Обзор AMD Radeon R9 290: игра в «подкидного»

Недавно представленный адаптер Radeon R9 290X нанес сильный удар по позициям дискретных видеокарт NVIDIA в сегменте High-End. Судите сами: видеокарта явно превосходит по производительности GeForce GTX 780 (а при высоких разрешениях по меньшей мере эквивалентна GTX TITAN), при этом разница в цене между GTX 780 и R9 290X на момент выхода последнего составляла около $100 в пользу AMD ($649 и $549 соответственно).*

Помимо флагманской модели новой линейки Radeon R7/R9, которой является R9 290X, в выгодной ситуации оказался также Radeon R9 280X. Будучи примерным аналогом Radeon HD 7970 GHz Edition, он появился в продаже по цене $299, создав нешуточные проблемы для GeForce GTX 770. Последний, пускай и превосходит чуть-чуть R9 280X по производительности, в тот момент стоил не меньше $400.

NVIDIA могла ответить на агрессивную ценовую политику AMD единственным способом – снижать цены на собственные продукты. Официальная стоимость GeForce GTX 780 сейчас опустилась до $499. Уступив «полтинник» в пользу основного конкурента – Radeon R9 290X, NVIDIA признает преимущество в производительности на его стороне. Положение GeForce GTX 770 также спасли путем снижения рекомендованной цены до $329. Здесь небольшой резерв вычислительной мощности позволил не опускать цену вплотную до уровня Radeon R9 280X. В результате новейшие предложения AMD уже не выглядят такой «халявой» по тем ценам, которые за них просят производители. Но какое место в этой картине предназначено для Radeon R9 290 «без икса» – младшего адаптера на базе GPU Hawaii?

* Для удобства мы оперируем рекомендованными розничными ценами для рынка США. Суммы для России, как правило, на 15-20% выше.

⇡#AMD Radeon R9 290: технические характеристики, цены

Коль скоро AMD сумела сохранить цену Radeon R9 290X на уровне видеокарты предшествующего релиза столь же крупного масштаба – Radeon HD 7970 ($549), совершенно логично, что и Radeon R9 290 досталась та же ниша, которую занимал Radeon HD 7950 немногим менее двух лет назад, – $449. Согласно изначальной стратегии AMD, R9 290 должен был всей мощью графического процессора Hawaii сокрушить GeForce GTX 770, продающийся за $400. Но после того как NVIDIA столь оперативно сбросила цену GTX 770, последний вышел из-под удара, и в результате R9 290 оказался вытеснен в адекватную для него весовую категорию – поближе к GeForce GTX 780.

Примечание: данные о цене Radeon R9 290 получены из неофициальных источников и на момент написания обзора еще не подтверждены AMD. Впрочем, все говорит о том, что сумма в $450 вполне реальна. Как только появятся официальные данные, мы их сразу же сообщим.

В такой непростой ситуации AMD пришлось менять планы на ходу. Незадолго до официальной даты запуска Radeon R9 290, которая по такому случаю была отложена на несколько суток, распространили обновленный драйвер, который более агрессивно управляет частотой GPU. Секрет просто-напросто в том, что лимит скорости вращения вентилятора повысили с 40% до 47%, отсюда и более высокая средняя частота GPU в динамике. Насколько важен этот, казалось бы, небольшой разгон системы охлаждения, мы разберемся в разделе тестирования. Теперь R9 290 официально готов принять вызов GeForce GTX 780, который становится для него главным соперником. Фактически Radeon R9 290 идет в бой под теми же самыми лозунгами, что и Radeon R9 290X две недели тому назад: «большая производительность по сравнению с GTX 780» и «быстрее, чем GeForce GTX TITAN» в 4К-разрешениях.

Даже не глядя на спецификации Radeon R9 290, мы можем сказать, что такое дерзкое позиционирование возможно лишь в том случае, если он мало отличается от разновидности R9 290 «с иксом». И в самом деле, между Radeon R9 290 и R9 290X куда больше сходства, чем, к примеру, между Radeon HD 7950 и HD 7970.

В архитектуре чипа Hawaii AMD ввела крупнеший унифицированный блок – Shader Engine, в котором сочетаются геометрический процессор, 11 Compute Unit’ов (704 шейдерных ALU и 44 текстурных модуля) и 32 ROP’а. Аналогом такой единицы в архитектуре Kepler от NVIDIA, с некоторыми отличиями, выступает GPC – Graphics Processing Cluster. Всего в ядре Hawaii четыре Shader Engine. Глядя на это, можно было подумать, что для выпуска «облегченных» версий GPU Hawaii обрезка пойдет как раз по границам Shader Engine – примерно как чипу GK110 в составе GeForce GTX 780 недостает активных вычислительных блоков в объеме одного GPC. На деле появление Shader Engine не лишило разработчиков возможности более избирательно купировать блоки GPU, так же, как делали в серии Radeon HD 7000.

В итоге потери чипа Hawaii в составе Radeon R9 290 по сравнению с полностью активированной версией в R9 290X ограничились четырьмя Compute Unit’ами, что в пересчете на более мелкие блоки составляет 256 шейдерных ALU и 16 текстурников. В масштабе Hawaii это совсем немного. По такой щедрости можно косвенно судить, что производство GPU из 6,02 млрд транзисторов на отработанном техпроцессе 28 нм дается AMD относительно легко.

Для более явственной дифференциации между R9 290 и R9 290X тактовая частота GPU в младшей версии флагманского адаптера снижена с 1000 до 947 МГц — и на этом различия, в принципе, кончаются. Пиковая вычислительная мощность Radeon R9 290 (4,9 TFLOPS) составляет 87,5% от показателя R9 290X (5,6 TFLOPS). Примерно так же соотносится GeForce GTX 780 с GeForce GTX TITAN (89%), а разница между ними в играх, как мы помним, практически несущественна. Не случится ли то же самое с видеокартами на чипе Hawaii? Впрочем, оставим последнее слово за тестами.

Примечательно, что число ROP в Radeon R9 290 осталось прежним – 128 штук, не тронули и 512-битную шину памяти. Как следствие, даже в «облегченном» виде GPU Hawaii не теряет амбиций на лидерские позиции в 4К-разрешениях. AMD не раскрывает TDP карты, но если Radeon R9 290X в нагрузке потребляет никак не меньше 280 Вт, то и в этом отношении Radeon R9 290 ушел недалеко.

⇡#Отличительные особенности серии Radeon R7/R9

Кратко напомним о новых функциях, свойственных GPU Hawaii в частности и новой линейке дискретных адаптеров Radeon в общем. За подробностями отсылаем читателей к обзорам Radeon R7 260X – R9 280X и Radeon R9 290X.

Обновленный механизм PowerTune

Для контроля энергопотребления Radeon R9 290 используется, в общих чертах, та же схема, что и в Radeon HD 7790 и R7 260X. В зависимости от нагрузки на GPU PowerTune вычисляет его энергопотребление и устанавливает такую пару частоты и VID (код напряжения питания), чтобы карта осталась в рамках предписанного TDP и одновременно использовала этот ресурс по-максимуму. Значения частоты/VID сменяются с частотой в несколько миллисекунд, образуя некий усредненный график частоты и энергопотребления, на манер ШИМ.

Нововведение Radeon R9 290/290X – VID-интерфейс, позволяющий более быстро и точно регулировать напряжение на GPU, а главное – канал телеметрии, через который логика PowerTune получает данные от реальном токе и напряжении от аналоговых датчиков.

В спецификациях карты указана предельная частота GPU. На практике она может ограничиваться двумя факторами: лимитом энергопотребления и температурой ядра. Другой переменной является лимит скорости вращения вентилятора: если температуру GPU нельзя удержать в пределах нормы при заданных оборотах кулера, начинает снижаться частота.

Таким образом, вручную настраивая параметры PowerTune, пользователь может отдать приоритет либо производительности, либо температуре GPU, либо акустическим характеристикам карты.

CrossFire без «мостиков»

Карты Radeon R9 290 в режиме CrossFire синхронизируют кадровые буферы через шину PCI-Express посредством DMA. Пропускной способности PCI-E 3.0 x16 должно быть достаточно даже для совместного рендеринга в мультимониторной конфигурации или 4K-разрешениях.

True Audio

GPU Hawaii обладает встроенным звуковым DSP TrueAudio. Сильнейшая сторона TrueAudio в том, что предлагаемый API дает доступ к самым базовым функциям DSP. Разработчик игры, решивший задействовать TrueAudio, может либо написать любые эффекты, какие ему вздумается, либо прибегнуть к помощи лицензированной middleware-библиотеки. Звук, обработанный средствами TrueAudio, можно выводить не только через интерфейс HDMI, но и через любой другой источник – интегрированный в системную плату звуковой кодек, USB-гарнитуру, что угодно.

Поддержка VESA Display ID v1.3

Стандарт VESA Display ID v1.3 позволяет «тайловому» монитору (а сейчас это единственная разновидность мониторов с разрешением 4К) сообщить видеокарте о своей топологии. В результате сборка «тайлового» экрана происходит в режиме plug’n’play при условии, что производитель самого монитора тоже внедрил эту опцию.

Более свободная конфигурация Eyefinity

Адаптеры серии Radeon HD 7000 при сборке расширенного экрана из трех отдельных мониторов допускали, что два из них могут подключаться по интерфейсу DVI/HDMI, но третий – обязательно через DisplayPort. Теперь вплоть до трех экранов можно подключать к портам DVI/HDMI — при условии, что все три устройства одинаковы по таймингам (фактически это должны быть одинаковые модели).

Поддержка API DirectX 11.2, Mantle

Radeon R9 290, как и прочие адаптеры AMD на базе архитектуры Graphics Core Next, удовлетворяет требованиям DirectX 11.2, а также совместим с AMD Mantle – низкоуровневым API для графических процессоров GCN. За счет отсутствия дополнительного уровня аппаратной абстракции Mantle сулит весьма существенное увеличение производительности в тех играх, чьи разработчики решатся его внедрить. Есть некоторые основания считать, что Mantle – не что иное, как низкоуровневый API, портированный с консоли Xbox One, а первой игрой с его поддержкой будет Battlefield 4 (как только в декабре появится соответствующий патч).

⇡#Конструкция

Референсная реализация Radeon R9 290 физически ничем не отличается от рассмотренного ранее R9 290X. Все немногочисленные предложения Radeon R9 290X, уже представленные в продаже, выполнены именно в референсном дизайне, поэтому эксплуатационные качества образца от AMD имеют самую что ни на есть практическую ценность вплоть до того момента, как производители представят собственные варианты печатных плат и системы охлаждения.

Референсный образец являет собой традиционный для AMD «кирпич» с кулером радиального типа. Сразу предупредим – даже при штатных настройках «турбинка» совсем не бесшумна, хотя акустических эксцессов тоже не наблюдается. По желанию можно вручную запустить крыльчатку на максимальную скорость – свыше 5 тыс. об/мин, в результате чего видеоадаптер легко перекрывает шум типичного rackmount-сервера.

На ребре платы мы видим привычный переключатель копий VBIOS, но, в отличие от Radeon R9 290X, который с его помощью позволял менять предустановленный лимит скорости вентилятора (Quiet Mode vs Uber Mode), у Radeon R9 290 версии firmware на разных чипах абсолютно одинаковы – просто на случай неудачных экспериментов с перепрошивкой.

В основе радиатора GPU лежит массивная испарительная камера из меди.

Микросхемы памяти и MOSFET'ы системы питания через термопрокладки отдают тепло алюминиевой раме.

Заметьте, что референсная плата лишена выходов DVI-I, только DVI-D. Скажи «пока» аналоговому интерфейсу!

Плата

Печатную плату Radeon R9 290 также делит с Radeon R9 290X. Кадровый буфер набран микросхемами SK Hynix H5GQ1H24AFR-R0C с номинальной тактовой частотой 6 ГГц. Питание компонентов построено по съеме 5+1+1 (GPU, чипы памяти, PLL). Слева от ряда дросселей распаян чип – это пресловутый ШИМ-контроллер IR 3567B, обеспечивающий работу PowerTune новой версии.