Содержание
- Часть 1 — Теория и архитектура
- Часть 2 — Практическое знакомство
- Часть 3 — Результаты игровых тестов и выводы
Базовый детальный материал с исследованием AMD Radeon R9 280 на основе серийно выпускаемой карты Sapphire.
Справочные материалы
Объект исследования: Серийно выпускаемый ускоритель трехмерной графики (видеокарта) Sapphire Radeon R9 280 Dual-X OC Edition 3072 МБ 384-битной GDDR5 PCI-E
Сведения о производителе: Компания Sapphire Technology (торговая марка Sapphire) основана в 2001 году в Гонконге как дочерняя структура крупнейшего концерна по выпуску комплектующих для ПК — PC Partner. Сфокусирована на выпуске продукции на основе ядер (графических процессоров) ATI (впоследствии вошедшей в состав AMD). Штаб-квартира — в Гонконге, производство — в Китае. Крупнейший производитель ускорителей серии Radeon. Выпускает также системные (материнские) платы на основе чипсетов AMD, а также мини-ПК и другую продукцию.
Теория и архитектура
С запуском серий видеокарт Radeon R7/R9 в октябре 2013 года, компания AMD начала процесс переименования перевыпуска некоторых своих старых решений семейства Radeon 7000 в виде лишь слегка ускоренных вариантов уже в новых сериях: R7 200 и R9 200. В нашем теоретическом материале, посвященном новой линейке графических решений семейств Radeon R7 и R9 компании AMD, мы приводили лишь те модели, которые предполагалось выпустить в ближайшее к тогдашнему анонсу время.
Но в дальнейшем были выпущены и другие видеокарты Radeon с измененными характеристиками, не представленные в том обзорном материале. Первыми перевыпущенными моделями стали Radeon R9 280X и R7 260X (Radeon HD 7970 и HD 7790, соответственно), затем модели подсерии HD 7800 возродились в виде R9 270 и R7 265, а HD 7770 обрела новую жизнь под именем R7 250X. Таким образом, компания AMD перевыпустила в новой серии практически все основные модели из предыдущего поколения Radeon HD 7000. Кроме одной — Radeon HD 7950, оригинальный вариант которой мы рассматривали уже более двух лет назад.
И вот, в самом начале марта текущего года, компания AMD освежила в серии R9 200 аналог платы на урезанном чипе Tahiti — ему дали до тех пор свободное имя Radeon R9 280. Весенняя модель R9 280 заполнила в линейке ту же самую нишу, что и ее прямая предшественница, встав в ней между полноценными моделями на базе чипов Tahiti и Pitcairn, R9 280X и R9 270X, соответственно. По сути, это уже третий выпуск урезанного Tahiti — после обычной HD 7950 на рынок вышла HD 7950 «Boost», которая теперь и стала известна под именем Radeon R9 280.
Хотя, если присмотреться к новинке получше, то R9 280 все же нельзя назвать точной копией HD 7950 Boost, ведь турбо-частота повысилась аж на целые 8 МГц. В остальном, это все тот же Tahiti Pro, с 28 вычислительными блоками GCN и 32 активными блоками ROP. То же самое касается и шины памяти, а также ее объема и скорости. На плату ставится 3 ГБ GDDR5-памяти, работающей на частоте 5 ГГц и имеющей 384-битную шину, что дает вполне приличные 240 ГБ/с пропускной способности.
Впрочем, есть и еще одно изменение — иное значение типичного потребления питания новой платой. Если Radeon HD 7950 Boost имела типичное энергопотребление равное 225 Вт, то для Radeon R9 280 оно установлено в 250 Вт. Вряд ли это потребовалось для увеличения стабильности или установки GPU с большим напряжением, больше похоже на то, что это было сделано для достижения более высоких рабочих частот и в заводском варианте и в условиях разгона, ведь Boost-версия Radeon HD 7950 могла упираться в барьер по потреблению энергии.
Компания AMD считает, что новая модель Radeon R9 280 обеспечивает достаточно высокую производительность во всех самых современных играх в разрешении 1920×1080 пикселей и выше. Весенняя новинка дает игрокам высокую эффективность и очень хорошее сочетание производительности и цены. И по сравнению с главной конкурирующей моделью Nvidia Geforce GTX 760 первоочередным преимуществом Radeon должна стать более высокая производительность примерно за те же деньги, как и всегда для видеокарт AMD.
Так как рассматриваемая модель видеоплаты Radeon R9 280 является почти той же Radeon HD 7950, также основанной на графическом процессоре Tahiti с урезанными исполнительными блоками, то перед прочтением данного материала будет полезно ознакомиться с подробной информацией и о предыдущих решениях компании:
- [02.12.13] AMD Radeon R9 270: Curacao далек от Гавайских островов, однако близок к массовому потребителю
- [28.10.13] AMD Radeon R9 290X: Дотянись до Гавайев! Получишь новые вершины скорости и функциональности
- [08.10.13] AMD Radeon R7 и R9 — обновленная линейка видеокарт: новые семейства пока что без своего флагмана
- [27.02.12] AMD Radeon HD 7950: Младший брат лидера 3D-графики
| Графический ускоритель Radeon R9 280 | |
|---|---|
| Кодовое имя | «Tahiti» |
| Технология производства | 28 нм |
| Количество транзисторов | 4,3 млрд. |
| Архитектура | Унифицированная, с массивом общих процессоров для потоковой обработки многочисленных видов данных: вершин, пикселей и др. |
| Аппаратная поддержка DirectX | DirectX 11.2, в том числе шейдерной модели Shader Model 5.0 |
| Шина памяти | 384-битная: шесть контроллеров шириной по 64 бита с поддержкой памяти GDDR5 |
| Частота графических процессоров, МГц | до 933 |
| Вычислительные блоки | 28 вычислительных блоков GCN, включающих 112 SIMD-ядер, состоящих в целом из 1792 ALU для расчетов с плавающей запятой (поддерживаются целочисленные и плавающие форматы, с точностью FP32 и FP64) |
| Блоки текстурирования | 112 текстурных блоков, с поддержкой трилинейной и анизотропной фильтрации для всех текстурных форматов |
| Блоки растеризации (ROP) | 32 блока ROP с поддержкой режимов сглаживания с возможностью программируемой выборки более чем 16 сэмплов на пиксель, в том числе при FP16- или FP32-формате буфера кадра. Пиковая производительность до 32 отсчетов за такт, а в режиме без цвета (Z only) — 128 отсчетов за такт |
| Поддержка мониторов | Интегрированная поддержка до шести мониторов, подключенных по интерфейсам DVI, HDMI и DisplayPort |
| Спецификации видеокарты Radeon R9 280 | |
|---|---|
| Частота ядра, МГц | до 933 |
| Количество универсальных процессоров | 1792 |
| Количество текстурных блоков | 112 |
| Количество блоков блендинга | 32 |
| Эффективная частота памяти, МГц | 5000 (4×1250) |
| Тип памяти | GDDR5 |
| Объем памяти, ГБ | 3 |
| Пропускная способность памяти, ГБ/с | 240 |
| Вычислительная производительность, Терафлопс | 3,34 |
| Теоретическая максимальная скорость закраски, Гигапикселей/с | 29,9 |
| Теоретическая скорость выборки текстур, Гигатекселей/с | 104,5 |
| Шина | PCI Express 3.0 |
| Разъемы | два DVI Dual Link, HDMI 1.4, DisplayPort 1.2 |
| Энергопотребление, Вт | до 250 |
| Дополнительное питание | По одному 8-контактному и 6-контактному разъему |
| Число слотов, занимаемых в системном корпусе | 2 |
| Рекомендуемая цена | для рынка США — $249 (для России — 9990 руб) |
Численное наименование новинки, выбранное для рассматриваемого решения, вполне неплохо вписывается в систему наименований линейки видеокарт AMD, в отличие от некоторых других решений, вышедших ранее. Видеокарту не пришлось называть некруглой цифрой, ее просто лишили суффикса «X», принадлежащего старшей модели R9 280X. Так успешно получилось явно потому, что место для младшей модификации на чипе Tahiti было предусмотрено заранее.
Модель Radeon R9 280 занимает положение в среднеценовом диапазоне, между R9 270X и R9 280X — между полноценными моделями на базе чипов Tahiti и Pitcairn, а по производительности она очень близка к известной по предыдущему поколению модели Radeon HD 7950 Boost. Отличия от прошлогодней платы заключаются в слегка повышенной тактовой частоте и типичном уровне потребления энергии, но разница невелика. Рекомендованная цена на Radeon R9 280 на данный момент соответствует цене аналогичного решения конкурента из этого же ценового сегмента — Geforce GTX 760, который и является главным соперником для новой модели Radeon.
Новинка из серии Radeon R9, которую мы сегодня рассматриваем, как и старшая модификация R9 280X, имеет GDDR5-память объемом в три гигабайта, чего вполне достаточно для разрешений выше 1920×1080(1200) пикселей, даже в современных требовательных играх при максимальных настройках качества графики. По сути, это почти идеальный объем для видеокарты среднего и верхнего среднего ценовых диапазонов, ведь смысла в установке большего объема быстрой и дорогой GDDR5-памяти просто нет. Возможно, некоторым играм хватило бы даже и 1,5 ГБ, но это не относится к высоким разрешениям и мультимониторным системам.
Характеристики референсной платы Radeon R9 280, дизайн платы и устройства ее охлаждения не отличаются от таковых у Radeon HD 7950 Boost, но это и не слишком важно, так как все партнеры компании AMD сразу же предложили собственные варианты с оригинальным дизайном печатных плат и конструкцией систем охлаждения, равно как и решения с более высокой частотой работы графического процессора. При этом видеокарта требует подключения дополнительного питания по одному 8-контактному и одному 6-контактному разъемам питания, имеет два DVI выхода и по одному HDMI 1.4 и DisplayPort 1.2.
Архитектурные и функциональные особенности
Мы уже давно и максимально подробно рассказывали об архитектуре Graphics Core Next (GCN) именно на примере чипа Tahiti, применяемого и в Radeon R9 280. На этой архитектуре основаны все современные решения компании, и даже самый новый графический чип Hawaii отличается от Tahiti лишь большим количеством исполнительных устройств и некоторыми модификациями по вычислительным способностям (в виде поддержки большего количества одновременно исполняемых потоков команд), поддержке некоторых дополнительных возможностей DirectX 11.2 и усовершенствованной технологией AMD PowerTune.
А другие решения отличаются от Tahiti и вовсе в основном лишь количественно. Базовым блоком архитектуры является вычислительный блок GCN, из которых собраны все графические процессоры AMD. Такой вычислительный блок имеет выделенное локальное хранилище данных для обмена данными или расширения локального регистрового стека, а также кэш-память первого уровня с возможностью чтения и записи и полноценный текстурный конвейер с блоками выборки и фильтрации, разделен на подразделы, каждый из которых работает над своим потоком команд. Каждый из блоков GCN занимается планированием и распределением работы самостоятельно. Давайте посмотрим, что было урезано в этой модификации Tahiti:
Модель Radeon R9 280 можно рассматривать как урезанную версию R9 280X, так как графические процессоры обеих моделей схожи по характеристикам, за исключением того, что в младшей выключены из работы четыре вычислительных устройства (из 32 вычислительных устройств активными остались только 28), что дает нам 1792 потоковых ядра вместо 2048 ядер у полноценной версии. То же самое касается и текстурных блоков, их количество снизилось с 128 TMU до 112 TMU, так как каждый блок GCN имеет в своем составе по четыре текстурных блока.
А вот в остальном чип не был урезан, все 32 блока ROP остались активными, равно как и контроллеры памяти. Поэтому графический процессор Tahiti в исполнении Radeon R9 280 имеет такую же 384-битную шину памяти, собранную из шести 64-битных каналов, как и старшее решение R9 280X.
Рабочие частоты у видеокарты новой модели чуть выше тех, что предлагались в Radeon HD 7950 Boost. То есть, графический процессор в новой модели получил чуть повышенную турбо-частоту, равную 933 МГц, а вот видеопамять у новинки работает на привычной частоте в 5 ГГц. Применение достаточно быстрой GDDR5-памяти при 384-битной шине дает сравнительно высокую пропускную способность в 240 ГБ/с.
Вполне естественно, что видеокарта Radeon R9 280 поддерживает ровно те же технологии, что и другие модели на базе этого GPU. Мы уже неоднократно писали обо всех новых технологиях, поддерживаемых графическими чипами компании AMD в соответствующих обзорах. В частности, рассмотренное сегодня решение обладает поддержкой нового графического API Mantle, который помогает более эффективно использовать аппаратные возможности графических процессоров AMD, так как Mantle не ограничен недостатками имеющихся графических API: OpenGL и DirectX. Для этого используется более «тонкая» программная оболочка между игровым движком и аппаратными ресурсами GPU подобно тому, как это давно делается на игровых консолях.
Этот API был разработан в AMD при участии ведущих игровых разработчиков из компании Dice, и игра Battlefield 4 стала первым проектом, использующим Mantle, показав неплохой прирост производительности при переходе от Direct3D к Mantle. Новым API заинтересовались уже несколько компаний, среди которых: Crytek, Rebellion, Oxide, Nixxes Software и Cloud Imperium Games, поэтому количество игровых движков и проектов с поддержкой Mantle постепенно увеличивается.
Мы не будем повторять массу информации о технологиях компании AMD, которые были внедрены и улучшены в новых видеочипах линейки Radeon HD 7000 и затем в Radeon R7/R9, обо всем этом подробнейше написано в соответствующих обзорных статьях: Radeon HD 7970 и Radeon R9 290X.
Теоретическая оценка производительности, позиционирование на рынке и выводы
В этой части материала мы традиционно кратко и предварительно оцениваем производительность новых решений, исходя из теоретических данных и тестирования, проведенного самой компанией-производителем. Судя по теоретическим цифрам, Radeon R9 280 должен отставать от старшей модели R9 280X до 15%, и быть примерно на уровне модели предыдущей линейки Radeon HD 7950 Boost, основанной на точно таком же чипе Tahiti с тем же количеством активных функциональных устройств.
Теоретически, с производительностью нового решения AMD все понятно — Radeon R9 280 по всем скоростным характеристикам должна быть идентична Radeon HD 7950 Boost, судя по очень близким спецификациям. А от старшей R9 280X на базе полноценного чипа Tahiti новинка должна отставать примерно на 15%. Посмотрим на предварительные показатели производительности новой платы компании AMD относительно старшей модели и решения конкурента в реальных приложениях. Для начала возьмем популярный пакет тестов 3DMark и столь любимый компанией тест FireStrike — в нем решения Radeon всегда выглядят очень впечатляюще:
В этом конкретном бенчмарке, по измерениям самой компании, скорость новой видеокарты Radeon R9 280 оказывается примерно на 13% ниже скорости Radeon R9 280X, что близко к теоретической разнице в 15%. А вот конкурент Nvidia по цене явно проигрывает весенней новинке AMD, уступая ей до 20% (напоминаем, что это — данные заинтересованной стороны, которые нужно проверять).
Но это лишь псевдоигровой тест из синтетического бенчмарка, пусть и общепризнанного. А что получается у AMD в играх? Сравним новинку уже только с конкурирующей моделью Nvidia сразу в нескольких (современных и не очень) игровых приложениях, используемых для тестирования в лабораториях компании AMD:
Если верить цифрам на диаграммах, то под именем Radeon R9 280 на рынок вышла довольно привлекательная по соотношению цены и производительности видеокарта, превосходящая по скорости сравнимую по цене Nvidia Geforce GTX 760 практически во всех играх. Свежая модель Radeon является весьма сильным претендентом на победу в своем классе. Мы обязательно проверим производительность решения AMD в следующих частях нашей статьи, но можно смело утверждать, что представленная в марте модель видеокарты Radeon R9 280 стала одним из самых выгодных предложений в этой ценовой нише — пользователи должны быть довольны ее скоростью, получаемой за сравнительно небольшие деньги.
Кстати, о деньгах. На момент запуска новинки на рынок, компания AMD выставила рекомендованную цену для Radeon R9 280, равную $279. Хотя весной даже эта цена была лишь примерной планкой, ибо реальные розничные цены на видеокарты AMD этого ценового диапазона явно превышали рекомендованные значения (та же R9 280X продавалась дороже $400 даже в США). На момент анонса на рынке еще не было видеокарт этой модели, производимых партнерами компании, они появились в продаже лишь через пару недель. Впрочем, вскоре выпуск был налажен, и ко времени публикации статьи весенняя новинка уже присутствует в широкой продаже.
В качестве основного конкурента для Radeon R9 280 компания AMD называет модель Nvidia Geforce GTX 760, хотя по сути она должна была быть где-то между GTX 760 и GTX 770, так как на время анонса платы AMD по цене $279 та же GTX 760 стоила $249, а более быстрая GTX 770 имела цену в $329. Похоже, что в AMD быстро поняли, что такая цена будет слишком завышенной, ибо при производительности Radeon HD 7950 продавать ее по $279 было бы просто некому. Да, это решение чуть быстрее Geforce GTX 760, но преимущество по скорости платы AMD меньше, чем разница в рекомендованной на старте цене. Поэтому было вполне логичным снижение рекомендованной цены до уровня конкурента — $249, и теперь явное преимущество уже у Radeon R9 280. Остается добавить, что на данный момент R9 280 уже продается в рознице по ценам ниже рекомендованной, что дает ей дополнительные плюсы.
После того, как мы познакомились с характеристиками и теоретическими возможностями видеокарты модели Radeon R9 280, настало время перейти к практике. Следующая часть нашей статьи посвящена исследованию скорости рендеринга новой видеокарты AMD в привычном наборе синтетических тестов, в которых мы сравним производительность новинки из среднего ценового сегмента с другими платами компании AMD и ее конкурента.
| Средняя текущая цена (количество предложений) в московской рознице: | |
|---|---|
| Рассматриваемые карты | Конкуренты |
| R9 280 — $276(2) | HD 7950 — Н/Д(0) |
| R9 280 — $276(2) | GTX 760 — $212 (на 01.06.16) |
| R9 280 — $276(2) | GTX 660 Ti — $309(2) |
| R9 280 — $276(2) | R9 280X — $244 (на 01.06.16) |
| Sapphire R9 280 Dual-X — Н/Д(0), | R9 280 — $276(2) |
| Предложения Sapphire Radeon R9 280 Dual-X OC Edition | |
| L-10749440-10 | |
и лично Николая Радовского
за предоставленную на тестирование видеокарту
2 блока питания Corsair CMPSU-1200AXEU для тестового стенда предоставлены компанией Corsair | Корпус Corsair Obsidian 800D Full Tower для тестового стенда предоставлен компанией Corsair | Модули памяти Corsair Vengeance CMZ16GX3M4X1600C9 для тестового стенда предоставлены компанией Corsair | Corsair Hydro SeriesT H100i CPU Cooler для тестового стенда предоставлен компанией Corsair |
Монитор Dell UltraSharp U3011 для тестовых стендов предоставлен компанией Юлмарт | Системная плата Asus Sabertooth X79 для тестового стенда предоставлена компанией Asustek | Системная плата MSI X79A-GD45(8D) для тестового стенда предоставлена компанией MSI | Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.14 3 ТБ для тестового стенда предоставлен компанией Seagate |
Накопитель SSD OCZ Octane 512 ГБ для тестового стенда предоставлен компанией OCZ Russia | 2 накопителя SSD Corsair Neutron SeriesT 120 ГБ для тестового стенда предоставлены компанией Corsair | Монитор Asus ProArt PA249Q для рабочего компьютера предоставлен компанией Asustek |
