Обзор и тестирование видеокарты AMD Radeon RX 5700: ответный удар

Предисловие

Июльский анонс новой графической архитектуры AMD RDNA (Radeon DNA), новых графических процессоров Navi и видеокарт AMD Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT на их основе встряхнул рынок 3D-графики, как недавний ураган «Дориан» Багамские острова. Ожидания от этих новинок были настолько серьёзными, что вечный конкурент AMD в лице NVIDIA превентивно обновил свои RTX-модели, ускорив их в версиях SUPER и сохранив прежние цены. Однако от этого Radeon RX 5700(XT) не стали менее интересными, напротив, как раз в сентябре должны поступить в продажу оригинальные версии этих моделей видеокарт с эффективными системами охлаждения и оригинальными печатными платами. Наверняка нам также удастся достать их на тестирование, но в сегодняшнем материале мы познакомимся с пока ещё наиболее широко представленной версией Radeon RX 5700 в эталонном исполнении и сравним её производительность с конкурентами.

Сразу отметим, что сегодняшняя статья посвящена только практической части, а с теорией по новой архитектуре вы можете познакомиться по уже имеющимся в сети материалам или официальной документации AMD.

1. Обзор видеокарты AMD Radeon RX 5700 8 Гбайт

Технические характеристики и рекомендованная стоимость
 
Технические характеристики и стоимость видеокарты AMD Radeon RX 5700 приведены в таблице в сравнении с эталонными версиями NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition и RTX 2060 FE.



Упаковка и комплектация
 
Нам на тестирование был предоставлен эталонный семпл AMD Radeon RX 5700, запечатанный в небольшую, но стильно оформленную коробку чёрного цвета.

На обратной стороне коробки указано название модели и серийный номер.

Внутри коробки находится картонный поддон, где лежат краткая инструкция и гарантийная памятка.


Под ним в специальном отсеке зафиксирована видеокарта, надёжно защищённая от внешних воздействий. На AMD Radeon RX 5700 предоставляется двухлетняя гарантия, а её стоимость в российской «рознице» начинается с 25 тысяч рублей, что, как это ни странно, соответствует рекомендованному AMD уровню цены на данную модель.


Дизайн и особенности печатной платы
 
Дизайн эталонной версии AMD Radeon RX 5700 отличается исключительной лаконичностью. По своей сути, видеокарта представляет собой «брусок» с отверстием под вентилятор, где он и установлен, обрамлённый хромированным кольцом. Спереди на кожухе алая надпись «RADEON», и всё.


А вот обратная сторона текстолита ничем не закрыта, а из навесных элементов только крестообразная усилительная планка напротив графического процессора. Кожух закрывает видеокарту не только спереди, но и сверху-снизу, направляя весь воздушный поток вентилятора через радиатор системы охлаждения.


Для выброса этого потока панель с выходами максимально перфорирована. Даже видеовыходы смещены к краю панели настолько, насколько это возможно. В их числе один HDMI версии 2.0b и три DisplayPort версии 1.4a.


Противоположный торец видеокарты полностью глухой. Добавим, что размеры видеокарты составляют 220 × 100 × 36 мм, а весит она около одного килограмма.
 
Видеокарта оснащается двумя разъёмами питания: шести- и восьмиконтактным.

По спецификациям AMD Radeon RX 5700 должна потреблять не более 180 ватт, а для системы с одной такой видеокартой AMD рекомендует блок питания мощностью не менее 600 ватт.
 
К сожалению, разбирать видеокарту нам не разрешили (на GPU используется высокоэффективная графитовая прокладка, разрушающаяся при снятии), поэтому в кратком описании печатной платы и кулера нам пришлось обойтись той информацией, которую предоставили в AMD. На питание графического процессора отведено шесть фаз на элементах FDMF3170 производства ON Semiconductor силой тока до 70А на каждую. Ещё одна фаза отведена на память и силовые цепи. Управление питанием возложено на контроллер IR35217, распаянный на обратной стороне печатной платы.

В качестве графического процессора в AMD Radeon RX 5700 используется семинанометровый Navi 10 Pro с размером кристалла 251 мм2, состоящий примерно из 10,3 млрд. транзисторов.

Не считая огромного количества архитектурных изменений в Navi 10, базовые параметры графического процессора таковы: 2304 шейдерных ALU, 144 блока текстурирования и 64 блока растеризации (ROPs). Базовая частота графического процессора составляет 1465 МГц, а максимальная частота в форсированном режиме может достигать 1725 МГц. Последнее значение можно назвать условным, поскольку оно напрямую зависит от эффективности охлаждения и степени нагрузки. Что касается видеопамяти, то её объём на AMD Radeon RX 5700 равен 8 Гбайт. Работает GDDR6 на эффективной частоте 14 ГГц, обеспечивая при 256-битной шине пропускную способность 448 Гбайт/с.
 
На момент подготовки статьи последняя доступная версия утилиты GPU-Z ещё не в полной мере была знакома с характеристиками AMD Radeon RX 5700, но мы всё же приведём её скриншоты.




Система охлаждения
 
Конструкция системы охлаждения AMD Radeon RX 5700 выполнена по классической схеме и приведена на следующем фото.

В её основе – алюминиевый радиатор с медной испарительной камерой в основании. Он отвечает за охлаждение исключительно графического процессора. Для снижения температур элементов силовых цепей и микросхем видеопамяти предусмотрена массивная металлическая пластина с термопрокладками. Охлаждается вся конструкция мощным радиальным вентилятором производства компании Delta Electronics, скорость которого регулируется широтно-импульсной модуляцией.
 
Для проверки температурного режима работы видеокарты в качестве нагрузки мы использовали стресс-тест Fire Strike Extreme из последней версии графического пакета 3DMark.

Для мониторинга температур и всех прочих параметров применялась программа MSI Afterburner версии 4.6.2 Beta 2 и утилита GPU-Z версии 2.22.0 или новее. Тесты проводились в закрытом корпусе системного блока, конфигурацию которого вы сможете увидеть в следующем разделе статьи, при температуре в помещении около 26 градусов Цельсия.
 
Сначала мы проверили температурный режим работы AMD Radeon RX 5700 при автоматической регулировке скорости вращения вентилятора.

Как видим, температуры довольно высокие. Графический процессор достиг 77 градусов Цельсия (92 градуса по Hot Spot), память – 80 градусов, а цепи VRM – 66 градусов Цельсия. При этом скорость вентилятора повысилась со 1050 до 2110 об/мин и видеокарта стала заметно шуметь. Частота графического процессора во время тестирования в среднем составила 1650 МГц, что, на наш взгляд, является очень хорошим показателем для эталонной видеокарты со штатным кулером.
 
Существенно снизить все температуры AMD Radeon RX 5700 можно с помощью повышения скорости вентилятора кулера до максимально возможных 4500 об/мин.

В режиме «Где мои беруши?!» температура GPU видеокарты снизилась до 61 градуса Цельсия, памяти – до 64 градусов, а VRM – до 53. Частота графического процессора стабилизировалась на отметке 1690 МГц. Если оригинальные модели видеокарт с эффективными кулерами смогут обеспечить Radeon RX 5700 такой же температурный режим при радикально более низком уровне шума, то это будет просто великолепно.
 
Завершающим тестом температурного режима AMD Radeon RX 5700 стал подбор минимально возможного напряжения на графическом процессоре, при котором видеокарта смогла бы работать без потерь стабильности и производительности. В итоге нам удалось снизить напряжение на GPU с 1,000 В до 0,925 В, что привело к небольшому снижению температур и корректировке максимальной скорости вентилятора в сторону уменьшения на 250 об/мин.

В результате видеокарта стала чуть тише и слегка стабильнее по частоте графического процессора.


Оверклокерский потенциал
 
Разгон новых AMD Radeon RX 5700(XT) не является разгоном в буквальном понимании этого слова. Правильнее сказать, что это подбор оптимального сочетания частот видеокарты, напряжения её графического процессора и лимита питания при максимально эффективном охлаждении. Последнее в случае с эталонной версией AMD Radeon RX 5700 можно было достичь только путём ручного повышения скорости вентилятора, что мы и сделали перед тестированием, зафиксировав его на 3000 об/мин.
 
На эталонной версии AMD Radeon RX 5700 нельзя просто поднять до максимума лимит по питанию, повысить напряжение и поднимать частоту графического процессора. Весь этот процесс представляет собой кропотливый и многочасовой тест в поисках баланса между энергопотреблением, частотой с напряжением и температурами. Так вышло и в нашем случае, когда в общей сложности на проверку оверклокерского потенциала видеокарты ушла не пара часов, как обычно, а примерно втрое больше. В результате было выяснено, что оптимальная и стабильная частота графического процессора может быть увеличена до 2000 МГц при повышении напряжения до 1,075 В и увеличении лимита питания на 14-15%.

В свою очередь, GDDR6-видеопамять мы разогнали на 1040 МГц.

Всё это, вкупе с ревущим на 3000 об/мин вентилятором кулера, позволило добиться стабильности от нашего экземпляра AMD Radeon RX 5700 на частотах 1900 МГц по графическому процессору и 15040 МГц по видеопамяти.

Результат нас вполне удовлетворил, особенно когда мы увидели, какой прирост производительности принёс такой разгон AMD Radeon RX 5700. Кстати, о производительности.

2. Тестовая конфигурация, инструментарий и методика тестирования

Тестирование видеокарт было проведено в закрытом корпусе системного блока на следующей аппаратной конфигурации:
материнская плата: ASRock X299 OC Formula (Intel X299 Express, LGA2066, BIOS P1.60 от 01.11.2018);
центральный процессор: Intel Core i9-7900X 3,3-4,5 ГГц (Skylake-X, 14 нм, U0, 10 × 1024 Kбайт L2, 13,75 Мбайт L3, TDP 140 Вт);
система охлаждения CPU: Phanteks PH-TC14PЕ (2 × Corsair AF140, 760~1090 об/мин);
термоинтерфейс: ARCTIC MX-4 (8,5 Вт/(м•К);
оперативная память: DDR4 4 × 4 Гбайт Corsair Vengeance LPX 2800 МГц (CMK16GX4M4A2800C16) (XMP 2800 МГц/16-18-18-36_2T/1,2 В или 3000 МГц/16-18-18-36_2T/1,35 В);
видеокарты:
    - Gigabyte GeForce RTX 2070 SUPER Gaming OC 8 Гбайт/256 бит, 1605-1815(1965)/14000 МГц;
    - NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition 8 Гбайт/256 бит, 1470-1650(1830)/14000 МГц и с разгоном до 1615-1795(1965)/15960 МГц;
    - AMD Radeon RX 5700 8 Гбайт/256 бит, 1465-1725/14000 МГц и с разгоном до 1900/15040 МГц;
    - NVIDIA GeForce RTX 2060 Founders Edition 6 Гбайт/192 бит, 1365-1680(1830)/14000 МГц;
накопители:
    - для системы и бенчмарков: Intel SSD 730 480 Гбайт (SATA III, BIOS vL2010400);
    - для игр и бенчмарков: Western Digital VelociRaptor 300 Гбайт (SATA II, 10000 об/мин, 16 Мбайт, NCQ);
    - архивный: Samsung Ecogreen F4 HD204UI 2 Тбайт (SATA II, 5400 об/мин, 32 Мбайт, NCQ);
звуковая карта: Auzen X-Fi HomeTheater HD;
корпус: Thermaltake Core X71 (шесть be quiet! Silent Wings 2 [BL063] на 900 об/мин: три – на вдув, три – на выдув);
панель управления и мониторинга: Zalman ZM-MFC3;
блок питания: Corsair AX1500i Digital ATX (1,5 кВт, 80 Plus Titanium), 140-мм вентилятор;
монитор: 27-дюймовый Samsung S27A850D (DisplayPort, 2560 × 1440, 60 Гц).
Для снижения зависимости производительности видеокарт от скорости платформы 14-нм десятиядерный процессор при множителе 44, опорной частоте 100 МГц и активированной на наивысший уровень функции Load-Line Calibration, был разогнан до 4,4 ГГц при повышении напряжения в BIOS материнской платы до 1,119 В.

В свою очередь, 16 гигабайт оперативной памяти типа DDR4 функционировали в четырёхканальном режиме на частоте 3,2 ГГц с основными таймингами 15-16-16-32 CR1 при напряжении 1,35 В и корректировкой отдельных вторичных таймингов.
 
Максимальный уровень производительности в сегодняшней статье установит Gigabyte GeForce RTX 2070 SUPER Gaming OC на своих номинальных частотах.


Непосредственными конкурентами AMD Radeon RX 5700 сегодня будут выступать NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition и такая же видеокарта без приставки «SUPER».



Пределы по питанию и температуре на всех видеокартах NVIDIA были увеличены до максимально возможных, а в драйверах GeForce вместо оптимального энергопотребления был выставлен приоритет максимальной производительности.
 
Тестирование, начатое 16 августа 2019 года, было проведено под управлением операционной системы Microsoft Windows 10 Pro 1903 со всеми обновлениями на указанную дату и с установкой следующих драйверов:
чипсет материнской платы Intel Chipset Drivers – 10.1.18019.8144 WHQL от 03.05.2019;
Intel Management Engine Interface (MEI) – 1923.12.0.1278 WHQL от 20.06.2019;
драйверы видеокарт на графических процессорах NVIDIA – GeForce 431.36 WHQL от 09.07.2019;
драйвер видеокарты на графическом процессоре AMD – AMD Radeon Adrenalin Edition 19.7.5 от 31.07.2019.
В сегодняшнем тестировании мы использовали только разрешение 2560 × 1440 пикселей. Для тестов были задействованы 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 по алгоритму MSAA степени 4x. В отдельных играх в силу специфики их игровых движков были использованы иные алгоритмы сглаживания, что будет указано далее в методике. Включение анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания выполнялось в настройках игр. Вертикальная синхронизация (V-Sync) принудительно отключена. Кроме указанного, никаких дополнительных изменений в настройки драйверов не вносилось.
 
Видеокарты были протестированы в двух графических тестах и в пятнадцати играх, обновлённых до последних версий на дату начала подготовки материала. Актуальный список тестовых приложений выглядит следующим образом (игры и далее результаты тестирования в них расположены в порядке их официального выхода):

3DMark (DirectX 9/11/12) – версия 2.9.6631, тестирование в сценах Fire Strike Extreme, Fire Strike Ultra, Time Spy Extreme и Port Royale (на диаграмме приведён графический балл);
Unigine Superposition (DirectX 11) – версия 1.0, тестирование в наборах настроек 1080P High, 1080P Extreme и 4K Optimized;
Deus Ex: Mankind Divided (DirectX 12) – версия 1.19 build 801.0, все настройки качества вручную выставлены на максимальный уровень, тесселяция и глубина резкости активированы, не менее двух последовательных прогонов встроенного в игру бенчмарка;
For Honor (DirectX 11) – версия 70.113, максимальные настройки качества графики, объёмное освещение – MHBAO, динамические отражения и эффект размытия включены, избыточная выборка сглаживания отключена, тесты без сглаживания и с TAA, двойной последовательный прогон встроенного в игру бенчмарка;
Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands (DirectX 12) – версия 1.6.0, настройки качества графики на максимальный или Ultra-уровень, все опции активированы, тесты без сглаживания и с SMAA+FXAA, двойной последовательный прогон встроенного в игру бенчмарка;
Warhammer 40,000: Dawn of War III (DirectX 11) – версия 4.0.0.19122, все настройки качества графики на максимальный уровень, сглаживание активировано, но в режиме АА использовалось масштабирование разрешения до 150%, двойной последовательный прогон встроенного в игру бенчмарка;
Call of Duty: WWII (DirectX 11) – версия 1.24.01, все настройки качества графики на экстра-уровне, тени включены, тестирование без сглаживания и при активации опции SMAA T2X, использовался двойной прогон вступительной сцены первого этапа D-Day, FRAPS 105 секунд;
Strange Brigade (DirectX 12) – версия 1.47.22.14, уровень настроек «Ультра», все методики улучшения качества активированы, асинхронное вычисление включено, два последовательных цикла теста встроенного бенчмарка без сглаживания и с его активацией;
Shadow of the Tomb Raider (DirectX 12) – версия 1.0 build 292, все параметры на уровень «Ультра», Ambient Occlusion – HBAO+, тесселяция и прочие методики улучшения качества активированы, по два цикла теста встроенного бенчмарка без сглаживания и с активацией SMAA4x;
Assassin’s Creed Odyssey (DirectX 11) – версия 1.51, использовался встроенный в игру бенчмарк при профиле настроек Ultra High и отключённом динамическом разрешении, двойной прогон теста без сглаживания и при сглаживании на уровне High;
HITMAN 2 (DirectX 12) – версия 2.40.0, встроенный тест при уровне детализации «Ультра», SSAO включено, качество теней «Ультра», защита памяти отключена, тестовая сцена – «Майами»;
Metro Exodus (DirectX 12) – версия 0.1.0.17, встроенный бенчмарк производительности, профили настроек Ultra и RTX, двойной последовательный прогон тестовой сцены;
Far Cry New Dawn (DirectX 12) – версия 1.0.2, все настройки на максимальный уровень качества – Ultra и High, motion blur активирован, встроенный тест производительности без сглаживания и с активацией TAA;
Tom Clancy's The Division 2 (DirectX 12) – версия 1.0.4, лимит кадров отключен, все настройки выставлены на максимальный уровень качества, разрешение проецируемых текстур – 512, встроенный тест производительности;
World War Z (DirectX 11) – версия 1.21, ограничение FPS отключено, все настройки на уровень Ultra, встроенный бенчмарк производительности без сглаживания и с активацией TAA;
Total War: Three Kingdoms (DirectX 11) – версия 1.1.0, максимальное качество графики, детализация теней и размер отрядов на уровне Экстрим, встроенный бенчмарк производительности без сглаживания и с активацией TAA;
F1 2019 (DirectX 12) – версия 1.06, использовался встроенный в игру тест на трассе Альберт-Парк в Австралии в ясную погоду, настройки качества графики заданы на максимальный уровень по всем пунктам, тени SSRT активированы, тест без сглаживания и с TAA.
 
Добавим, что если в играх реализована возможность фиксации минимального числа кадров в секунду, то оно также приводилось 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 бенчмарков превышали 1%, то тестирование повторялось ещё как минимум один раз, чтобы получить достоверный результат.

3. Результаты тестов производительности

3DMark


Unigine Superposition


Deus Ex: Mankind Divided


For Honor


Tom Clancy's Ghost Recon Wildlands


Warhammer 40,000: Dawn of War III


Call of Duty: WWII


Strange Brigade


Shadow of the Tomb Raider


Assassin’s Creed Odyssey


HITMAN 2


Metro Exodus


Far Cry New Dawn


Tom Clancy's The Division 2


World War Z


Total War: Three Kingdoms


F1 2019

Дополним построенные диаграммы итоговой таблицей с результатами тестов с выведенными средним и минимальным значением числа кадров в секунду по каждой видеокарте.

Анализ результатов проведём по сводным диаграммам.

4. Сводные диаграммы и анализ результатов

На первой сводной диаграмме мы предлагаем сравнить производительность эталонных AMD Radeon RX 5700 и NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER, результаты в игровых тестах которой приняты за нулевую ось, а показатели видеокарты на GPU AMD отражены в процентных отклонениях от неё.

Старая модель NVIDIA GeForce RTX 2060 способна противостоять новинке AMD только в играх Assassin's Creed Odyssey и Total War: Three Kingdoms. В остальных играх Radeon RX 5700 быстрее, а в среднем её преимущество (без учёта показателя в режиме тестирования «RTX» игры Metro Exodus) составляет 13,9% без использования сглаживания и 13,1% при его активации. Не удивительно, что NVIDIA превентивно выпустила более быструю GeForce RTX 2060 SUPER, сравнение Radeon RX 5700 с которой мы приведём на второй сводной диаграмме.

Вот здесь уже борьба ведётся с переменным успехом. В некоторых играх преимущество остаётся за AMD, а в каких-то немного быстрее оказывается NVIDIA. Если оценивать ситуацию в совокупности, то мы бы сказали, что AMD Radeon RX 5700 и NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER равны по производительности. При этом не будем забывать, что стоимость RX 5700 на российском рынке немного ниже, чем цена RTX 2060 SUPER.
 
Теперь посмотрим, как много прибавляет в производительности AMD Radeon RX 5700 при разгоне (настройке) графического процессора и видеопамяти.

Весьма уверенный прирост производительности, составивший в среднем по всем играм 8,8% без сглаживания и 8,6% при активации его различных методик. И раз уж мы ранее разгоняли и NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER, то на последней сводной диаграмме сравним производительность двух разогнанных видеокарт.

Поскольку в предыдущей статье NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER у нас разогналась также очень неплохо, то в противостоянии с разогнанной Radeon RX 5700 кардинальных изменений мы не видим.

5. Энергопотребление

Для измерения уровня энергопотребления видеокарт мы использовали утилиту NVIDIA FrameView, из логов которой для каждой протестированной видеокарты на диаграмму выведены минимальный уровень энергопотребления графического процессора (GPUOnlyPower(W)) и его максимальное значение, а также максимальное значение энергопотребления всей видеокарты (TotalPower(W)). Для нагрузки в этом тесте мы использовали бенчмарк игры HITMAN 2 в разрешении 2560 × 1440 пикселей при максимальных настройках качества графики и активированном сглаживании. Посмотрим на результаты.

AMD Radeon RX 5700 с семинанометровым GPU Navi 10 Pro оказалась наиболее экономичной видеокартой в номинальном режиме работы, а при разгоне потребляет лишь чуть-чуть больше, чем неразогнанная NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER. Это несомненный успех AMD, поскольку, чего греха таить, предыдущие GPU компании AMD и видеокарты на их основе не могли похвастать высокой энергоэффективностью. С выходом новых AMD Radeon RX 5700 и RX 5700 XT ситуация изменилась, что не может не радовать. В дополнение отметим, что в составе нашей тестовой конфигурации Radeon RX 5700 потребовалось менее 450 ватт суммарной мощности.

Итоги

AMD Radeon RX 5700 – несомненно, очень удачная и перспективная видеокарта, успешно противостоящая конкурентам в своём ценовом сегменте. Если бы NVIDIA не выпустила новую SUPER-версию GeForce RTX 2060, которая, справедливости ради, сейчас стоит немного дороже, то сегодня можно было бы говорить об однозначной победе Radeon RX 5700. Сейчас же в целом мы наблюдаем паритет в производительности, не считая разовых побед в зависимости от специфики игровых движков.
 
По уровню энергопотребления AMD даже в выигрыше, но разница небольшая и вполне может быть проигнорирована при выборе из этой пары видеокарт. Единственное, над чем AMD ещё нужно поработать, – это дизайн эталонных семплов. Они, в отличие от конкурента, получились очень шумные и горячие. Фактически, видеокарты эталонного дизайна разгонять можно только ценой очень высокого уровня шума, не подходящего для домашних условий эксплуатации. Поэтому мы бы рекомендовали выбирать из оригинальных версий с эффективными кулерами, которых сейчас уже становится всё больше.



Видеокарты на базе Radeon RX 5700 и RX 5700 XT - в нашем прайс-листе!