Radeon HD 7790 — первый из Sea Islands

Линейка видеоадаптеров Radeon HD 7000, выпущенная AMD в начале прошлого года, основывается на трех графических процессорах, в порядке от старшего к младшим: Tahiti, Pitcairn и Cape Verde. Каждый из трех GPU изначально нашел применение в двух видеоадаптерах: Tahiti — в HD 7950/7970, Pitcairn — в HD 7850/7870 и Cape Verde — в HD 7750/7770. Слабое место этой схемы заключается в большом расстоянии между адаптерами второго и третьего эшелона: HD 7850 и HD 7770.

По числу функциональных блоков чип Cape Verde представляет фактически половинку чипа Pitcairn. Формула Cape Verde: 640 потоковых процессоров, 40 текстурных модулей, 16 ROP, шина памяти — 128 бит. Формула Pitcairn, соответственно: 1280/80/32/256. И несмотря на то, что модель HD 7850 комплектуется GPU с уменьшенным числом потоковых процессоров и текстурников, между нею и HD 7770 все равно есть колоссальная разница в производительности. Именно в этот промежуток между двумя недорогими геймерскими адаптерами AMD NVIDIA направила свою модель GeForce GTX 650 Ti, хотя позиционирование последней в этой нише и было не слишком выгодным.

Среди видеокарт AMD роль мостика между адаптерами на базе Pitcairn и Cape Verde долгое время играла версия Radeon HD 7850 с 1 Гбайт памяти — довольно выгодное предложение по цене немногим больше 5 тыс. рублей. Но теперь производство этих видеокарт должно прекратиться, ибо AMD представила HD 7790 — более адекватную замену на базе совершенно нового GPU, Bonaire.

⇡#Встречайте Bonaire — первый GPU серии Sea Islands

Чип Bonaire является не чем иным, как первопроходцем в семействе GPU от AMD нового поколения — Sea Islands. Впрочем, «новое поколение» — слишком громкое наименование. Если исходить из той информации, которую предоставил производитель на сегодняшний день, чипы Sea Islands мало отличаются от GPU Southern Islands с точки зрения архитектуры. И вообще, им, по-видимому, уготована скромная роль — заполнить вакантные позиции между существующими десктопными адаптерами семейства Radeon HD 7000. Ведь «семитысячная» серия, согласно имеющейся информации, продолжит свое существование вплоть до конца 2013 года. Производитель дорожит ее успехами и репутацией и не спешит делать прямую замену основным столпам линейки.

Впервые эти планы были публично озвучены в статье 4Gamer.net, содержащей соответствующие слайды. Затем несколько пользователей Twitter, связанных с AMD, «ретвитнули» эту ссылку. Тем самым информация получила косвенное официальное подтверждение со стороны производителя.

К слову, чипы Sea Islands в лице младшего GPU под названием Oland ранее уже успели засветиться на OEM-рынке в виде адаптеров HD 8500 и HD 8600. Возможно, это значит, что и в виде отдельных розничных продуктов серии HD 7000 и HD 8000 будут какое-то время сосуществовать.

И тем не менее пробным шаром на розничном рынке стал не Oland, а более мощный чип Bonaire. По числу вычислительных блоков он идеально приспособлен для ниши между Cape Verde в HD 7770 и частично «порезанной» версией Pitcairn, которая используется в HD 7850. 896 потоковых процессоров и 56 текстурных модулей обеспечивают на 40% большую производительность «фронтенда» GPU по сравнению с 640/40 блоками Cape Verde. Примечательно, что по этим показателям HD 7790 также абсолютно эквивалентен HD 7850: хотя последний и содержит больше потоковых процессоров и текстурников, но имеет меньшую тактовую частоту — 860 МГц против 1 ГГц.

Другое достоинство Bonaire, заметное на блок-схеме чипа, состоит в полноценном блоке геометрии и растеризации, позаимствованном из архитектуры Pitcairn и Tahiti, — в отличие от Cape Verde, у которого компонентов Geometry Engine и Rasterizer в два раза меньше.

Backend графического процессора по сравнению с Cape Verde структурно не изменился и также включает 16 ROP вместе с двумя контроллерами памяти, которые обеспечивают разрядность шины 128 бит. Зато интерфейс Bonaire позволил увеличить штатную частоту видеопамяти со скромных 4500 МГц у HD 7700 до 6 ГГц, чем в линейке AMD может похвастаться еще только одна видеокарта — HD 7970 GHz Edition.

Между тем объем видеопамяти составляет скромный по современным стандартам 1 Гбайт. Увы, в ценовом диапазоне до $200 экономия на «мозгах» пока что неизбежна. А вот как сильно этот факт повлияет на долголетие HD 7790 — спорный вопрос. С одной стороны, игры давно освоили объем 1 Гбайт, а с другой — производительность видеокарт в этой ценовой категории уже сейчас вынуждает идти на компромисс в графических настройках, а значит, через год-другой на HD 7790 все равно особо не разыграешься. Только флагманы способны держаться в форме так долго.

⇡#Обновленный механизм PowerTune

Чип Bonaire относится к новой итерации микроархитектуры Graphics Core Next. Однако вычислительная часть GPU не претерпела никаких изменений, существенных для игровых задач. Есть лишь небольшие усовершенствования по части исполнения «неграфического» кода. Главное, что апгрейд GCN принес в десктопные видеокарты, — это совершенно новый алгоритм технологии автоматического разгона и энергосбережения PowerTune.

Напомним, как работает PowerTune в адаптерах серии HD 7000, представленных ранее. В базовом варианте технологии существует три основных режима работы GPU, которым соответствует различная тактовая частота и напряжение питания. Дополнительно между режимами High и Intermediate существует множество мелких ступенек частоты — Inferred States. PowerTune с интервалом в единицы миллисекунд производит оценку текущего энергопотребления карты на основании характера нагрузки, без применения аналоговых датчиков. При необходимости удержать мощность в пределах TDP выполняется переключение между Inferred States или, в критических случаях, даже сброс частоты до уровня Intermediate State.

В Radeon HD 7970 GHz Edition, разогнанном флагманском адаптере поколения Southern Islands, технологию PowerTune подрихтовали в связи с необходимостью выжать из него максимум производительности и одновременно сдержать и без того нескромное энергопотребление в разумных пределах. Во-первых, появился еще один из основных режимов — Boost State: за счет него увеличилась частота, которой может достигать GPU. Во-вторых, вместе с определенным значением частоты к каждому из основных режимов привязали свое напряжение питания. Хотя на мелких «ступеньках», Inferred States, действует напряжение ближайшего по отношению к ним верхнего основного режима. А поскольку смена основных режимов — достаточно редкое явление, энергопотребление GPU большую часть времени контролируется сравнительно неэффективным методом, коим является вариация тактовой частоты.

Наконец, в этой, предпоследней версии PowerTune опирается не только на предполагаемое энергопотребление видеокарты, но и на температуру GPU, которая опять-таки не измеряется аналоговым датчиком, а вычисляется аналитическим образом при заведомо известных качествах системы охлаждения. Таким образом, поведение PowerTune остается полностью детерминированным и гарантирует определенную производительность независимо от того, как хорошо устроено охлаждение в корпусе ПК.

Главное новшество реализации PowerTune в Radeon HD 7790 заключается в том, что AMD покончила с разделением режимов работы GPU на основные и промежуточные. Теперь существует восемь режимов, охватывающих диапазон частот от 300 до 1000 МГц, каждому из которых соответствует свое напряжение питания. В принципе, интервал в 100 МГц — это очень грубая регулировка, но AMD контролирует результирующее энергопотребление процессора способом, похожим на то, как яркость монитора регулируется с помощью ШИМ. То бишь PowerTune осуществляет резкий скачок частоты каждые 10 мс.

Если бы имелась возможность наблюдать колебания частоты GPU Bonaire в реальном времени, то график имел бы форму частой гребенки. В действительности для утилит мониторинга драйвер сообщает некое усредненное значение частоты в пределах небольшого временного «окна» (на глазок, чуть меньше 1 с), что является более наглядным отражением режима работы GPU. Кстати, в адаптерах Southern Islands PowerTune вовсе не сообщает реальную частоту GPU, ограничиваясь частотой, соответствующей активному основному режиму.

Как следствие этих изменений, благодаря активной манипуляции напряжением PowerTune более эффективно решает задачу энергосбережения по сравнению с предшествующими версиями, которые опирались главным образом на регулировку частоты. Типичное энергопотребление HD 7790 лишь на 5 Вт превышает уровень HD 7770, хотя транзисторный бюджет HD 7790 больше на 38% при такой же тактовой частоте. Кстати, отметим, что AMD в качестве меры энергопотребления указывает не TDP, то есть предельную расчетную мощность, а Typical Board Power — некий усредненный уровень. Если бы нам дали возможность сравнить HD 7770 и HD 7790 по привычному максимуму, то разница, возможно, была бы выше.

Кстати, применительно к HD 7790 PowerTune выглядит исключительно как функция «троттлинга», то есть сброса частоты в периоды особой нагрузки. Нет отдельной базовой частоты, которая гарантирована производителем для работы в 3D, и отдельного диапазона «разгонных» частот, в который GPU может кратковременно «влезать», если позволяют условия, поскольку нет режима Boost State, представленного в HD 7970 GHz Edition (и во второй версии HD 7950, которую по-тихому обновили таким же образом). Есть только пиковая частота в 1 ГГц и минимальные 300 МГц, между которыми возможны любые колебания. Вернется ли AMD к разделению режимов и частот на Boost и не-Boost в будущих моделях поколения Sea Islands, пока неизвестно, но в HD 7790 все обстоит именно так.

Вопреки возможным подозрениям, бездонный диапазон «троттлинга» GPU не означает того, что номинальная частота 1 ГГц является лишь пиковым значением, до которого карта добирается в редкие моменты, а в остальное время частота плавает в широких пределах. На самом деле, даже во время прохождения самых ресурсоемких бенчмарков в MSI Afterburner частота всегда равнялась номинальному 1 ГГц. По меньшей мере это значит, что GPU работает на максимальной частоте большую часть времени в пределах каждого интервала опроса. И даже при агрессивном разгоне реальная частота послушно следует за установленным значением базовой. А вот в 2D-режиме она активно скачет в диапазоне от 300 до ~735 МГц — это говорит нам о том, что мониторинг в реальном времени действительно работает.

Ну вот, кажется, разобрались с тем, какие изменения AMD опять внесла в свою энергосберегаующю технологию PowerTune. Остался только один вопрос, на который нет ответа: как оверклокинг влияет на лесенку из восьми шагов частоты? Повышает ли он только значение самого верхнего режима или равномерно растягивает все восемь ступеней по увеличенному диапазону? Кроме того, не совсем ясно, продолжает ли AMD вычислять температуру GPU так же, как и энергопотребление, — на основании нагрузки, или же в этот раз решили прибегнуть к помощи аналогового датчика.

⇡#Цены

Ну и — в завершение теоретической части обзора — о ценах. На рынке США рекомендованная цена Radeon HD 7790 составляет $149. В российской рознице задача AMD состоит в том, чтобы удержать ценник в пределах 5 тыс. рублей, что в действительности и наблюдается даже для разогнанных версий HD 7790. При такой цене серьезным конкурентом для новинки становится, помимо видеокарт NVIDIA, ближайший представитель семейства Southern Islands — Radeon HD 7850 в модификации с 1 Гбайт RAM, который в среднем лишь на 500 руб. дороже, но обладает заведомо большей производительностью. Неудивительно, что AMD, во избежание «каннибализации» внутри текущей линейки видеоадаптеров, досрочно прерывает жизненный цикл гигабайтной версии HD 7850.

Чтобы указать прямого соперника HD 7790 среди видеокарт NVIDIA, долго думать не надо. Как раз недавно была выпущена GeForce GTX 650 Ti BOOST, специально предназначенная для этой роли, и с точно такой же ценой на модификацию с 1 Гбайт набортной памяти.

Кстати, покупатели Radeon HD 7790 получают в комплекте бонусный пакет Never Settle Reloaded, в который входит купон на Bioshock Infinite (он, между прочим, примерно 900 рублей в Steam стоит. — прим. ред.). С более мощными адаптерами предлагается и больше бесплатных игр, и все же ключик на игру первой категории — приятное дополнение к недорогому устройству.

⇡#SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: технические характеристики, комплект поставки

Знакомиться с Radeon HD 7790 мы будем на примере предварительно разогнанной видеокарты производства SAPPHIRE. Частота GPU и видеопамяти у нее увеличена соответственно до 1075 и 6400 МГц. В московских интернет-магазинах она стоит почти столько же, сколько и образцы с референсными спецификациями: около 5 тыс. рублей.

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: упаковка

Комплект поставки состоит из диска с ПО, бумажной документации, переходника DVI-VGA, кабеля питания и мостика CrossFireX. И еще один неожиданный аксессуар — кабель HDMI.

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: комплектация

⇡#SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: конструкция

Карта охлаждается оригинальным кулером открытого типа. Радиатор с двумя массивными тепловыми трубками обдувает пара тихоходных «вертушек».

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: внешний вид

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: вид снизу

Подошва радиатора соприкасается не только с кристаллом GPU, но и с микросхемами памяти. Компоненты системы питания платы охлаждаются отдельным радиатором небольшого размера.

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: система охлаждения

По набору видеоинтерфейсов HD 7790 отличается от старших видеокарт в линейке HD 7000. Вместо двух разъемов Mini DisplayPort здесь распаяна одна полноформатная версия плюс дополнительный выход Dual-Link DVI-D.

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: панель интерфейсов

⇡#SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: плата

PCB видеокарты имеет оригинальный дизайн, отличный от дизайна референсной платы Radeon HD 7790. Система питания построена по шестифазной схеме: от четырех фаз контроллера ON Semiconductor NCP81022 питается GPU, еще две фазы отданы видеопамяти — для внутренних цепей и для буферов ввода-вывода соответственно.

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: плата

SAPPHIRE HD 7790 DUAL-X OC: обратная сторона платы

Кристалл AMD Bonaire