Два брата-акробата, или Обзор Sapphire Radeon HD 3870 и Radeon HD 3850
10.03.2008 00:05
Автор: Дмитрий Трамбицкий

После анонса компанией NVIDIA очень удачного чипа G92, нацеленного на средний ценовой диапазон, стало совершенно очевидно,  что у AMD попросту не остается вариантов, кроме как представить широкой публике ответный ход своему конкуренту. Так, 15 ноября 2007 года компанией  AMD был представлена обновленная архитектура RV670 на базе хорошо известного всем чипа R600.  

Однако основное и самое весомое усовершенствование новых чипов  — это технология производства с 55 нм нормами, позволившая значительно снизить себестоимость производства GPU и, как следствие, вывести графические решения в средний ценовой сектор.  

По сути, новинка представляет собой не что иное, как топовые чипы, переведенные на более "тонкий" технологический процесс. RV670 уменьшил не только свою площадь ядра (192 кв.мм против 408 кв.мм у R600), но и, что немаловажно, значительно повысил свою энергоэффективность. Поэтому теперь он потребляет в два раза меньше энергии, чем R600, обладая при этом аналогичными характеристиками и производительностью.  

Помимо нового техпроцесса, маркировки, чип RV670 обзавелся еще и поддержкой новомодного API DirectX 10.1, стал совместим с шиной PCI Express 2.0 и поддерживает обновленную технологию многочипового рендеринга ATI CrossFireX.  

Новоиспеченный GPU используется в двух видеоускорителях -  Radeon HD 3870 и Radeon HD 3850. На этот раз компания AMD решила отказаться от привычной всем маркировки своих видеокарт. Теперь в названии Radeon HD 3870 цифра 3 означает поколение видеокарт, цифра 8 – семейство, 70 указывает на конкретную модификацию платы в семействе (цифра 70 соответствует приставке XT по "старому стилю", 50 соответствует версии PRO).  

Итак, в данном материале мы попытаемся проанализировать основные особенности архитектуры RV670 и разобраться с ее технологическими нововведениями. Безусловно, мы также не упустим случая проверить в деле Radeon HD 3870 и Radeon HD 3850, благо для этого у нас в запасе имеется два замечательных семпла Radeon HD 3870 и Radeon HD 3850 производства компании Sapphire.  

Рекомендуемые для ознакомления материалы: 

Чип RV670 – первый GPU с поддержкой DirectX 10.1  

Поддержки DirectX 10.1 в своем чипе G92 NVIDIA не планировала, считая, что пока введение обновленного API абсолютно бессмысленно в силу того, что даже DX10 находится не на пике своей распространенности и популярности, а что уж тут говорить о DX10.1. А вот AMD решила идти по иному пути, внедрив в RV670 все возможности DX10.1.  

Для начала давайте разберемся с эволюцией интерфейсов API, основные характеристики которых сведем воедино в таблицу:  

Версия API

DirectX 8

DirectX 9

DirectX 9.0c

DirectX 10

DirectX 10.1

Версия шейдеров

1.1/1.4

2.0

3.0

4.0

4.1

Вершинных инструкций

128

256

512

65536

65536

Пиксельных инструкций

4+8

32+64

512

65536

65536

Вершинных констант

96

256

256

16x4096

16x4096

Пиксельных констант

8

32

224

16x4096

16x4096

Вершинных переменных

16

16

16

4096

4096

Пиксельных переменных

2

12

32

4096

4096

Потоков вершин

16

16

16

16

16

Потоков пикселей

4+2

8+2

10

32

32

Мишеней рендеринга

1

4

4

8

8

Вершинных текстур

-

-

4

128

128

Пиксельных текстур

8

16

16

128

128

Размер текстуры, точек

 

 

2048x2048

8192x8192

8192x8192

Целочисленные операции

-

-

-

+

+

Производные

-

-

+

+

+

Управление обработкой вершин

-

статическое

статическое или динамическое

динамическое

динамическое

Управление обработкой пикселей

-

-

статическое или динамическое

динамическое

динамическое

Виртуальная видеопамять

-

-

-

+

+

Произвольный доступ к данным из шейдеров

-

-

-

+

+

Поддержка формата IEEE 754

-

-

-

+

+

Как видно из таблицы, при переходе к DirectX 10 наблюдается целый ряд тенденций. Во-первых, это количественное усложнение шейдерных инструкций, благодаря которому становятся возможными все более и более реалистичные и сложные эффекты. Причем переход от DirectX 9.0c к 10-ой версии вызвал весьма серьезное увеличение числа поддерживаемых инструкций. И если вспомнить, что даже современные игры в основной своей массе находятся по сложности инструкций на уровне шейдеров версии 2.0, становится понятно, с каким серьезным запасом сделан новый API.  

Во-вторых, и это более важно, DirectX 10 обеспечивает некоторые качественные изменения в самом подходе к рендерингу картинки. Во-первых, наконец введена поддержка свопинга текстур на уровне API, проще говоря, теперь любая DirectX 10-видеокарта может пользоваться оперативной памятью в качестве текстурного буфера. Ранее такие технологии под видом проприетарных решений (например, P10 компании 3Dlabs) уже выступали на рынке, но не получили широкого распространения. Теперь же локальная видеопамять может служить лишь кэшем для тех текстур, которые нужны в данный момент, а дополнительные текстуры по мере надобности могут подгружаться из оперативной памяти. В итоге геймдевелоперы получают возможность использовать текстуры фантастически высокого разрешения и качества. Кроме того, малое количество памяти (порядка 128 MB) теперь перестанет быть бутылочным горлышком для недорогих видеокарт.  

Что же касается DirectX 10.1, то здесь основные различия от DX10 состоят не только в обновленной шейдерной модели до версии 4.1, но и в способах реализации сложных алгоритмов рендеринга. 

DX10.1 призван значительно облегчить разработчикам создание различных графических эффектов, а также совершенствует ряд существующих методик построения картинки.  

Из новейших (обновленных) технологий отметим:  

  • глобальное освещение в реальном времени на основе массивов из кубических карт;
  • независимые режимы блендинга;
  • текстурную выборку с алгоритмом Gather4;
  • улучшения, связанные с качеством антиалиасинга;
  • обновлен список минимальных спецификаций GPU для полного соответствия нормам DirectX 10.1.  

В числе прочего DirectX 10.1 должен обеспечить еще более высокую точность расчетов  с плавающей запятой (IEEE 754).  

Как и в случае DirectX 10, из узкоспециализированного ускорителя видеокарта, поддерживающая формат IEEE 754, превращается в небольшой "компьютер в компьютере". По этой причине DX10-видеокарта становится гибким инструментом, пригодным для решения различных инженерных задач.  

Новый старый друг RV670 

Блок-схема чипа RV670, которую вы видите перед собой, фактически ничем не отличается от таковой R600.  

Два

Первое, что сильнее всего бросается в глаза, – огромный модуль унифицированных шейдерных блоков (или процессоров). Этот модуль выделяется на фоне таких важных составных частей любого чипа, как блоки записи в буфер кадра или текстурные блоки. Более того, AMD чуть ли не в первую очередь упоминает число потоковых процессоров – 320.  

Помимо вышеупомянутых потоковых процессоров чип имеет 4 SIMD-блока (Single Instruction - Multiple Data), а также по 4 текстурных блока и блока записи в кадровый буфер (ROP).  

Тут же стоит отметить частоту ядра видеокарты – 775 МГц и тот факт, что все модули ядра работают на этой частоте. К примеру, шейдерный домен G92 работает на более высокой частоте, чем GPU (1.5 ГГц), что значительно увеличивает производительность по отношению с решениями AMD. Память соединена с ядром по 256-битной шине с архитектурой Ring Bus (дословно – кольцевая шина). И это лишь одно единственное весомое отличие новейшего GPU от флагманского прошлого поколения R600, где ширина шины составляла 512 бит.  

Остался также без изменений и Ultra-Threaded Dispatch Processor, или диспетчер потоков. Как и следует из названия, этот модуль ответственен за распределение нагрузки на исполнительные блоки, в первую очередь на потоковые процессоры. Ведь унифицированная шейдерная архитектура с ее гибкостью и возможностью исполнения на одних и тех же блоках различных операций предъявляет серьезные требования к модулю распределения вычислений, которым и является диспетчер потоков. Здесь мы также видим и слабое место архитектуры – даже при заявленном количестве одновременно выполняемых потоков, составляющем тысячи, эффективность архитектуры сильно зависит от софтверной оптимизации. Чем больше на вход диспетчера поступит инструкций, выполнение которых можно распараллелить, тем быстрее будет происходить рендеринг. Таким образом, оптимизацией инструкций на уровне драйвера и самого приложения (игры) можно добиться очень и очень многого.  

Два

Совершенно уникальными особенностями RV670/600 являются блоки тесселизации и встроенный аудиокодек, новый адаптивный алгоритм антиалиасинга, выделенный DMA-контроллер системной памяти для работы со свопингом текстур, новый аппаратный видеодекодер и многие другие вещи. За подробностями мы отсылаем читателей к специальной статье 

Второе пришествие MultiGPU - CrossFireX 

Конечно же, конфигурации на основе двух и более видеокарт не остались без внимания.  

На этот раз AMD официально заявила о поддержке одновременной работы массива из 4 видеокарт.  

C введением 55 нм техпроцесса значительно снизились энергопотребление и тепловыделение чипа RV670, поэтому четыре видеокарты - это не так "страшно", как это было бы для R600.  

Помимо всего прочего, конфигурация CrossFireX позволяет разгонять видеокарты по отдельности и поддерживает мультимониторные режимы (аж до 8 штук). 

PCI Express 2.0

Во второй ревизии PCI Express значительно увеличилась пропускная способность канала - до 5 Гбит/с (PCI Express 1.x – 2.5 Гбит/с). Это означает, что теперь для линии x16 максимальная скорость передачи данных может достигать 8 GB/s в обоих направлениях против 4 GB/s для старого PCI Express 1.х.
Примечательным фактом является то, что PCI Express 2.0 полностью совместим с PCI Express 1.1. На деле это означает, что старые видеокарты будут спокойно работать в системных платах с новыми разъемами, и новые видеоадаптеры будут без проблем работать в старых слотах стандарта PCI Express 1.х. 

Два

В подтверждение тому, что новая шина – это не пустой маркетинговый ход, компания AMD приводит результаты тестирования на разных системах - с PCI Express 1.x и без оного 2.0.

На больших разрешениях, когда объемы текстур весьма объемны преимущество обновленного интерфейса PCI-E 2.0 на лицо.

Что ж, теперь мы уяснили все ключевые моменты архитектуры новоиспеченного RV670, и сейчас мы плавном перейдем от скучной теории к практике. А именно рассмотрим ближе двух представителей   Sapphire Radeon HD 3870 и Sapphire Radeon HD 3850 на основе новейшего GPU. 



Плата Sapphire Radeon HD 3870  

Комплектация, дизайн PCB, система охлаждения 

Тыльная и лицевая сторона бокса, в который упакована плата, просто кишит всевозможной маркетинговой информацией и логотипами с фирменными технологиями.  

Два

Два 

Распаковав заветную коробочку, было обнаружено следующее содержимое:  

  • Sapphire Radeon HD 3870;
  • руководство пользователя;
  • CD с драйверами и утилитами;
  • 3 CD с программами PowerDVD, DVD Suite, 3Dmark06;
  • переходник DVI-I на D-SUB;
  • специальный переходник питания Molex на 6-пиновый PCI Express;
  • универсальный HDTV кабель;
  • специальный переходник с DVI на HDMI с поддержкой передачи звука;
  • мостик для реализации работы двух карт в режиме CrossFire;
  • купон для бесплатного скачивания ряда игр. 

Два 

Комплект достаточно хорош – помимо кабелей и переходников, имеется в наличии еще и куча бонусного софта, которому, согласитесь, всегда найдется применение. 

Два

Однако компоновка содержимого внутри коробки оставляет желать лучшего – бокс вообще не имеет никаких отсеков, а комплект просто-напросто свален вместе с завернутой в поролон платой. И куда только делся прежний "Sapphire" с ее вниманием ко всем деталям?  

Плата по своей компоновке полностью соответствует референсному дизайну AMD Radeon HD 3870. 

Два

Два

Стратегия производства данной серии плат полностью повторяет таковую компании NVIDIA в лице GeForce 8800 GTS/GTX/GT/GS. То есть партнеры AMD не производят видеокарты сами, а покупают их у нее в виде готовых решений. Далее компании-партнеры комплектуют (по возможности маркируют) видеоускорители по своему усмотрению и пускают их в продажу.  

Разумеется, уже после нескольких месяцев продаж на рынок начнут поступать платы с различным дизайном систем охлаждения, а в некоторых случаях и даже с усовершенствованной PCB.   

Два



Sapphire Radeon HD 3870 выполнена в ярко-красной цветовой гамме, что уже стало стандартом де-факто для продуктов AMD/ATI. 

Два

Два

Два 

Практически всю лицевую сторону платы закрывает массивная система охлаждения, отдаленно напоминающая таковую у Radeon 1950 XTX. К описанию устройства кулера мы обратимся чуть позже, а пока сосредоточимся на самой видеокарте и особенностях ее PCB. 

Два

скачать изображение в HD

Два

скачать изображение в HD

Лицевая сторона платы не блещет большим количеством элементов разводки, да и сложность PCB невелика (конечно же, в сравнении с Radeon 2900 XT). В принципе все очевидно - ведь шину  в 256-бит с точки зрения сложности элементной базы организовать сравнительно легче, чем 512-битную как у R600. 

А вот обратная сторона ускорителя, напротив, просто кишит неимоверным количеством деталей. 

Два 

На этот раз производитель решил отказаться от средств, предохраняющих от скола кристалла (обычно это рамочка вокруг GPU либо выступы на основании радиатора), поэтому при монтаже системы охлаждения следует быть осторожным, дабы не повредить ядро.

Сам чип изготовлен на 42-ой неделе 2007 года. Его частота составляет 775 МГц, что полностью соответствует референсной AMD Radeon HD 3870. 

Что же касается микросхем памяти, то все они  разместились на лицевой стороне платы.  

Два

Производитель использовал 8 чипов типа GDDR4 SDRAM компании Samsung со временем выборки 0.8 нс, что соответствует частоте работы 1250 (2500) МГц. Однако память работает на заниженных частотах относительно номинала – 1125 (2250) МГц.  

Энергетические "аппетиты" AMD Radeon HD 3870 не позволили ей обойтись без дополнительного 6-пинового разъема, расположенного в углу платы. 

Два

Два



В качестве системы "жизнеобеспечения" платы  используется цифровая система питания, однако на этот раз она не такая мощная, как это было в случае Radeon HD 2900 XT – все это еще раз свидетельствует о значительно меньшем энергопотреблении видеокарт на базе новейшего GPU R670.  

Разъемы для вывода изображения на внешние источники вполне стандартны - 2x Dual Link DVI и универсальный девятиконтактный интерфейс.  

Два

Один из выходов DVI-I также может обеспечить вывод многоканального звука через интерфейс HDMI, для чего необходимо использовать специальный переходник, поставляемый в комплекте. 

Теперь поговорим о системе охлаждения. 

Кулер видеокарты достаточно массивный и имеет большую высоту, поэтому о свободном соседнем слоте можно забыть.  

Два

Два 

Медный радиатор, непосредственно контактирующий с кристаллом графического процессора, прикрепляется к плате посредством 4 подпружиненных винтов. 

Два

По сути, на этих четырех винтиках и держится вся конструкция системы охлаждения. 

С обратной стороны используется специальная стальная пластина, создающая напряжение противоположно прижимной силе кулера, тем самым устраняется проблема выгибания платы.

Два

Два

Под ней располагаются специальные подушечки, предназначенные для предотвращения замыкания токоведущих элементов видеокарты.   

Два

Два

За принудительную циркуляцию воздушных масс отвечает радиальный вентилятор, который подсоединяется к плате посредством четырехконтактного разъема. Весь нагнетаемый воздух проходит через закрытый кожухом радиатор и выносится за пределы системного блока.    

Два

Два



Обороты лопастей кулера регулируются в зависимости от температуры GPU. 

Радиатор, охлаждающий графический процессор, изготовлен полностью из меди.

Два

Два 

К слову сказать, сила прижима подошвы радиатора к кристаллу весьма велика – даже логотип ATI отпечатался! 

Два

Два 

Качество обработки основания хорошее, однако полировка (как в  качестве доработки) ему все же не помешала бы.  

Для охлаждения видеопамяти ускорителя применяется специальный низкопрофильный алюминиевый радиатор. Не остались также без внимания и элементы системы питания платы. 

Два

В качестве термоинтерфейса применяются липучки-прокладки, пропитанные специальным составом. 

Два

Два

Ну а вся конструкция кулера в разборе выглядит  следующим образом:  

Два

Итак, от слов переходим к практической части анализа видеокарты Sapphire Radeon HD 3870.



Потребляемая мощность, температурный режим и разгон 

К сожалению, в нашей лаборатории не имеется в распоряжении специального стенда по замеру чистой потребляемой мощности видеокарты, а вот измерить аппетиты всей системы целиком не составляет труда. Для этого воспользуемся блоком питания Floston LXPW 560 Вт, который имеет индикатор, показывающий потребляемую мощность в реальном времени.  

Два

Меняя видеоадаптер один за другим на одной и той же конфигурации  системы, можно легко выяснить "прожорливость" каждого из ускорителей относительно друг друга.

Два

Вот где, действительно, сразу видны все прелести более тонкого техпроцесса HD 3870! Разница относительно HD 2900 XT практически двукратная! Теперь остается только надеятся, что производительность 3870 не "подкачает". 

Ну а сейчас проанализируем тепловые показатели Sapphire Radeon HD 3870. 

Все тесты проводились на стенде открытого типа, при средней температуре воздуха в помещении 17.5 С.  

Мониторинг температур и разгон видеоускорителя осуществлялся утилитой RivaTuner 2.06. 

Работа в 2D-режиме при простое системы: 

Два 

3D-режим (максимальная нагрузка): 

Два

Температура во втором режиме работы подскочила более чем в два раза! Однако при всем этом ускоритель вел себя практически бесшумно. Разве только при работе уловим легкий рокот турбины, которым также грешила AMD Radeon X1950 XTX. Наш лабораторный шумомер Center 320 показывал уровень шума не более 30 дБ (А).  

Два

Эксперименты по разгону дали следующие результаты – стабильная работа на частотах 823/2412 МГц для графического процессора и памяти соответственно. 

В целом результат довольно скудный. Процессор покорил только лишь 48 МГц сверх номинала, а память - 163 МГц. Трудно сказать, в чем причина такого плохого разгона. Вероятно, это особенности данного экземпляра или это специфика всего класса AMD Radeon HD 3870 – вопрос пока остается открытый.  

Обратимся еще раз к температурному режиму, но уже разогнанной видеокарты. 

Два

По сути, максимальная скорость вращения турбины не поднялась выше 40% даже при разогнанном GPU. При таких частотах вращения вентилятора система охлаждения практически бесшумна. Но здесь имеется еще и "обратная сторона медали" – температура. Как нам кажется 90 градусов отнюдь не оптимальный режим работы для процессора. Безусловно, тихая работа – это хорошо, но "кипятить" плату в прямом смысле этого слова тоже не выход.

Тем не менее даже, несмотря на высокие температурные показатели, видеокарта вела себя абсолютно стабильно во всех режимах, приложениях и на протяжении длительного времени работы. 

Конечно же, мы не могли не оставить без внимания и радиаторы памяти ускорителя. Все замеры производились посредством цифрового градусника Mastech MS-6501. 

Два

Общая методика тестирования проиллюстрирована следующими фотографиями: 

Два

Два

Полученный максимальный результат составил около 49 градусов для радиатора памяти разогнанной видеокарты и 45 градусов в штатном режиме.



Плата Sapphire Radeon HD 3850 

Комплектация, дизайн PCB, система охлаждения 

Коробка по своему оформлению практически идентична вышерассмотренной Sapphire Radeon HD 3850. 

Два

Только на этот раз девушка выглядит менее воинственной, да и смотрит на нас с улыбкой...  Но не будем так уж сильно вдаваться в подробности, а лучше распакуем заветную коробку.  

Внутри бокса разместились:  

  • плата Sapphire Radeon HD 3850;
  • руководство пользователя;
  • CD с драйверами и утилитами;
  • 3 CD с программами PowerDVD, DVD Suite, 3Dmark06;
  • переходник DVI-I на D-SUB;
  • специальный переходник питания Molex на 6-пиновый PCI Express;
  • универсальный HDTV кабель;
  • специальный переходник с DVI на HDMI с поддержкой передачи звука;
  • мостик для реализации работы двух карт в режиме CrossFire;
  • купон для бесплатного скачивания ряда игр. 

Два

Комплектация абсолютно идентична Radeon 3870 – все один в один. 

Два

И вновь производитель устроил в коробке настоящий каламбур, состоящий из поролона, дисков и кабелей. Хотелось бы, конечно, видеть несколько отсеков, дабы все кабеля не болтались внутри полупустой коробки. 

Плата Sapphire Radeon HD 3850 полностью соответствует референсному дизайну, разработанному компанией AMD. 

Два

Два

скачать изображение в HD

Два

Если же сравнить HD 3850 с HD 3870, то выясняется, что компоновки их PCB несколько отличаются друг от друга.  

Причина этих изменений кроется в различных требованиях к подсистеме питания платы (бесспорно 3850 более экономична, чем 3870) и принципиальном различии разводки DDR3 и DDR4 микросхем памяти.  

Два

Кулер видеокарты на этот раз получился однослотовый.  

Два

Два

Два



Медное основание, прикрепленное непосредственно к алюминиевому каркасу, контактирует с кристаллом графического процессора с чипами  памяти и элементами питания. 

Два

При этом используется термоинтерфейс в виде "липучки", пропитанной специальным веществом.  

Два

Два

Два

Два

За принудительную конвекцию воздуха отвечает небольшой  радиальный вентилятор, который продувает поток через ребра радиатора, закрытые кожухом. Обороты лопастей вентилятора регулируются в зависимости от температуры GPU.  

Забегая вперед, отметим, что в процессе работы ускорителя система охлаждения ведет себя практически бесшумно.  

Кулер крепится к плате посредством восьми винтов, четыре из которых размещены в непосредственной близости от кристалла графического процессора.

Два

Специальная прижимная платформа на обороте платы не дает прогибаться текстолиту и равномерно распределяет нагрузку на PCB. 

После аккуратного "удаления" кулера видеокарта приобрела следующий вид: 

Два

скачать изображение в HD

Два

Судя по маркировке, GPU в нашем случае изготовлен на 41-ой неделе 2007 года в Тайване. Он работает на номинальной частоте для AMD Radeon HD 3850 - 670 МГц. Видеопамять типа  GDDR3 SDRAM с общим объемом 256 MB расположена на лицевой стороне PCB и набрана с помощью восьми микросхем по 32 MB.  

Два

Производитель чипов - компания Samsung. Время выборки у всех  микросхем составляет 1.1 нс, что приравнивается к частоте 900 (1800) МГц, а вот память работает на слегка заниженных частотах – 830 (1660) МГц. Ширина шины обмена данными с графическим процессором составляет 256 бит.  

Два 

Панель коммутации внешних источников вполне стандарта -  2 разъема DVI (Dual-Link) и TV-выход (для вывода изображения по разъему S-Video или RCA требуется специальный адаптер-переходник).



Потребляемая мощность, шумовые показатели,  температурный режим и разгон 

Традиционно для измерения потребления мощности воспользуемся блоком питания Floston LXPW 560 Вт, который имеет индикатор, показывающий потребляемую мощность системы в реальном времени.  

Два

Два

В принципе, показатели Radeon HD 3850 получились вполне адекватными для такого класса видеокарт. Однако если вспомнить прошлое поколение middle-end ускорителей, то тогда мы имели дело с несколько меньшими числами. Впрочем, старое поколение "золотой середины" имело только 120 потоковых процессоров  и техпроцесс 65 нм, потому-то они и отличались очень скромным аппетитом.   

Тепловые показатели Sapphire Radeon HD 3850 (стенд открытого типа, температура воздуха в помещении - 17.5 градуса по Цельсию, RivaTuner 2.06): 

Работа в 2D-режиме, при простое системы: 

Два

3D-режим (максимальная нагрузка): 

Два

И вновь мы четко видим, что инженеры AMD во благо уменьшения шума системы охлаждения пожертвовали рабочей температурой ядра, которая за период тестирования достигала 90 градусов по Цельсию. В целом кулер получился очень тихим, поэтому дефолтные обороты турбины можно было и установить повыше.    

В принципе, ничего не мешает откорректировать частоты турбины самому, благо утилита RivaTuner 2.06 легко справляется с этой задачей. 

Эксперименты по разгону дали следующие результаты – стабильная работа на частотах 742/1944 МГц для графического процессора и памяти соответственно.  

Два

Максимальная скорость вращения турбины не поднялась выше 40% даже при разогнанном GPU. При таких частотах вращения вентилятора система охлаждения практически бесшумна, но и греется ядро достаточно сильно (ситуация с температурой аналогична HD 3870).  



Конфигурация тестового стенда, список тестовых приложений и настроек 

Конфигурация тестового стенда:  

  • процессор Intel Core 2 Quad QX6700  2.66 ГГц, разогнанный до 3.2 ГГц (266x12);
  • системная плата Asus P5B Deluxe на чипсете P965;
  • память Kingston HyperX PC-6400 DDR II (2x1 GB, CL3-3-3-10), 2.3 В;
  • жесткий диск Seagate ST3320620AS  (Serial ATA II, буфер 16 MB);
  • блок питания Floston LXPW 560 Вт;
  • монитор Compaq   P1210 (22", максимальное разрешение 2048х1536@75 Гц);
  • Microsoft Windows XP Pro SP2, DirectX 9.0c (сборка июнь 2007-го);
  • Microsoft Windows Vista Ultimate 32 bit, DirectX 10 (сборка ноябрь 2007-го);
  • NVIDIA ForceWare 169.21 для Windows XP;
  • NVIDIA ForceWare 169.25 для Windows Vista;
  • ATI Catalyst 7.12 для Windows XP;
  • ATI Catalyst 7.12 для Windows Vista. 

Помимо Sapphire Radeon HD 3870 и Radeon HD 3850, в тестировании участвовали следующие видеоускорители: 

  • NVIDIA GeForce 8800 GT 512 МВ;
  • NVIDIA GeForce 8800 GTS 320 МВ;
  • NVIDIA GeForce 8600 GTS 256 МВ;
  • AMD Radeon HD 2900 XT 512 MB.
  • AMD Radeon HD 2600 XT 256 MB. 

Давайте ознакомимся с основными техническими характеристиками тестируемых видеокарт: 

Видеокарта

NVIDIA GeForce 8800 GT

NVIDIA GeForce 8800 GTS

NVIDIA GeForce 8600 GTS

AMD Radeon HD 3870

AMD Radeon HD 3850

AMD Radeon HD 2900 XT

AMD Radeon HD 2600 XT

Наименование чипа

G92

G80

G84

R670

R670

R600

RV630

Техпроцесс

65

90 нм

80 нм

55 нм

55 нм

80 нм

65 нм

Количество транзисторов

754 млн

681 млн

289 млн

666 млн

666 млн

700 млн

390 млн

Тактовые частоты чипа, МГц

600

500

 

675

775

670

740

800

Тактовые частоты шейдерного домена, МГц

1500

1200

1450

775

670

740

800

Эффективная частота памяти, МГц

1800

1600

 

2000

2250

1660

1650

 

1400/2200

Максимальная пропускная способность памяти, GB/s

57.6

32/64 GB/c

 

32

 

72 GB/c

 53 GB/c

106 GB/c

22.4/35.2

Объем и тип используемой памяти

256/512/1024 МB GDDR3

320/640 МB GDDR3

256/512/1024 МB GDDR3

512 МВ/ 1 GB GDDR4

 

256 МВ/ 512 GB GDDR3

 

512 МВ/ 1 GB GDDR4

 

256/512 МВ

GDDR3 -GDDR4

Количество универсальных процессоров

112

96

32

320

320

320

 

120

TMU (текстурные блоки)

56

24

16

16

16

16

8

ROP (пикс/такт)

4

20

 

8

16

16

16

4

Филлрейт, теоретический (Mpix)

9600

10000

5400

12400

10700

12000

3200

Тексельрейт, теоретический (Mtexels)

33600

12000

 

10800

12400

10700

12000

6400

Полноэкранное сглаживание

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

 

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

 

Анизотропная фильтрация (AF)

2х, 4х, 8х, 16х

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

Ширина шины памяти, бит

 

256

320

128

256

256

512

128

Интерфейс

PCI-E х16 v2.0

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16 v2.0

PCI-E х16 v2.0

PCI-E х16

PCI-E х16

Версия DirectX

 

10

10

10

10.1

10.1

10

10

Версия вершинных шейдеров

4.0

4.0

4.0

4.1

4.1

4.0

4.0

Версия пиксельных шейдеров

4.0

4.0

4.0

4.1

4.1

4.0

4.0

 

Разъемы

TV-Out

2 x DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

2 x DVI Dual Link

HDTV

 

 

TV-Out

2 x DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

2 x DVI Dual Link

HDTV

 

 

TV-Out

2 x DVI Dual Link

HDTV

 

 

TV-Out

2 x DVI Dual Link

HDTV

 

 

TV-Out

DVI Dual Link,

HDTV

RAMDAC, МГц

2х400

2х 400

2х400

2х 400

2х 400

2х 400

2х400

Аппаратное декодирование H264/WMV

+

 

+

 

+

 

+

 

+

 

+

 

+

 

 

Максимальное разрешение

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Hz

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Hz

2560х1600 @85 Hz

2560х1600 @85 Hz

2560х1600 @85 Гц

Ориентировочная стоимость***

$293

$390

$145

$300

$220

$465

$115

*Количество пиксельных и вершинных конвейеров соответственно;

**По ценам price.ru на день подготовки статьи. 

Что же касается рекомендуемых производителем цен на продукцию Radeon HD 3870 и 3850, то они следующие:  

  • Radeon HD 3870 - $220;
  • Radeon HD 3850 - $180. 

Заявленная стоимость продукции ниже по сравнению с конкурирующими видеокартами NVIDIA (GeForce 8800 GT 512 MB - $249, GeForce 8800 GT 256 MB $199) – что, несомненно, еще больше будет подогревать интерес к новинкам AMD. Остается только проверить, насколько хороши платы в деле, чем, собственно говоря, мы сейчас и займемся.  

Во время тестирования использовались следующие настройки драйверов: 

Для NVIDIA ForceWare 169.21/29: 

  • texture filtering - high quality;
  • vertical sync – off;
  • anisotropic optimization – off;
  • anisotropic sample optimization – off;
  • transparency antialiasing – off. 

Для AMD Catalyst 7.12: 

  • Catalyst A.I – standard;
  • mipmap detail level - high quality;
  • wait for vertical refresh – off;
  • adaptive antialiasing – off;
  • temporal antialiasing - off ;
  • high quality anisotropic filtering – off.  

Все остальные настройки – по умолчанию.  

Анализ  производительности проводился в трех стандартных для нашей методики разрешениях: 1024x768, 1280х1024 и 1920х1080 пикселей.  

Измерение производительности осуществлялось встроенными в игру бенчмарками, а при их отсутствии - утилитой FRAPS на специально подобранных, простых для повторения сценах. Прогон тестов (для замеров при помощи FRAPS) осуществлялся два раза, чтобы исключить случайные погрешности экспериментов. 

Помимо всего прочего, обновился наш список тестовых приложений. Было удалено из инструментария несколько старых и уже не актуальных приложений и добавлено несколько совершенно новых. Со всем списком вы можете ознакомиться ниже.  

В качестве тестовых приложений использовались следующие приложения и настройки:  

  1. Тестирование в среде  API DirectX 9: 
  • 3DMark06 v1.02 (FutureMark) DirectX 9.0, SM 3.0, Trilinear Texture Filtering;

    Два

     
  • Crysis v1.0 (Crytek) – DirectX 9.0c, SM3.0, Hight Quality;  

    Два

  • F.E.A.R. Extraction Point v1.0 (Monolith) - DirectX 9.0с, SM 2.0, Soft Shadows ON, Max Quality;  

    Два 

    Два

  • Gothic 3 v1.12, SM 3.0, Anisotropic Filtering, Max Quality; 

    Два

  • Need for Speed Pro Street (EAGames) – DirectX 9.0c, Max Quality;

    Два

  • Prey v1.3 (3D Realms Entertainment / Human Head Studios / 2K Games) OpenGL, SM 2.0, Max Quality, Techlabs Demo;

    Два 

    Два

    Два

  • Splinter Cell 3 Chaos Theory v1.05 (Ubisoft) - DirectX 9.0c, SM 3.0, HDR ON, Parallax Mapping ON, Max Quality;

    Два 

    Два

  • S.T.A.L.K.E.R. v1.004, SM 3.0, Dynamic Light On, HDR, Max Quality;

    Два

  • Tomb Raider: Legend v1.2, SM 3.0, Next Generation Content ON, Max Quality;imagesTomb.jpg 

2. Тестирование в среде API DirectX 10: 

  • Bioshock (Irrational Games) – DirectX 10, SM 4.0, Max Quality; 

    Два 

  • Company Of Heroes  v1.7.1 (Relic Entertainment/THQ) — DirectX 10, SM 4.0, Max Quality;

    Два

  • Call Of Juarez Benchmark 1.3.0.1 (Techland) — DirectX 10, SM 4.0, HDR ON, Max Quality;

    Два

  • Crysis v1.0 (Crytek) – DirectX 10, SM4.0, Medium Quality

    Два

  • Lost Planet: Extreme Condition (Capcom) - DirectX 10, SM 4.0, HDR ON, Max Quality;

    Два

  • Unreal Tournament 3 Demo (Epic Games) - – DirectX 10, SM 4.0, Max Quality.

    Два



3DMark06 

Два Два

Два

Два 

Как мы видим, чипы на базе R670 демонстрируют весьма неплохую производительность. Продукт Radeon 3870 лишь слегка уступил старичку HD 2900 XT, похожий расклад сил можно также видеть, соответственно, между Radeon 3850 и GeForce 8800 GTS. А ведь сравниваемые платы  относятся к совершенно разным ценовым диапазонам!  

Crysis 

Графический движок Crysis –  это CryENGINE2, который, по сути, является сильно модифицированным CryENGINE  (реализован в FarCry и его сиквелах). Движок поддерживает режимы рендеринга картинки Direct3D 9.0c и Direct3D 10 и множество графических технологий, базирующихся на них (более подробно читаем в материале Crysis: тестирование 14 видеокарт в игре).

Все значения приведены для API DirectX 9.0c.(результаты Direct3D 10 см. соответствующий раздел статьи).  

Два  Два

Два 

Даже разгон Radeon 3870 не позволяет дотянуться до уровня 8800 GT.

На этот раз флагман прошлого поколения 2900 XT даже, несмотря на высокую пропускную способность его памяти, не смог похвастаться высокой производительностью по сравнению со своими младшими "братьями" 3870/3850.  

F.E.A.R.: Extraction Point 

Речь пойдет о "навороченном" движке Jupiter Extended, качественно оформленном с точки зрения графики.  

Два Два 

Из основных графических технологий отметим попиксельное освещение, шейдерные модели версии 2.0, продвинутую систему частиц, постобработку изображения, качественные и мягкие тени и освещение (технология Soft Shadows). За физику здесь отвечает движок Havoc. Замер производительности проводился встроенными средствами самой игры, при этом активировалась технология Soft Shadows (мягкие тени). 

Два 

Картина практически аналогична Crysis – ничего примечательного. 

Gothic 3  

Игра представляет собой очень красивую и требовательную к системным ресурсам RPG. Gothic 3 использует движок Gamebryo, напичканный "по последнему слову техники" различными технологиями. Третья "Готика"  поддерживает шейдеры 3-ей версии, HDR, динамические тени и многое другое.  

Два Два

Два

На максимальных настройках детализации качества графики в разрешении от 1280 и выше рассчитывать на максимально играбельные 60 FPS и не приходится. Radeon 2900 XT вновь не оправдал ожиданий, показав результат ниже 3870. 

Need for Speed Pro Street 

Буквально недавно обновилась всем известная серия аркадно-гоночных симуляторов Need for Speed. В данном случае речь пойдет о Need for Speed Pro Street. Разработчики обновили не только геймплей, но и графическую часть всей игры.  

Два Два

Количеством полигонов в кадре по сравнению с прошлым Carbon возросло, увеличилось количество различных спецэффектов.

Два

Расстановка сил практически идентична Gothic 3, разве что только проседание FPS в разрешении 1920х1080 не такое уж критическое.  

Prey  

Шутер с видом от первого лица (разработчик Human Head Studios) построен на основе модифицированного игрового движка DOOM 3. Компания не стала до неузнаваемости изменять его, посему значительная часть графических спецэффектов Prey полностью повторяют DOOM 3 (также сюда можно отнести Quake 4).  

Два Два

Из отличий выделить можно лишь использование параллаксмаппинга, а в остальном это все тот же старый Doom 3/Quake 4, использующий SM 2.0, попиксельное освещение, тени (stencil shadow volumes), поверхности с наложенными на них несколькими текстурными слоями.  

Два 

Здесь хотелось бы отметить равенство между Radeon HD 3870 и Radeon HD 2900 XT и опять непобедимого NVIDIA GeForce 8800 GT.  

Splinter Cell 3: Chaos Theory 

Стелс-экшен от третьего лица компании Ubisoft Chaos Theory представляет собой продолжение сериала Splinter Cell. В игре активно применяются параллаксмаппинг, высококачественные мягкие тени, HDR рендеринг, фильтры постобработки (motion blur, distortion, noise и т.д.), пиксельные и вершинные шейдеры версий 3.0 (конечно же,  помимо этого присутствуют версии 1.1 и 2.0 для старых ускорителей). 

Два Два

Сложность геометрии средняя. Количество полигонов в кадре находится в районе 100 тыс. (естественно, все зависит от ситуации, уровня, на котором вы находитесь, и т.д.). 

Два

Наконец-то, появилось приложение, в котором Radeon 2900 XT действительно показал достойные результаты с выраженным преимуществом относительно 3870/50 и способностью успешно конкурировать с 8800 GT.  

S.T.A.L.K.E.R. Shadow of Chernobyl 

Определенно, это хит сезона 2007 года, долгожданная игра украинских разработчиков GSC Game World.  

Два Два

Шутер от первого лица поддерживает все технологические возможности DirectX 9.0c (HDR, SM 3.0). Здесь используются очень качественное динамическое освещение, параллаксмаппинг, мягкие тени и многое другое. Более подробно с графическими технологиями и методикой тестирования вы можете ознакомиться в статье "Графические технологии в игре S.T.A.L.K.E.R." .  

Два

Полный разгром AMD. Преимущество 8800 GT относительно соперников достигает около 50%!

Tomb Raider: Legend 

Наконец, наше последнее игровое 3D-приложение – уже седьмая по счету часть легендарной omb Raider: Legend. Игрушка является очень требовательной к ресурсам видеоускорителя.  

Два Два

Tomb Raider: Legend содержит огромное количество полигонов в кадре, которое может достигать четырех миллионов и в среднем около 500 тысяч треугольников. Естественно, ведь мы говорим об уже задействованной в игре функции "Next generation content". 

Два

Как показала практика, видеокарты AMD в игре Tomb Raider: Legend  не блещут отличной производительностью, которая могла бы конкурировать с NVIDIA. Не исключением стали и чипы на базе R670…



Bioshock 

Как известно, Bioshock основан на  графическом движке Vengeance 2  – это движок новейшего поколения, прародитель которого известный Unreal Engine 3.0. В игре используются самые передовые технологии на основе API Direct3D 9.0c/ Direct3D 10 для создания качественной графики с высокой степенью детализации и реалистичных эффектов (более подробно – изучаем  Bioshock, или Unreal Engine 3 идет в массы: тестирование 11 видеокарт в игре).  

Два Два

Два

Каких-либо сюрпризов со стороны видеоускорителей в первом из тестов на основе DX10 не случилось. Аналогичную расстановку результатов чипов мы уже наблюдали ранее.  

Call Of Juarez Benchmark DX10 

Call Of Juarez Benchmark DX10 – название говорит само за себя. Приложение полностью поддерживает DirectX 10, SM 4.0 и HDR. Теперь у нас есть полноценный, разработанный специально для DX10 тестовый пакет, а в будущем – и игра в лице уже знакомого всем Call Of Juarez. Бенчмарк оформлен в виде отдельного приложения. При каждом его запуске вам предлагается выбрать настройки, с которыми будут прогоняться тесты. 

Два

Определившись с требуемыми параметрами, нажимаем на кнопку Start, и начинается прогон довольно продолжительной демки.

Два Два

При тестировании настройки качества устанавливались на максимум.    

Два

Radeon HD 3870  демонстрирует прекрасный показатель, и как результат – безоговорочная победа непобедимого GeForce 8800 GT! 

Company Of Heroes  

Relic Entertainment представила стратегию в реальном времени, обладающую солидным набором графических технологий, отвечающих за визуальное оформление картинки. Уже начиная с версии игры 1.7.1, становится доступен режим рендеринга DirectX10.       

Разработчики реализовали для новой версии Company Of Heroes попиксельное освещение для всех объектов, новую систему теней, режимы сглаживания CSAA, объемную траву и листву на деревьях.  

Два Два

Два

И вновь "красные" с легкостью расправляются со своими соперниками. Преимущество чипов AMD налицо.  

Crysis 

Игра в режиме DX9 уже тестировалась, теперь на очереди DX10.  

Два Два

Настройки графики  - Very High Quality. 

Два

Crysis еще раз подтвердил свой статус самого сложного для современных видеоускорителей приложения. Приемлемый уровень  кадров в секунду, превышающий минимальный предел играбельности в 30 FPS, не смогла преодолеть ни одна видеокарта.  

Lost Planet: Extreme Condition DX10 

Шутер, как известно, портированный с игровой консоли Microsoft Xbox 360, компании Capcom.  В качестве инструментария использовалась DX10 версия игры Lost Planet: Extreme Condition.  

Два

Два

Без сюрпризов ну никак нельзя обойтись – AMD опять споткнулась, даже несмотря на то, что методика рендеринга DX10 – это сильная сторона чипов R670/600.   

Unreal Tournament 3  

Пожалуй, переживать за качество графики Unreal Tournament 3 абсолютно не стоит, так как она основана на движке Unreal Engine 3 (блеснул во всей своей красе в Gears of War и Bioshock).

А это значит, что для  визуализации картинки разработчики используют целый массив продвинутых технологий на основе API Direct3D 9.0c/Direct3D 10 для создания качественных и высокодетализированных 3D-сцен с высокой реалистичностью спецэффектов (боле подробно читаем в статье "К бою готов: исследование производительности 13 видеокарт в Unreal Tournament 3 Demo" ).

Два Два

Два

 

Следует учитывать, что на максимальном уровне детализации движок использует анизотропную фильтрацию 16х.

Результаты приведены для тестов, основанных на автоматическом пролете карты (игровой локации) с фиксированием среднего FPS, запускаемого соответствующей командой в Unreal Tournament 3. 

AMD Radeon 2900 XT занял лидирующее место среди своих собратьев "по разуму", ну а победа в данном упражнении опять-таки принадлежит GeForce 8800 GT.     

Выводы 

Архитектура R670 вобрала как все достоинства, так и некоторые недостатки своего предшественника R600. Посему к сильным сторонам нового чипа, как и прародителя, можно отнести его превосходную вычислительную мощь, огромное количество универсальных процессоров и высокую эффективность работы со сложными геометрическими объектами и шейдерными программами.  

Компанией AMD было произведено минимум структурных изменений в R670, поэтому к нему перекочевали "болезни" из прошлых поколений видеокарт ATI – недостаточное количество блоков текстурирования TMU и блоков записи в кадровый буфер (ROP), которые зачастую являлись основной причиной, пагубно влияющей на производительность. 

Несмотря на более узкую шину, Radeon HD 3870 сумела во многих тестах легко превзойти монстра Radeon HD 2900 XT, а благодаря более тонкому технологическому процессу изготовления новинка значительно снизила свое энергопотребление и, как следствие, нагрев ядра. 

В целом данная видеокарта уступила пальму первенства своему основному конкуренту - GeForce 8800 GT, но ровно настолько, насколько различается их цена.  

Но не стоит забывать о том, что в запасе у Radeon 3870 есть еще и поддержка DirectX 10.1, а также как основополагающий фактор меньшая себестоимость.  

Продукт Radeon HD 3850 в своем ценовом сегменте (до $200) пока не находит достойного сопротивления в лице NVIDIA.  

Данная плата сейчас на рынке имеет превосходное соотношение  цена/производительность среди конкурирующих продуктов.  

Sapphire Radeon HD 3870: 

Перед нами очередная плата на базе референсной HD 3870.  Как и все стандартные решения, карта имеет хороший и тихий кулер с выносом теплого воздуха за пределы корпуса. В остальном приоритеты покупки той или иной видеокарты типичного исполнения, конечно же, будут зависеть от комплекта, бонусов и цены.  

Плюсы: 

  • продвинутая архитектура;
  • полноценная поддержка DX10.1;
  • высокая производительность в DX10 приложениях;
  • отличное соотношение производительность/цена;
  • сравнительно низкий шум системы охлаждения. 

Минусы: 

  • чрезмерный нагрев системы охлаждения. 

Sapphire Radeon HD 3850 

Продукт не менее интересен, чем его старший "брат". Из положительных моментов отметим: высокую производительность относительно конкурирующих решений, отличный разгонный потенциал платы, низкий шум системы охлаждения и хорошую комплектацию для такого класса карт. 

Плюсы: 

  • продвинутая архитектура;
  • полноценная поддержка DX10.1;
  • хороший разгон;
  • отличное соотношение производительность/цена. 

Минусы: 

  • чрезмерный нагрев системы охлаждения.  

ДваБлагодарим российское представительство компании Sapphire за предоставленные на тест видеокарты AMD.

ДваБлагодарим компанию FLOSTON за предоставленный для тестового стенда блок питания.

ДваБлагодарим компанию Intel за предоставленный для тестового стенда процессор.

ДваБлагодарим компанию Kingston за предоставленные для тестового стенда модули  памяти.

ДваБлагодарим компанию PALIT Microsystems за предоставленную на тест видеокарту GeForce 8800 GT.

Фотографии выполнены в студии TECHLABS, фотограф Дмитрий Трамбицкий.

Два