Обзор видеокарты AMD Radeon RX Vega 64, часть 2: тактовые частоты, энергопотребление и разгон

Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон. Методика тестирования. Производительность: 3DMark

В дебютном тестировании Radeon RX Vega 64, результаты которого мы опубликовали ранее, новый чемпион AMD, несмотря на все преимущества микроархитектуры GCN пятого поколения, попал в ту же ловушку, что и прошлые потребительские ускорители AMD, начиная еще с Radeon R9 Fury X. Колоссальный ресурс вычислительной мощности, заключенный в 12,5 млрд транзисторов GPU Vega 10, полностью раскрывается только в расчетах общего назначения (GP-GPU), где Radeon RX Vega 64 на равных соперничает с GeForce GTX 1080 Ti. Напротив, в качестве игрового ускорителя она вынуждена бороться с видеокартой NVIDIA второго эшелона — GeForce GTX 1080.

Тесты на штатных частотах не говорят однозначно в пользу какого-либо из двух соперников. Vega лучше всего проявила себя в работе с API нового поколения (DirectX 12 и Vulkan) и разрешении 3840 × 2160, но в иных случаях GeForce GTX 1080 имеет преимущество, подчас весьма существенное. Как бы то ни было, мы вынуждены признать, что в показателях быстродействия на ватт мощности разрыв между производителями GPU не только не сократился со времен Radeon R9 Fury X — теперь он как никогда велик.

Однако в исследовании возможностей нового флагмана AMD еще рано ставить точку. Покупателей игровых видеокарт производительность волнует намного больше, чем потребляемая мощность GPU, и у Vega еще остался неисчерпанный резерв быстродействия, который смогут раскрыть производители плат оригинального дизайна, да и владельцы референсных образцов Radeon RX Vega 64 могут попытать счастья с разгоном, благо AMD в этот раз не поскупилась на довольно эффективную систему охлаждения.

Говоря об архитектуре Vega, разработчики отмечают, сколько изменений в архитектуру и схемотехнику чипа пришлось внести по сравнению с семейством Polaris, чтобы достигнуть максимально высоких тактовых частот. И действительно, даже в конфигурации с воздушным охлаждением частотный потолок Radeon RX Vega 64 существенно выше, чем у лучших образцов Polaris, не говоря уже о Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition. Последняя модель вторгается в диапазон частот, свойственный конкурирующей архитектуре NVIDIA Pascal.

К тому же спецификации видеокарт Radeon RX Vega ничего не говорят об их максимальных частотах. Вместо предельной частоты, которой GPU позволено достигнуть, «верхняя» частота в таблице означает максимальную частоту, которую AMD гарантирует при стандартной вычислительной нагрузке. На практике Vega может выходить за это ограничение (в случае стандартной версии Radeon RX Vega 64 — ненамного, но мы с нетерпением ждем возможности увидеть предельные частоты Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition).

Что касается водяного охлаждения, то Vega не пошла по пути Radeon R9 Fury X, которая поставлялась исключительно в такой конфигурации. Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition производится в ограниченных количествах и продается только в составе игрового комплекта (видеокарта, две игры и скидка на железо — WQHD-монитор Samsung, материнскую плату и процессор Ryzen 7), который, кстати, недоступен в России. Тем не менее практика показывает, что компактные СЖО, наподобие той, которая установлена на Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition, хороши лишь для того, чтобы компенсировать последствия разгона GPU, но сами по себе не гарантируют более высоких тактовых частот. И наоборот, благодаря достаточно мощному воздушному кулеру GPU можно разогнать столь же успешно, как и под компактной СЖО.

Именно это мы собираемся сделать с референсным образцом Radeon RX Vega 64, а для сравнения возьмем GeForce GTX 1080, также в референсном исполнении, разогнанный до предела возможностей нашего экземпляра.

⇡#Настройки мощности и разгон Radeon RX Vega 64

Как мы отметили в первой части обзора, драйвер Vega позволяет выбрать между тремя предустановленными профилями мощности — Power Save, Balanced и Turbo. Средняя позиция, Balanced, соответствует табличной мощности видеокарты (295 Вт), в то время как две крайних позиции устанавливают TBP на уровне 75 и 115%. Кроме того, референсные видеокарты семейства Vega имеют дополнительную микросхему BIOS, в которую «зашиты» более экономичные уровни TBP — 68, 90 и 105% в случае Radeon RX Vega 64.

Посмотрим, как три профиля из основной микросхемы BIOS влияют на тактовые частоты и энергопотребление видеокарты в классическом игровом тесте Crysis 3. Предельная тактовая частота GPU составляет 1630 МГц, но в профилях Balanced и Turbo большую часть времени процессор работает на частотах 1401–1536 МГц (разница между двумя настройками только в том, как часто мы наблюдали более низкие или, наоборот, высокие значения). Профиль Power Save, с другой стороны, не позволяет GPU разогнаться свыше 1536 МГц, и частота колеблется вокруг отметки 1401 МГц. При этом мы пока ничего не можем сказать в точности о напряжении питания GPU, т. к. сторонние утилиты разгона и мониторинга еще не приобрели совместимость с новой архитектурой. По крайней мере, если судить по разделу WattMan в настройках драйвера, максимальное напряжение составляет 1,2 В. Это немного меньше, чем у чипа Fiji (1,212 В в составе Fury X), и примерно на том уровне, который требуется чипам Polaris 20 для работы на референсных частотах Radeon RX 580 (1,15 В).

По среднему энергопотреблению ПК в игровом тесте Radeon RX Vega 64 превосходит GeForce GTX 1080 Ti в профиле Turbo (это мы уже видели в первой части тестирования), однако в профиле Balanced мощность уже на 17 Вт меньше по сравнению с GTX 1080 Ti, хотя заявленное энергопотребление Vega на 45 Вт выше, чем у GeForce GTX 1080 Ti. Тем не менее между Radeon RX Vega 64 и GeForce GTX 1080 по-прежнему пропасть, которую сокращает только профиль Power Save, и все равно карта NVIDIA остается на 30 Вт более экономичной.

Если перейти от Crysis 3 к тесту FurMark, то мощность Vega возрастает, а мощность GTX 1080 и GTX 1080 Ti несколько снижается. Видеокарты AMD по-прежнему не столь жестко ограничены по энергопотреблению, как продукты конкурента.

Что касается разгона, то у референсного образца Radeon RX Vega 64 отличные аппаратные данные: скорость вращения вентилятора можно поднять с 2400 об/мин, которых она достигает в автоматическом режиме, до 4677 об/мин (это неприемлемо для постоянной эксплуатации, но позволит смоделировать условия более эффективной СО открытого типа или компактной СЖО), а лимит мощности регулируется в пределах до 150% номинала. А вот программные средства пока отстают. Во время тестирования AMD предоставила нам две версии драйвера — 17.30.1051-Beta6 от 7 августа и 17.30.1051-Beta6a от 11 августа. Именно более свежий драйвер предполагалось использовать для разгона, т. к. в ранней версии невозможно управление частотами GPU.

Поначалу, установив драйвер 17.30.1051-Beta6a, мы столкнулись с обескураживающим результатом. Видеокарта теряла стабильность при простом увеличении мощности до 150%, и даже при штатных настройках мы не могли завершить некоторые тесты. Управление частотой GPU в этой версии работает, но разгон остановился на отметке 1697 МГц (4% выше пиковой частоты без разгона — 1630 МГц). Учитывая, что драйвер явно сырой, мы не можем с уверенностью утверждать, что для Radeon RX Vega 64 это предел, хотя и это не исключено, пока возможность программного вольтмода остается закрытой.

Но в итоге экспериментов мы не остались с пустыми руками. Ранняя версия драйвера позволяет беспрепятственно увеличить мощность до 150%. За счет этого, а также усиленного охлаждения частота GPU в игровых тестах никогда не падает ниже 1630 МГц. Разгон HBM2 со штатной частоты 1890 МГц до 2190 МГц также помог, как мы увидим далее, существенно увеличить быстродействие.

По замерам мощности со стандартным и увеличенным TBP видно, насколько часто Radeon RX Vega 64 в действительности вынуждена «троттлить» при штатных настройках. Хотя у нас не было доступа к частотам GPU, энергопотребление системы в Crysis 3 возросло на 124 Вт по сравнению с профилем Balanced, а, чтобы сохранить температуру GPU в пределах 85 °C, работа вентилятора СО на частоте 4677 об/мин является необходимостью.

Разгон Radeon RX Vega 64, даже без прямого увеличения частоты GPU, должен как минимум сократить отставание от GeForce GTX 1080 в тех тестах, где Vega ранее потерпела поражение. Но не будем забывать, что GTX 1080 и сам отлично разгоняется. Наш образец GeForce GTX 1080 Founders Edition позволил увеличить базовую частоту GPU на 160 МГц, а пиковая частота в таком случае достигала 2056 МГц. Прибавим к этому разгон оперативной памяти на 1 ГГц эффективной частоты и посмотрим, чем завершится второй раунд противостояния Radeon RX Vega 64 и GeForce GTX 1080.

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• AMD Radeon RX Vega 64 (1546/1890 МГц, 8 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11010 МГц, 11 Гбайт)
• NVIDIA GeForce GTX 1080 (1607/10008 МГц, 8 Гбайт)

⇡#Производительность: 3DMark

Благодаря разгону средний результат Radeon RX Vega 64 в 3DMark увеличился на 9%. Разогнанный GeForce GTX 1080 получил дополнительные 12% очков, но 3DMark загружает графические процессоры AMD более эффективно, чем игры, поэтому Vega все равно сохранила лидерство в «синтетике».

Производительность: игры (1920 × 1080, 2560 × 1440)

Производительность: игры (1920 × 1080, 2560 × 1440)

В играх при разрешениях 1080p и 1440p разгон Vega увеличил среднюю частоту смены кадров на 8 и 11% соответственно. Теперь, хотя AMD все еще испытывает трудности с некоторыми из тестов, производительность Radeon RX Vega 64 и GeForce GTX 1080 практически сравнялась, но разгон самого GTX 1080 вернул пару на исходные позиции — NVIDIA опять впереди с отрывом в 10 и 9% в режимах 1080p и 1440p соответственно.

Производительность: игры (3840 × 2160). Выводы

⇡#Производительность: игры (3840 × 2160)

Потенциал архитектуры Vega гораздо лучше раскрывается в 4К-разрешении, чем в более щадящих режимах, а разгон устранил провалы быстродействия в отдельных тестах и обеспечил Radeon RX Vega 64 5-процентое преимущество перед GeForce GTX 1080 по средней частоте смены кадров. Между разогнанными видеокартами сохранился разрыв в пользу GTX 1080, но лишь в размере 4%.

⇡#Выводы

Располагая тем ПО, которое на данный момент доступно для оверклокинга Radeon RX Vega 64, мы все еще далеки от того, чтобы в полной мере оценить потенциал нового GPU. Но можно подтвердить одно: Vega 10 — чрезвычайно энергоемкий GPU, даже в большей степени, чем можно подумать, если судить по спецификациям и тестированию на штатных настройках, которое мы провели в первой части обзора. Фактически энергопотребление и отвод тепла являются главным фактором, сдерживающим производительность видеокарты. Стандартная версия Radeon RX Vega 64 с воздушным охлаждением настолько стеснена рамками штатного TBP, что легко может освоить еще 124 Вт мощности даже без дополнительного повышения тактовой частоты GPU.

Но есть и хорошие новости: архитектура Vega действительно пригодна для работы на гораздо более высоких частотах, чем Polaris. Если снять лимит мощности, то можно забыть о базовой частоте, которая указана в спецификациях Radeon RX Vega 64 (1247 МГц), — GPU стабильно работает на частоте 1630 МГц. Этого достаточно, чтобы догнать и перегнать GeForce GTX 1080, уже без исключений в виде «неудобных» для архитектуры AMD игр. Когда обе видеокарты разогнаны, GTX 1080 восстанавливает свое преимущество, но Radeon RX Vega 64 все равно выглядит лучше, чем в тестировании на штатных частотах, за счет более предсказуемой производительности, которую дает фиксированная на максимуме частота GPU.

Где же находится истинный предел частот Vega 10, покажет будущее, когда производители видеокарт выпустят Radeon RX Vega 64 нестандартной конструкции, с более мощными системами охлаждения и откроется возможность программного вольтмода. Если спецификации Radeon RX Vega 64 Liquid Edition характеризуют потенциал большинства чипов Vega 10, а не только избранной партии отборных кристаллов, Vega еще способна на новые достижения (и, увы, антидостижения в плане энергоэффективности).