Обзор видеокарты AMD Radeon VII: сила — в нанометрах

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Мы регистрируем мощность видеокарт отдельно от CPU и прочих компонентов ПК с помощью амперметра MingHe VAC-1050A. Чтобы одновременно измерить ток, проходящий по разъемам дополнительного питания и слоту материнской платы, используется райзер PCI Express x16, в котором линии питания разорваны и выведены на отдельный кабель.

В качестве тестовой нагрузки используется FurMark с наиболее агрессивными настройками (разрешение 3840 × 2160, MSAA 8x) и Crysis 3 (максимальное качество графики, разрешение 3840 × 2160, MSAA 4x). Замеры мощности выполняются после прогрева видеокарты, когда температура GPU и тактовые частоты стабилизируются. Также во время теста мы регистрируем ряд других переменных с помощью ПО MSI Afterburner: тактовую частоту, напряжение питания и температуру графического процессора, скорость вращения вентиляторов системы охлаждения.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• • AMD Radeon VII (1800/2000 МГц, 16 Гбайт);
  • AMD Radeon RX Vega 64 (1546/1890 МГц, 8 Гбайт);
  • NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11000 МГц, 11 Гбайт);
  • ASUS ROG Strix GeForce RTX 2070 OC (1410/14000 МГц, 8 Гбайт) ;
  • NVIDIA GeForce GTX 2080 Founders Edition (1515/14000 МГц, 8 Гбайт).

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон

Возможности для разгона Radeon VII и анализа его рабочих показателей на данный момент весьма ограничены. Утилита AMD WattMan позволяет регистрировать только только частоту GPU, оперативной памяти, температуру графического процессора и скорость вращения вентиляторов. А оверклокерское ПО — такое как MSI Afterburner или GPU-Z — пока вообще нет имеет доступа к этой видеокарте. Но даже в таких условиях поэкспериментировать с Radeon VII все же можно, и довольно-таки плодотворно.

Кривая, связывающая напряжение питания графического ядра и его тактовую частоту, заканчивается на значениях 1802 МГц и 1,08 В (в то время как максимальное напряжение, которое можно выставить вручную, составляет 1,218 В) — Radeon VII работает довольно близко к этим параметрам. Так, под нагрузкой в стресс-тесте 3DMark Time Spy после того, как температура GPU стабилизируется, частота GPU колеблется вокруг отметки 1765 и достигает 1788 МГц. Что касается энергопотребления, то в этой области у Radeon VII дела совсем не так плохи, как мы боялись. Мощность видеокарты оказалась на 29 Вт меньше сравнительно с Radeon RX Vega 64, хотя энергоэффективность новейших чипов NVIDIA продуктам AMD все еще не светит, несмотря на преимущество по «нанометрам».

Штатные настройки

Разгон

Андерволтинг

В алгоритмах PowerTune у нового флагмана AMD есть одна особенность, которая в корне меняет поведение системы охлаждения и реакцию GPU на перегрев: наряду с температурой GPU по краевому датчику, которую API прошлых видеокарт AMD отдает программам мониторинга, WattMan сообщает еще одно значение — Junction Temperature. Этот параметр формируется за счет 64 датчиков, разбросанных по площади графического процессора, и отражает температуру в самой горячей зоне. Замеры температуры в разных участках кристалла — не новшество Vega 20. GPU предыдущего поколения тоже имеют эту функцию, но прежде она была нужна только для аварийного отключения чипа в случае катастрофического перегрева. Теперь именно Junction Temperature сигнализирует GPU о том, что пора снизить тактовую частоту или ускорить вращение вентиляторов. Система охлаждения стремится удержать Junction Temperature в пределах 100 °C, разгоняя вентиляторы вплоть до 2725 об/мин, а при нагреве до 110 °С уже происходит «троттлинг» — падают тактовые частоты GPU. На графиках хорошо видно, что между Junction Temperature и показаниями краевого датчика всегда есть большая разница: при штатных настройках Radeon VII краевой датчик сообщает о 74 °С, Junction Temperature в то же время достигает 106 °C.

Как рассказали создатели Radeon VII, распределенное измерение, которое лежит в основе понятия Junction Temperature, нужно совсем не для того, чтобы ограничить оверклокинг (как с помощью автоматики, так и вручную), а наоборот, чтобы использовать малейшие возможности для подъема тактовых частот в периоды кратковременного охлаждения чипа. С другой стороны это можно интерпретировать таким образом, что GPU всегда стремится приблизиться к такому значению температуры, при котором утечки тока начинают угрожают стабильной работе. В какой-то степени это похоже на правду, ведь в разгоне силами пользователя карта и вправду оказалась очень чувствительной к охлаждению.

Наш образец Radeon VII позволяет нарастить предельную частоту GPU со штатных 1802 до 2002 МГц, а эффективную частоту оперативной памяти — с 2 до 2,3 ГГц. Для этого пришлось поднять напряжение питания до 1,13 В и расширить запас мощности на 20 %, но главное — стабильная работа возможна только при максимальной скорости вентиляторов охлаждения (3850 об/мин)! «Внешняя» температура GPU в таком случае даже ниже, чем в штатном режиме (67 против 74 °C), но Junction Temperature точно такая же — очевидно, что все зависит именно от нее.

К счастью, при более консервативном разгоне Radeon VII о нагреве думать не обязательно. Не превышая штатного напряжения питания 1,08 В, нам удалось поднять предельную частоту GPU до 1952 МГц, а под нагрузкой она стабилизировалась на уровне 1914 МГц. Именно при таких настройках Radeon VII прошел повторные тесты быстродействия. За исключением 3DMark — в этом тестовом пакете при попытке малейшего оверклокинга происходит не рост, а наоборот, падение тактовых частот в зону около 1600 МГц и потеря итоговых очков (а вот к стресс-тесту Time Spy, в котором мы произвели замеры мощности, это парадоксальным образом не относится). Что и говорить, в разгоне Radeon VII на данный момент ведет себя крайне подозрительно. Наверняка виноват «сырой драйвер», и к этой теме нам еще предстоит вернуться, как только AMD отладит свое программное обеспечение.

Как и видеокартам на чипах Vega первого поколения, Radeon VII идет на пользу андерволтинг графического процессора. Напряжение на GPU в верхней точке кривой авторазгона можно безбоязненно снизить на 100 мВ — от этого совершенно не страдают тактовые частоты, зато по мощности Radeon VII уже сопоставим с GeForce RTX 2080. Скорость вращения вентиляторов СО благодаря андерволтингу падает до 1700–1800 об/мин, и это хорошо заметно по уровню шума.

⇡#3DMark

Результаты Radeon VII, которые мы получили в синтетических тестах пакета 3DMark, соответствуют тем данным, которые просочились в интернет еще до публикации обзора: ускоритель AMD превосходит GeForce RTX 2080 по очкам теста Fire Strike под API Direct3D 11, но в бенчмарке Time Spy под Direct3D 12 с большим отрывом лидирует видеокарта NVIDIA. В среднем преимущество RTX 2080 перед Radeon VII в «синтетике» составляет 5 %. Более того, все три ускорителя NVIDIA — GeForce RTX 2070, RTX 2080 и GTX 1080 Ti — опережают Radeon VII в Time Spy, однако по усредненной оценке новый флагман AMD не уступает GTX 1080 Ti и на 9 % превосходит RTX 2070.

⇡#Игровые тесты (1920 × 1080)

Начиная с этого обзора мы проводим тестирование видеокарт на обновленной платформе с процессором Intel Core i9-9900K, и это помогает более ясно увидеть разницу между различными устройствами в режиме 1080p. Однако графический процессор Vega второго поколения при таком разрешении все равно не может работать в полную силу — уже в силу его собственных архитектурных качеств.

По средней частоте смены кадров в одиннадцати играх Radeon VII на 20 % превосходит Radeon RX Vega 64, что соответствует нижней границе того диапазона, в котором AMD оценила быстродействие новинки. Сравнение с другими участниками теста тоже не демонстрирует Radeon VII в выгодном свете. Его главные соперники — GeForce GTX 1080 Ti и GeForce RTX 2080 — здесь лидируют с преимуществом в 6 и 11 % соответственно. Даже GeForce RTX 2070 отстал от флагманского ускорителя AMD всего лишь на 2 %.

Как и в предыдущих обзорах, когда мы сравнивали устройства AMD и NVIDIA, обладающие сопоставимым потенциалом быстродействия, часть игр склоняется в «зеленую», а другая — в «красную» сторону. Только «зеленых» бенчмарков в этом случае явно больше.