Почти без изъяна: оригинальная видеокарта Sapphire Radeon HD 7870 GHz Edition OC 2 Гбайт

Введение

Как мы и предполагали, после анонса линейки видеокарт на графических процессорах AMD семейства «Southern Islands», все производители начали выпускать оригинальные видеокарты. С тремя такими представителями верхнего ценового диапазона на чипах «Tahiti» мы познакомились совсем недавно, а сегодня представляем вашему вниманию обзор и тестирование одной из первых оригинальных видеокарт на GPU «Pitcairn». Речь пойдёт о Sapphire Radeon HD 7870 GHz Edition OC 2 Гбайт:

Технические характеристики

Характеристики новинки приведены в таблице в сравнении с AMD Radeon HD 7950 и AMD Radeon HD 7870:

* – может варьироваться в каждом экземпляре видеокарты.

Упаковка и комплектация

Как и в статье ««Догони меня, если сможешь»: Sapphire Radeon HD 7950 OC 3 Гбайт» видеокарта поставляется в картонной коробке с изображением вооружённой аппетитной девушки, говорящей «Возьми меня, если сможешь». Благо в контексте статьи девушка нас мало интересует, поэтому обратим внимание на указанный на коробке объём памяти видеокарты, наклейку «Overclock Edition» и перечень всех поддерживаемых разъёмов:

На обратной стороне упаковки приведено описание видеокарты, краткие характеристики, а также перечень аксессуаров. В числе последних есть всё необходимое для её полноценной эксплуатации:

два кабеля-переходника для подключения дополнительного питания;
соединительный CrossFireX-мостик;
переходник DVI-to-D-sub;
переходник с Mini Display Port на Display Port;
переходник с HDMI на DVI-I (Single Link);
кабель HDMI 1.4a длиной 1,8 метра;
компакт диск с драйверами;
инструкция;
голографическая наклейка с логотипом Sapphire.

Розничная стоимость Sapphire Radeon HD 7870 OC составляет 359 долларов США, что всего лишь на 10 долларов США выше рекомендованной компанией AMD цены на Radeon HD 7870. Гарантийный срок равен двум годам.

Видеокарта и её особенности

Всю лицевую сторону видеокарты Sapphire Radeon HD 7870 OC закрывает уже ставшая для нас привычной система охлаждения Dual-X:

Название видеокарты приклеено сверху пластикового кожуха этой системы охлаждения, а снизу видны выходящие из основания радиатора толстые тепловые трубки:

Размеры новинки составляют 253х106х39 мм, то есть практически равны размерам эталонной AMD Radeon HD 7870.

Sapphire Radeon HD 7870 OC оснащена одним DVI-I (Dual Link), одним HDMI версии 1.4a и двумя mini Display Port:

Как видим, сверху них осталось место и решётке для частичного выброса нагретого видеокартой воздуха за пределы корпуса системного блока.

Как и на обычной Radeon HD 7870, на продукте Sapphire установлены два шестиконтактных разъёма для дополнительного питания и один разъём MIO для объединения двух таких видеокарт в CrossFireX-режим:

Вопреки нашим ожиданиям, печатная плата Sapphire Radeon HD 7870 OC выполнена по эталонному дизайну:

Её силовая часть, размещённая в зоне между панелью с выходами и графическим процессором, реализована по схеме 5+1+1 (GPU+memory+PLL):

И здесь за управление ими также отвечает контроллер компании CHiL Semiconductor (модель CHL8225).

28-нанометровый графический процессор «Pitcairn XT» выпущен на 6-й неделе 2012 года (начало февраля):

Он содержит 1280 унифицированных шейдерных процессоров, 80 текстурных блоков и 32 блока растровых операций. Но, в отличие от эталонных AMD Radeon HD 7870 GHz Edition, частота GPU которых составляет 1000 МГц, у Sapphire частота повышена на 5% и составляет 1050 МГц. При этом напряжение в 3D-режиме на графическом процессоре нашего экземпляра видеокарты Sapphire оказалось довольно высоким – 1,218 В. и это при том, что уровень качества GPU равен 82,7%, то есть чип этой видеокарте достался вполне приличный по так называемому ASIC-качеству. Добавим, что в 2D-режиме частота графического процессора снижается до 300 МГц, а напряжение падает до 0,893 В.

На лицевой стороне печатной платы Sapphire Radeon HD 7870 OC установлено восемь FCBGA-микросхем GDDR5 памяти производства компании Hynix Semiconductor Inc. общим объёмом 2 Гбайт:

Их едва читаемая маркировка H5GQ2H24MFR T2C говорит о теоретической эффективной частоте 5000 МГц, на которой память и функционирует. Таким образом, в Sapphire немного разогнали и память, обеспечив ей на 200 МГц или 4,2% более высокую частоту, нежели у эталонной AMD Radeon HD 7870 GHz Edition. В 2D-режиме частота памяти снижается до 600 эффективных мегагерц. Ширина шины обмена с памятью равна 256 бит.

Вот как в итоге выглядят спецификации Sapphire Radeon HD 7870 OC:

BIOS видеокарты вы можете скачать из файлового архива: BIOS Sapphire Radeon HD 7870 2GB.

Система охлаждения – эффективность и уровень шума

Конструкция оригинальной системы охлаждения Sapphire Dual-X не изменилась. Она по-прежнему состоит из алюминиевого радиатора на тепловых трубках и пластикового кожуха с двумя вентиляторами:

Заметим, что в отличие от старших Sapphire Radeon HD 7970 и HD 7950 Dual-X, в радиаторе Sapphire Radeon HD 7870 OC используются четыре, а не пять тепловых трубок, что вполне оправдано, учитывая меньшее тепловыделение данной видеокарты:

Диаметр двух центральных тепловых трубок равен 6 мм, а крайних – 8 мм. Все места сопряжений аккуратно пропаяны.

За охлаждение силовых элементов и снижение температуры микросхем видеопамяти отвечает металлическая накладка с термопрокладками:

Что касается вентиляторов, то они не изменились – это всё те же FirstD FD7010H с 90-мм крыльчаткой:

Скорость вращения вентиляторов регулируется автоматически методом широтно-импульсной модуляции в диапазоне от 1100 до 3300 об/мин, а их максимальное энергопотребление не должно превышать 4,2 Вт:

Для проверки температурного режима работы видеокарты в качестве нагрузки мы использовали пять циклов теста игры Aliens vs. Predator (2010) при максимальном качестве графики в разрешении 1920х1080 пикселей с анизотропной фильтрацией уровня 16х и с использованием сглаживания степени 4x. Для мониторинга температур и прочих параметров применялась незаменимая программа MSI Afterburner версии 2.2.1 и утилита GPU-Z версии 0.6.2. Все тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при комнатной температуре 25 градусов Цельсия. Тестирование эффективности системы охлаждения видеокарты было проведено с использованием штатного термоинтерфейса до её разборки.

Давайте посмотрим на эффективность работы Sapphire Dual-X в автоматическом режиме и при максимальной скорости вентиляторов:

Всего 70 градусов Цельсия при пиковой скорости вентиляторов 2230 об/мин в автоматическом режиме работы и пиковые 62 градуса Цельсия при максимальной скорости вентиляторов 3500 об/мин. Результат вполне ожидаемый, тем более учитывая небольшой разгон видеокарты Sapphire и очень высокое напряжение графического процессора в 3D-режиме. Если вспомнить, что эталонная AMD Radeon HD 7870 при 1000 МГц и 1,1 В в этих же условиях прогревалась до 76 градусов Цельсия, то эффективность системы охлаждения Sapphire Dual-X говорит сама за себя. Более того, возможно, она окажется тише штатного кулера? Давайте проверим.

Измерение уровня шума систем охлаждения осуществлялось с помощью электронного шумомера CENTER-321 после часа ночи в полностью закрытой комнате площадью около 20 м² со стеклопакетами. Уровень шума измерялся вне корпуса системного блока, когда источником шума в комнате являлся только система охлаждения и её вентиляторы. Шумомер, зафиксированный на штативе, всегда располагался строго в одной точке на расстоянии ровно 150 мм от ротора вентилятора/турбины 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 при измерениях с такого расстояния находится около отметки 36 дБА. Скорость вращения вентиляторов изменялась во всём диапазоне их работы с помощью специального точного контроллера путём изменения питающего напряжения с шагом 0,5 В.

Для сравнения мы включили на диаграмму результаты измерений уровня шума эталонной системы охлаждения видеокарты AMD Radeon HD 7870 и отметили вертикальными штриховыми линиями границы работы вентиляторов видеокарт в автоматическом режиме. Вот какие результаты были получены:

Удивительно, но Sapphire Radeon HD 7870 OC не удалось превзойти эталонную AMD Radeon HD 7870 по уровню шума. Да, – последняя гораздо громче при максимальной скорости своего радиального вентилятора, но в автоматическом режиме работы ей удаётся обеспечить даже чуть более низкий уровень шума, нежели Sapphire Dual-X. Всё же пара 90-мм вентиляторов на видеокарте Sapphire не работают тише одной 70-мм турбины AMD Radeon HD 7870 при автоматической регулировке их скорости. Впрочем, здесь не стоит забывать про более высокую частоту и напряжение графического процессора у Sapphire Radeon HD 7870 OC. C уверенностью можно сказать, что при небольшом разгоне AMD Radeon HD 7870 будет шуметь сильнее, чем сейчас. Тем не менее, это не оправдывает обе протестированных по уровню шума системы охлаждения – в 3D-режиме они функционируют громче субъективного уровня комфорта.

Оверлокерский потенциал

Sapphire Radeon HD 7870 OC смогла порадовать нас не только высокоэффективной и тихой системой охлаждения, но и высоким оверклокерским потенциалом. Так, графический процессор без повышения напряжения оказался стабилен при частоте 1240 МГц, а видеопамять удалось разогнать до 6080 МГц:

После разгона температурный режим работы видеокарты вырос на 5 градусов Цельсия в пике нагрузки, а скорость вентиляторов повысилась лишь на 300 об/мин:

К сожалению, более высокой частоты графического процессора не удалось достичь даже при повышении напряжения до 1,3 В, хотя в конференциях такие результаты встречаются довольно часто. Впрочем, нет смысла сожалеть об этом, ведь и полученный при номинальном напряжении результат очень неплох.

Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование видеокарт было проведено на системе следующей конфигурации:

Системная плата: Intel Siler DX79SI (Intel X79 Express, LGA 2011, BIOS 0494 от 24.04.2012);
Центральный процессор: Intel Core i7-3960X Extreme Edition 3,3 ГГц (Sandy Bridge-E, C1, 1,2 В, 6x256 Kбайт L2, 15 Мбайт L3);
Система охлаждения CPU: Phanteks PH-TC14PЕ (2x135 мм, 900 об/мин);
Термоинтерфейс: ARCTIC MX-4;
Оперативная память: DDR3 4x4 Гбайт Mushkin Redline (2133 МГц, 9-11-10-28, 1,65 В);
Видеокарты:

Sapphire Radeon HD 7950 OC Dual-X 3 Гбайт 384 бит GDDR5, 800/5000 МГц;
Sapphire Radeon HD 7870 OC 2 Гбайт 256 бит GDDR5, 1050/5000 МГц и 1240/6080 МГц;
AMD Radeon HD 7870 2 Гбайт 256 бит GDDR5, 1000/4800 МГц;
ASUS GeForce GTX 560 Ti 448 cores DirectCU II 1,28 Гбайт 320 бит GDDR5, 732/3800 МГц;

Системный диск: SSD 256 Гбайт Crucial m4 (SATA-III, CT256M4SSD2, BIOS v0009);
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 1020 об/мин; задняя – два Noiseblocker NB-BlackSilentPRO PL-1 на 1020 об/мин; верхняя – штатный 200-мм вентилятор на 400 об/мин);
Панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
Блок питания: Xigmatek «No Rules Power» NRP-HC1501 (1500 Вт), 140-мм вентилятор;
Монитор: 23" NEC MultiSync E231W.

Частоты старшей Sapphire Radeon HD 7950 были приведены к номинальным, чтобы узнать, сможет ли Sapphire Radeon HD 7870 при разгоне догнать более дорогую модель. А частоты ASUS GeForce GTX 560 Ti 448 Cores и так соответствуют номинальным:

Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы, 32-нм шестиядерный процессор при множителе 37, опорной частоте 125 МГц и активированной функции «Load-Line Calibration» был разогнан до 4,625 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,455 В:

Технология «Hyper-Threading» активирована. При этом 16 Гбайт оперативной памяти функционировали на частоте 2 ГГц с таймингами 9-10-10-28 при напряжении 1,65 В.

Тестирование, начатое 20 мая 2012 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 7 Ultimate x64 SP1 со всеми критическими обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:

чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers – 9.3.0.1020 WHQL от 26.01.2012;
библиотеки DirectX End-User Runtimes, дата выпуска – 30 ноября 2010 года;
драйверы видеокарт на графических процессорах AMD – Catalyst 12.4 от 25.04.2012 + Catalyst Application Profiles 12.4 (CAP1) от 03.05.2012;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA – GeForce 296.10 WHQL.

Мы уже проводили полноценное и всеобъемлющее тестирование AMD Radeon HD 7870 и HD 7850, поэтому сегодня производительность новой видеокарты Sapphire была проверена по «короткой программе» только в одном разрешении 1920х1080 пикселей. Для тестов были использованы два режима качества графики: «Quality + AF16x» – качество текстур в драйверах по-умолчанию с включением анизотропной фильтрации уровня 16х, и «Quality + AF16x + MSAA 4х» с включением анизотропной фильтрации уровня 16х и полноэкранного сглаживания степени 4x. 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. Там же была отключена вертикальная синхронизация. Больше никаких изменений в настройки драйверов не вносились.

Сокращённый список тестовых приложений состоит из двух полусинтетических пакетов, одного техно-демо и трёх наиболее ресурсоёмких игр:

3DMark Vantage (DirectX 10) – версия 1.0.2.1, профиль настроек «Performance» и «Extreme» в разрешении 1920х1080 (1920х1200 монитором не поддерживается, поэтому на диаграммах приведён «Graphics Score»);
3DMark 2011 (DirectX 11) – версия 1.0.3.0, профили настроек «Performance» и «Extreme»;
Unigine Heaven Demo (DirectX 11) – версия 3.0, максимальные настройки качества, тесселляция на уровне «extreme», AF16x, разрешение 1280х1024 без MSAA и 1920х1080 с MSAA 8x;
Metro 2033: The Last Refuge (DirectX 10/11) – версия 1.2, использовался официальный тест, настройки качества «Very High», тесселляция, DOF включено, использовалось ААА-сглаживание, двойной последовательный проход сцены «Frontline»;
Total War: Shogun 2 (DirectX 11) – версия 2.0, встроенный тест (битва при Sekigahara) на максимальных настройках качества графики и использовании в одном из режимов MSAA 4x;
Crysis 2 (DirectX 11) – версия 1.9, использовался Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool v1.0.1.13 BETA, профиль настроек качества графики «Ultra High», текстуры высокого разрешения активированы, двукратный цикл демо-записи на сцене «Times Square».

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 достоверный результат.

Результаты тестов производительности

В разделах полусинтетических бенчмарков, помимо диаграмм, мы приводим скриншоты с результатами Sapphire Radeon HD 7870 OC при номинальных для неё частотах (слева) и после разгона (справа).

3DMark Vantage

Sapphire Radeon HD 7870 OC на частоте ядра, превышающей на 440 МГц частоту ядра HD 7950, и при 1-гигагерцевом преимуществе по частоте видеопамяти, легко опережает последнюю в обоих тестовых режимах. Нетрудно догадаться, что HD 7950 при разгоне восстановит своё преимущество, но и стоит она дороже. Что касается преимущества видеокарты Sapphire над эталонной AMD Radeon HD 7870, то оно составляет 6-8%. Наконец, GeForce GTX 560 Ti 448 Cores, как представитель видеокарт среднего ценового диапазона предыдущего поколения, оказывается самой медленной в этом тесте.

3DMark 2011

Ещё более уверенно выглядит Sapphire Radeon HD 7870 OC в тесте 3DMark 2011. В режиме настроек «Performance» ей удаётся опережать Radeon HD 7950 уже на номинальных частотах, тогда как AMD Radeon HD 7870 на это не способна. В более ресурсоёмком режиме «Extreme» Sapphire Radeon HD 7870 OC уже не удаётся лидировать, но её великолепный разгон выводит эту новинку в лидеры сегодняшнего тестирования.

Unigine Heaven Demo

Как известно, графических движок Unigine Heaven любит высокую частоту ядра, и это сыграло обоим Radeon HD 7870 на руку – Radeon HD 7950 при номинальных частотах не конкурент им в данном тесте. После разгона Sapphire Radeon HD 7870 OC до 1240/6080 МГц её преимущество над всеми остальными участниками тестирования становится подавляющим.

Metro 2033: The Last Refuge

А вот в игре Metro 2033: The Last Refuge даже впечатляющий разгон Sapphire Radeon HD 7870 OC не позволяет ей вырвать победу у HD 7950. Впрочем, это лишь исключение из правил в сегодняшнем тестировании. Отметим, что эталонная AMD Radeon HD 7870 отстаёт от оригинальной видеокарты Sapphire на 7%, и что ASUS GeForce GTX 560 Ti 448 Cores здесь держится молодцом.

Total War: Shogun 2

Привычную для сегодняшнего тестирования картину мы можем наблюдать в игре Total War: Shogun 2: Sapphire Radeon HD 7870 OC на 5-7% быстрее эталонной AMD Radeon HD 7870, чуть отстаёт от HD 7950, которую затем опережает в разгоне.

Crysis 2

Точно таким же образом складывается ситуация и в знаменитом Crysis 2 – разогнанная Sapphire Radeon HD 7870 OC оказывается быстрее Radeon HD 7950 на её штатных частотах. Из особенностей этого теста нельзя не отметить весьма низкое минимальное число кадров в секунду на всех без исключения видеокартах.

Заключение

На сегодняшний день видеокарта Sapphire Radeon HD 7870 OC 2 Гбайт является одним из лучших представителей своего класса. Она имеет уже повышенные частоты графического процессора и видеопамяти, что позволяет ей опережать на 5-8% эталонную AMD Radeon HD 7870 GHz Edition и аналогичные продукты других компаний. Более того, благодаря весьма эффективной системе охлаждения Sapphire Dual-X, видеокарта обладает великолепным оверклокерским потенциалом, в результате чего её производительность может быть повышена до уровня старших Radeon HD 7950, а во многих случаях даже превзойти его. Крайне привлекательная упаковка не останется без внимания на полке магазинов, а исчерпывающая комплектация, двухлетняя гарантия и сопоставимая с обычными Radeon HD 7870 стоимость делают Sapphire Radeon HD 7870 OC почти безупречным продуктом. И всё же один изъян у неё есть – уровень шума системы охлаждения мог бы быть и ещё ниже, тем более запас по максимальной температуре GPU имеется. Впрочем, пользователи с помощью MSI Afterburner могут самостоятельно настроить работу системы охлаждения Dual-X так, чтобы обеспечить оптимальный баланс между температурным режимом работы видеокарты и её уровнем шума. Выбор, как и всегда, за вами.