Особенности архитектуры RV740
Видеоадаптер Radeon HD 4770 основан на новом графическом ядре RV740, которое является первым серийным чипом, выпускаемым по 40-нм техпроцессу. Кстати, впервые такое технологическое лидерство принадлежит именно графическому процессору, ведь до этого освоение новых более «тонких» техпроцессов осуществлялось на CPU. Графический процессор RV740 по архитектуре не сильно отличается от RV770, а точнее от «урезанного» его варианта RV770LE с 640 активными потоковыми процессорами, который используется в Radeon HD 4830.
В новом GPU используется 640 скалярных процессоров, организованных в 8 SIMD-ядер. Число текстурных блоков уменьшено с 40 до 32, а вот число блоков растеризации осталось тем же, что и полноценного RV770 — 16. Вместо четырех 64-битных контроллеров памяти в новом чипе мы видим лишь два, соответственно и шина доступа к памяти уменьшена с 256 бит до 128 бит. А чтобы компенсировать падение пропускной способности, новые видеокарты оснащаются высокоскоростной памятью GDDR5. При реальной физической частоте памяти в 800 МГц у Radeon HD 4770 эффективная составляет 3200 МГц, что дает почти такую же пропускную способность (51 ГБ/с), как и у предшественника Radeon HD 4830 (58 ГБ/с). И хотя пока что новая память обходится дороже, зато 128-битная шина упрощает разводку и производство самой платы нового видеоадаптера. «Урезание» количества контролеров памяти сказалось и на работе сообщающимися с ними блоков ROP, сгруппированных в большие блоки (Render Back-End), ведь теоретический пиковый филлрейт при новой организации (четыре RBE на два контроллера) выше даже чем у Radeon HD 4850.
Главное преимущество новой видеокарты в том, что RV740 изначально работает на 750 МГц, что на фоне 525 МГц или 625 МГц у Radeon HD 4830 и Radeon HD 4850 довольно внушительная цифра. Конечно основная заслуга в этом нового техпроцесса. Кроме этого новый GPU менее «прожорлив», а память GDDR5 используется уже второго поколения, которая функционирует при более низком напряжении 1,5 В, что дает в итоге 80 Вт общего энергопотребления при максимальной нагрузке, в то время как предшественник Radeon HD 4830 потреблял до 110 Вт. И это всего лишь на 5 Вт больше нагрузочной способности шины PCI-E. И хотя новая карта имеет на борту разъем дополнительного питания, возможно, со временем мы увидим и «облегченные» экономичные версии, не требующие дополнительного питания (как недавно появившиеся GeForce 9600 GT Green Edition). При 826 млн. транзисторов, из которых состоит новый GPU, его площадь равна 140 кв.мм.
Новые видеокарты имеют две референсные модификации. Те, что с кулером-турбиной и более сложной подсистемой питания относятся к версии Media Edition. Вторая модификация Retail Edition отличается системой охлаждения более простой конструкции и упрощенной схемой питания.
MSI R4770-T2D512
Мы рассмотрим новый видеоадаптер производства компании MSI. Карта поставляется в коробке привычного для данного производителя дизайна и с изображением женщины-киборга.
Комплектация следующая:
- переходник DVI/D-Sub;
- переходник DVI/HDMI;
- переходник HDTV;
- кабель S-Video;
- переходник питания molex-PCI-E;
- диск с драйверами;
- инструкции.
Рассматриваемая модель относится к варианту Retail Edition, так что на плате видны пустые посадочные места под нераспаянные элементы в системе питания.
Охлаждается чип двухслотовым кулером, выполненным по образу и подобию систем охлаждения видеокарт Palit и кулера Glaciator карт ASUS. Алюминиевый радиатор продувается большим вентилятором, которые заодно обдувает и находящиеся почти под ним микросхемы памяти. Сверху система охлаждения прикрыта декоративным фигурным ободом. Крепится кулер к плате с помощью металлической крестообразной усилительной пластины.
Взглянем на плату со снятой системой охлаждения:
Графический чип расположен под углом относительно подложки.
Распаяно восемь микросхем памяти GDDR5 производства Qimonda с маркировкой IDGV51-05A1F1C-40X. Микросхемы с такой же маркировкой устанавливаются на Radeon HD 4870 и рассчитаны они на частоту 4000 МГц, так что запас по разгону памяти у Radeon HD 4770 очень внушительный.
Как и положено видеокарте, работает она на частоте ядра 750 МГц, а память на 3200 МГц.
При отсутствии нагрузки рабочая частота GPU снижается до 250 МГц.
При прогреве карты стресс-тестом ATI Tool температура ядра держалась в пределах 70 °C (в открытом корпусе). При этом обороты кулера поднимались лишь до 38% от максимума и работа его была еле слышна. Пожалуй, это впервые, когда новая референсная видеокарта AMD обладает одновременно и вполне эффективной системой охлаждения и очень низким уровнем шума (вспомнить хотя бы горячий Radeon HD 4850).
Пока что для мониторинга новых видеокарт не так уж и много программных средств. В частности, последняя версия популярной утилиты Riva Tuner 2.24 с этими видеокартами не работает. Но как же тогда разгонять видеоадаптеры этой серии? Есть конечно ATI Overdrive, который позволяет поднимать частоты, но разгон с его помощью ограничен, в частности, ядро выше «потолка» в 830 МГц не поднять. Выход из этой ситуации довольно простой. Заходим в папку, куда установлен Riva Tuner, и находим RivaTuner.cfg. Открываем этот файл, находим строчку, где прописаны идентификаторы для карт серии HD 4800 «RV770=9440h-9442h, 944Ch» и добавляем к ним «94B3h». После проделанной процедуры в Riva Tuner откроются низкоуровневые настройки и средства мониторинга для этой карты.
Как видите, программа определит видеокарту как 128-битную версию RV770. Впрочем, это не мешает с помощью утилиты разгонять карту, регулировать обороты вентилятора и отслеживать температуры. Вот только рабочая частоты ядра идентифицируется Riva Tuner неверно, в остальном же все показания идентичными таковым в GPU-Z.
Разгон нашего экземпляра составил 875 МГц для ядра и 4475 МГц для памяти. Для стабильной работы на таких частотах и для того чтобы избавится от редких артефактов, пришлась поднять обороты вентилятора почти до максимума. Замена охлаждения на Zalman VF900-Cu не дала дополнительных результатов, так что 875 МГц для ядра оказался абсолютным пределом. Итого мы имеем прирост в 16,7% по частоте ядра и почти 40% по частоте памяти! Но как было сказано выше, память изначально рассчитана на 4 ГГц, так что примерно таких результатов мы от нее и ожидали.
Возможно, от референсной версии Media Edition можно ожидать и лучшего разгона, но учитывая, что сразу после выпуска новых карт, AMD объявила о дальнейшем постепенном снижении цен, то, скорее всего, рынок заполонят именно более простые Retail Edition. Так же хотелось бы отметить, что даже на максимальных оборотах шум кулера, на удивление, оказался вполне терпимым. Так что для повседневного пользования с разгоном вполне можно даже обойтись даже стандартной системой охлаждения, лишь слегка подняв обороты. Sapphire HD4850 512MB GDDR3
Данный материал является лишь первой статьей, которую мы планируем посвятить новому видеоускорителю AMD, поэтому в данном материале соперник у новичка будет лишь один — более дорогой и мощный Radeon HD 4850, производства известной компании Sapphire. Карта к нам попала в OEM-версии, в антистатическом пакетике и с минимальной комплектацией:
- переходник DVI/D-Sub;
- переходник TV-out/RCA;
- переходник питания molex-PCI-E;
- диск с драйверами;
- инструкции.
Ранее мы рассматривали парочку видеоадаптеров этой серии от данного производителя, и там уже фигурировала похожая модель. Но на самом деле с рассматриваемой картой их роднит лишь двуслотовый кулер, а вот сама PCB данного графического ускорителя выполнена уже на базе референсного дизайна.
Система охлаждения по конструкции отличается от кулера Radeon HD 4770 лишь наличием массивного медного сердечника. Силовые элементы подсистемы питания охлаждаются отдельным радиатором.
Плата без кулера выглядит следующим образом:
Графический чип RV770:
Распаяна память GDDR3 от Qimonda со временем выборки 1 нс.
Работает видеокарта на частоте ядра 625 МГц, память на 1980 МГц. В простое частоты снижаются до 500 МГц и 1500 МГц. Кстати в очередной раз приходится наблюдать картину, когда под Windows XP рабочие частоты в покое все время прыгают, а вот под Windows Vista в 2D нормально фиксируются на минимальных значениях. В тесте «волосатым кубом» ATI Tool карта прогревается до 75 °C, при этом кулер раскручивается почти до 50% от своего максимума.
Разгон это видеокарты оказался не выдающимся. Ядро разогналось всего-навсего до 685 МГц, а память до 2200 МГц.
Достичь более высоких стабильных частот не помогло и повышение оборотов вентилятора системы охлаждения. Хотя и эти результаты не сильно то отличаются от всех остальных референсных карт Radeon HD 4850, побывавших у нас на тестах. Технические характеристики
Прежде чем перейти к результатам тестирования, взглянем на сравнительные характеристики наших видеокарт. Более мощный GPU и шина памяти 256 бит должны обеспечить уверенную победу Radeon HD 4850 во всех тестах. Но так ли это окажется на самом деле?
| MSI R4770-T2D512 | Sapphire HD4850 | |
| Ядро | RV740 | RV770 |
| Техпроцесс, нм | 40 | 55 |
| Транзисторов (млн.) | 826 | 956 |
| Кол-во унифицированных шейдерных блоков | 640 | 800 |
| Блоков TMU | 32 | 40 |
| Блоков ROP | 16 | 16 |
| Частота ядра, МГц | 750 | 625 |
| Шина памяти, бит | 128 | 256 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR3 |
| Объём памяти, МБ | 512 | 512 |
| Частота памяти, МГц | 3200 | 1980 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 10.1 | 10.1 |
| Интерфейс | PCI Express 2.0 | PCI Express 2.0 |
Конфигурация тестового стенда
Тестовый стенд:
- Процессор: Core 2 Duo E7300 (2,66@4,066 ГГц, 428 МГц FSB);
- Кулер: Thermalright Ultra-120 eXtreme;
- Материнская плата: Gigabyte P35-S3;
- Память: 2х2GB GoodRam PC6400 (856 МГц при таймингах 5-5-5-15);
- Звуковая карта: Creative Audigy 4 (SB0610);
- Жесткий диск: 320GB WD3200AAKS;
- Блок питания: 700Вт FSP FX700-GLN;
- Операционная система: Windows XP SP3 x86, Windows Vista Ultimate SP1 x86;
- Драйверы видеокарт: Catalyst 9.4.
Стандартная версия Catalyst 9.4 (последней версии на момент тестирования) не устанавливается на видеокарту Radeon HD 4770, поэтому использовались драйвера из комплекта поставки. Согласно показаниям CCC эта сборка включает 2D Driver 6.14.10.6936 и 3D Driver 6.14.10.0655, которые вроде как тоже входят в версию Catalyst 9.4. Но как бы там не было, на все видеокарты Radeon принудительно устанавливались именно драйвера с диска MSI.
Тестирование проводилось в двух разрешениях: 1280х1024 и 1600х1200. Настройки фильтрации и сглаживания активировались из меню каждого приложения. Поскольку в большинстве современных игр анизотропная фильтрация приводит к мизерному падению производительности, то она включалась и для «легких» режимов, а в «тяжелых» активировалось лишь сглаживание.
Результаты тестирования в DirectX 9
3DMark 2006
Начнем рассмотрение результатов традиционно с тестового пакета Futuremark.
Новичок отстает от Radeon HD 4850 на родных частотах всего на 6%, зато в разгоне легко обходит соперника на 7%.
Last Remnant
Для тестирования в этом приложении использовался специальный игровой бенчмарк. Игра создана на базе Unreal Engine 3 и является показательной для всех игр на данного движка, поскольку включает довольно тяжелые графические (как для UE3) сцены.
В низком разрешении отставание новой карты составляет 11%. С разгоном она снова обгоняет соперника, но лишь незначительно. В более высоком разрешении на номинальных частотах между картами разрыв в 14%, да и разгон помогает Radeon HD 4770 лишь достичь показателей Radeon HD 4850 при повышении частот.
X3 Terran Conflict
Для тестов использовался специальный игровой бенчмарк. Игра сильно процессорозависима, поэтому разница между видеокартами небольшая.
Несмотря на минимальную разницу в результатах видно преимущество Radeon HD 4850, но с разгоном новичок вновь легко компенсирует отставание.
Tomb Raider: Underworld
Тестирование проводилось в реальном игровом приложении. Измерялся средний fps в двух последовательных скриптовых сценках. Для каждого режима измерения проводились по три раза для уменьшения погрешности.
И вот он первый триумф Radeon HD 4770, да еще какой! Даже на номинальных частотах эта карта демонстрирует результат выше, чем Radeon HD 4850 на более мощном GPU. Хотя в номинале при переходе к более высокому разрешению и тяжелому режиму Radeon HD 4850 все же берет свое. Зато с разгоном Radeon HD 4770 вне конкуренции.
Call of Duty: World at War
Тестирование проводилось в начале второго уровня под названием «Слабое сопротивление». Измерялась производительность во вступительной скриптовой сценке и последующей высадки до момента достижения береговых укреплений. Порядок действий короткого эпизода реального игрового процесса повторялся. Для каждого режима тест прогонялся по три раза.
Все вполне привычно. На номинальных частотах лидирует Radeon HD 4850 (но с мизерным преимуществом около 5%), в с разгоном на первое место уверенно выходит Radeon HD 4770.
S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky
Тестирование проводилось специальным бенчмарком компании GSC. Качество графики максимально доступное для DirectX 9 при улучшенном полном динамическом освещении.
И снова без сюрпризов. Небольшое преимущество Radeon HD 4850 на родных частотах и весьма заметный отрыв в 10% у Radeon HD 4770 при разгоне.
Cryostasis: Sleep of Reason (Анабиоз)
Для тестирования переигрывался короткий эпизод в начале игры без стычек с врагами. Порядок действий повторялся, тест прогонялся по три раза для каждой карты.
А вот в этой игре видно, как дополнительные 160 потоковых процессоров и 8 текстурных блоков у RV770 значительно влияют на производительность. Новичок отстает от старшей карты на 17-18%. С разгоном, несмотря на большой потенциал, он так и не догоняет Radeon HD 4850, которая разогнана лишь на 10%.
Результаты тестирования в DirectX 10
3DMark Vantage
Взглянем на результаты в более новой версии синтетического тестового пакета 3DMark.
В этом тесте ситуация аналогична большинству приложений. В номинальных режимах Radeon HD 4850 удерживает небольшое преимущество, но отличный разгонный потенциал легко выводит новичка в лидеры.
Devil May Cry 4
Итоговые результаты включают средний результат по четырем сценам игрового бенчмарка. Мы не раз отмечали, что в этом приложении старшим видеокартам AMD мультисемплинг дается без какого-либо падения производительности.
Даже на номинале карты идут наравне с мизерным преимуществом старшей карты с тяжелом режиме. А с разгоном мы снова видим как Radeon HD 4770 вырывается вперед по производительности.
S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky
Тестирование в том же бечмарке, но уже на настройках «Ultra» под DirectX 10.1.
В низком разрешении карты мизерное преимущество у старшей карты. А вот в большем разрешении новичок умудряется даже чуть-чуть обогнать старшего собрата на номинальных частотах. Это можно было бы списать на погрешность, если бы не и не возросший отрыв Radeon HD 4770 в разгоне от соперника в этом же режиме.
H.A.W.X.
В этом приложении тестирование проводилось на максимальных настройках при активации DirectX 10.1. Стандартный игровой тест прогонялся по три раза для уменьшения погрешности. Из-за непостоянства и разброса результатов при активации сглаживания в высоком разрешении, эти результаты не включены в диаграммы.
В этом приложении все традиционно. Только на номинальных частотах Radeon HD 4850 хоть как-то оправдывает свой статус, быстро сдавая позиции в разгоне.
Crysis
Последнее приложении в нашем тестировании. Для тестов прогонялся стандартный игровой бенчмарк, версия игры 1.2.0. Настройки графики максимальные.
Лишь 4% отделяют Radeon HD 4770 от старшей карты, зато в разгоне уже у новичка преимущество в 5%.
Выводы
Новый Radeon HD 4770 вышел довольно таки неплохой картой за свои деньги. Отличный уровень производительности, минимальное отставание от более дорогой старшей карты Radeon HD 4850 и великолепный разгонный потенциал, благодаря которому новый адаптер даже обгоняет решение на ядре RV770, обладающее большим количеством вычислительных блоков. Кроме этого карта обладает низким тепловыделением и энергопотреблением. Да и в коем то веке новая модель ATI/AMD может похвастать и достаточно эффективной для своего GPU системой охлаждения, которая к тому же еще и довольно тихая! При своей цене около 100 долларов США эта видеокарта является самой оптимальной покупкой, ведь даже целесообразность покупки более дорогой Radeon HD 4850 уже под вопросом при наличии такого мощного конкурента.
Выпуск такого видеоадаптера автоматически выводит AMD в безоговорочные лидеры в бюджетном секторе. Вот только это может создать и некоторые проблемы для реализации более дорогих моделей на базе RV770. Возможно, поэтому вместо обещанного компанией большого выбора этих графических ускорителей пока что еще наблюдается небольшой дефицит. Вполне разумным было бы пока придержать такие удачные видеокарты, чтобы они сильно не мешали реализации продуктов старшего модельного ряда.
А как же столь мощный новичок проявит себя на фоне конкурирующих моделей от NVIDIA? Да и как на его фоне будут выглядеть прочие решения серии Radeon? Все это мы поведаем вам, уважаемые читатели, в следующей нашей статье, посвященной этой видеокарте, в которой мы проведем большое сравнительное тестирование со многими другими видеокартами этой ценовой категории. И хотя можно было бы сразу же предположить уверенную победу Radeon HD 4770, но не все может оказаться так предсказуемо. Заинтересованы? Тогда оставайтесь с нами!
Читайте продолжение: Radeon HD 4770 — бюджетный чемпион. Часть 2: один против всех.