

Обзор AMD RADEON HD 2900 XT от XpertVision

Объектом сегодняшнего обзора станет видеокарта от фирмы XpertVision. Карта поставляется в массивной коробке:



Комплектация видеокарты довольно приличная:

• Два переходника DVI - D-Sub;
• Переходник с DVI на HDMI;
• Переходник HDTV;
• Переходник VIVO;
• Два переходника питания с "молекс" на 6-pin разъем видеокарты;
• Мостик для соединения видеокарт в CrossFire;
• Диск с драйверами;
• Диск с полной версией игры XpandRally Extreme;
• Краткая инструкция по установки.

На данный момент все видеокарты Radeon HD 2900 XT производятся "в одном месте" и отличаются только комплектацией поставки. Как видим, даже недорогая карта от XpertVision имеет комплектацию не хуже более известных брэндов. И одно из преимуществ - наличие переходников питания. Хотя любой современный блок, который "потянет" данный видеоадаптер, должен изначально иметь такие разъемы. Напомню, что AMD обещала всем владельцам Radeon HD 2900XT бесплатную версию Half-Life Episode 2, и данный экземпляр не исключение. С драйверами устанавливается програмное обеспечение Steam, позволяющее скачать из интернента игру, после её выхода.

Внешне карта отличается от референсной только наклейкой на красной турбине охлаждения.





Длинна видеокарты 24,5 см, что немного меньше GeForce 8800 GTX, но больше чем у GTS-версии, при этом масса достигает почти килограмма.

Система охлаждения, занимающая дополнительно соседний слот PCI, состоит из нескольких частей. На чипе располагается массивный медный радиатор с тепловыми трубками, который крепится на алюминиевый каркас. Последний одновременно выполняет роль несущей пластины и радиатора для чипов памяти. Сбоку от медного радиатора расположен вентилятор-турбина, который прогоняет воздушный поток через ребра, выгоняя его наружу. Сверху эта конструкция закрыта пластиковым кожухом.



Поскольку данная конструкция очень тяжела, на задней стороне платы прикручена усилительная пластина, одновременно выступающая и радиатором для чипов памяти. Термоинтерфейсом между ними служат тонкие термопрокладки. Со снятой пластиной задняя сторона выглядит следующим образом:



На плате установлены чипы памяти Hynix со временем доступа 1 нс, что соответствует частоте 2000 МГц. Это внушает надежду на хороший разгон относительно стандартных частот.



Не смотря на сложность PCB, которая испещрена различными элементами, на плате имеются места под не распаянные детали.



Возможно, это является следствием упрощения и попытки сэкономить на себестоимости выпускаемого продукта. А возможно перед нами упрощенный вариант более мощной платы, что все же внушает надежду на выпуск Radeon HD 2900 ХТХ с более высокими частотами.

Видеокарта оснащается двумя разъемами дополнительного питания:



Один из разъемов не стандартный 6-пиновый, а восьмипиновый. Стоит отметить, что все видеокарты Radeon HD 2900 XT идут без переходника на данный разъем, в который без проблем можно воткнуть стандартный 6-контактный. Для нормально работы карты достаточно двух 6-pin разъемов. Но неизвестно как это отразится на разгоне, ведь карта отличается высоким энергопотреблением, и, возможно, как раз эти незадействованные линии питания не позволят реализовать весь потенциал карты.


Мониторинг и разгон

Для мониторинга и разгона видеокарты использовались RivaTuner 2.02 и ATITool 0.27 b2. С помощью второй программы осуществлялось тестирование на стабильную работу в "волосатом кубе".

Программы немного расходились по отображаемым данным. Например, ATITool определяла номинальные частоты как 739/819 МГц, ядро и память (реальная частота) соответственно, а RivaTuner - 743/828 МГц. Со второй программой была солидарна утилита Everest, поэтому эти данные приняты как более достоверные.



Для уменьшения энергопотребления в 2D-режиме частоты снижаются до 506/1026 МГц, а напряжение на ядре понижается с 1,2 В до 1,05 В. При запуске 3D-приложений частоты поднимаются до вышеуказанных.

Скорость оборотов вентилятора динамически изменяется в зависимости от температуры ядра. RivaTuner и ATITool имеют возможность регулировать обороты кулера и изменять порог переключения. Стандартные значения видны на скриншоте:



В простое температура ядра находится на уровне 60°C, под нагрузкой может достигать 80°С и выше. Скорость оборотов при этом не превышает 37%. В процентном соотношении это, конечно, небольшое число, но на слух это уже чувствуется. На таких оборотах шум турбины немного перекрывал гудение процессорного кулера Zalman 9500 на максимальных оборотах Что ж, за высокую производительность приходится чем-то жертвовать. В данном случае, тишиной.

Последняя версия ATITool обзавелась возможностью регулировать напряжение на графическом ядре и чипах памяти видеокарты 2900XT.



Последняя beta-версия программы еще не совсем стабильно работает с данной функцией. Значения напряжений не сохраняются в профилях, и при их загрузке все равно остается стандартное значение. Поэтому приходилось каждый раз входить в соответствующий пункт настроек и вручную ползунком менять напряжение.

Ядро стабильно заработало на частоте 860 МГц, при небольшом поднятии напряжения на 0,25В. С памятью процесс пошел тяжелее. При частоте свыше 950 МГц появлялось сообщение о недостатке мощности питания, и частоты сбрасывались в значения 2D режима 506/1026 МГц. Поднятие напряжения не помогло. Вероятно, здесь и проявилась незадействованная линия питания в 8-контактном разъеме. Но даже на частотах около 950 МГц не удалось достичь стабильной работы. Хороший прогрев видеокарты в тестах приводил к появлению артефактов, из-за чего пришлось снижать частоту. Итоговые частоты составили 860 МГц на ядре и 927МГц (1854МГц) на памяти (по показаниям RivaTuner - 857/927).



Прирост частоты при разгоне составил 15% по ядру и 12% по памяти. После часа работы в игровых тестах температура ядра не поднялась выше 83°C (на открытом стенде).



Вполне приемлемый результат для High-End карты, да еще и при скорости оборотов вентилятора лишь 37%. С целью понизить температуру, можно увеличить обороты до 100%. Но в данном случае шум турбины составляет 57 дБ и по субъективным ощущениям, такой гул можно сравнить с шумом пылесоса. Я не смог долго высидеть при таком гудении и решил ограничиться стандартными значениями. Хотя работа на максимальных оборотах позволила снизить температуру на 10°C, сомневаюсь, что кто-то выдержит такое испытание для своих ушей.


Тестирование в игровых приложениях

Тестирование производилось на следующей конфигурации:

• Процессор: Core 2 Duo 6420 2,13 ГГц (разогнанный до 3,45 ГГц при FSB 342 МГц, 1.4V);
• Кулер: Zalman 9500;
• Материнская плата: Gigabyte P35-S3;
• Память: 2х1Gb GoodRAM Pro 900 (1080МГц при таймингах 5-5-5-15);
• Жесткий диск: 250Gb Hitachi T7K250;
• Блок питания: Chieftec GPS-650 AB A;
• Драйвера видеокарты: Catalist 7.6;
• Операционная система: Windows XP SP2.

С синтетическими тестами, как говорится, "не сложилось". Ни один из 3DMark'ов не запускался. Использование более старой версии видеодрайвера и установка новой ОС не изменили ситуацию. Причина данной несовместимости осталась неизвестна. Отмечу, что все игры работали под Windows XP без сбоев, тестирование железа также не выявило проблем.

В связи с этим, пришлось ограничиться игровыми тестами. Тестирования в играх проводились в разрешениях 1280х1024 (или 1280х960, если игра не поддерживала режим экрана 5:4) и 1600х1200. Тестирование на разрешении 1024х768 не проводилось, поскольку данное разрешение явно не актуально для владельцев данной видеокарты.

Первым игровым тестом выступает F.E.A.R.



Игра хоть и не нова, но довольно требовательна в тяжелых режимах. Тестирование проводилось в разрешениях 1280х960 и 1600х1200 без включения режима анизотропной фильтрации и сглаживания, а также с максимальными их значениями. Тест проводился встроенным бенчмарком, который прогонялся несколько раз в каждом режиме, после чего вычислялся средний результат. Во всех тестах мягкие тени (soft shadows) включены. Итоговые значения отображены ниже.



Как видим, даже максимальное разрешение со сглаживанием не составляет труда для 2900 XT. Но использование AF16x и AA4x приводит к падению производительности чуть ли не в два раза, но fps не опускается ниже комфортного. Разгон дает прирост от 13 до 7%.

Следующим тестом выступает Company of Heroes - лучшая стратегия 2006 года, с динамичным геймплеем и великолепной графикой.



Игра также имеет встроенный тест, который и использовался для измерения производительности. Тестирование производилось на максимальных настройках в двух разрешениях.



И снова очень высокий fps, даже в максимальном разрешении. Разгон дает прирост 5-7%.

Следующий тест - The Elder Scrolls IV Oblivion. Одна из лучших ролевых игр, в свое время ставила на колени флагманов прошлого поколения видеокарт. Посмотрим, как с ней справится новичок.



Тестирование проводилось в лесистой местности среди бурной травяной растительности и около озера с несколькими водопадами. Хоть современные видеокарты и позволяют задействовать сглаживание с включенным HDR, но сама игра не поддерживает данный режим. При включении сглаживания автоматически отключается HDR, без которого графика смотрится значительно беднее. По этой причине тестирование производилось только в режиме HDR, но со всеми максимальными настройками. Измерения производились с помощью программы Fraps.



Oblivion легко сдается новичку. Средний fps стремится к 50 кадрам, что было в свое время недостижимо для лидеров прошлого поколения. С повышением разрешения падение производительности минимально - 14%, что, несомненно, радует. Разгон позволяет еще выиграть 5-12%.

Еще одна популярная RPG - GothicIII.



Тестирование производилось на одной локации. В течение 10 минут игрового времени Fraps'ом снимались данные. Все настройки, дальность прорисовки и фильтрация на максимум. Сглаживание игра не использует.



У игры присутствуют небольшие проблемы с производительностью и оптимизацией движка. От периодических "свопов" не удается избавиться даже с приличным объемом памяти. Но в данном тестировании это почти не чувствовалось. Просадки по производительности случались нечасто (но были). На итоговом результате это не отразилось. Как видим, в обоих разрешениях игра показала высокую производительность и небольшую зависимость от рабочего разрешения. Повышение частот позволило добавить 6% к среднему fps.

Two Worlds - новая RPG, выполненная в лучших традициях Oblivion и Gothic.



Тестирование проводилось на максимальных настройках, с HDR и без антиалиасинга. Игра вызывала ошибку при попытке задействовать сглаживание с HDR или просто вылетала. Так что одновременная поддержка данных двух режимов в игре хотя и присутствует, но на деле не поддерживается.



По сравнению с предшественницами, игра сильнее загружает видеоподсистему. Однако Radeon HD 2900XT без проблем обеспечивает комфортный для игры фреймрейт. Разгон дает прирост в 7% в стандартном разрешении и 5% в высоком.

Call Of Juares - вестерн с высокотехнологичной графикой. Игровой движок активно использует шейдеры 3-й версии и HDR, а недавно появилась версия игры под DirectX10. В данном обзоре тестирование проводилось в старой версии под DirectX9.0с.



Движок игры не позволяет задействовать сглаживание с HDR. Тест проводился на максимальных настройках, с HDR, AF16x. С помощью Fraps измерялась частота кадров на первом игровом уровне игры.



Довольно внушительные результаты для такой ресурсоемкой игры. Справедливости ради, отмечу, что в игре есть уровни, где густая растительность, огонь, эффекты марева от жары и большое количество детализированных объектов создадут более значительную нагрузку на видеокарту. В этой игре прирост от разгона достигает 11-13%.

Ну и, наконец, S.T.A.L.K.E.R. - шутер с элементами RPG, который уже можно смело назвать одной из лучших игр этого года. Необычный и динамичный игровой процесс способен погрузить игрока с головой в выдуманный постапокалиптический мир.



Тестирование проводилось при включенном полном динамическом освещении с максимальными настройками. Отмечу, что сглаживание в игре, естественно, не работает при динамическом освещении.



Хоть на диаграмме уже и не такие большие числа, как в предыдущих играх, но fps довольно высокий и играбельный даже в разрешении 1600х1200. Повышенные частоты позволяют выиграть еще 9-12% производительности.

Следующая игра - Shadowrun. Этот сетевой шутер вышел совсем недавно. Игра от компании Microsoft при работе в WindowsVista уже использует новый DirectX 10. Однако она так же отлично идет и под XP, используя более старый API.



Для уменьшения погрешности соревнование несколько раз переигрывалось на одном и том де уровне, а потом высчитывался средний результат. Если верить настройкам, игра умеет использовать сглаживание 12х, которое на самом деле не является стандартным, а является режимом CSAA (Custom Filter Anti-Aliasing) в видеокартах NVidia. R600 поддерживает мультисэмплинг 8x, но при задействовании нестандартных режимов использует свои алгоритмы для улучшения изображения до CSAA 16х. Тестирование проводилось без сглаживания и при максимальном его значении 12, при всех остальных максимальных настройках.



Производительность в этой игре довольно высокая. Снова проявляется тенденция с существенным падением частоты кадров в тяжелом режиме, хоть здесь оно не такое большое как в F.E.A.R. В простом режиме разгон поднимает производительность на 4-5%, при включенном CSAA прирост от разгона больше в два раза и достигает 10%.

Lost Planet - еще один "новичок", портированный с Xbox 360. Для теста использовалась Demo-версия игры под DirectX9.



Игра обладает широкими графическими настройками, и без проблем позволила задействовать одновременно HDR и сглаживание. В игре есть собственный бенчмарк, который включает два теста - snow и cave. Соответственно названиям, первый проходит на открытой заснеженной местности, а второй - внутри пещеры.



Без сглаживания видеокарта отлично справилась со всеми тестами. Но включение его привело к падению результатов в два раза, а то и больше! При этом средний fps достиг границ играбельности, опустившись до 20 кадров в высоком разрешении. И это средний результат, что означает периодические просадки производительности в игре до еще меньших значений. Разгон дает небольшой прирост, в среднем 5%, лишь в одном режиме со сглаживанием прирост составил10%.

Последним тестом выступает еще одна новая игра - Colin McRae Rally: DIRT.



Безусловно, графика в игре великолепна - видна каждая деталь машины или царапина, пыль оседает на корпусе, на стекле играет солнечный зайчик. Игра без проблем позволила включить сглаживание и HDR одновременно. Тест в разных режимах проводился на одной и той же трассе, которая переигрывалась несколько раз для уменьшения погрешности.



Новая игра и совершенно неожиданный результат. Самые низкие показатели из всех представленных приложений. При включении сглаживания производительность падает еще ниже, достигая 8 кадров в разрешении 1600х1200! Эффективность разгона 7-10%.

Тесты под DX10 в Windows Vista не удались, хотя использовалась последняя версия драйверов Catalist 7.6. В демо Lost Planet DX10 были постоянные артефакты. Shadowrun запустился без проблем, но при включении режима "benchmark" во Fraps'е игра вылетала.


Заключение

3D-технологии развиваются очень быстро и простому потребителю иногда трудно поспеть в этой гонке за очередными новинками. Как видим, даже купив мощную видеокарту, пользователь не застрахован оттого, что через месяц выйдет игра, которая будет этому ускорителю не по зубам, что мы отлично видим в игре DIRT. Обладатели мониторов с диагональю в 20 дюймов и более уже не смогут насладиться комфортной игрой на родном разрешении своих мониторов.

Поскольку NVidia была первой, кто освоил аппаратные DirectX10 решения, разработчики стараются оптимизировать последние игры под архитектуру этих видеокарт. Возможно, ситуацию изменят будущие драйвера. А проблемы с программным обеспечением у Radeon HD 2900 ХТ пока еще присутствуют, что заметно по работе игр в Vista и проблемах с 3DMark'ами. Так же очень велико падение производительности при задействовании сглаживания. В данном вопросе остается надеяться только на программистов AMD.

Хотя карты Radeon уже давно поддерживают одновременную работу HDR и antialiasing, но задействовать такие режимы, как мы увидели, позволяют немногие игры. Только самые последние игры (Lost Planet и Colin McRae Rally DIRT) без проблем работают в таком режиме. Правда при этом приходится мириться и с существенным падением производительности.

По сравнению с конкурентами, Radeon выделяется богатой поддержкой внешних интерфейсов. Поддержка HDMI и улучшенная технология AVIVO позволит превратить компьютер в высококачественный кинотеатр.

Производительность карты неплохо масштабируется. Повышение частот на 15% на ядре и 12% на памяти позволяет выиграть в играх от 5 до 12%.

Родная система охлаждения видеокарты довольно эффективная, но шумная. Номинальной частоты работы памяти 2 ГГц так и не удалось достигнуть. Появление артефактов при прогреве карты на частоте памяти 1900 свидетельствует о ее перегреве. Металлической пластины явно не хватает для охлаждения чипов памяти. Если вы решите заняться серьезным разгоном, вам придется в первую очередь подумать о модификации системы охлаждения, а так же задействовать все линии питания на видеокарте.