Обзор видеокарты AMD Radeon RX Vega 56: счастливая звезда

Знакомство с новым флагманом потребительских видеокарт AMD — Radeon RX Vega 64 — оставило горький привкус разочарования. Отдав должное внушительным техническим характеристикам и нововведениям архитектуры GCN пятого поколения, придется признать тот факт, что чип Vega 10 не может столь же эффективно распорядиться своей, без оговорок колоссальной, вычислительной мощностью в игровых приложениях, как представители конкурирующего семейства NVIDIA Pascal. В расчетах общего назначения Radeon RX Vega 64 не уступает GeForce GTX 1080 Ti ни по быстродействию, ни по гибкости работы с различными форматами данных, но на рынке игровых ускорителей AMD пришлось избрать более легкую мишень — GeForce GTX 1080.

Хотя в будущем положение AMD может укрепить распространение API DirectX 12, который раскрывает возможности GCN более полно, нежели DirectX 11, а также оптимизация драйверов и игровых движков под новую архитектуру, за те успехи, которых Vega 64 добилась сегодня, пришлось заплатить несоразмерно высокую цену — с точки зрения как энергопотребления платы, так и себестоимости производства столь крупного и сложного GPU. Низкое предложение и высокий спрос на Radeon RX Vega 64 опровергли оптимистичную рекомендованную стоимость ускорителя ($499). При реальных ценах в диапазоне $650–700 Vega 64 остается превосходным решением для неграфических расчетов, но в играх соотношение «цена — производительность »сложилось не в пользу AMD.

К счастью, выпустить на основе процессора Vega 10 привлекательную карту второго эшелона — задача куда проще. В данном случае от инженеров AMD не требовалось любой ценой покорить воздвигнутую соперником (больше года назад — цинично напомнят наши читатели) вершину. Поскольку NVIDIA заложила достаточно большую дистанцию между GeForce GTX 1080 и GTX 1070, нужно было лишь выбрать спецификации и цену Radeon RX Vega 56 таким образом, чтобы сделать геймерам наиболее выгодное предложение и одновременно максимизировать приток на рынок чипов Vega 10 за счет образцов с дефектными вычислительными блоками. Посмотрим, каким образом AMD решила это уравнение и сделает ли Vega 56 более убедительную заявку на лидерство в своем классе, нежели ее старшая сестра.

⇡#GPU Vega 10

GPU Vega 10, лежащий в основе моделей семейства Radeon RX Vega, олицетворяет наиболее масштабные изменения в архитектуре Graphics Core Next со времен ее первых образцов, увидевших свет в 2011–2012 годах. Тем не менее Vega 10 верна приоритетам, которые AMD расставила на заре GCN: формула вычислительных блоков новейшего GPU по-прежнему сдвинута в сторону шейдерных ALU — из расчета на преимущественно неграфическую или смешаную нагрузку. Фактически в новом GPU повторилась конфигурация Fiji (серия Radeon R9 Fury), включающая 4096 шейдерных ALU, 256 блоков наложения текстур и 64 ROP, с поправкой на иную организацию доступа к кеш-памяти и удвоенный объем кеша L2. Дополнительный транзисторный бюджет (а в Vega 10 он увеличен на 40% по сравнению с Fiji) AMD израсходовала на оптимизацию существующей логики и внедрение новых функций.

В частности, AMD расширила вычислительные возможности Vega за счет «уплотнения» операций сниженной разрядности. Так, вместо 128 операций за такт над числами FP32, которые производит отдельно взятый NCU (основной строительный блок GCN, содержащий 64 шейдерных ALU), может быть выполнено 256 операций FP16 или 512 операций FP8. Математика сниженной точности в дискретных GPU пока востребована преимущественно в задачах машинного обучения, но со временем может найти широкое применение и в графике, т. к. теперь и NVIDIA, и AMD дают такую возможность.

Блок-схема AMD Vega 10

Несмотря на сохраняющийся в чипах AMD акцент на расчетную нагрузку, создатели Vega не обошли вниманием блоки фиксированной функциональности, связанные с 3D-рендерингом. Чипы Polaris уже сделали большой шаг вперед сравнительно с их предшественниками (Tonga и Fiji) в эффективности использования пропускной способности оперативной памяти и обработке геометрии на начальных стадиях конвейера рендеринга. Vega получила совершенно новый, частично программируемый, геометрический движок и отдельный планировщик операций над геометрическими примитивами, а сравнительно небольшое для такого крупного GPU число блоков наложения текстур компенсирует тайловый рендеринг. Наконец, Vega обладает наиболее полной поддержкой DirectX 12 «в железе» среди современных GPU — в этой области AMD долгое время была догоняющим игроком.

К заслугам AMD, а до этого ATI относится инициатива во внедрении новых типов оперативной памяти и способов работы с нею. Vega стала первым GPU на потребительском рынке, использующим память HBM2, и впервые для графических процессоров AMD применила страничный доступ к адресному пространству, который позволяет использовать локальную память GPU как кеш третьего уровня и обращаться к «дальней» памяти (системной RAM) на уровне драйвера — так же, как это устроено в центральных процессорах.

Более подробно о перечисленных здесь и других особенностях Vega вы можете прочитать в нашем обзоре AMD Radeon RX Vega 64. В целом можно сказать, что у AMD получился более сбалансированный, чем в предыдущих поколениях, разносторонний и во многом передовой графический процессор. Однако многие из нововведений Vega 10 (как уже не раз бывало с чипами AMD) представляют собой инвестицию в будущее, а не приносят пользу здесь и сейчас, либо направлены на профессиональную и просьюмерскую рыночные ниши. Напротив, в играх AMD лишь обременяет стремление сделать универсальный чип для графических и расчетных задач. А возможно, сама архитектура GCN уже столкнулась с фундаментальными ограничениями, которые устранит только коренная смена парадигмы в стенах Radeon Technologies Group.

⇡#Технические характеристики, цены

Спецификации Radeon RX Vega 56 существенно урезаны по сравнению с ускорителями на базе полностью функционального GPU. Здесь активны 56 из 64 NCU, но само по себе это означает снижение вычислительной мощности шейдерных ALU и блоков наложения текстур лишь на 13%. Производительность Vega, как мы выяснили ранее, в значительной степени определяет лимит мощности карты, а он у Radeon RX Vega 56 снижен на 29% по сравнению с Vega 64 (с 295 до 210 Вт), поэтому тактовые частоты GPU, по табличным данным пострадавшие не так уж сильно, в действительности будут заметно ниже. Кроме того, на 15% понижена и тактовая частота оперативной памяти HBM2. Благо AMD сохранила в неприкосновенности back-end чипа — набор контроллеров памяти и ROP.

Младшая «Вега» оценена в $399, что соответствует стоимости GeForce GTX 1070 Founders Edition. К слову, рекомендованная цена нереференсных версий GTX 1070 ниже — $349, но в действительности продукты партнеров NVIDIA оригинального дизайна сейчас нельзя купить дешевле чем за $400, так что позиционирование RX Vega 56 вполне справедливо при условии, что AMD обеспечит равную с GTX 1070 производительность.

Увы, Vega 56 не избежала участи своей старшей сестры: дефицит увел валютные цены ускорителя за отметку $500, а в России предложения начинаются с суммы 39 тыс. руб. Для сравнения: средняя розничная цена простейших версий GTX 1070 в московских интернет-магазинах составляет около 31 тыс. руб. В такой ситуации от Radeon RX Vega 56 придется требовать не просто равенства, а уверенной победы над GeForce GTX 1070.

Конструкция

Физическим исполнением Vega 56 ничем не отличается от старшей модели в конфигурации с воздушной системой охлаждения. Именно таким будет лицо семейства Vega вплоть до появления первых карт оригинального дизайна (которое ожидается не раньше ноября).

Оба ускорителя имеют весьма развитую конструкцию по меркам референсных образцов — в отношении как отвода тепла, так и подачи питания. Система охлаждения состоит из массивного радиатора на основе испарительной камеры (что является необходимым решением для топовых видеокарт с закрытым кожухом) и центробежного вентилятора. Приняв к сведению горькие уроки Radeon R9 290X, в новом поколении AMD увеличила диаметр крыльчатки, за счет чего удалось понизить скорость вращения и уровень шума. Благодаря тому, что на плате разведены только современные компактные интерфейсы HDMI и DisplayPort, большая часть площади монтажной пластины занята решеткой — это единственный путь, которым горячий воздух покидает корпус видеокарты.

Установка и демонтаж кулера на видеокартах с памятью HBM — сами по себе деликатная процедура, а в части образцов Vega 56 кристаллы GPU и памяти к тому же имеют разную высоту, поэтому разбирать «Вегу» мы, от греха подальше, не стали. Благо это не помешает рассказать об элементах платы, заслуживающих внимания, на основе данных, собранных более решительными коллегами. Во всех продуктах семейства Vega используется одинаковая печатная плата, рассчитанная на куда более серьезную мощность (вплоть до 345 Вт в Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition), чем разрешенные Vega 56 210 Вт. Для этого задействованы два восьмиконтактных разъема питания (в сумме со слотом PCI Express обеспечивающие резерв в 375 Вт) и двенадцатифазный преобразователь напряжения. О нагрузке на VRM сигнализирует диодная дорожка поблизости от разъемов, светящаяся красным либо синим цветом в зависимости от положения миниатюрного переключателя.

Отличительная черта плат Sapphire, которая испокон века выпускает референсные образцы для ATI и AMD, — две микросхемы BIOS, переключение между которыми выполняет рычажок на торце платы.