Обзор видеоадаптера AMD Radeon RX 460: 14 нм в массовом сегменте

Два видеоадаптера, которые были выпущены первыми в семействе Polaris, — Radeon RX 470 и RX 480 — мы уже изучили. Обе модели основаны на графическом процессоре Polaris 10, а отличаются друг от друга они в основном количеством активных вычислительных блоков GPU и тактовыми частотами. На практике, однако, различия между RX 470 и RX 480 оказались незначительными. Так произошло отчасти потому, что GPU Polaris 10 не так уж сильно урезали в спецификациях RX 470, отчасти — из-за того, что производители видеокарт зачастую наделяют младшую модель чипами памяти такой же частоты и объема, что и в RX 480.

Второй из двух графических процессоров, выпущенных AMD по техпроцессу 14 нм FinFET, — Polaris 11, напротив, относится к совершенно другой категории производительности. Если опираться на данные самой AMD, то две старшие карты семейства превосходят RX 460 в 1,9 и 2,6 раза по своей вычислительной мощности. Отсюда различное позиционирование новых ускорителей: если RX 470 и RX 480 предназначены для игр в разрешениях 1080p и 1440p c высокими, а подчас и максимальными настройками качества, то RX 460 должен стать массовым доступным продуктом, обладающим достаточной производительностью для нетребовательных многопользовательских игр — таких как World of Warcraft, World of Tanks, DOTA 2 и так далее.

⇡#Polaris 11

По конфигурации вычислительных блоков графический процессор Polaris 11 является прямым наследником чипа Bonaire (Tobago), который AMD использовала в серии видеокарт Radeon R7 260/260X/360. Однако прогрессивный техпроцесс позволил увеличить транзисторный бюджет, который использовали инженеры при разработке GPU данной категории производительности, с 2080 млн транзисторов в Bonaire до 3 млрд транзисторов в Polaris 11. Как следствие, на чипе разместились 16 CU (Compute Units), что привело к увеличению числа шейдерных ALU («потоковых процессоров») и блоков наложения текстур с 896 и 56 до 1024 и 64 соответственно.

Back-end графического процессора, как и в Bonaire, включает 16 ROP и 128-битную шину памяти, которая обслуживается двумя 64-битными контроллерами, каждый из которых использует один канал для связи с микросхемами RAM. Последнее обстоятельство отделяет Polaris 11 от Polaris 10, оснащенного одноканальными 32-битными контроллерами.

И между прочим, эта разница между чипами может указывать на поддержку GDDR5X в Polaris 10, от реализации которой AMD по какой-то причине пока что отказалась. Ведь процессор NVIDIA GP104 (GeForce GTX 1070 и GTX 1080) также оснащен 32-битными контроллерами, связанными в пары при работе с памятью GDDR5X, микросхемы которой обладают 64-битным интерфейсом — в отличие от 32-битного интерфейса GDDR5 SDRAM.

Блок-схема AMD Polaris 11

Вместе с тем Polaris 11, как и его старший родственник, обладает всеми преимуществами архитектуры GCN четвертого поколения, среди которых важное место занимает компрессия цвета с соотношением вплоть до 8:1, позволяющая более эффективно расходовать пропускную способность шины RAM. Кроме того, в Polaris 11 — по сравнению с Bonaire — была увеличена вдвое кеш-память второго уровня (c 512 Кбайт до 1 Мбайт).

Из прочих оптимизаций внутренней структуры GPU, представленных в GCN 1.4, отметим более эффективную работу геометрического движка, способного отсекать на ранних стадиях конвейера полигоны нулевого размера либо не имеющие пикселов в проекции. Работа Compute Units также подверглась тюнингу в целях повышения их удельной производительности.

Чип Polaris 11 обладает конфигурацией из семи планировщиков, впервые представленной в GPU Tonga и Fiji: Graphics Command Processor для команд рендеринга, четыре ACE (Asynchronous Compute Engine) для неграфических вычислений и еще два блока HWS (Hardware Schedulers)для расчетных команд — они обладают возможностью прерывать цепочку исполнения инструкций для переключения на более приоритетную задачу.

С точки зрения функциональности нововведения Polaris включают поддержку форматов чисел с половинной разрядностью — int16 и FP16, используемых в расчетных задачах, которые не требуют более точного представления (как, например, машинное обучение).

Выделенный кодек GPU позволяет аппаратно кодировать и декодировать видео в форматах HEVC профиля Main 10 и VP9 с разрешением вплоть до 4К. Контроллер дисплея обеспечивает вывод сигнала по интерфейсам DisplayPort 1.3/1.4 и HDMI 2.0b, а также поддерживает HDR.

Более детальную информацию об архитектуре чипов Polaris вы можете получить в нашем обзоре Radeon RX 480.

AMD Bonaire		AMD Polaris 11

⇡#Radeon RX 460: технические характеристики, цена

Хотя Polaris 11 содержит 16 Compute Units, в Radeon RX 460 производитель отключил из них два, что в результате уравняло видеокарту по количеству шейдерных ALU и текстурных блоков с полностью функциональной реализацией Bonaire — Radeon R7 260X. Однако RX 460 имеет ряд преимуществ в виде повышенной частоты графического процессора (1090–1200 МГц) и RAM (7 ГГц эффективной частоты), а также официальной возможности оснастить видеокарту 4 Гбайт памяти. Напомним: Radeon R7 260/260X/360 были ограничены максимальным объемом в 2 Гбайт.

В итоге RX 460 лишь на 9 % превосходит R7 260X по теоретической вычислительной мощности FP32. Впрочем, в играх разница наверняка будет больше в силу оптимизаций микроархитектуры GCN. Ну а по сравнению с Radeon R7 360, построенным на «урезанном» GPU Bonaire, RX 460 предлагает на 33 % более высокую теоретическую производительность.

TDP Radeon RX 460 составляет меньше 75 Вт — не слишком впечатляющий, но существенный прогресс по сравнению с R7 260X и R7 360 (115 и 110 Вт соответственно). Это позволяет видеокартам RX 460 обходиться без дополнительного разъема питания, пользуясь только силовыми линиями в слоте PCI-Express.

Кстати, видеокарты RX 460 используют для передачи данных только 8 линий PCI-Express версии 3.0. Впрочем, нам не известно, является ли это ограничением самого GPU и действительно ли в тех реализациях RX 460, которые физически имеют полный набор контактов в разъеме, половина сигнальных контактов не задействована (в некоторых продуктах, судя по фотографиям плат, так оно и есть). В любом случае для GPU такого класса это обстоятельство не должно иметь значения — пожалуй, за исключением систем с PCI-Express версии 1.0, которые больше ограничены производительностью устаревших CPU, нежели пропускной способностью системной шины.

Резерв неиспользованных Compute Units в Polaris 11 также позволит AMD предложить более мощную видеокарту в рамках семейства Radeon 400-й серии либо будущем поколении ускорителей. И пускай от грядущих процессоров Vega, основанных на следующей версии архитектуры GCN, все ожидают серьезных достижений, Polaris 11 обладает достаточной функциональностью, чтобы еще послужить AMD в будущем. А сравнительно низкая энергоэффективность чипов Polaris по сравнению с продуктами конкурента не столь значима для недорогих массовых видеокарт, чтобы Polaris 11 было необходимо заменить более энергоэкономичным GPU, как только у AMD появится такая возможность (однако надеемся, что Vega все же сделает шаг вперед в этом направлении).

Рекомендованные цены на RX 460 составляют $109 и $139 для версий с 2 и 4 Гбайт RAM. Судя по находкам на площадке newegg.com, реальные предложения не очень сильно расходятся с рекомендациями AMD: цены на версии RX 460 с объемом памяти 2 и 4 Гбайт начинаются с уровня $120 и $130 соответственно. Таким образом, новинка попала в один диапазон с GeForce GTX 950 ($140 за версию с 2 Гбайт RAM) и Radeon R7 370 (2 Гбайт за $120–140). Как эти видеокарты соотносятся по производительности, мы увидим далее в тестах.

Для российского рынка AMD оценила две версии Radeon RX 460 в 8 299 и 10 299 руб.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: технические характеристики, цена

Нам предстоит оценить Radeon RX 460 на примере видеокарты производства SAPPHIRE серии NITRO. Отталкиваясь от референсных частот, SAPPHIRE разогнала GPU c 1090/1200 (Base Clock и Boost Clock соответственно) до 1175/1250 МГц, оставив неизменной эффективную частоту памяти — 7 ГГц. Видеокарта существует в единственном варианте с 4 Гбайт RAM. Ее TDP оценен в 75 Вт, однако производитель счел нужным установить разъем дополнительного питания, чтобы перестраховаться и обеспечить резерв мощности для оверклокинга. У SAPPHIRE также есть более простой, 2-гигабайтный вариант, не принадлежащий к семейству NITRO и лишенный разъема дополнительного питания карт PCI Express.

Во время написания обзора SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460 продавался на newegg.com по цене $140, а в «Яндекс.Маркете» цены на эту модель начинаются с 10,5 тыс. рублей, что идеально соответствует стоимости, рекомендованной AMD.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: конструкция

Образец Radeon RX 460 референсного дизайна, в отличие от RX 480, не поступил в продажу: с самого появления модели на рынке у производителей уже были собственные варианты печатной платы и системы охлаждения (СО). По дизайну и конструкции этих компонентов продукт SAPPHIRE идет рука об руку с двумя другими представителями 400-й линейки Radeon, выпущенными в серии NITRO, которые мы протестировали ранее — SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470 и NITRO+ RX 480.

Референсный дизайн Radeon RX 460

Видеокарта охлаждается с помощью двух крыльчаток диаметром 90 мм, которые вращаются на двойных шарикоподшипниках и полностью демонтируются после удаления фиксирующих шурупов без необходимости отпаивать провода питания — двигатели подключены к плате через разъемы. При температуре GPU меньше 52 °С вентиляторы не вращаются.

По конструкции радиатора NITRO RX 460 также аналогичен старшим картам SAPPHIRE. Кристалл GPU отдает тепло медной вставке в основании радиатора, а две тепловые трубки распределяют его по блоку лепестков. Чипы RAM прижаты к самому алюминиевому основанию через термопрокладки. Но есть различия: здесь, в отличие от систем охлаждения NITRO+ RX 470 и RX 480, для охлаждения транзисторов VRM используется отдельный компактный радиатор, а не дополнительная подошва основного радиатора. Кроме того, NITRO RX 460 не имеет задней пластины, защищающей плату.

У SAPPHIRE NITRO RX 460 есть подсветка — похоже, неотъемлемый компонент видеокарт последнего поколения. Кожух СО оснащен синими светодиодами, а не занятый пайкой участок печатной платы имеет полупрозрачное окошко в виде светящегося зеленью логотипа.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: плата

Печатная плата видеокарты несет тот же набор интерфейсов вывода изображения, который можно обнаружить на фото RX 460 референсного дизайна: по одному разъему DL DVI-D, DisplayPort и HDMI.

Чипы памяти GDDR5 производства Micron обладают номинальной эффективной частотой 7 ГГц, на которой в данном случае и работают.

Силовая часть схемы включает компоненты под фирменной маркой Black Diamond 4 — долговечные полимерные конденсаторы и дроссели с корпусами в виде ребристых радиаторов. Последние, по заявлению производителя, нагреваются на 15 % меньше по сравнению с катушками, которые встречались в картах SAPPHIRE предыдущего поколения.

Преобразователь напряжения GPU имеет три фазы, еще одна отдана чипам RAM. Напряжением на графическом процессоре управляет контроллер ON Semiconductor NCP81022 — стандартный спутник большинства видеокарт на чипах AMD со времен Radeon R9 290X.

SAPPHIRE NITRO RX 460 — одна из тех видеокарт, в которых отсутствует половина сигнальных контактов слота PCI-Express. Однако к питанию ускорителя это не имеет отношения, так как все силовые линии компактно расположены в начале разъема PCI-Express любого типа — от 1x до 16х. Используя шестиконтактный разъем дополнительного питания, VRM обеспечивает плате более чем достаточный резерв мощности для разгона — 150 Вт.