Первое знакомство с AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 2 Гбайт («Cayman»)

Введение

Прошло немногим больше месяца с момента представления компанией Advanced Micro Devices видеокарт среднего ценового сегмента Radeon HD 6800, основанных на графических процессорах Barts, и вот сегодня — 15 декабря 2010 года — компания выпускает два своих самых мощных однопроцессорных решения на графическом процессоре Cayman.

Пока на «Кайманах» лишь две одночиповых видеокарты: Radeon HD 6950 и HD 6970. В то же время, мы не исключаем возможности появления третьей графической карты, с более скромными характеристиками и по более привлекательной цене, как это не так давно произошло с Radeon HD 5830. Кроме этого, в первом квартале 2011 года на базе Cayman обещает быть представлен двухпроцессорный флагман, который должен будет заменить собой Radeon HD 5970.

Что же касается героев сегодняшнего материала — Radeon HD 6950 и HD 6970, то их основной задачей, по мнению AMD, является борьба с флагманами компании NVIDIA — видеокартами GeForce GTX 570 и GTX 580. Что самое интересное, борьба эта должна будет навязываться не столько чистой производительностью, сколько ценовым фактором и технологически-эксплуатационными преимуществами новых видеокарт над конкурентами. Интересный подход, надо признать. Ну что же, попробуем познакомиться с новым графическим процессором, и видеокартами на его основе.

Архитектурные особенности новых графических процессоров Cayman

Не смотря на то, что новые графические процессоры Cayman относятся к серии HD 6xxx, архитектурно они отличаются от решений HD 68xx и, конечно же, от HD 58xx. Эти отличия носят как количественный, так и качественный характер, являясь важным шагом в развитии новой графической архитектуры AMD.

Наиболее заметным, и, на наш взгляд, значимым изменением стал переход от VLIW 5-way процессоров, дебютировавших ещё в R600, к VLIW 4-way:

Прежний VLIW 5-way процессор содержал в себе, как можно понять из названия, 5 вычислительных блоков, четыре из которых были способны исполнять только простейшие операции, типа сложения и умножения, а пятый, помимо этих функций, исполнял ещё и так называемые трансцендальные, сложные операции. К ним можно отнести такие, как синус, косинус, извлечение квадратного корня и т.п. В новом VLIW 4-way процессоре этот блок для сложных операций был упразднён, и теперь его функции возложены на пару «простых» или «универсальных» блоков. Таким образом, каждый VLIW 4-way процессор по-прежнему способен исполнять по четыре простых или по одной сложной операции, что требуется в подавляющем числе случаев. Условный проигрыш в производительности старому VLIW 5-way процессору возможен лишь в редких, и, можно так сказать, «подстроенных» случаях, когда требуется одновременно исполнять одну сложную и более двух простых операций. В реальных приложениях такие случаи весьма редки, поэтому можно не принимать их в расчёт, зато высвободившееся место и повысившаяся эффективность блоков приводят к общему росту производительности новых графических процессоров при меньших затратах.

Кроме этого, в новых графических процессорах повышена скорость работы с операциями двойной точности и оптимизирован механизм обмена с системной памятью:

Из остальных, не менее важных улучшений Cayman, можно назвать увеличение производительности блоков растровых операций (ROP) на ряде режимов, ну и традиционное улучшение блока тесселляции, который, по заверениям AMD, стал ощутимо быстрее, чем у предшественника:

Остальные изменения графических процессоров Cayman носят количественный характер. Так, число блоков выборки и фильтрации текстур было увеличено с 80 до 96, количество VLIW процессоров выросло, по сравнению с Cypress, с (1600/5) 320 штук, до (1536/4) 384 штук, то есть на 20 %.

В дополнение к ранее введённому в серии Radeon HD 68xx морфологическому сглаживанию, в Radeon HD 69xx появился новый алгоритм сглаживания — так называемый «Enhanced Quality AA», являющийся дополнением к MSAA и активируемый в панели управления драйверов Catalyst (EQ):

Схематично его работа выглядит следующим образом:

Суть в том, что к двум, четырём или восьми семплам добавляются ещё столько же интерполированных точек, требующих уже куда меньше вычислительной мощности графического процессора. Благодаря этому картинка получается более качественная, а снижение производительности в сравнении с обычным алгоритмом сглаживания, по мнению AMD, не должно превышать 10 %:

Вместе с этим в графические процессоры Cayman внедрена новая энергосберегающая технология, управлять которой можно из панели управления драйверов Catalyst с вкладки Overdrive:

Здесь появился новый «ползунок», называющийся «Power Control settings», с возможностью регулировки от минус 20 до плюс 20 %:

Посредством данной настройки можно изменять предел пиковой мощности видеокарты, и тем самым либо сэкономить электроэнергию, либо, проще говоря, повысить вероятность успешного разгона графического процессора. Теперь в новых графических процессорах Cayman имеются несколько датчиков, постоянно отслеживающих состояние GPU и степень его загрузки, позволяя тем самым работать Кайманам более энергоэффективно. Кроме этого, эти датчики в графическом процессоре при обнаружении программ типа FurMark и ей подобных будут активировать режим защиты, переводя карту в режим своеобразного троттлинга, периодически снижая частоту чипа. Вот как это выглядит на примере теста «Perlin Noise» из синтетического пакета 3DMark Vantage:

Хорошо видно, что частота графического процессора изменяется в зависимости от нагрузки во время теста, однако при этом частота кадров в секунду остаётся неизменной, в чём лично мы сомневаемся. Нет, не в результатах данного конкретного теста, а в принципиально такой же работе механизма энергосбережения и в других весьма ресурсоёмких приложениях. Скорее всего, падение производительности будет иметь место. Правда, в компании AMD таких приложений насчитали не больше, чем пальцев на одной руке. Ну, время покажет.

Чтобы отодвинуть границу срабатывания этого «официально одобренного троттлинга», в драйверах достаточно передвинуть ползунок до максимальных +20 %. На примере всё того же теста «Perlin Noise» влияние данной настройки на производительность выглядит следующим образом:

А можно и наоборот — понизить предельную энергетическую мощность видеокарты, выставив минусовые значения данной настройки. В этом случае произойдёт падение производительности. Впрочем, опять же, по мнению AMD, оно не будет критичным:

Границы регулировки мощности запрограммированы в BIOS видеокарты, и мы надеемся, что со временем появится инструментарий для их расширения (в первую очередь в сторону увеличения, конечно). В этом случае при организации эффективного охлаждения графического процессора можно будет избежать ограничений оверклокерского потенциала видеокарты верхней границей троттлинга.

В завершение краткой теоретической части, без комментариев приведём пару слайдов сравнения производительности AMD Radeon HD 6950 с NVIDIA GeForce GTX 470, и AMD Radeon HD 6970 с NVIDIA GeForce GTX 480:

AMD особо отмечает, что, как и в случае c Radeon HD 68xx, на видеокартах серии Radeon HD 69xx повышена эффективность работы технологии CrossFireX:

Так это на самом деле или нет, мы проверим в одной из следующих статей, а пока перейдём к таблице спецификаций и непосредственному изучению эталонных видеокарт AMD Radeon HD 6950 и HD 6970.

Технические характеристики видеокарт AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 и их конкурентов

В таблице характеристик видеокарты расположены слева направо в порядке уменьшения их рекомендованной стоимости:

Видеокарты AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 2 Гбайт

На тестирование нам были предоставлены две эталонные видеокарты AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 (собственно, не эталонных пока не существует вовсе, и не факт, что появятся). Внешне видеокарты отличаются друг от друга только наклейкой на пластиковом кожухе системы охлаждения с моделью видеокарты и разъёмами питания. Лицевые стороны видеокарт закрыты системой охлаждения, а оборотные — декоративной алюминиевой крышкой:

«Декоративной», так как она не контактирует с какими-либо элементами печатной платы, а защитная функция в данном случае весьма сомнительна. Длина видеокарт составляет 276 мм, а толщина — 39 мм. Нагретый видеокартой воздух частично выбрасывается через решётку в верхней части кожуха, оставаясь, таким образом, в корпусе системного блока. Но, всё же основная его масса выносится из корпуса через решётку на панели с выходами:

Кстати, выходов теперь аж целых пять: два DVI, два miniDP и один HDMI:

В дополнение к такому «джентельменскому набору» выходов можно сказать, что теперь специальных Eyefinity-видеокарт Radeon HD 69xx не будет, а шесть мониторов можно будет подключить к любой из этих видеокарт с помощью специального видео-хаба.

Обе модели видеокарт оснащаются двумя разъёмами для объединения их в CrossFireX-режимы вплоть до четырёх видеокарт:

Рядом с ними соседствует маленький переключатель выбора BIOS с которого видеокарта может загружаться. Да, да, с глазами у вас всё в порядке — теперь в стандартную комплектацию каждой эталонной Radeon HD 6950 и HD 6970 входят две микросхемы BIOS, одна из которых перепрограммируемая, а вторая — резервная, как раз на случай чрезмерно оптимистичных частот или напряжений, зашитых в первую микросхему BIOS:

Теперь посмотрим на отличия эталонных AMD Radeon HD 6950 (на фото здесь и далее — слева) и AMD Radeon HD 6970 (здесь и далее — справа). Первое заключается в уже упомянутых разъёмах дополнительного питания. Если у Radeon HD 6950 два шестиконтактных разъёма, то для HD 6970 потребовались уже шести- и восьмиконтактный разъёмы:

Не удивительно, ведь пиковое энергопотребление старшей видеокарты заявлено на отметке 250 Вт, а у Radeon HD 6950 — 200 Вт. Что интересно, AMD при анонсе «Кайманов» впервые вводит понятие «типичное игровое энергопотребление», которое у Radeon HD 6970 находится у отметки 190 Вт, а у Radeon HD 6950 — 140 Вт. Энергопотребление новых видеокарт в режиме простоя одинаково и должно составлять всего 20 Вт.

Печатные платы видеокарт, за исключением трёх-четырёх элементов, практически неотличимы…

…как и их силовые части:

При более детальном рассмотрении видны отличия в маркировке используемых микросхем, отвечающих за питание видеокарт. Оставим их на суд специалистов.

Площадь кристаллов графических процессоров «Cayman» видеокарт Radeon HD 6950 и HD 6970 существенно возросла в сравнении с Barts и составляет 389 мм². Тем не менее, теплораспределителя на них по-прежнему нет. Заметим, что в нашем случае графический процессор видеокарты Radeon HD 6970 выпущен на 8(!) недель позже графического процессора видеокарты Radeon HD 6950:


Графический процессор видеокарты AMD Radeon HD 6950 имеет 1408 унифицированных шейдерных процессоров и 88 текстурных блоков (ROP), в то время как у графического процессора видеокарты Radeon HD 6970 унифицированных шейдерных процессоров 1536 и 96 текстурных блоков. Число блоков растровых операций у обеих видеокарт одинаково и равно 32. Номинальная частота «Каймана» на HD 6950 составляет 800 МГц, а на HD 6970 — 880 МГц.

В режиме энергосбережения (читай — бездействия) частоты графических процессоров снижаются до 250 МГц, а напряжения — с 1,1 В до 0,9 В на HD 6950, и с 1,175 В до 0,9 В на HD 6970. Прочие характеристики графических процессоров уже были рассмотрены выше в теоретической части и таблице характеристик. Добавим, что на обеих видеокартах расстояние по диагонали между отверстиями крепления радиатора графического процессора равно 75 мм, как и на HD 5850 или HD 5870.

Обе видеокарты имеют одинаковый объём памяти 2048 Мбайт стандарта GDDR5, набранный восемью FBGA-микросхемами производства компании Hynix Semiconductor Inc. На Radeon HD 6950 установлены чипы с маркировкой H5GQ2H24MFR T2C с номинальным напряжением 1,5 В и теоретической эффективной частотой 5000 МГц, в то время как на Radeon HD 6970 память с маркировкой H5GQ2H24MFR R0C, напряжением 1,5 В и теоретической эффективной частотой 6000 МГц:

Как вы уже могли видеть по таблице характеристик, у Radeon HD 6950 память функционирует на эффективной частоте 5000 МГц, а у Radeon HD 6970 — на 5500 МГц, что оставляет приличный оперативный простор для любителей разгона. В режиме простоя эффективная частота видеопамяти обеих видеокарт снижается до 600 МГц. Ширина шины обмена с памятью составляет 256 бит. Все микросхемы памяти расположены с лицевой стороны печатных плат.

Таким образом, спецификации новых эталонных видеокарт AMD следующие:


Обе видеокарты оснащены новой системой охлаждения двуслотового типа, состоящей из массивного радиатора с испарительной камерой и тонкими алюминиевыми рёбрами, металлического основания, центробежного вентилятора и закрывающего всё это дело пластикового кожуха:


К слову, этот кожух можно теперь снять без демонтажа самой системы охлаждения с видеокарты, просто отстегнув защёлки по бокам.

Испарительная камера (по заверениям AMD, уже пятого поколения) расположена под всей площадью основания радиатора:

С микросхемами видеопамяти основание камеры не контактирует, за их охлаждение отвечает металлическая пластина в основании системы охлаждения. Контакт осуществлён посредством термопрокладок:

В свою очередь, графический процессор контактирует с испарительной камерой через густой серый термоинтерфейс.

Система охлаждения видеокарт AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 оснащается 80-мм центробежным вентилятором производства компании Foxconn (модель PVB070G12N) нетривиальной для видеокарт пиковой мощностью 24 Вт:

Скорость вращения центробежного вентилятора регулируется автоматически методом широтно-импульсной модуляции в диапазоне от 1200 до 5800 об/мин. Напомним, что у видеокарт серий Radeon HD 58xx и HD 68xx максимальная скорость вращения центробежного вентилятора не превышала отметку 5000 об/мин (ещё чаще — не более 4500 об/мин), поэтому можно предположить, что новые Radeon не будут тише предшественников. Однако, это справедливо не для обеих новых видеокарт. Как раз сейчас мы и проверим температурный режим работы новинок.

Тесты температурного режима всех видеокарт сегодняшней статьи были проведены в закрытом корпусе системного блока при комнатной температуре 25 °С. Подробную конфигурацию системного блока вы найдёте в следующем разделе статьи. В качестве типичной игровой нагрузки использовался тест Aliens vs. Predator (2010), запускаемый на пять-шесть циклов в разрешении 1920х1080 с анизотропной фильтрацией уровня 16х. В качестве предельной нагрузки использовался тест FurMark версии 1.8.2, запускаемый переименованным exe-файлом с опцией «Xtreme Burning Mode» в разрешении 2560х1600 при активированной в драйверах Catalyst и GeForce/ION анизотропной фильтрацией степени 16х. Мониторинг осуществлялся с помощью программ GPU-Z версии 0.4.9 и MSI Afterburner версии 2.1.0 beta 5.

Сначала посмотрим на температурный режим видеокарт при типичной игровой нагрузке в автоматическом режиме работы центробежных вентиляторов:

Что касается видеокарты Radeon HD 6950, то её температурный режим работы и уровень шума находятся в приемлемых границах, так как графический процессор прогрелся всего лишь до 81 градуса Цельсия, а центробежный вентилятор системы охлаждения раскрутился только до 2260 об/мин. Её стало слышно, но уровень шума видеокарты по-прежнему нельзя было назвать дискомфортным. При увеличении числа циклов игрового теста температура не возрастала. Заметим, что Aliens vs. Predator (2010) является одной из наиболее «тяжёлых» игр в плане прогрева видеокарты.

Прежде чем проанализировать температурный режим видеокарты Radeon HD 6970 нужно сказать следующее. Дело в том, что предоставленный нам на тестирование экземпляр AMD Radeon HD 6970 изначально оказался не совсем работоспособным. Видеокарта могла стабильно функционировать только в 2D-режиме, а при запуске любого 3D-приложения начинались свистопляски со скоростью вращения центробежного вентилятора и скачки температуры. Предположив, что это срабатывает тот самый пресловутый троттлинг, мы изменили регулировку лимита мощности до максимальных +20 %, однако это не привело к исправлению столь неприятной ситуации. Поэтому, предположив, что графический процессор видеокарты попросту перегревается, Radeon HD 6970 была перебрана с заменой штатного высохшего термоинтерфейса на Arctic Cooling MX4. Только после этого видеокарта стабильно заработала в 3D-приложениях. Однако, её температурный режим и уровень шума оставлял желать лучшего. Так, температуры графического процессора достигали отметок 104 градуса Цельсия, а скорость центробежного вентилятора увеличивалась до 4760 об/мин! Естественно, в этом случае говорить о каком-либо комфорте не приходится. Хорошо, что Aliens vs. Predator (2010) оказался единственным тестом из нашего списка, столь сильно прогревающим видеокарту. Однако, мы всё же склонны к мнению, что с предоставленным нам на тестирование экземпляром AMD Radeon HD 6970 не совсем всё в порядке.

Несмотря на это, от тестирования видеокарт в FurMark было решено не отказываться, и вот какие результаты были получены в автоматическом режиме работы центробежных вентиляторов…

…и на их максимальной скорости:


К Radeon HD 6950 вновь сложно предъявить какие-то претензии — здесь мы видим 90 градусов Цельсия и всего 2800 об/мин в автоматическом режиме, а также 71 градус Цельсия при максимальных 5770 об/мин. В свою очередь, Radeon HD 6970 не справилась с тестом FurMark даже на максимальной скорости центробежного вентилятора, снизив частоту графического процессора до 500 МГц.

Учитывая столь аховые результаты проверки температурного режима Radeon HD 6970 и невозможность организации альтернативного охлаждения (в первую очередь ввиду отсутствия радиаторов на VRM), на разгон была проверена только видеокарта AMD Radeon HD 6950. И вот какие результаты были получены:

Частотный потенциал графического процессора оказался весьма скромным, так как частоту удалось повысить всего на 70 МГц (+8,8 %), а видеопамять не подвела, разогнавшись до впечатляющих 5880 МГц эффективной частоты. Нужно заметить, что после разгона видеокарты её температурный режим не изменился. То есть, совсем не изменился. Лишь центробежный вентилятор системы охлаждения видеокарты повысил скорость на 100-150 об/мин в зависимости от типа нагрузки.

В завершение подраздела приведём ссылки на основные BIOS рассмотренных видеокарт: AMD Radeon HD 6950 2 Гбайт и AMD Radeon HD 6970 2 Гбайт.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Все тесты производительности видеокарт были проведены в закрытом корпусе системного блока на следующей конфигурации:

Системная плата: Gigabyte GA-X58A-UD9 (Intel X58 Express, LGA 1366, BIOS F5g);
Центральный процессор: Intel Core i7 Extreme Edition i7-980X 3,33 ГГц (Gulftown, B1, 1,225 В, 6x256 Kбайт L2, 12 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: ThermoLab baram2010 (1x120 мм, 1100 об/мин);
Термоинтерфейс: Arctic Cooling MX-2;
Оперативная память: DDR3 3x2 Гбайт OCZ Platinum Low-Voltage Triple Channel (1600 МГц / 7-7-7-24 / 1,65 В);
Системный диск: RAID-0 2xSSD Kingston V-series SNV425S2128GB (SATA-II, 2x128 Гбайт, MLC, Toshiba TC58NCF618G3T);
Диск для программ и игр: Western Digital VelociRaptor (SATA-II, 300 Гбайт, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ) в коробке Scythe Quiet Drive 3,5";
Архивный диск: Samsung Ecogreen F4 HD204UI (SATA-II, 2 Тбайт, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
Корпус: Antec Twelve Hundred (передняя стенка — три Noiseblocker NB-Multiframe S-Series MF12-S2 на 900 об/мин; задняя — два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 900 об/мин; верхняя — штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC2;
Блок питания: Xigmatek «No Rules Power» NRP-HC1501 (1500 Вт), 140-мм вентилятор;
Монитор: 30" Samsung 305T Plus.

32-нм шестиядерный процессор при множителе 24 и активированной функции «Load-Line Calibration» был разогнан до 4,42 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,425 В:

При этом 6 Гбайт оперативной памяти DDR-3 функционировали на частоте 1,47 ГГц с таймингами 7-7-7-16-1T при напряжении 1,64 В. Технологии «Turbo Boost» и «Hyper-Threading» во время тестирования были отключены.

Для сравнения с AMD Radeon HD 6950 и HD 6970 в тестирование были включены видеокарты AMD Radeon HD 6870 1 Гбайт и Inno3D GeForce GTX 570 1,28 Гбайт:

К сожалению, включить в тестирование NVIDIA GeForce GTX 580 у нас не было возможности по причине отсутствие такой видеокарты, а также ввиду жестких временных рамок проведения тестирования и подготовки статьи (4 дня).

Тестирование, начатое 10 декабря 2010 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 со всеми критическими обновлениями до указанной даты и со следующими драйверами:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers — 9.2.0.1015 WHQL;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска — 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD — Catalyst 10.12 RC2 (07.12.2010);
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA — GeForce/ION 263.09 WHQL (07.12.2010) включая драйверы PhysX версии 9.10.0514.

Тестирование видеокарт в играх было проведено в двух актуальных для тестируемых сегодня видеокарт разрешениях: 1920х1080 и 2560х1600 пикселей. Для тестов были использованы два режима качества графики: «High Quality + AF16x» — максимальное качество текстур в драйверах с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «High Quality + AF16x + AA 4(8)x» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания (MSAA) степени 4x или 8x, в случае, если среднее число кадров в секунду оставалось достаточно высоким для комфортной игры. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось непосредственно в настройках игр. Если данные настройки в играх отсутствовали, то параметры изменялись в панелях управления драйверов Catalyst и GeForce/ION. Вертикальная синхронизация принудительно отключена в панелях управления драйверов.

В очередной раз список тестовых приложений и игр был обновлен. В связи с появлением нового 3DMark 2011, из числа используемых для тестирования приложений был исключен старенький «попугаемер» 3DMark 2006. Кроме этого, из списка исключена игра Colin McRae: DiRT 2, которую заменила новая и, можно сказать, родственная ей F1 2010, а также временно убрана NBA 2K11, так как её результаты зачастую не поддавались никакому логическому объяснению. Не забыты и все свежие патчи для игр. В результате, тестовый список составили два полусинтетических пакета, одно техно-демо и 17 игр. Вот как он выглядит с кратким описанием методик (здесь и далее игры расположены в порядке их выхода):

3DMark Vantage (DirectX 10) — версия 1.0.2.1, профили настроек «Performance» и «Extreme» (тестировались только основные тесты);
3DMark 2011 (DirectX 11) — версия 1.0.0.0, профили настроек «Performance» и «Extreme»;
Unigine Heaven Demo (DirectX 11) — версия 2.1, максимальные настройки качества, тесселляция на уровне «normal»;
Crysis (DirectX 10) — версия 1.2.1, профиль настроек «Very High», двукратный цикл демо-записи «Assault Harbor» из Crysis Benchmark Tool версии 1.0.0.5;
Far Cry 2 (DirectX 10) — версия 1.03, профиль настроек «Ultra High», двукратный цикл теста «Ranch Small» из Far Cry 2 Benchmark Tool v1.0.0.1;
BattleForge: Lost Souls (DirectX 11) — версия 1.2 (18.11.2010), максимальные настройки качества графики, тени включены, технология SSAO включена, двойной прогон встроенного в игру теста;
Resident Evil 5 (DirectX 10.1) — версия 1.2, тестирование переменного теста с максимальными настройками графики без размытия движения, за результат принималось среднее значение третьей сцены теста, как наиболее ресурсоёмкой;
S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat (DirectX 11) — версия 1.6.02, профиль настроек «Улучшенное динамическое освещение DX11» с дополнительным выставлением вручную всех параметров на максимум, тестировалась собственная демо-запись «cop03» на уровне «Затон»;
Borderlands (DirectX 9) — версия игры 1.2.1, тестирование «timedemo1_p» с максимальными настройками качества;
Grand Theft Auto IV — Episodes From Liberty City (DirectX 9) — версия 1.1.2.0, тест из части «The Ballad of Gay Tony», настройки «Very High», «View Distance» = 23 %;
Left 4 Dead 2: The Sacrifice (DirectX 9) — версия игры 2.0.5.3, максимальное качество, тестировалась собственная демо-запись «d53» (два цикла) на карте «1. Доки», этапе «Жертва»;
Metro 2033: The Last Refuge (DirectX 10/11) — версия 1.2, использовался официальный тест, настройки качества «High», тесселляция, DOF и MSAA4x отключены, использовалось ААА-сглаживание, двойной последовательный проход сцены «Frontline»;
Just Cause 2 (DirectX 11) — версия 1.0.0.2, максимальные настройки качества, методики «Размытие фона» и Симуляция воды GPU» активированы, двойной последовательный проход демо-записи «Тёмная башня»;
Aliens vs. Predator (2010) (DirectX 11) — «Texture Quality» в режиме «Very High», «Shadow Quality» в режиме «High», технология SSAO включена, два цикла теста в каждом разрешении;
Lost Planet 2 (DirectX 11) — версия игры 1.0, максимальные настройки качества графики, размытие движения включено, использовался тест производительности «А» (среднее по всем трём сценам);
StarCraft 2: Wings of Liberty (DirectX 11) — версия игры 1.0, все настройки графики на уровень «Ультра», физика «Ультра», отражения включены, двукратный двухминутный тест собственного демо «jt1»;
Mafia 2 (DirectX 11) — версия игры 1.0.0.3, максимальные настройки качества графики, двойной прогон встроенного в игру теста;
Sid Meier's Civilization V (DirectX 11) — версия игры 1.0, максимальные настройки качества графики, двойной прогон «дипломатического» теста из пяти самых тяжёлых сцен;
F1 2010 (DirectX 11) — версия игры 1.01, встроенный тест на Ultra-качестве, состоящий из одного круга по трассе «Silverstone»;
Tom Clancy's H.A.W.X. 2 (DirectX 11) — версия 1.04, максимальные настройки качества графики, тени активированы, тесселляция включена, двойной прогон тестовой сцены.

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

Если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также отражалось на диаграммах. Каждый тест проводился дважды, за окончательный результат принималось лучшее из двух полученных значений, но только в случае, если разница между ними не превышала 1 %. Если отклонения прогонов тестов превышали 1 %, то тестирование повторялось ещё, как минимум, один раз, чтобы получить корректный результат.

Результаты тестов производительности видеокарт их анализ

На диаграммах результаты тестирования видеокарт AMD Radeon HD 6870 1 Гбайт выделены фиолетовым цветом, видеокарты AMD Radeon HD 6950 2 Гбайт в номинальном и разогнанном режимах, а также Radeon HD 6970 2 Гбайт отмечены красной гаммой, а GeForce GTX 570 — зелёной (частоты карты Inno3D приведены к эталонным частотам GTX 570). Видеокарты на диаграммах расположены в порядке убывания их рекомендованной стоимости.

3DMark Vantage

Новые Radeon HD 6970 и HD 6950 в этом тесте выглядят неплохо, но лишь на фоне Radeon HD 6870, которую они опережают на величину вплоть до 40 %. Конкурировать с GeForce GTX 570 новинкам не удаётся, «зелёная» видеокарта впереди в обоих режимах качества. Radeon HD 6970 в этом синтетическом тесте быстрее Radeon HD 6950 на 11—15 %, но последняя при разгоне сокращает отставание до 3—5 %.

3DMark 2011

Получше выглядят новинки в новом тесте 3DMark 2011, где Radeon HD 6970 успешно конкурирует с GeForce GTX 570, а HD 6950 не сильно отстаёт от них. Впрочем, от однопроцессорного флагмана AMD наверняка многие ждали более убедительной победы, ведь она позиционируется AMD, как конкурент GeForce GTX 580, но по более привлекательной цене. Что касается преимущества Radeon HD 6970 и HD 6950 над Radeon HD 6870, то оно достигает 28 %. Разница между двумя новыми видеокартами не превышает 12 % и существенно компенсируется разгоном Radeon HD 6950.

Unigine Heaven Demo

Unigine Heaven — тест, активно использующий тесселляцию, не выявил однозначного лидера, так как в режиме без сглаживания и разрешении 1280х1024 лидирует видеокарта GeForce GTX 570, а в более тяжёлом графическом режиме впереди уже Radeon HD 6970. Разница между Radeon HD 6970 и HD 6950 составляет 11 % в пользу старшей видеокарты, но при разгоне младшей она сокращается до 2—3 %. Преимущество Radeon HD 6970 над Radeon HD 6870 в этом тесте наиболее впечатляющее среди всех остальных тестов и составляет 59 % в лёгком графическом режиме и 66 % в режиме со сглаживанием. Весьма неплохо.

Crysis

Crysis по-прежнему остаётся одной из наиболее ресурсоёмких игр, в которой даже топовые видеокарты AMD и NVIDIA могут обеспечить геймерам комфортный игровой режим только без использования сглаживания и в разрешениях не выше 1920х1080. Тем не менее, если сравнивать видеокарты сегодняшней статьи, то нужно отметить, что GeForce GTX 570 в режимах без сглаживания идёт наравне с Radeon HD 6970, а при активации сглаживания — на уровне Radeon HD 6950. Последняя видеокарта при разгоне не отстаёт от своей старшей «сестры». Преимущество Radeon HD 6970 над Radeon HD 6870 составляет от 24 до 56 % в зависимости от разрешения и режима качества.

Far Cry 2

Прямо сказать, в игре Far Cry 2 новые Radeon HD 69xx на фоне GeForce GTX 570 выглядят неубедительно. Видеокарта на графическом процессоре NVIDIA, как минимум, не уступает старшей видеокарте AMD в режимах со сглаживанием, и превосходит её в лёгких графических режимах, не говоря про Radeon HD 6950. Разгон последней видеокарты позволяет сократить отставание от Radeon HD 6970 с 7—12 % до 1—2 %.

BattleForge: Lost Souls

Только в третьем по счёту игровом тесте — BattleForge: Lost Souls — новые Radeon HD 6970 и HD 6950 продемонстрировали преимущество над GeForce GTX 570, но и то только в режиме без сглаживания. При активации в игре MSAA степени 8x впереди вновь видеокарта NVIDIA. Radeon HD 6970 опережает HD 6950 на 10—11 %, но это отставание легко сокращается после разгона HD 6950. Преимущество старшего «Каймана» над старшим «Бартсом» находится у отметки 25 %.

Resident Evil 5

Очевидна безоговорочная победа GeForce GTX 570. Кроме того, у новых Radeon HD 69xx в этой игре какие-то проблемы с производительностью в режиме со сглаживанием, где новые видеокарты не могут оторваться от Radeon HD 6870.

S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat


В игре S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat новая Radeon HD 6970 оказывается быстрейшей среди тестируемых сегодня, следом идёт GeForce GTX 570, а за ней Radeon HD 6950. При этом необходимо отметить, что минимальное число кадров в секунду на видеокарте с графическим процессором NVIDIA выше, чем на AMD. Преимущество Radeon HD 6970 над HD 6950 составляет 13—17 %, но при разгоне младшей видеокарты на «Cayman» сокращается до 3—4 %. В свою очередь, Radeon HD 6870 отстаёт от Radeon HD 6970 на 35—36 %.

Borderlands

Примечательно, что в режимах без сглаживания новым Radeon HD 69xx не угнаться за GeForce GTX 570. Однако, стоит только активировать MSAA 8x в драйверах, как лидером становится Radeon HD 6970, а GTX 570 может конкурировать лишь с Radeon HD 6950 (кстати, как это и задумывалось AMD). Radeon HD 6970 быстрее HD 6950 на 10—12 %, и быстрее Radeon HD 6870 на 22—26 % в трёх режимах из четырёх. А вот в наиболее ресурсоёмком четвёртом режиме со сглаживанием и в разрешении 2560х1600 преимущество Radeon HD 6970 над Radeon HD 6870 достигает 82 %! Скорее всего, этого преимущества удалось добиться за счёт удвоенного объема памяти у видеокарт на графических процессорах Cayman. И с такой ситуацией сегодня мы ещё не раз столкнёмся.

Grand Theft Auto IV: Episodes From Liberty City

В игре Grand Theft Auto IV: Episodes From Liberty City лидирует видеокарта GeForce GTX 570. Между всеми видеокартами на графических процессорах AMD разница невелика.

Left 4 Dead 2: The Sacrifice

Учитывая высокий FPS в нересурсоёмкой, но очень популярной игре Left 4 Dead 2: The Sacrifice, актуальным режимом является режим со сглаживанием, в котором Radeon HD 6970 оказывается быстрее GeForce GTX 570, а Radeon HD 6950 практически равна ей. Преимущество старшего «Каймана» над младшим составляет 12—13 % и полностью «съедается» разгоном Radeon HD 6950. Добавим, что в этой игре Radeon HD 6970 быстрее Radeon HD 6870 на 24—30 %.

Metro 2033: The Last Refuge

Подруга Crysis, игра Metro 2033: The Last Refuge, не выявила лидеров сегодняшнего теста. Производительность всех видеокарт крайне низкая. Здесь можно отметить разве что неплохой прирост производительности Radeon HD 6970 в сравнении с Radeon HD 6870, составляющий от 24 до 36 %.

Just Cause 2

В игре Just Cause 2 видеокарта GeForce GTX 570 может составить конкуренцию новым Radeon HD 69xx только в одном тестовом режиме из четырёх. При увеличении разрешения или включении сглаживания видеокарта на графическом процессоре NVIDIA существенно отстаёт не только от Radeon HD 6970, но и не может догнать Radeon HD 6950. Преимущество Radeon HD 6970 над HD 6950 в этой игре составляет 12—13 %, а при разгоне HD 6950 сокращается до 0—4 %.

Aliens vs. Predator (2010)

Похожую с Just Cause 2 картину мы можем наблюдать и в игре Aliens vs. Predator. Помимо этого, здесь обращает на себя внимание впечатляющий скачок производительности при переходе от Radeon HD 6870 к Radeon HD 6970, который в режиме без сглаживания составляет 33 %, а при активации MSAA 4x достигает целых 54—69 %!

Lost Planet 2

GeForce GTX 570 берёт реванш за две предыдущие игры в новой Lost Planet 2, опережая оба новых Radeon. Здесь также хотелось бы обратить внимание на существенную разницу в производительности между Radeon HD 6870 и Radeon HD 6970, когда преимущество видеокарты на «Cayman» достигает 94 % в наиболее «тяжёлом» графическом режиме, а в самом «лёгком» не опускается ниже 31 %.

StarCraft 2: Wings of Liberty

В игре StarCraft 2: Wings of Liberty у всех видеокарт AMD проблемы с производительностью в режиме со сглаживанием. Если без него все видеокарты Radeon опережают GeForce GTX 570, то при активации в драйверах MSAA 8x они буквально проваливаются, демонстрируя крайне низкое число кадров в секунду. В то же время, у NVIDIA таких проблем в этой игре, как мы видим, нет.

Mafia 2

В игре Mafia 2 видеокарте GeForce GTX 570 с успехом противостоит Radeon HD 6950, а старшая HD 6970 в трёх из четырёх тестовых режимов оказывается быстрее. Правда, разница в этой тройке невелика.

Sid Meier's Civilization V

Результаты тестирования видеокарт в игре Sid Meier's Civilization V не выделяются на общем фоне, но интересны тем, что в разрешении 2560х1600 видеокарта GeForce GTX 570 уступает обеим новинкам AMD, хотя в менее ресурсоёмком 1920х1080 такой картины мы не наблюдаем. Неужели видеокарте на графическом процессоре NVIDIA не хватает памяти в самом высоком разрешении?

F1 2010

В новой игре F1 2010 с GeForce GTX 570 борется Radeon HD 6950, а Radeon HD 6970, за исключением самого «лёгкого» графического режима, чуть-чуть опережает их обеих. Разгоном HD 6950 эта разница сокращается до минимума или исчезает вовсе. Radeon HD 6870 отстаёт от Radeon HD 6970 тем сильнее, чем выше нагрузка на видеопамять и требования к её объёму. Так, в разрешении 2560х1600 и со сглаживанием степени 8x преимущество HD 6970 над HD 6870 достигает впечатляющих 64 %.

Tom Clancy's H.A.W.X. 2

Думаем, здесь комментарии излишни, так как NVIDIA в данном тесте пока конкурировать попросту не с кем.

В данном подразделе остаётся только приложить таблицу с результатами тестов, и можно переходить к сводным диаграммам.

Сводные диаграммы сравнения производительности

По двум первым парам сводных диаграмм мы предлагаем вам оценить преимущество AMD Radeon HD 6970 2 Гбайт над HD 6950 2 Гбайт в номинальном режиме работы и при разгоне последней до частот 870/5880 МГц. За нулевую ось приняты результаты Radeon HD 6950, а результаты Radeon HD 6970 показаны в процентах от них:

В среднем, Radeon HD 6970 оказывается быстрее Radeon HD 6950 на 10—11 % в режимах без сглаживания, и на 11—13 % — в режимах со сглаживанием. Примечательно, что и максимальное (20 %), и минимальное (2 %) преимущество старшей видеокарты получено в одной игре — StarCraft 2: Wings of Liberty. Причина проста — неадекватное поведение видеокарт AMD Radeon в режимах со сглаживанием. Разгон Radeon HD 6950 позволяет сократить до минимума отставание от Radeon HD 6970, а в некоторых играх и режимах качества даже опередить её.

На следующих сводных диаграммах приведено сравнение номинальных Radeon HD 6970 и HD 6950 с GeForce GTX 570, результаты которой приняты за нулевую ось, а преимущество или отставание свежеиспечённых конкурентов показано в процентах от этой оси:

Борьба ведётся с переменным успехом. Учитывая небольшую разницу в производительности между Radeon HD 6970 и Radeon HD 6950, GeForce GTX 570 удаётся конкурировать с ними обеими. Во многих играх между AMD и NVIDIA паритет, либо совсем уж незначительное преимущество той или иной видеокарты. В некоторых, таких как Tom Clancy's H.A.W.X.2, Lost Planet 2, Borderlands и качественных режимах StarCraft 2: Wings of Liberty преимущество явно на стороне GeForce GTX 570. В других играх быстрее Radeon HD 69xx. Какой-то общий вывод сделать здесь невозможно, потому что после самих движков игр первостепенное значение имеют режимы качества и разрешения.

Наконец, третья пара сводных диаграмм отведена под сравнение Radeon HD 6970 и Radeon HD 6870, как старших видеокарт в своих классах. Преимущество однопроцессорного флагмана AMD показано в процентах от результатов HD 6870:

В среднем по всем играм, Radeon HD 6970 опережает Radeon HD 6870 на 26-31 % в режимах без использования сглаживания, и на 27-45 % в режимах с использованием сглаживания. Полезность наличия 2 Гбайт видеопамяти на Radeon HD 69xx наглядно демонстрирует последняя диаграмма, когда в отдельных играх разница между HD 6970 и HD 6870 более чем впечатляет.

Энергопотребление и уровень шума

измерение энергопотребления

Энергопотребление системы в целом (без учёта монитора) с установленными в ней разными видеокартами проводилось с помощью специально доработанного для этих целей блока питания при двух типах нагрузки. Типичную игровую нагрузку мы эмулировали запуском двух циклов теста Aliens vs. Predator в разрешении 2560х1600 с активированной анизотропной фильтрацией 16x и MSAA 4x сглаживания. Теоретическая максимальная нагрузка создавалась посредством запуска FurMark версии 1.8.2 в режиме теста стабильности и разрешении 2560х1600 (с AF16x), а также Linpack x64 (LinX 0.6.4, 4750 Мбайт, 5 потоков). Учитывая, что обе указанные программы генерируют максимальную нагрузку на, соответственно, видеосистему и центральный процессор, таким образом мы сможем узнать пиковое энергопотребление всей системы и определить необходимый для неё блок питания (c учётом КПД).

Полученные результаты приведены на диаграмме:

Все участники тестирования в составе тестовой системы продемонстрировали уровень энергопотребления, соответствующий порядку их рекомендованной стоимости :) Чем дороже видеокарта, тем больше электроэнергии потребляет система, в которой она установлена. Из интересных особенностей здесь можно отметить 100-ваттную разницу в пиковом потреблении систем с видеокартами Radeon HD 6970 и Radeon HD 6950 (в номинальном режиме работы). В то же время, если верить заявленному AMD предельному уровню энергопотребления, то HD 6970 должна потреблять всего на 50 Вт больше, чем HD 6950. Впрочем, в нашем случае речь идёт об энергопотреблении всей системы, а не отдельной видеокарты, входящей в её состав, поэтому проводить такие параллели некорректно. Отдельно было измерено максимальное энергопотребление центробежных вентиляторов систем охлаждения видеокарт, и у Radeon HD 6970/HD 6950 оно составило 12,3 Вт, а у GeForce GTX 570 — 9,2 Вт.

измерение уровня шума

Измерение уровня шума систем охлаждения видеокарт осуществлялось с помощью электронного шумомера CENTER-321 после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума каждого кулера измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только сам кулер и его вентилятор(ы). Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора центробежного вентилятора кулера. Материнская плата, в которую была вставлена видеокарта с установленной на неё системой охлаждения, размещалась на самом углу стола на пенополиуретановой подложке. Нижняя граница измерений шумомера составляет 29,8 дБА, а субъективно комфортный (не путать с низким) уровень шума кулеров при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Скорость вращения центробежных вентиляторов систем охлаждения видеокарт изменялась во всём диапазоне их работы с помощью контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

По результатам измерений уровня шума видеокарт сегодняшнего тестирования был построен следующий график:

Вертикальными линиями обозначены границы работы центробежных вентиляторов видеокарт в автоматическом режиме при нагрузке видеокарт посредством FurMark. Красные пунктирные линии относятся к Radeon HD 6950, красные сплошные — к Radeon HD 6970, а зелёные пунктирные к GeForce GTX 570.

Как видим, штатная система охлаждения эталонной видеокарты GeForce GTX 570 не только демонстрирует меньший уровень шума во всем диапазоне работы центробежного вентилятора среди тестируемых сегодня видеокарт, но и функционирует на меньших оборотах, не взирая на FurMark. Максимальная скорость её центробежного вентилятора после 12 минут нагрузки составила 2430 об/мин. Новые Radeon HD 69xx, увы, похвастаться столь скромным уровнем шума не могут. Так, центробежный вентилятор Radeon HD 6950 во время тестирования раскрутился до 2820 об/мин, а центробежный вентилятор Radeon HD 6970 и вовсе до 4760 об/мин. Хотя, в последнем случае, как уже было сказано выше, мы всё же склонны винить проблемный экземпляр видеокарты, чем делать окончательные выводы о неприемлемо высоком уровне шума Radeon HD 6970. Добавим, что при игровой нагрузке все видеокарты издавали более комфортные для слуха звуки.

Перейдём к подведению итогов первого знакомства с новыми видеокартами на основе графических процессоров AMD «Cayman».

Заключение

Несмотря на тот факт, что по чистой производительности AMD Radeon HD 6950 и Radeon HD 6970 не смогли безоговорочно опередить NVIDIA GeForce GTX 570 и, за исключением отдельных игр и тестов, конечно, не смогут превзойти GeForce GTX 580, новые видеокарты должны привлечь внимание компьютерных пользователей, решивших обновить свою видеокарту, либо заново приобретающих её. Причиной тому, в первую очередь, является более низкая рекомендованная стоимость, которая у Radeon HD 6950 на 50 долларов США ниже, чем у GeForce GTX 570, а у Radeon HD 6970 — сразу на 130 долларов США ниже, чем у GeForce GTX 580. При этом нужно понимать, что рыночные реалии порой весьма далеки от прогнозируемых или рекомендованных маркетологами цен, да и обе топ-видеокарты NVIDIA имеют фору, так как уже присутствуют на рынке, в то время как появление новых Radeon HD 69xx в рознице мы с вами ещё только ожидаем. Поэтому, как оно сложится на самом деле — покажет время.

Если говорить непосредственно о видеокартах, то Radeon HD 6950 со своим 10—13 % отставанием от Radeon HD 6970 и практически полным его сокращением при разгоне, а также с учётом 70-долларовой разницы в цене и таким же объёмом видеопамяти 2 Гбайт выглядит более привлекательной, чем старшая видеокарта. Кроме того, Radeon HD 6950 функционирует при более низких температурах и, как следствие, при более низком уровне шума. Хотя, конечно, назвать эту видеокарту холодной и тихой было бы не совсем верно. Ценители тихих системных блоков наверняка уже присматривают замену штатной системе охлаждения Radeon HD 69xx, а оверклокеры прицениваются к возможности установки водоблоков. Позитивным моментом мы считаем и появление на видеокартах резервного BIOS. Теперь, в случае повреждения рабочего BIOS ещё одна видеокарта для его восстановления не потребуется. Новый интересный тип сглаживания «Enhanced Quality AA» и режимы энергосбережения также не останутся без нашего внимания в следующих материалах.

Что же дальше? Дальше, на наш взгляд, мы станем свидетелями ответного шага со стороны NVIDIA, которым, как хотелось бы верить, будет не только снижение цен на GeForce GTX 570 и GTX 580, но и выпуск привлекательной с точки зрения соотношения цены и производительности GeForce GTX 560. А от этого, безусловно, все мы будем только в выигрыше, поэтому появление в наших сетях «Кайманов» переоценить довольно сложно.

Другие материалы по данной теме

Nvidia GeForce GTX 580: рождённый быть первым
Fallout: New Vegas и современные видеокарты
Простая арифметика: видеокарты AMD Radeon HD 68xx в CrossFireX-режимах