Скрытая угроза: обзор ATI Radeon HD 5850

Предисловие

Недавний выход графического процессора ATI «Cypress» (RV870) и первой видеокарты Radeon HD 5870 на его основе можно считать более чем успешным. Новинка, в общей сложности, оказалась равна по производительности Radeon HD 4870 X2 (где-то даже и быстрее), а уровень шума, энергопотребление и стоимость HD 5870 — ниже, чем у двухпроцессорной видеокарты, не говоря уже про одночиповые продукты единственного конкурента. Временными препятствиями на пути к приобретению Radeon HD 5870 стали дефицит видеокарт и «сырость» драйверов Catalyst, что, впрочем, чаще всего сопровождает появление любых графических новинок.

Однако, ещё одной, только теперь уже скрытой угрозой, на пути коммерческого успеха Radeon HD 5870 может стать её младшая сестра — видеокарта Radeon HD 5850. Основанная на том же графическом процессоре с некоторыми отключенными функциональными блоками, данная видеокарта должна стоить на сотню долларов дешевле (а в реальности она сейчас дешевле почти на пять тысяч рублей, то есть заведомо больше ста долларов). Сейчас ещё рано делать выводы о возможности активации этих отключенных блоков и получении полноценного RV870 (скорее всего это так и останется несбыточной мечтой), зато мы можем узнать, сколь велико отставание HD 5850 от HD 5870, и можно ли его компенсировать разгоном видеокарты. Кроме того, не менее интересным нам представляется выявление разницы в энергопотреблении, уровне шума и потребительских свойствах видеокарт, а также сравнение с конкурентами NVIDIA. Всему этому и посвящена сегодняшняя статья.

Позиционирование ATI Radeon HD 5850, цены и спецификации

Если мы обратимся к рекомендованным ценам на видеокарты, которые сейчас (за исключением Radeon HD 5850 и HD 5870) достаточно близки к розничным, то увидим следующую картину:

Очевидно, что единственным возможным конкурентом Radeon HD 5850, близким к нему по стоимости, является GeForce GTX 285. Остальные видеокарты — либо заметно дороже, либо существенно дешевле. Тандем из двух Radeon HD 5850 в режиме CrossFireX будет стоить около 600 долларов США, то есть по ценовому критерию ему также нельзя противопоставить ни одну из видеокарт или связок. Ну а разница со своей старшей сестрой, как уже было упомянуто выше, составляет 100 долларов США, что довольно-таки немало.

В московской рознице цены традиционно не совпадают с рекомендованными (вообще говоря, рекомендованные цены можно рассматривать как цены исключительно для США, они практически всегда ниже реальных европейских и российских), но общая тенденция та же: Radeon HD 5850 стоит около 11 тысяч рублей, то есть на пять тысяч дешевле, нежели Radeon HD 5870. GeForce GTX 285 можно найти за те же 11 тысяч рублей.

Получается, что, не считая GeForce GTX 285, конкурировать Radeon HD 5850 как бы и не с чем. Однако, на самом деле новая видеокарта оказалась чрезвычайно грозным соперником и для более дорогих моделей. Об этом позже, а пока посмотрим на спецификации представленных на диаграмме видеокарт:

Обзор видеокарты Radeon HD 5850 в сравнении с Radeon HD 5870

Видеокарта ATI Radeon HD 5850, предоставленная нам на тестирование, является полностью эталонным продуктом и поставляется только в OEM-упаковке без каких-либо аксессуаров. Рассмотрим HD 5850 (слева) в сравнении с HD 5870 (справа):

Лицевые стороны видеокарт практически идентичны за тем лишь исключением, что Radeon HD 5870 длиннее на 38 мм, да и вообще является самой длинной видеокартой современности. Ширина видеокарт (без учёта PCI-E коннектора) составляет 100 мм, а толщина — 37 мм, то есть соседний к видеокарте слот на материнской плате окажется заблокирован.

Обратная сторона Radeon HD 5850 отличается от оной у HD 5870 тем, что на ней отсутствует металлическая крышка, имеющаяся на Radeon HD 5870:

На мой взгляд, эта пластина только мешает охлаждению платы видеокарты, поэтому Radeon HD 5850 в этом плане выгодно выделяется на фоне Radeon HD 5870.

Сверху на кожухе системы охлаждения видеокарт имеется ярко-красная пластиковая накладка, с правой стороны которой есть прорези для частичного выброса нагретого воздуха вовнутрь корпуса системного блока:

Рядом с ещё одной рёшеткой для частичного выброса нагретого видеокартой воздуха (только теперь уже за пределы корпуса) соседствует полный набор современных интерфейсов: два DVI-I порта, HDMI и Display Port:

C противоположного торца видеокарты присутствуют два шестиконтактных разъёма для подключения дополнительного питания (у Radeon HD 5870 они расположены сверху видеокарты). По спецификациям, максимальное потребление Radeon HD 5850 не должно превышать 170 Вт (против 188 Вт Radeon HD 5870), поэтому для систем с такой видеокартой рекомендуются блоки питания мощностью не менее 550 Вт (на практике подойдут и менее мощные, так как производители видеокарт в рекомендациях традиционно перестраховываются). В 2D-режиме энергопотребление должно снижаться до 27 Вт (!).

Посмотрим на обе видеокарты без систем охлаждения:

В отличие от Radeon HD 5870, у которой стабилизатор системы питания имеет четыре фазы питания GPU, у Radeon HD 5850 имеются только три фазы и посадочное место под нераспаянную четвёртую:

Графический процессор RV870 видеокарты Radeon HD 5850 выпущен на 35-й неделе текущего года и имеет упрощённую маркировку, в сравнении с GPU видеокарты Radeon HD 5870, выпущенному на 33 неделе 2009 года:

В части GPU, выполненному по нормам 40-нм техпроцесса, Radeon HD 5850 отличается от HD 5870 меньшим количеством универсальных шейдерных процессоров (1440 против 1600 шт.) и текстурных блоков (72 против 80 шт.). Кроме того, графический процессор младшей видеокарты работает на меньшей частоте — 725 МГц против 850 МГц у Radeon HD 5870, и напряжении — 1,087 В против 1,149 В. В 2D-режиме частоты GPU обеих видеокарт снижаются до 157 МГц, а напряжения падают до 0,949 В, что, вкупе со снижающейся частотой видеопамяти, и приводит к столь низкому энергопотреблению видеокарт в этом режиме. Нужно заметить, что кристалл GPU площадью 334 мм² повернут на 45° относительно металлической рамки, защищающей его от сколов, поэтому при установке альтернативных систем охлаждения придётся заранее озаботиться, чтобы длина и ширина их теплосъемника были не менее 26 мм. В противном случае, кристалл не будет накрыт полностью.

Обе видеокарты оснащены восемью микросхемами памяти стандарта GDDR5, расположенными с лицевой стороны платы. Чипы выпущены компанией Samsung и, что самое важное, одинаковы для обеих видеокарт:

Маркировка микросхем — K4G10325FE-HC04, номинальное время доступа составляет 0,40 нс, что соответствует теоретической эффективной частоте 5000 МГц. Несмотря на этот факт, на Radeon HD 5850 частота памяти составляет 4000 МГц, что позволяет надеяться на успешный её разгон. Напомню, что у Radeon HD 5870 память функционирует на 4800 МГц результирующей частоты. Ширина шины обмена с памятью видеокарты равна 256 бит.

Итоговые характеристики видеокарт:

Теперь перейдём к изучению систем охлаждения Radeon HD 58xx и проверке температурного режима. Обе видеокарты оснащаются двухслотовыми системами охлаждения классической конструкции, когда воздушный поток прокачивается турбиной сквозь радиатор на тепловых трубках, установленный на GPU, и частично выбрасывается за пределы корпуса системного блока, а частично вовнутрь:

Уже после снятия эталонных кулеров с видеокарт становится очевидно, что они отличаются не только длиной. После вскрытия систем охлаждения отличия можно детализировать:

Итак, под пластиковыми кожухами скрываются турбины, установленные на металлической пластине, которая одновременно является радиатором для силовых элементов и микросхем памяти. А вот далее идут отличия. Если радиатор Radeon HD 5870, состоящий из четырёх 6-мм тепловых трубок и алюминиевых рёбер, «намертво» припаян к пластине основания, то на кулере Radeon HD 5850 радиатор является отдельным элементом. Он состоит из медного основания толщиной чуть более 4 мм, двух 8-мм тепловых трубок и нанизанных на них алюминиевых пластин, которые, к тому же, ещё и припаяны к основанию.

Кроме того, в металлической пластине непосредственно над силовыми элементами имеется немного сплющенная тепловая трубка. Никакого радиатора на ней нет, и, по всей видимости, она служит для более равномерного распределения тепла по пластине. Хотя, на мой взгляд, решение несколько странное и, скорее всего, малоэффективное.

Системы охлаждения обеих видеокарт оснащены конструктивно идентичными турбинами размерами 92х38 мм с ШИМ-управлением:

При этом, в системе охлаждения видеокарты Radeon HD 5850 установлена турбина, выпущенная под неизвестной маркой FirstD модель FD9238H12S, в то время, как в кулере Radeon HD 5870 установлена турбина с наклейкой компании NTK (HK) Limited и, что интересно, точно такой же маркировки — FD9238H12S:

Вероятнее всего, турбины эти только наклейками и отличаются. Скорость вращения регулируется методом широтно-импульсной модуляции (PWM) в диапазоне от 1100 до 4800 об/мин (определено по данным мониторинга). Сравнение уровня шума систем охлаждения видеокарт Radeon HD 58xx и их конкурентов будет проведено в предпоследнем разделе сегодняшней статьи, а пока проверим, насколько эффективны эти кулеры.

Проверка эффективности систем охлаждения видеокарт была проведена в закрытом корпусе системного блока (подробная конфигурация приведена в следующем разделе). Комнатная температура во время тестирования составляла 23,6—23,8 °С. Нагрузка на видеокарты создавалась с помощью утилиты FurMark версии 1.7.0, которая запускалась в режиме теста стабильности и разрешении 1680х1050. Мониторинг частот и температурных показателей осуществлялся с помощью программы MSI Afterburner версии 1.2.0.

Сначала посмотрим на то, сколь эффективны эталонные кулеры Radeon HD 5850 и HD 5870 при автоматическом управлении скоростью вращения турбин:

Ну что тут ещё можно сказать? Браво инженерам AMD/ATI! И дело не только в высокой эффективности кулеров или выдуманной некоторыми обозревателями защиты RV870 от FurMark (все прочие тесты греют карты еще слабее), а самое главное, в том, что даже при такой нагрузке, как FurMark, турбины систем охлаждения не увеличили свою скорость сверх 31 %, функционируя при этом с умеренным уровнем шума. Видимо, не зря обозреватели (включая нас) систематически ругали эталонные кулеры Radeon HD 4870/4890 за их рёв во время работы видеокарты в 3D-приложениях и, наконец, инженерам ATI удалось создать системы охлаждения, великолепно сбалансированные по эффективности и уровню шума. Даже графический процессор топовой Radeon HD 5870 в пике нагрузки не прогревается выше 76 °С под FurMark, а под 3DMark 2006 температура не превысила 65 °С (при 28 % скорости турбины). При работе в 2D-режиме системы охлаждения видеокарт и вовсе не слышны на фоне тихого системного блока.

Далее на очереди — оценка эффективности кулеров на 50- и 100 % мощности турбин:

Уровень шума в этих случаях, конечно, существенно выше, однако температура графического процессора видеокарты Radeon HD 5850 снижается с 74 °С до 57 °С при 50 % мощности и до 52 °С при 100 % мощности турбины, а температура GPU Radeon HD 5870 опускается с пиковых 76 до 60 °С на 50 % мощности и до 53 °С на 100 % мощности турбины.

Расстояние между отверстиями крепления системы охлаждения на графическом процессоре Radeon HD 5850 точно такое же, как и на Radeon HD 4870/4890 (75,5 мм), поэтому можно попытаться установить на эту видеокарту альтернативную систему охлаждения, как, например, кулер Thermalright T-Rad2 с двумя 92-мм вентиляторами (1500 об/мин):

К сожалению, радиатор Thermalright VRM1(2) на VRM-элементы PCB видеокарты установить нельзя, так как расстояние между монтажными отверстиями около этих элементов на 3 мм больше, чем на Radeon HD 4870/4890. Однако, и без этого дополнительного радиатора альтернативный кулер без труда справлялся с охлаждением графического процессора:

Что же касается элементов VRM, то их температура в пике нагрузки не превысила 92 °С, что существенно ниже, чем у Radeon HD 4890, когда температуры превышали отметку 110, а то и 120 °С. При использовании эталонного кулера температуры VRM-элементов были в пределах 72-75 °С.

При столь скромном температурном режиме видеокарты Radeon HD 5850, вкупе с изначально заниженными относительно Radeon HD 5870 частотами и возможностью регулировки напряжения на графическом процессоре, можно было надеяться на успешный разгон данной видеокарты. Поэтому, не «откладывая кота в долгий ящик» и вернув на видеокарту эталонный кулер (на 50 % мощности), я приступил к изучению частотного потенциала Radeon HD 5850. Для этого были использованы утилиты MSI Afterburner и AMD GPU Clock Tool:

Стабильность проверялась с помощью FurMark и нескольких проходов теста FireFly Forest из пакета 3DMark 2006 с максимальными настройками качества.

В первую очередь, было интересно, сможет ли Radeon HD 5850 стабильно функционировать на частотах своей старшей сестры — видеокарты Radeon HD 5870:

Как выяснилось, для Radeon HD 5850 достижение частот 850/4800 МГц не представляет никаких сложностей, более того, на номинальном напряжении 1,087 В графический процессор смог стабильно функционировать на 910 МГц! Это уже великолепный результат, но останавливаться на нём никто и не собирался. Путём проб и ошибок был найден баланс между увеличением напряжения на GPU и достигнутой частотой. В результате, после двухчасового тестирования стабильной была признана частота GPU, равная 1010 МГц при напряжении 1,21 В! Дальнейшее повышение напряжения, к сожалению, не приводило к росту разгонного потенциала чипа, но и полученный результат не может не вызывать уважение или даже восхищение видеокартой. Прирост частоты видеопамяти в процентном отношении к номинальной частоте оказался менее успешным, чем разгон GPU, так как результирующая частота оказалась равна 4960 МГц:

Примечательно, что температурный режим видеокарты после разгона остался в пределах скромных 67 °С по графическому процессору в пике нагрузки (напомню, что проверка проводилась при 50 % мощности турбины эталонного кулера).

В свою очередь, разгон видеокарты ATI Radeon HD 5870 оказался не таким успешным, как на Radeon HD 5850. Несмотря на то, что частоту видеопамяти удалось поднять до 5200 МГц (даже выше достигнутой на HD 5850) частотный потенциал графического процессора оказался ниже — всего 905 МГц. Самое интересное, что на увеличение напряжения (вплоть до 1,3 В с шагом 0,02 В) GPU никак не реагировал, поэтому, к сожалению, пришлось остановиться на частотах 905/5200 МГц.

В завершение сравнительного обзора видеокарт, приводим ссылки на их BIOS: ATI Radeon HD 5850 1 Гбайт и ATI Radeon HD 5870 1 Гбайт.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Сначала об аппаратной части. Все тесты были проведены внутри корпуса системного блока, конфигурация которого состояла из следующих комплектующих:

Системная плата: ASUS P6T Deluxe (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS 1701);
Центральный процессор: Intel Core i7-920 (2,67 ГГц, 1,2 В, L2 4 x 256 Kбайт, L3 8 Мбайт, Bloomfield, C0);
Кулер: Thermalright IFX-14 (2x1320 об/мин Thermalright TR-FDB);
Термоинтерфейс: Tuniq TX-3;
Оперативная память: DDR3 PC3-12800 3x2 Гбайт OCZ Platinum Low-Voltage Triple Channel (паспортный режим: 1600 МГц, 7-7-7-24, 1,65 В);
Системный диск: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Western Digital Caviar Green WD10EADS (SATA-II, 1000 Гбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Оптический привод: Samsung SH-S183L;
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка — два Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S1 на 900 об/мин и Scythe Gentle Typhoon на 900 об/мин; задняя — два Scythe SlipStream 120 на 900 об/мин; верхняя — штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2;
Блок питания: Zalman ZM1000-HP 1000 Вт, 140-мм вентилятор.

В целях снижения процессорозависимости видеокарт, включённых в тестирование, 45-нм четырёхъядерный процессор был разогнан при множителе 21 и активированной функции «Load-Line Calibration» до 4,1 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,3825 В

Оперативная память функционировала на частоте 1,56 ГГц с таймингами 7-7-7-14/1T при напряжении 1,64 В. Все прочие параметры в BIOS материнской платы, связанные с разгоном процессора или памяти, не изменялись (оставлены в положениях «Auto»).

Для сравнения с Radeon HD 5850 и HD 5870 в тестирование включены две видеокарты на чипах ATI: Diamond Radeon HD 4890 1 Гбайт XOC (приведена к штатным 3D-частотам) и HIS Radeon HD 4870 X2 2x1 Гбайт:

Из конкурирующего стана в тесты добавлены сразу три видеокарты: ZOTAC GeForce GTX 275 896 Мбайт, LeadTek WinFast GeForce GTX 285 1024 Мбайт и XFX GeForce GTX 295 2x896 Мбайт:

За исключением Radeon HD 5850, все видеокарты тестировались в номинальных режимах. Видеокарта Radeon HD 5850, помимо штатных частот 725/4000 МГц, была протестирована на частотах 850/4800 МГц, идентичных Radeon HD 5870, чтобы оценить разницу в производительности графических процессоров данных карт. Кроме того, Radeon HD 5850 тестировался и при максимальном разгоне до частот 1010/4960 МГц, дабы проверить, сможет ли эта видеокарта за счёт разгона обойти более дорогих конкурентов. Мы прекрасно понимаем, что и другие видеокарты тоже можно разгонять, и повышать таким образом их производительность, но цели сравнить все видеокарты при разгоне в сегодняшней статье не стояло, а вот ключевая видеокарта статьи вполне заслуживает такого внимания.

Теперь перейдём к программной части и инструментарию. Тестирование было проведено под управлением новой операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate RTM x64, на которую устанавливались следующие драйверы:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers — 9.1.1.1020 WHQL;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска — август 2009 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах ATI — Catalyst 9.11 beta 4;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA — GeForce/ION Driver 191.07 WHQL.

Тестирование видеокарт было проведено в двух разрешениях: 1680x1050 и 1920х1200. На наш взгляд, тестировать такие видеокарты в разрешении 1280х1024 нет никакого смысла, так как в большинстве тестов производительность будет ограничена скоростью платформы. Разрешения выше 1920х1200 не поддерживаются монитором, хотя это несущественный недостаток, ведь, во-первых, более высокие разрешения используются единицами геймеров, и, во-вторых, в современных играх производительности тестируемых видеокарт уже недостаточно для комфортных ощущений в играх в разрешении 2560х1600.

Для тестов были использованы два режима качества графики: «High Quality» без каких-либо методик улучшения качества картинки, и «HQ + AF16x + AA4/8x» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x, или же 8x, в случае, если средняя скорость оставалась достаточно высокой для комфортной игры. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр, либо их конфигурационных файлах. В случае, если данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панели управления драйверов Catalyst. Вертикальная синхронизация принудительно отключена в панелях управления драйверов.

Все игры были заново установлены под новой операционной системой и дополнены самыми свежими на момент подготовки статьи патчами. В результате, тестовый список составили три синтетических пакета и 17 игр, включая такие новинки, как Wolfenstein, Batman: Arkham Asylum и Resident Evil 5. Вот как выглядит тестовый список с кратким описанием методик (игры расположены в порядке выхода):

3DMark 2006 (Direct3D 9/10) — build 1.1.0, настройки по-умолчанию и 1920х1200+AF16x+AA8x;
3DMark Vantage (Direct3D 10) — версия 1.0.2.1, профили «Performance» и «Extreme» (тестировались только основные тесты);
Unigine Heaven Demo (Direct3D 11) — версия 1.0, максимальные настройки качества, включая тени, тесселляция активирована;
World in Conflict (Direct3D 10) — версия 1.0.1.0(b34), профиль качества графики «Very High», «UI texture quality» — Compressed, «Water reflection size» — 512, остальные настройки по-умолчанию;
Crysis (Direct3D 10) — версия 1.2.1, профиль настроек «Very High», двукратный цикл теста «Assault Harbor» из Crysis Benchmark Tool версии 1.0.0.5;
Unreal Tournament 3 (Direct3D 9) — версия 2.1, максимальные настройки графики в игре (5-й уровень), Motion Blur и Hardware Physics активированы, тестировалась FlyBy-сцена на уровне «DM-ShangriLa» (два последовательных цикла), использовался HardwareOC UT3 Bench v1.5.0.0;
Lost Planet: Colonies (Direct3D 10) — версия 1.0, уровень графики «Maximum quality», HDR Rendering DX10, встроенный в игру тест, состоящий из двух сцен, но результаты приведены по первой сцене (ARENA 1);
S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky (Direct3D 10.1) — версия 1.5.10, профиль настроек качества «Улучшенное полное освещение DX10» + анизотропная фильтрация уровня 16х и прочие максимальные настройки качества графики, использовалась собственная демо-запись «s04» (тройной цикл теста) на первом уровне игры;
Far Cry 2 (Direct3D 10) — версия 1.03, профиль настроек «Ultra High», двукратный цикл теста «Ranch Small» из Far Cry 2 Benchmark Tool v1.0.0.1;
Call of Duty 5: World at War (Direct3D 9) — версия игры 1.6, настройки графики и текстур выставлены на уровень «Extra», новая демо-запись «Breach» на одноимённом уровне;
Left 4 Dead (Direct3D 9) — версия 1.0.1.4 b3939, максимальное качество, тестировалась новая демо-запись «d6» (два прохода) на карте «Маяк», тип игры «Выживание»;
Cryostasis: Sleep of Reason (Direct3D 10.1) — версия 1.0.2, шейдерная модель 4.0, высокие настройки качества графики, «Каустика» активирована, тестировалась собственная демо-запись «d3» на уровне «11. Страх»;
Warhammer 40 000: Dawn of War II (Direct3D 10.1) — версия 1.6.0.4234, настройки графики в меню игры выставлены на уровень «Ультра», двойной прогон встроенного в игру теста;
BattleForge (Direct3D 11) — версия 1.1, максимальные настройки качества графики, тени включены, технология SSAO выключена, двойной прогон встроенного в игру теста;
Stormrise (Direct3D 10.1) — версия 1.0.0.0, максимальные настройки качества эффектов и теней, «Ambient occlusion» отключена, двойной проход демо-сцены на миссии «$mn_sp05»;
Tom Clancy's H.A.W.X. (Direct3D 9) — версия 1.03, максимальные настройки качества графики, методики HDR, DOF и Ambient occlusion активированы, встроенный тест (двойной прогон);
Call of Juarez: Bound in Blood (Direct3D 10.1) — версия 1.0.0.0, максимальные настройки качества графики, Shadow map size = 1024, 110-секундная демо-запись в самом начале уровня «Miners Massacre»;
Wolfenstein (OpenGL 2.0) — версия 1.2, максимальные настройки графики, собственная демо-запись «d1» на уровне «Facility»;
Batman: Arkham Asylum (Direct3D 9) — версия 1.1, максимальная детализация, «физика» включена, двойной прогон встроенного теста;
Resident Evil 5 (Direct3D 10.1) — тестирование переменного теста с максимальными настройками графики без размытия движения, за результат принималось значение AVG по результату третьей сцены теста, как наиболее ресурсоёмкой.

Более подробное описание методик тестирования видеокарт в некоторых из перечисленных игр вы можете найти в специально для этого созданной ветке нашей конференции, а также поучаствовать в обсуждении этих методик.

Если в играх реализована возможность фиксации минимальной производительности, то она также отражалась на диаграммах. Проверка в каждом тесте или каждой игре проводилась дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1 %. Если разница между прогонами была более 1 %, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, дабы удостоверится в корректности результата.

Перейдём к результатам тестов и их анализу.

Результаты тестов производительности и их анализ

На диаграммах видеокарты на графических процессорах ATI Radeon выделены традиционным красным цветом, а видеокарты на GPU NVIDIA — зелёным. Исключение составляет только разогнанная до максимума Radeon HD 5850, результаты которой отдельно выделены фиолетовым цветом. Открывают раздел с результатами тестирования диаграммы, построенные по данным, полученным в синтетических тестах.

3DMark 2006


3DMark Vantage

В обоих синтетических тестах мы наблюдаем примерно одинаковую картину. На Radeon HD 5850 попугаи явно жирнее, чем на GeForce GTX 285, пусть в качественных режимах разница не столь и велика, как хотелось бы. При разгоне HD 5850 до частот HD 5870 разрыв между этими видеокартами существенно сокращается, и обе они опережают двухпроцессорную Radeon HD 4870 X2 в трёх тестовых режимах из четырёх (по сумме двух синтетических тестов Futuremark). Видеокарта Radeon HD 5850, разогнанная до максимальных частот, легко оставляет позади более дорогую «сестру».

Unigine Heaven Demo

Новейший тест компании Unigine Corp., поддерживающий DirectX 9/10/11 и OpenGL, аппаратную тесселляцию (только для карт с поддержкой DirectX 11), оказался очень красивым, в особенности, на Radeon HD 58xx:

Тестирование проводилось со следующими настройками:

Анизотропная фильтрация и полноэкранное сглаживание изменялись в зависимости от режима тестирования. Результаты следующие:

Не стоит удивляться низким показателям видеокарт Radeon HD 58xx. Дело в том, что лишь две эти видеокарты тестировались в DirectX 11-режиме и смогли в полной мере продемонстрировать все красоты Unigine Heaven. Отсюда и низкая скорость. Если тестировать Radeon HD 58xx в DirectX 10-режиме, то без методик улучшения качества графики скорость стабильно выше на 20—22 кадра/с, а с методиками — на 10—11 кадров/с, чем в DirectX 11, поэтому в равных условиях проигрывать новинки будут только двухпроцессорным видеокартам.

Думаю, нельзя не продемонстрировать разницу в картинке под двумя последними версиями DirectX:

Впечатляет, не правда ли? Хотя по мостовой на левом снимке с экрана ходить будет на порядок удобнее, чем по мостовой на правом снимке ;)

World in Conflict

В номинальном режиме работы герой сегодняшнего обзора — Radeon HD 5850 — опережает конкурирующую с ним по стоимости GeForce GTX 285 только в режиме без методик улучшения качества графики. При включении полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации чуть впереди оказывается GeForce GTX 285, однако по минимальной скорости Radeon HD 5850 не уступает. Самое интересное начинается после разгона HD 5850. На одинаковых с Radeon HD 5870 частотах HD 5850 отстаёт от топовой видеокарты ATI всего на 1—2 кадра/с! То есть в данной игре отключение части функциональных блоков графического процессора RV870 на Radeon HD 5850 не приводит к существенному снижению производительности. Более того, при разгоне до максимальных частот 1010/4960 МГц более дорогая Radeon HD 5870 остаётся позади, а HD 5850 занимает почётное третье место сразу после двухпроцессорных видеокарт Radeon HD 4870 X2 и GeForce GTX 295. Впечатляющий результат!

Crysis

Crysis всё ещё остаётся одним из самых тяжёлых тестов для видеокарт, здесь даже двухпроцессорные карты не демонстрируют высокой производительности. Что же касается Radeon HD 5850, то новинка без труда опережает GeForce GTX 285 в номинальном режиме работы, на 1 кадр/с отстаёт от Radeon HD 5870 на её же частотах и слегка проигрывает двухпроцессорной GeForce GTX 295 при максимальном разгоне. Стоит отметить, что Radeon HD 4870 X2, также оснащённая двумя GPU, здесь выглядит слабее GeForce GTX 295 и в итоге проигрывает Radeon HD 5870. Результаты Radeon HD 4890 прекрасно демонстрируют, какой скачёк производительности принесли новые видеокарты на GPU RV870.

Unreal Tournament 3

Так как Unreal Tournament 3 нельзя отнести к ресурсоёмким играм, то практическую ценность здесь представляют результаты, полученными при включении полноэкранного сглаживания степени 8х и анизотропной фильтрации уровня 16х. А в этом режиме, несмотря на ощутимое преимущество Radeon HD 5850, и, тем более, HD 5870 над видеокартой предыдущего поколения Radeon HD 4890, производительность новых видеокарт не выше, чем GeForce GTX 285. Двухпроцессорная GeForce GTX 295, которую разогнанная Radeon HD 5850 умудрялась догонять в двух предыдущих играх, в Unreal Tournament 3 вне конкуренции. На одинаковых частотах разница между Radeon HD 5850 и HD 5870 мизерна во всех тестовых режимах.

Lost Planet: Colonies

Lost Planet относится к тем играм, которые благоволят к видеокартам на графических процессорах NVIDIA. Но, несмотря на этот факт, Radeon HD 5850 в номинальном режиме работы не уступает GeForce GTX 285, а в качественном режиме и разрешении 1920х1200 даже превосходит прямого конкурента. На одинаковых со своей старшей «сестрой» — Radeon HD 5870 — частотах героиня сегодняшней статьи идёт вровень, но обе новых видеокарты уступают двухпроцессорной Radeon HD 4870 X2. Однако, стоит только разогнать Radeon HD 5850 до максимума, как преимущество двухчипового «монстра» таёт на глазах. В очередной раз убеждаемся, что HD 5850 — просто-таки находка для оверклокеров. Добавлю, что в Lost Planet: Colonies на видеокартах Radeon HD 58xx наблюдались систематические рывки изображения в первой части встроенного теста. Надеюсь, что в драйверах официальной сертифицированной версии этот «баг» будет исправлен.

S.T.A.L.K.E.R.: Clear Sky

В отличие от Lost Planet, с движком игры S.T.A.L.K.E.R., популярность которой возродилась с новой силой после выхода очередной серии «Зов Припяти», эффективнее работают видеокарты на графических процессорах ATI. Как результат — тотальное преимущество одночиповых решений над конкурентами из NVIDIA. Только GeForce GTX 295 защищает честь «зелёных», но и та сдаётся под натиском разогнанной до 1010/4960 МГц Radeon HD 5850.На равных с Radeon HD 5870 частотах HD 5850 отстаёт всего на 1—2 кадра/с, что ещё раз позволяет усомниться в целесообразности переплаты за топовую видеокарту ATI.

Far Cry 2

Результаты тестирования видеокарт в игре Far Cry 2 примечательны тем, что в режимах без методик улучшения качества графики при номинальном режиме работы видеокарт преимущество Radeon HD 5850 над GeForce GTX 285 имеется, а при активации АА и AF оно тут же исчезает. Учитывая, что на всех видеокартах, за исключением Radeon HD 4890, во всех режимах скорость достаточна для комфортной игры, более ценны результаты со сглаживанием и «анизотропкой». А в этих условиях Radeon HD 58xx, пусть и существенно прибавили в сравнении с Radeon HD 4890 (и даже опередили Radeon HD 4870 X2), но над GeForce того преимущества, которое мы видим в режиме без методик улучшения качества графики, уже не демонстрируют. Кроме того, в очередной раз хотелось бы отметить минимальную разницу в производительности между Radeon HD 5850 и HD 5870 на равных частотах, которая легко перекрывается максимальным разгоном нашего семпла.

Call of Duty 5: World at War

Call of Duty 5 не представляет никакой сложности для современных видеокарт, даже самая медленная Radeon HD 4890 (ещё месяц назад я и не мог предположить, что назову эту видеокарту «самой медленной») обеспечивает комфортную скорость в наиболее тяжёлом графическом режиме и высоком разрешении. Radeon HD 5850 в соперничестве с GeForce GTX 285 не демонстрирует особых успехов, зато и практически не отстаёт от Radeon HD 5870, если частоты HD 5850 повысить до уровня HD 5870. Ну а при максимально возможном разгоне нашей видеокарты на используемом воздушном охлаждении Radeon HD 5850 опережает даже двухчиповую Radeon HD 4870 X2.

Left 4 Dead

Очевидно, что в самом «лёгком» режиме качества Left 4 Dead производительность всех видеокарт ограничивается скоростью платформы (не самой медленной, заметьте). В более ресурсоёмких режимах Radeon HD 5850 равен GeForce GTX 285 или даже чуть быстрее. Разница между равночастотными Radeon HD 5870 и HD 5850 незначительна, а разгон последней позволяет ей опередить всех сегодняшних конкурентов, за исключением одной-единственной GeForce GTX 295. Ещё здесь нужно отметить, что на видеокартах ATI Radeon HD 58xx при активации полноэкранного сглаживания в игре наблюдалось замыливание и затемнение изображения, что, скорее всего, на совести пока ещё «сырых» драйверов Catalyst.

Cryostasis: Sleep of Reason

Игра Cryostasis: Sleep of Reason — первая, но далеко не последняя из тестируемых сегодня игр, в которых наглядно демонстрируется преимущество видеокарт с поддержкой технологии PhysX. Увы, но ATI Radeon здесь нечего противопоставить NVIDIA GeForce. Впрочем, стоит отметить, что Radeon HD 5850 и HD 5870 сумели подтянуться к результатам GeForce GTX 275 и GTX 285, а также совсем немного отстают от двухпроцессорной Radeon HD 4870 X2. Приведение Radeon HD 5850 к частотам HD 5870 нивелирует разницу в результатах этих видеокарт. Так что, потеря от отключения 160 шейдерных процессоров и 8 текстурных блоков GPU вовсе не существенна, как это можно было предполагать после анонса видеокарт.

Warhammer 40 000: Dawn of War II

Несмотря на помощь компании NVIDIA в разработке игры Warhammer 40 000: Dawn of War II, видеокарты на чипах ATI Radeon нового поколения борются с конкурентами GeForce на равных. Обращает на себя внимание слабая поддержка игрой двухпроцессорных конфигураций, ведь ни Radeon HD 4870 X2, ни GeForce GTX 295 не стали лидерами в сегодняшнем тестировании, а быстрее всех оказалась разогнанная Radeon HD 5850. Также стоит отметить, что включение полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации в минимальной степени влияет на скорость видеокарт Radeon, хотя в улучшении качества изображения нет никаких сомнений.

BattleForge

А вот игра BattleForge (единственная из сегодняшнего списка с поддержкой DirectX 11) разрабатывалась при активом участии ATI, поэтому и соперничать с этими видеокартами может разве что GeForce GTX 295. Скорость видеокарт Radeon HD 5850 и HD 5870 на идентичных частотах одинакова. Последняя видеокарта — является самой быстрой для поклонников данной, весьма красивой, надо заметить, стратегии:


Stormrise

Не удивляйтесь низким результатам GeForce — ведь Stormrise также, как и BattleForge, является про-ATI игрой с поддержкой DirectX 10.1, поэтому NVIDIA здесь нечего противопоставить ATI. Radeon HD 5850 выступает просто блестяще, превосходя GeForce GTX 285 на штатных частотах чуть ли не вдвое, несущественно отставая от Radeon HD 5870 на одинаковых с ней частотах, и успешно конкурируя с двухчиповой Radeon HD 4870 X2 при максимальном разгоне.

Tom Clancy's H.A.W.X.

По непонятным пока причинам, DX10-версию игры Tom Clancy's H.A.W.X. под Windows 7 запустить не удалось, поэтому тестирование проведено в DX9-версии игры. Результаты получились следующие:

Так как тест нельзя считать полноценным, то сравнение ATI и NVIDIA оставлю без комментариев. Что же касается Radeon HD 5850 и HD 5870 на одинаковых частотах, то в данной игре видеокарты и вовсе продемонстрировали одинаковую производительность, вплотную приближаясь в Radeon HD 4870 X2. На максимально возможных в контексте сегодняшнего тестирования частотах Radeon HD 5850 достигает того уровня производительности, который демонстрирует двухпроцессорный гигант ATI.

Call of Juarez: Bound in Blood

Вы наверняка помните, что в довольно старой игре 2006 года Call of Juarez (в которой некоторые ресурсы всё еще умудряются тестировать), видеокарты на графических процессорах ATI чаще всего были быстрее конкурентов NVIDIA. Вот и в новой Call of Juarez: Bound in Blood можно наблюдать такой же расклад. Достойную конкуренцию Radeon составляют только двухпроцессорная GeForce GTX 295, а равностоимостная GeForce GTX 285 проигрывает Radeon HD 5850 достаточно много. Разгон Radeon HD 5850 до частот 850/4800 МГц поднимает производительность данной видеокарты до уровня Radeon HD 5870.

Wolfenstein

Ну а с OpenGL видеокарты на чипах NVIDIA всегда справлялись лучше, чем с ATI, и в подтверждение этого — результаты тестирования в новой игре Wolfenstein:

Только в режимах со сглаживанием и анизотропной фильтрацией Radeon HD 58xx опережают своих соперников, что, учитывая высокую скорость, ценнее, чем победа GeForce в лёгких режимах качества графики.

Batman: Arkham Asylum

Удивлены результатами видеокарт ATI Radeon? Ничего удивительного — ведь эти карты не поддерживают технологию PhysX, которая во всю используется в игре Batman: Arkham Asylum. Средняя и минимальная производительность видеокарт Radeon буквально замерла на отметке 12—13 и 21—22 кадра/с, в то время, как NVIDIA «молотят почём зря». Посоветуете отключить «физику»? Ну уж нет — без неё Batman: Arkham Asylum будет совсем другой игрой:

Как говорится, почувствуйте разницу.

Resident Evil 5

Новая игра с поддержкой 3D Vision позволяет видеокартам на графических процессорах NVIDIA поколения, которое скоро станет предыдущим, с успехом противостоять видеокартам на графических процессорах ATI нового поколения. Только после разгона Radeon HD 5850 может конкурировать с GeForce GTX 285, но это поклонников «красных» вряд ли будет радовать. Стоит обратить внимание, что в режиме с использованием полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации производительность видеокарт на новом RV870 не ниже производительности двухпроцессорной Radeon HD 4870 X2, хотя без методик улучшения качества графики последняя видеокарта демонстрирует более высокую скорость, нежели Radeon 58xx.

Далее перейдём к анализу результатов на сводных диаграммах

Сводные диаграммы сравнения производительности

На первой диаграмме представлено сравнение производительности конкурирующих по стоимости видеокарт Radeon HD 5850 и GeForce GTX 285 во всех игровых тестах. Стоят они на данный момент, напомним, по 11 тысяч рублей.

Итак, принимаем за нулевую ось производительность GeForce GTX 285 и посмотрим, в каких играх Radeon HD 5850 оказался быстрее, а в каких — медленнее и на сколько:

По приведённым диаграммам чётко прослеживается зависимость скорости видеокарт в играх от оптимизации архитектуры их графических процессоров под конкретный графический движок. Например, такие игры, как Cryostasis: Sleep of Reason, Resident Evil 5 и, особенно, Batman: Arkham Asylum, благодаря поддержке NVIDIA PhysX, существенно быстрее идут на GeForce GTX 285. В то же время, Warhammer 40000: Dawn of War 2, Call of Juarez: Bound in Blood, BattleForge и, особенно, Stormrise гораздо лучше чувствуют себя на видеокартах Radeon. В остальных играх, за исключением Tom Clancy's H.A.W.X., Radeon HD 5850 просто быстрее конкурента NVIDIA.

На следующих диаграммах проведена оценка соотношения скорости Radeon HD 5850 и HD 5870, где последняя видеокарта принята за начальную точку отсчёта (по-иному — 100 % производительности). От этой оси в процентах было рассчитано отставание (либо опережение) Radeon HD 5850 в трёх частотных режимах работы: в номинале на 725/4000 МГц, при разгоне до частот HD 5870 на 850/4800 МГц и при максимальном разгоне до 1010/4960 МГц. На первой паре диаграмм представлены результаты в двух разрешениях без методик улучшения качества графики:

Следующая пара — уже с включением полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации:

Если вывести средние значения по результатам тестирования во всех играх, то на номинальных частотах Radeon HD 5850 отстаёт от Radeon HD 5870 на 12,7 % в режимах без методик улучшения качества графики, и на 14,1 % в качественных режимах. В то же время, при поднятии частот Radeon HD 5850 до уровня HD 5870 (850/4800 МГц) разрывы сокращаются, соответственно, до 2,0 и 2,6 %. Ну а на максимальных для нашего семпла частотах Radeon HD 5850 опережает свою старшую «сестру» на 8,2 и 6,7 %.

Измерение энергопотребления системами с различными видеокартами и уровня шума систем охлаждения видеокарт

Энергопотребление систем с разными видеокартами проводилось с помощью специально доработанного для этих целей блока питания. Максимальная нагрузка создавалась посредством одновременного запуска FurMark 1.7.0 в режиме теста стабильности и разрешении 1920х1200 и Linpack x64 (LinX 0.6.3, 3500 Мбайт, 7 потоков). Учитывая, что обе указанных программы генерируют максимальную нагрузку на, соответственно, видеокарту и центральный процессор, таким образом мы сможем узнать пиковое энергопотребление всей системы. Кроме того, из всех игр и тестов нашего списка путём последовательного тестирования была определена самая ресурсоёмкая в плане энергопотребления системы игра — ей оказалась Lost Planet: Colonies, в которой и были проведены дополнительные тесты энергопотребления системы.

Полученные результаты приведены на диаграмме:

Совершенно очевидно, что система с новыми видеокартами Radeon HD 58xx оказалась одной из самых экономичных, среди протестированных сегодня. Radeon HD 5850 и вовсе является лидером по этому показателю, а энергопотребление топовой Radeon HD 5870 сравнимо с энергопотреблением Radeon HD 4890 и существенно ниже двухпроцессорной Radeon HD 4870 X2, с которой она зачастую соперничает по производительности. Отдельно необходимо отметить весьма низкий уровень потребления систем с видеокартами Radeon HD 58xx в 2D-режиме. Ну а рекордсменами по энергопотреблению сегодня стали системы с двухпроцессорными видеокартами Radeon HD 4870 X2 и GeForce GTX 295.

Теперь об уровне шума. Уровень шума систем охлаждения видеокарт измерялся электронным шумомером CENTER-321 после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м². Шумомер закреплялся на штативе и располагался на расстоянии 20 см от видеокарты (до приёмника шумомера), установленной в корпусе системного блока с открытой боковой крышкой:

Во время измерений, скорость вращения всех пяти 120-мм корпусных вентиляторов была снижена до 500 об./мин. В этом режиме фоновый уровень шума системного блока, измеренный с расстояния в 1 метр, не превышал 32,9 дБА. При полностью выключенном компьютере шумомер фиксировал 29,8 дБА (хотя нижний предел измерений равен 30 дБА). Субъективно комфортный уровень шума находится у границы 41 дБА и отмечен красной пунктирной линией на графике. Методика измерения достаточно проста: мощность вращения турбины системы охлаждения каждой видеокарты изменялась с помощью RivaTuner или MSI Afterburner от 100 до 20 (25) % с шагом 5 %. В каждом из значений фиксировался уровень шума, по которым и был построен следующий график. На графике приведены результаты измерений только четырёх видеокарт, так как уровень шума Radeon HD 5850 и HD 5870 идентичен, как и GeForce GTX 275 и GTX 285.

Несмотря на то, что по результатам измерений Radeon HD 5870 демонстрирует самый высокий уровень шума среди четырёх видеокарт, эта видеокарта является наиболее тихой. Парадоксально? Отнюдь. Дело в том, что даже при максимальной нагрузке турбина системы охлаждения Radeon HD 58xx не повышает обороты выше 31 % (примерно 2100 об/мин), в то время как турбины всех остальных без исключения видеокарт повышают скорость вращения до 40 % и выше, поэтому и шумят куда больше (в особенности это касается Radeon HD 4870 X2). Кроме того, обратите внимание, что на скорости вращения турбин около 2000—2100 об/мин система охлаждения Radeon HD 58xx является самой тихой среди этих четырёх видеокарт.

Заключение

Если свести воедино полученные в сегодняшней статье результаты, то, на мой взгляд, до выхода новой линейки видеокарт на GPU NVIDIA единственным конкурентом Radeon HD 5870 является герой сегодняшней статьи — Radeon HD 5850. Причём, конкурентом настолько серьёзным, что целесообразность приобретения топовой видеокарты на чипе RV870 стремится к нулю. Ещё раз напомню, что разница в стоимости Radeon HD 5870 и HD 5850 составляет 100 долларов в теории и около 5 тысяч рублей на практике (или около 30 % цены HD 5870), сэкономив которые, вы приобретаете видеокарту, отстающую от Radeon HD 5870 номинальном режиме работы всего на 13—14 %. Но! Эти проценты буквально тают на глазах, как только частоты Radeon HD 5850 будут подняты до уровня HD 5870. В этом случае от преимущества самой быстрой одночиповой видеокарты ATI не остаётся и следа. Гарантирован ли разгон Radeon HD 5850 до частот 850/4800 МГц? Не сомневаюсь, что до того времени, пока все видеокарты выпускаются по референсному дизайну, это 99,9 % вероятности, ведь эти видеокарты оснащаются одинаковыми видеопроцессорами и идентичными чипами видеопамяти, а программная возможность увеличения напряжения на GPU (если вашей карте, вдруг, не хватит штатного) имеется уже сейчас.

Я очень редко даю однозначные оценки протестированным продуктам, тем более, если эти оценки положительные. Но сегодня — исключительный случай, так как мне не удалось найти у ATI Radeon HD 5850 каких-то отрицательных сторон. Видеокарта демонстрирует сравнительно высокую производительность, обладает великолепным частотным потенциалом, оснащена очень эффективной и, что немаловажно, нешумной системой охлаждения даже при высокой нагрузке. Кроме того, Radeon HD 5850 очень экономична в плане потребления электроэнергии, наконец, она на 38 мм короче, чем Radeon HD 5870, что не заставит пользователей лишний раз задаваться вопросом «войдёт ли HD 5850 в мой корпус или нет?». Конечно же, поддержка DirectX 11 является приятным бонусом, пусть и реальных игр с его использованием «раз, и обчёлся». Пока ещё есть проблемы с драйверами (вспомним Lost Planet или Left 4 Dead), но к такой ситуации мы с вами все уже привыкли, будь то ATI или NVIDIA. Правда, для совсем уж полного счастья Radeon не хватает поддержки PhysX, которая вряд ли вообще появится у этих карт, учитывая, что NVIDIA не намерена терять превосходство своих видеокарт в играх с использованием PhysX. И тем не менее — браво ATI!

В заключение добавлю, что с видеокартами ATI новой линейки мы вовсе не расстаёмся, так как скоро вас ждет материал о CrossFireX на Radeon HD 5870 и HD 5850, а также отдельная статья о процессорозависимости Radeon HD 5870 на двух-трёх платформах. Оставайтесь с нами!

Другие материалы по данной теме

Путь к DirectX 11 открыт: обзор ATI Radeon HD 5870
В ожидании Evergreen: большое тестирование видеокарт ATI Radeon HD 4xxx
Gigabyte 9800 GT Silent Cell: подарок любителям тишины