Агрессивный разгон и андерволтинг Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT: как это сделать и нужно ли

Все мне позволительно, но не все полезно

Новый Завет, Кор. 10:23

Графические карты NVIDIA в последние годы не балуют рядового геймера возможностью разгона. Уже на платах 10-й серии алгоритмы автоматического управления тактовыми частотами GPU настроены таким образом, чтобы израсходовать большую часть резерва производительности в рамках расчетного TDP и возможностей системы охлаждения. Ускорители семейства Turing, в свою очередь, окончательно разочаровали оверклокеров, ведь даже «экстремальные» устройства, рассчитанные на разгон под жидким азотом, — такие как MSI GeForce RTX 2080 Ti LIGHTNING Z — фактически лишены функции программного вольтмода. Последней резервацией, в которой разгон по-прежнему живет, остаются видеокарты AMD. С «Радеонами» на чипах Polaris и Vega можно вволю наиграться, причем и с противоположным намерением — для того, чтобы снизить потребляемую мощность за счет андерволтинга.

Новые Radeon RX 5700 и RX 5700 XT тоже готовы к экспериментам. Высокая энергоэффективность, которую обеспечили архитектура RDNA и техпроцесс 7 нм, сама по себе открывает заманчивые перспективы, да и обвязка референсных видеокарт не так уж плоха, как может показаться на первый взгляд. У них крепкий VRM с большим запасом тока, и даже завышенное напряжение питания графического процессора можно рассматривать с позитивной точки зрения: есть пространство и для разгона, и для андерволтинга. Только кулер подкачал, но с этим пока — до прибытия первых партнерских видеокарт в середине августа — придется смириться. Во всяком случае, слабая система охлаждения не помешает выяснить заранее, на что способны чипы Navi в свете последних достижений оверклокерской мысли, ведь ради вас, дорогие читатели, мы готовы потерпеть шум турбины на повышенных оборотах.

Программные таблицы PowerPlay сулят Radeon RX 5700 XT рабочие частоты вплоть до 2,3 ГГц. Испытания с водяным охлаждением, которые провели наши зарубежные коллеги, уже подтвердили, что если и не 2,3, то 2,2 ГГц — это вполне достижимый результат. Разгон базовой версии Radeon RX 5700 и вовсе выглядит беспроигрышной инвестицией, ведь карта работает на изначально сниженных частотах GPU. Но не будем делать вид, будто эти строки написаны до того, как мы провели собственные тесты. В условно неограниченном оверклокинге чипов Navi на поверку оказалось меньше практического смысла, чем мы предполагали, — по крайней мере, это справедливо для топовой модели. Причем дело не только и не столько в качестве охлаждения и потребляемой мощности, о которой при разгоне до предела задумываются в последнюю очередь.

Но в остальном эксперименты с новыми «Радеонами» дали немало пищи для ума — и о перспективах новых GPU на техпроцессе 7 нм, и о проблемах, которые сдерживают быстродействие современных потребительских видеокарт обоих производителей. В итоге возникла другая задача: насколько можно снизить потребляемую мощность Radeon RX 5700 и RX 5700 XT за счет андерволтинга с минимальными потерями производительности (а значит, и нагрев вместе с уровнем шума)? Оказывается, намного больше, чем казалось поначалу.

⇡#Термоинтерфейс референсных видеокарт: графитовая прокладка вместо термопасты

Перед тем как мы приступим к разгону, андерволтингу и последующим замерам быстродействия Radeon RX 5700 и RX 5700 XT, давайте закроем один второстепенный вопрос. Известно, что начиная с Radeon VII в качестве теромоинтерфейса между GPU и радиатором референсных видеокарт AMD используется графитовая прокладка, а не привычная термопаста. Для того чтобы сделать фотографии печатных плат в первоначальном обзоре ускорителей, мы демонтировали систему охлаждения, и термопрокладка этого не пережила, разорвавшись на ошметки. Так почему бы не проверить, как изменились рабочие параметры кулера после замены термоинтерфейса проверенной пастой ARCTIC MX-2.

Графитовая прокладка, избранная AMD для Radeon VII и Navi, называется Hitachi TC-HM03 и обладает чрезвычайно высокой теплопроводностью по сравнению с термопастами — 40–90 Вт/(м·K). Для сравнения: теплопроводность ARCTIC MX-2 составляет всего лишь 5,6 Вт/(м·K), а у высококачественной пасты Thermal Grizzly Kryonaut — 12,5 Вт/(м·K). Среди всех разновидностей термоинтерфейса, которые применяются для отвода тепла от микрочипов, только жидкий металл имеет лучшие характеристики — как, например, 73 Вт/(м·K) у сплава Thermal Grizzly Conductonaut. Однако есть несколько причин, по которым такие материалы, как Hitachi TC-HM03, до сих пор не вытеснили термопасты из любых систем охлаждения. Во-первых, они попросту дорогие, а во-вторых, результирующая теплопроводность интерфейса обратно пропорциональна его толщине, которая у прокладки, очевидно, больше, чем у термопасты, — при условии адекватного и равномерного прижима радиатора. Но говорят, что именно изъяны референсных кулеров в последнем пункте побудили AMD отказаться от термопасты сначала в Radeon VII, а потом и в ускорителях на чипах Navi.

Как бы то ни было, графитовой прокладки в наших видеокартах уже нет, и вот к чему это привело. Термопаста совершенно не повлияла на уровень шума и стабильные частоты под нагрузкой (они сдвинулись всего лишь на 12–37 МГц в тесте Crysis 3), зато температуры GPU все-таки уменьшились — у старшей модели на 3 °С, а вот кристалл «простого» Radeon RX 5700 стал холоднее на все 13! Похоже, в тестовом образце изначально не все было в порядке со сборкой системы охлаждения. В любом случае теперь мы убедились, что Hitachi TC-HM03 вместо привычной термопасты — это не проблема, но вместе с тем и не чудодейственное средство, без которого референсные «Радеоны» не могут обойтись. Нам даже не пришлось усиливать прижим за счет шайб на винтах радиатора, чтобы компенсировать разницу в толщине между слоем термопасты и графитовой прокладкой. И уж тем более не стоит удалять ее в расчете на то, чтобы лучше разогнать графический процессор, — откровенно слабый кулер на референсных платах это точно не исправит.

⇡#Разгон Radeon RX 5700 и RX 5700 XT с программными таблицами PowerPlay

Перед описанием методики, которая разблокирует тактовые частоты, напряжение питания и резерв мощности видеокарт на чипах Navi, вынесем дежурное предупреждение. Любой разгон, особенно далеко за пределами штатных характеристик, вы проводите на свой страх и риск и несете ответственность за его последствия. Безопасность чипов Navi и других компонентов видеокарты в таких условиях никто не гарантирует.

Теперь, если вы готовы принять красную таблетку оверклокинга, можно смело скачивать и применять файлы, опубликованные немецким ресурсом igor'sLAB, — для базовой версии Radeon RX 5700 и для XT. В них содержатся ключи реестра Windows с программными таблицами PowerPlay, задающими стартовые значения интересующих нас переменных и диапазон, в котором разрешено их регулировать. Этот рецепт работает благодаря тому, что при установке драйвера видеокарты AMD в реестр записывается копия таблицы PowerPlay из ее BIOS, но при каждой следующей перезагрузке драйвер смотрит именно в реестр. Таким образом разгоняли платы на чипах Polaris и Vega. И Navi — вопреки тому, что AMD обещала прикрыть лазейку — не стал исключением.

Для взлома PowerPlay нужно импортировать в реестр один из reg-файлов, подготовленных igor'sLAB, и перезагрузить компьютер, но сперва желательно очистить реестр от всех записей, связанных с видеоадаптерами, когда-либо побывавшими в системе, при помощи программы Display Driver Uninstaller с последующей установкой драйвера начисто. В противном случае нужно убедиться, что reg-файл ссылается на нужный ключ по переменной DriverDesc, и при необходимости поправить адрес. После импорта в реестр подменная таблица PowerPlay появится внутри 16-ричной переменной PP_PhmSoftPowerPlayTable, а для того, чтобы вернуть настройки, заданные прошивкой платы, достаточно удалить ее из реестра — либо вручную, либо с помощью reg-файла.

Наиболее агрессивные таблицы для чипов Navi позволяют увеличить тактовую частоту графического процессора Radeon RX 5700 XT до 2300 МГц, напряжение питания — до 1,25 В и резерв мощности на 90 %. Заметим, что вся схема, регистрирующая потребляемую мощность на видеокартах AMD, завязана на регулятор напряжения GPU и не берет в расчет энергопотребление остальных компонентов устройства, а также КПД преобразования (в отличие от плат NVIDIA, которые измеряют ток на шунтах в линиях 12 В). В результате ползунок доступной мощности в программе WattMan относится только к графическому процессору: при штатном лимите в 180 Вт программные таблицы PowerPlay позволяют расширить его до 342.

Базовая версия Radeon RX 5700, в свою очередь, будет ограничена 2100 МГц по тактовой частоте ядра, напряжением питания 2,225 В и мощностью графического процессора 285 Вт (+ 90 %). И в том и в другом случае допускается разгон микросхем GDDR6 до 1 ГГц, что соответствует пропускной способности 16 Гбит/с на контакт шины. Жаль только, что еще нет возможности прошить Radeon RX 5700 микропрограммой от старшей модели, чтобы поставить их в равные исходные условия.

Лимиты мощности, которые стали доступны Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT благодаря программным таблицам PowerPlay, выглядят чудовищно. Сама AMD позволяет увеличить аппетиты GPU обеих моделей лишь до 180 и 270 Вт соответственно. Но как ни странно, референсные видеокарты обеспечить столь высокое энергопотребление вполне готовы — по крайней мере, в части регулятора напряжения. VRM референсных плат включает 6–7 силовых каскадов (power stages) ON Semiconductor FDMF3170 с номинальным током 70 А на каждый. Такие мощные и качественные компоненты до сих пор встречались только в составе GeForce RTX 2080 Ti и Radeon VII. Для сравнения: ускорители Founders Edition на чипах TU106 (GeForce RTX 2060, RTX 2060 SUPER и RTX 2070) довольствуются шестью силовыми каскадами по 55 А.

Регулятор напряжения GPU на плате Radeon RX 5700 XT (фото techpowerup.com)

Однако наше предупреждение по-прежнему остается в силе. MOSFET’ы регулятора напряжения — не единственные устройства на печатной плате, которые подвергнутся повышенной нагрузке. В особенности это касается самого графического процессора Navi 10, которому для разгона за пределы 2 ГГц требуется весьма высокое напряжение питания по стандартам микросхем с фотолитографией 7 нм.

Для того чтобы установить на ядре Radeon RX 5700 XT тактовую частоту в 2160 МГц, пришлось воспользоваться всем резервом напряжения, которое в имеющихся таблицах PowerPlay доходит до 1,25 В. И Radeon RX 590, и даже Radeon RX Vega 64 с водяным охлаждением (а речь идет о чипах, выпущенных по норме 12 и 14 нм) довольствуются меньшим. За базовую версию Radeon RX 5700 мы уже спокойны: разгон GPU дошел до предела в 2100 МГц, но для поддержания стабильности хватает более низкого напряжения питания, чем у XT на штатной частоте в 2010 МГц, — 1,093 В. По своим рабочим параметрам Radeon RX 5700, обработанный с помощью программных таблиц PowerPlay, — это фактически XT с одновременным разгоном, большим запасом мощности и андерволтингом.

Radeon RX 5700 XT — штатные настройки

Radeon RX 5700 XT — разгон

А вот разгон оперативной памяти GDDR6 до предела в 1000 МГц на обеих платах оказался невозможен. В случае со старшей моделью, оснащенной чипами Samsung K4Z80325BC-H14, даже пришлось пожертвовать теми достижениями, которые мы получили в основном обзоре новинок, и удовлетвориться результирующей пропускной способность 14,4 Гбит/с. Radeon RX 5700, напротив, позволил разогнать память (чипы Micron 9GA77 D9WCW) лучше, чем прежде, — до 14,8 Гбит/с. Похоже, с монтажом системы охлаждения у этой карты и впрямь были какие-то проблемы.

Ключевым фактором для решительных экспериментов над чипами Navi является усиленное охлаждение. В будущем этот вопрос решат партнеры AMD, ну а пока в нашем распоряжении есть только референсные видеокарты, придется просто запустить турбину на предельных оборотах — это единственный способ удержать температуру в самой горячей точке ядра (Junction Temperature), на которую ориентируется автоматика видеокарты, в пределах 110 °С, после которых начинается аварийный сброс тактовых частот.

Да и оперативной памяти под референсным кулером не помешает больше воздуха. В отличие от большинства ускорителей NVIDIA, Radeon RX 5700 (XT) отдает через API показания температурных датчиков GDDR6, которые можно наблюдать в GPU-Z и оверклокерских утилитах. Даже при штатных настройках память прогревается до 78–82 °C, а это уже достаточно высокая температура — по крайней мере для чипов Micron, которые рассчитаны на эксплуатацию в условиях до 95 °С (спецификации Samsung мы в открытом доступе не нашли). За регулятор напряжения беспокоиться не нужно. У силовых каскадов FDMF3170 настолько замечательный КПД, что температура под нагрузкой не превышает 68 °C на плате XT и 63 °C в «обычном» Radeon RX 5700 — даже при том, что в общей системе охлаждения GPU фактически греет собственный VRM, а не наоборот.

Radeon RX 5700 — штатные настройки

Radeon RX 5700 — разгон

⇡#Андерволтинг

В первоначальном обзоре Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT мы уже заметили, что на обеих платах графические процессоры работают с избыточным напряжением питания. Похоже, AMD опять решила разогнать чипы любой ценой перед запуском в продажу и подстраховалась завышенным вольтажом от неизбежной вариативности в качестве кремния. А ведь еще во времена Radeon RX 480 компания обещала срезать лишнее напряжение, чтобы не греть воздух попусту. У нас даже остались слайды 2016 года с этими декларациями.

К счастью, то, что не сделали инженеры AMD, покупатель видеокарты может выполнить своими силами. В первых попытках андерволтинга Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT мы стремились не упустить ни одного FPS в играх и уже тогда добились значительного сокращения потребляемой мощности. Но шум референсной системы охлаждения побуждает действовать более активно. Чтобы найти золотую середину между быстродействием и мощностью, вернув Navi на оптимальную позицию кривой энергоэффективности, нужно двигать вниз вместе с питающим напряжением пиковые частоты GPU. У Radeon RX 5700 XT мы снизили предельную частоту ядра с 2010 до 1860, а напряжение питания — c 1,193 до 0,991 В. Конечно, определенные потери быстродействия в таком случае неотвратимы, но вовсе не такие, как можно предположить по пиковым частотам, — в этом мы еще успеем удостовериться.

Штатные параметры младшей версии Radeon RX 5700 уже близки к комфортной зоне чипа Navi, но дальнейшая оптимизация все еще возможна. Для того чтобы снизить питающее напряжение GPU с 0,979 до 0,839 В, достаточно остановиться на пиковой частоте 1700 МГц вместо исходных 1750.

Radeon RX 5700 — андерволтинг

Radeon RX 5700 XT — андерволтинг

⇡#Тактовые частоты под нагрузкой, энергопотребление, температура, уровень шума

Судя по предварительным замерам в Crysis 3 и рабочим параметрам в современных играх, программные таблицы PowerPlay сделали свое дело. Со средней частоты GPU в 1864 МГц, которую Radeon RX 5700 XT удерживает в 12 тестовых играх, старший Navi скакнул до 2100 МГц, а показатель моментальной частоты доходит до 2141 МГц. Дельта тактовых частот лежит в пределах 153 и 305 МГц в зависимости от конкретного приложения и в относительном выражении составляет 8–17 %.

Но, как и следовало ожидать, вся энергоэффективность Navi при таком разгоне вылетела в трубу. Чип практически непрерывно работает под откровенно пугающим напряжением 1,245 В (такой вольтаж был нужен еще семь лет тому назад для разгона графических процессоров Tahiti, построенных по норме 28 нм), а потребляемая мощность в Crysis 3 достигла 325 вместо 222 Вт в штатном режиме. Не зря мы запустили референсную турбинку на предельных оборотах: температура GPU по краевому датчику даже упала с 80 до 77 °C, а чипов GDDR6 — с 82 до 78 °C. Но показатель горячей точки (Junction Temperature) все равно увеличился с 92 до 101 °C — рукой подать до отметки в 110 °C, после которой начинается автоматический троттлинг.

Шум системы охлаждения, работающей на скорости около 4500 об/мин, хоть и ласкает уши настоящего оверклокера, для постоянной эксплуатации совершенно неприемлем. Разогнанному до предела Radeon RX 5700 XT явно нужен кулер помощнее — желательно что-то трехслотовое с несколькими вентиляторами, а еще лучше СВО. Благо водоблоки для референсных плат уже появились в продаже.

Прим.: измерение всех параметров выполняется после прогрева GPU и стабилизации тактовых частот.

Базовая модель Radeon RX 5700 благодаря программным таблицам PowerPlay разогналась еще лучше, да и по совокупности прочих параметров выглядит более жизнеспособно. Вместо средней устойчивой частоты 1683 МГц в тестовых играх мы получили 2053, а разница тактовых частот в разгоне и штатном режиме колеблется в пределах от 325 до 353 МГц (19–21 %). Разогнанный RX 5700 тактуется выше стандартного уровня XT, но напряжение питания при этом практически такое же — 1,093 В. Рост мощности с 187 до 250 Вт — это, конечно, совсем не радостная новость, но если сравнить обе видеокарты в разгоне, то старшая модель выигрывает лишь 72 МГц по средним игровым частотам, а потребляет уже на 75 Вт больше. Вот какими жертвами дается каждый мегагерц, когда кристалл работает вблизи своего частотного предела. Для Navi 10 зона стремительно падающей прибыли начинается в районе 2 ГГц, а все, что выше 2,1 ГГц, представляет скорее академический, нежели практический интерес.

Заметим, что и у видеокарт NVIDIA разгон тоже буксует на уровне чуть выше 2 ГГц при напряжении питания, сравнимом с таковым у Radeon RX 5700, хотя чипы Turing не располагают столь же тонкой фотолитографией, как 7-нанометровый Navi. Но впрочем, рост плотности транзисторов, который обеспечил новый техпроцесс TSMC, еще не означает, что питающее напряжение (особенно за пределами типичных условий работы) всегда обязано быть ниже.

Прим.: мощность видеокарт регистрируется отдельно от CPU и прочих компонентов ПК с помощью амперметра JUNTEK VAT-1050. Чтобы одновременно измерить ток, проходящий по разъемам дополнительного питания и слоту материнской платы, видеокарта подключается через жесткий райзер PCI Express x16, в котором линии питания разорваны и выведены на отдельный кабель.

Усиленное охлаждение при максимальных оборотах турбины не является для разгона Radeon RX 5700 такой же насущной необходимостью, как в случае XT, и было нужно разве что для подстраховки, чтобы точно не столкнуться с троттлингом. В тесте Crysis 3 максимальная температура GPU по краевому датчику упала с 81 до 66 °C, Junction Temperature осталась на уровне 79–80, а чипы GDDR6 не нагреваются выше 72 °С. Но пусть для постоянной эксплуатации разогнанного Radeon RX 5700 под референсным кулером не обязательно терпеть рев турбины, вращающейся на скорости 4,5 тыс. об/мин, какие-то манипуляции с кривой, управляющей вентилятором, все-таки понадобятся (в конце концов, он потребляет на 14 % больше мощности, чем XT в штатном режиме). Из любопытства мы запустили Crysis 3 на Radeon RX 5700 с разгоном и повышенным резервом мощности без каких-либо изменений в автоматике системы охлаждения, однако ничего хорошего из этого не вышло: довольно быстро графический процессор прогрелся до 90 °C по краевому датчику и до 107 в горячей точке. Микросхемы RAM вышли за пределы расчетных параметров с температурой 98 °С, и в результате операционная система зависла без возможности восстановить процессы драйвера видеокарты — как обычно и бывает при сбое оперативной памяти GPU.

Через андерволтинг обе видеокарты прошли с приемлемыми потерями в тактовых частотах. Предельную частоту ядра в Radeon RX 5700 XT мы снизили на 200 МГц, но только в трех из двенадцати тестовых игр средние частоты пострадали больше чем на 100 МГц. Разница колеблется в пределах –142 и +11 МГц (иной раз андерволтинг вызывает автоматический разгон в пределах стандартного TDP), а средняя дельта составляет 64 МГц (3 % от штатного уровня). Только средняя пиковая частота сместилась вниз сразу на 107 МГц. Зато и потребляемую мощность видеокарты при пониженном напряжении и тактовых частотах удалось сократить с 219 до 191 Вт. Жаль, что на температуру GPU это повлияло слабо — разница в 3 °C, да и вентилятор по-прежнему работает довольно громко: на уровне базовой модели RX 5700 в штатном режиме.

Андерволтинг самого Radeon RX 5700 еще сложнее заметить по тактовым частотам под нагрузкой, чем у XT. Средняя частота GPU в играх снизилась на 35–61 МГц (3 %), а максимальная — на 43 МГц. Но главное, мощность RX 5700 под нагрузкой в Crysis 3 составляет уже не 187, а 157 Вт: даже GeForce RTX 2060 SUPER потребляет больше. К системе охлаждения теперь и вовсе нет претензий: температура GPU осталась прежней, а уровень шума меньше, чем у младших видеокарт Founders Edition.

⇡#Производительность после разгона и андерволтинга

Для оценки игрового быстродействия мы ограничились тестами при разрешении 1440p: в этом режиме Radeon RX 5700 и RX 5700 XT уже заведомо не упираются в производительность центрального процессора, а в 4К при максимальных настройках качества графики видеокарты такого уровня порой дают настолько низкий фреймрейт, что невозможно провести сравнение результатов с необходимой точностью. И как вы уже могли догадаться по намекам, разбросанным в теоретической части обзора, оверклокинг чипов Navi принес совсем не те результаты, на которые можно рассчитывать, глядя на голые тактовые частоты.

Radeon RX 5700 XT, несмотря на средний прирост тактовой частоты GPU в 13 % (и мощности на 106 Вт), получил лишь 5 % дополнительных FPS. А если проанализировать параметры в отдельных играх, то в среднем лишь 44 % от теоретической производительности, которую дал разгон, нашли выражение в тестовых результатах. Хуже того, минимальный фреймрейт, измеренный по 1-му процентилю распределения времени кадра, в ряде игр даже уменьшился. С разгоном Navi что-то явно пошло не так, но в чем в чем, а в тактовых частотах мы уверены — по энергопотреблению это видно. Основная причина, которая способна объяснить обескураживающие результаты, — это дефицит пропускной способности оперативной памяти (ПСП), ведь у младшей модели производительность теснее коррелирует с тактовыми частотами.

Radeon RX 5700 достиг в разгоне 13-процентного увеличения фреймрейта при среднем росте тактовых частот на 21 % — уже 63 % дополнительной вычислительной мощности добрались до бенчмарков. Нужно заметить, что оперативная память Micron на плате RX 5700 разогналась лучше чипов Samsung у Radeon RX 5700 XT (14,8 против 14,4 Гбит/с), но скверное масштабирование FPS в разгоне топовой модели Navi едва ли можно списать на разницу в 3 % ПСП. Вот у Radeon VII, к примеру, быстродействие растет практически в пропорции 1:1 с тактовыми частотами GPU, ведь пропускная способность четырех стеков HBM2 намного выше по сравнению с 256-биной шиной GDDR6, и разгоняются они прилично.

Однако не стоит глумиться над Radeon RX 5700 XT и разработчиками AMD из-за того, что видеокарте не хватает ПСП. Если взять данные ускорителей NVIDIA семейства GeForce RTX 20 и сравнить теоретическую вычислительную мощность с игровыми FPS, легко заметить, что чем крупнее GPU, тем больше гигафлопсов идет на ветер. Ограниченная скорость оперативной памяти могла сыграть в этом значительную роль, ведь у всех моделей на основе TU106 и TU104, за исключением GeForce RTX 2060, конфигурация RAM одна и та же, а крупнейший скачок в соотношении теоретического быстродействия и результатов в играх происходит как раз таки между RTX 2060 и RTX 2060 SUPER: у базовой модели 192-битная шина памяти, а у SUPER — 256-битная. И не зря NVIDIA уже пустила в дело чипы GDDR6 с пропускной способностью 16 Гбит/с на платах GeForce RTX 2080 SUPER.

Radeon RX 5700 XT наверняка всего лишь обнажил проблему, с которой столкнулись оба производителя графических процессоров, ведь ни один чип NVIDIA нельзя настолько сильно разогнать без аппаратных модификаций (если не считать «элитные» платы, для которых выдают прошивки и ПО только по специальному запросу). Впрочем, доля вины за слезы оверклокеров, скорее всего, лежит и на софтверной команде Radeon Technologies Group. Проблемы с равномерным темпом рендеринга кадров у Navi есть даже при штатных тактовых частотах. К тому же RDNA — это совершенно новая графическая архитектура, и отточить драйвер до премьеры 5000-й серии AMD, как водится у этой компании, не успела.

Но если производительность Navi в играх так плохо масштабируется вместе с ростом тактовых частот, справедливо и обратное: можно понизить частоты, но сохранить быстродействие на прежнем уровне. В результате андерволтинга с урезанными пиковыми частотами обе модификации Radeon RX 5700 утратили в среднем 1–2 % FPS и даже в худшем случае всего лишь 5 %. Такие скромные потери с лихвой окупают экономию 28–30 Вт потребляемой мощности и сниженный уровень шума.

Radeon RX 5700

Radeon RX 5700 XT

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

В большинстве тестовых игр показатели средней и минимальной кадровых частот выводятся из массива времени рендеринга индивидуальных кадров, который записывает встроенный бенчмарк (или утилита OCAT, если его нет).

Средняя частота смены кадров на диаграммах является величиной, обратной среднему времени кадра. Для оценки минимальной кадровой частоты вычисляется количество кадров, сформированных в каждую секунду теста. Из этого массива чисел выбирается значение, соответствующее 1-му процентилю распределения.

Исключением из этой методики являются игры DiRT Rally 2.0 и Far Cry 5. Встроенный бенчмарк DiRT Rally 2.0 не записывает время рендеринга отдельных кадров — файл с результатами содержит среднюю частоту смены кадров и минимальную, рассчитанную по максимальному времени кадра. Встроенный бенчмарк Far Cry 5 записывает количество кадров в отдельную секунду теста, поэтому среднее FPS рассчитывается исходя из этих чисел, а не по среднему времени рендеринга кадра.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• AMD Radeon RX 5700 XT (2010/14000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 5700 (1750/14000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2070 SUPER Founders Edition (1605/14000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce RTX 2060 SUPER Founders Edition (1470/14000 МГц, 8 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1080 Ti (1480/11000 МГц, 11 Гбайт).

⇡#Radeon RX 5700 (XT) против GeForce RTX 2060 и RTX 2070 SUPER в разгоне

Скромный рост средней частоты смены кадров (5%), который удалось выдавить из Radeon RX 5700 XT ценой громадной потребляемой мощности, не способен изменить позицию видеокарты AMD среди соперничающих продуктов. Хуже того, GeForce RTX 2060 SUPER — ближайшая по игровому быстродействию «зеленая» видеокарта — сравнительно неплохо разгоняется по меркам ускорителей NVIDIA. Когда оба устройства работают в штатном режиме, Radeon RX 5700 XT выигрывает у RTX 2060 SUPER 4 % усредненных FPS, но в разгоне они практически равны. Достигнуть уровня GeForce RTX 2070 SUPER и GeForce GTX 1080 Ti видеокарта AMD не может даже при повышенных частотах, не говоря уже о том, когда сам RTX 2070 SUPER тоже разогнали.

Однако нужно сделать неизбежную поправку насчет оптимизации конкретных игр под GPU того или иного производителя. Если не брать в расчет Final Fantasy XV, в которой ускорители NVIDIA работают в полтора раза быстрее сопоставимых по общему быстродействию моделей AMD (похоже, этому бенчмарку уже пора на выход из нашей тестовой методики), то разогнанный Radeon RX 5700 XT с натяжкой, но почти догнал и GeForce RTX 2070 SUPER, и GeForce GTX 1080 Ti. Опять-таки GeForce RTX 2070 SUPER тоже не обделен возможностью оверклокинга и все равно лидирует в этом тесте с отрывом в 10 % от Radeon RX 5700 XT.

Разгон базовой модели Radeon RX 5700, напротив, в немалой степени усиливает ее конкурентные достоинства — хотя бы потому, что повышенные тактовые частоты нивелируют различия между RX 5700 и XT. Младший Navi уступает GeForce RTX 2060 SUPER 7 % средних FPS, но, когда оба устройства разогнаны, дистанция сокращается до 4 %. Без учета результатов в тесте Final Fantasy XV они и вовсе практически равны. Если продолжить сравнение разогнанного Radeon RX 5700 и ускорителей NVIDIA, то даже с поправкой на Final Fantasy XV GeForce RTX 2070 SUPER по-прежнему недосягаем для RX 5700 и демонстрирует преимущество в 7 или 14 % — в зависимости от того, разгоняли его или нет.

⇡#Результаты всех игровых тестов

⇡#Выводы

Программные таблицы PowerPlay и вправду обеспечили чипам Navi совсем нешуточный разгон. Подъем устойчивых тактовых частот иной раз на 300–350 МГц — таких достижений от графического процессора, да еще с воздушным охлаждением, мы в практике 3DNews пока не видели ни разу. Спасибо техпроцессу 7 нм и мощному регулятору напряжения, на который, как обычно, не поскупилась AMD. Вот только с сугубо практической точки зрения эти результаты пока не представляют собой чего-то большего, чем познавательный курьез и демонстрация частотного потенциала передовой фотолитографии TSMC. Вот почему мы так считаем, что может измениться в будущем, и что изменится уже довольно скоро.

Предсказуемым побочным эффектом агрессивного разгона стал огромный рост потребляемой мощности. Чипы AMD по-прежнему нуждаются в высоком напряжении питания, чтобы достигнуть максимальных тактовых частот, и все успехи, которых добились проектировщики Navi в борьбе за энергоэффективность, в результате сводятся на нет. Впрочем, пускай система охлаждения референсных образцов Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT к разгону совершенно не готова, партнерским видеокартам с мощными открытыми кулерами нагрузка 250–325 Вт будет не в новинку, а купить подходящий для Navi 10 водоблок можно уже сейчас.

Совсем не это ставит попытки оверклокинга Radeon RX 5700 и Radeon RX 5700 XT под большой знак вопроса. Дело в том, что пока графический процессор набирает тактовые частоты и шагает за пределы 2 ГГц, его реальное быстродействие с определенного момента упирается в невидимый предел. Им, вероятнее всего, стала пропускная способность шины памяти. Кажется, что GDDR6 с рейтингом 14 Гбит/с — это серьезно, но Navi явно требуется больше, а разгонять оперативную память так же хорошо, как платы NVIDIA, чтобы ослабить фактор ПСП, референсные «Радеоны» не позволяют. В этом мы тоже рассчитываем на партнерские устройства, а лучше всего, если они сразу примут на вооружение новые чипы с пропускной способностью 16 Гбит/с. Кроме того, у софтверной команды AMD еще осталось много работы над драйверами для новой архитектуры RDNA. Ну а пока все, что можно выжать из Radeon RX 5700 XT ценой громадной потребляемой мощности, — это жалкий прирост среднего быстродействия на 5 %, которого по-прежнему недостаточно, чтобы уравнять шансы с GeForce RTX 2070 SUPER, ведь последний разгоняется более эффективно.

Однако как ни горько было видеть, что сотни мегагерц в оверлокинге чипов Navi пропадают впустую из-за нехватки ПСП (и наверняка сырых драйверов), у плохого масштабирования производительности есть позитивная сторона. Младшая версия Navi 10 страдает от тех же проблем, но не настолько сильно, и в результате обмен частот на игровые FPS идет по более выгодному курсу. Radeon RX 5700 можно легко превратить в аналог старшей модели, сэкономив $50, а сам XT можно превратить только в кипятильник. На повышенных тактовых частотах видеокарта AMD соперничает с GeForce RTX 2060 SUPER, причем даже в том случае, если последний тоже разогнали. А самое главное, в отличие от XT, и потребляемая мощность, и напряжение питания GPU разогнанного Radeon RX 5700 не выходят за безопасные границы. Нужна только адекватная система охлаждения, чтобы рассеять 250 Вт тепла. Похоже, AMD опять сумела выпустить потенциальный народный хит средне-высокого ценового диапазона, а его партнерские модификации мы ждем с особенным интересом.

И наконец, энергетический бюджет Radeon RX 5700 и RX 5700 XT можно урезать путем снижения тактовых частот и напряжения ценой пренебрежимо малой утраты FPS. В результате андерволтинга карты AMD потребляют меньше, чем их основные конкуренты — GeForce RTX 2060 SUPER и RTX 2070 SUPER. Даже референсная система охлаждения RX 5700 XT после такого тюнинга работает намного тише, а к младшей модели вообще снимаются любые претензии по части шума.

Экспериментами над Radeon RX 5700 и RX 5700 XT мы завершаем тестовый марафон этого месяца, когда NVIDIA и AMD выпустили сразу пять новых ускорителей. По сравнению с тем, что было еще год назад, когда на рынке соревновались GeForce GTX 1070/1080 и Radeon RX Vega, продукты обеих компаний сильно изменились, но некоторые общие правила остались в силе. Видеокарты NVIDIA по большей части представляют собой неизменную величину. Искать в них клад нераскрытого быстродействия бессмысленно, и к серии GeForce RTX 20 это относится вдвойне. И напротив, AMD в характеристиках своих устройств оставила большое пространство для маневра. Посмотрим, как распорядятся им производители видеокарт оригинального дизайна, первые из которых мы получим в свое распоряжение уже в следующем месяце.