在我們以往的評測中,基于“北方群島”Barts核心的兩片鐳風(fēng)HD6850 CrossFireX曾輕易將對手的單芯旗艦索泰GTX580AMP!挑落馬下。而如今AMD又發(fā)布了基于“南方群島”Tahiti核心的最新一代Radeon HD 7900系列顯示卡,在這場同門的斗爭中,究竟誰能更勝一籌,下面CHIP就通過詳細(xì)的對比測試來為大家解答。
由于受到PCB尺寸和顯示卡散熱性能的約束,加之大面積核心良品率不佳等問題,主流顯示卡制造商為了追求更高的圖形性能,紛紛推出了各自的多顯示卡互聯(lián)技術(shù),隨著技術(shù)的成熟,它已經(jīng)開始出現(xiàn)在許多中低端的顯示卡當(dāng)中。隨著顯示卡廠商與游戲廠商合作的不斷深化以及對驅(qū)動(dòng)程序的不斷完善,目前多顯示卡平臺的運(yùn)行效能已經(jīng)非常優(yōu)秀。使用兩個(gè)中檔顯示卡進(jìn)行多顯示卡互聯(lián),其性能已經(jīng)接近甚至超越了單個(gè)高端顯示卡,并且價(jià)格還能更加便宜,這讓許多消費(fèi)者對多卡互聯(lián)技術(shù)躍躍欲試。
CrossFireX是AMD的一種多卡互聯(lián)技術(shù),該技術(shù)采用了開放授權(quán)策略,無論是AMD平臺還是英特爾平臺的主板,均可以在不支付授權(quán)費(fèi)的前提下使用CrossFireX,因此目前的主板只要提供雙PCI-E X16插槽,大多都支持CrossFireX,所以這個(gè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來較為簡易。
在CrossFireX顯示卡的選擇上,我們選擇了AMD千元級別的明星產(chǎn)品鐳風(fēng)HD6850 Xstorm,單個(gè)顯示卡的價(jià)格為1099元,兩個(gè)相同型號的顯示卡總價(jià)格為2198元。單顯示卡方面,我們選擇了AMD的新一代次頂級顯示卡Radeon HD 7950,它采用了與Radeon HD 7970相同的28nm GCN架構(gòu)圖形芯片,僅僅是在芯片內(nèi)部屏蔽了1/8的流處理器和降低了一點(diǎn)核心頻率,其他硬件規(guī)格與頂級的Radeon HD 7970基本一致。具體產(chǎn)品我們選擇了華碩的HD7950-DC2T-3GD5,由于其擁有900MHz的核心頻率,所以大幅超越公版顯示卡800MHz的頻率水準(zhǔn),具有比肩旗艦級顯示卡Radeon HD 7970的實(shí)力,當(dāng)然它的價(jià)格也較為昂貴,為3999元。
工藝架構(gòu)對比
鐳風(fēng)HD6850 Xstorm采用代號為“北方群島”的Barts核心是AMD小核心策略的產(chǎn)物,它集成了17億個(gè)晶體管,核心面積僅為255mmsup2;,可謂十分嬌小。在規(guī)格方面,它擁有12個(gè)SIMD引擎,每個(gè)引擎包含80個(gè)流處理器,共960個(gè),并擁有48個(gè)紋理單元和32個(gè)光柵單元。
由于各方面的因素,特別是臺積電工藝的影響,“北方群島”家族并沒有在核心架構(gòu)方面進(jìn)行大規(guī)模的重新設(shè)計(jì),仍舊沿用自R600時(shí)期就采用的4D+1D式SIMD流處理器結(jié)構(gòu),但是從整體設(shè)計(jì)上來看,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm使用的Barts核心可以說是繼承了上一代Cypress核心架構(gòu)的絕大部分優(yōu)點(diǎn),并去掉了一些不常用的功能,從而有效減小了晶體管數(shù)量和核心面積。在架構(gòu)方面,Barts核心保持了上一代的雙核心設(shè)計(jì),圖形裝配引擎也只有一個(gè),內(nèi)部的功能模塊并沒有太多變化,但是Ultra-Treaded Dispatch Processor(超線程分配處理器)卻升級為兩個(gè),相對應(yīng)的超線程分配處理器的指令緩存也變成了兩份。SIMD架構(gòu)的優(yōu)勢就是可以用較少的晶體管制造出龐大的流處理器規(guī)模,并擁有恐怖的理論運(yùn)算能力,但缺點(diǎn)也較為明顯,流處理器執(zhí)行效率比MIMD架構(gòu)低,而且其效率高低完全依賴于分配單元的派發(fā)效率。
相對于鐳風(fēng)HD6850 Xstorm采用40nm工藝的Barts核心,華碩HD7950-DC2T-3GD5(以下簡稱華碩HD7950)采用代號為“南方群島”的Tahiti核心可謂洗心革面,首先其核心采用了TSMC的28nm工藝,這是TSMC首次采用HKMG(高K金屬柵)和Gate-Last技術(shù)。與40nm工藝相比,28nm工藝的芯片密度達(dá)到了前者的2倍,SRAM的面積可以減少50%。新材料、新技術(shù)的應(yīng)用使得采用28nm工藝芯片的速度比40nm工藝提高了45%,漏電電流相比前代更是減少40%,大大降低了功耗。得益于28nm工藝,華碩HD7950核心的晶體管規(guī)模達(dá)到了43.1億,同時(shí)核心面積僅為365mmsup2;,TDP僅為200W。而上一代40nm工藝的Radeon HD 6970的核心面積為389mmsup2;,只包含了26.4億個(gè)晶體管,TDP為250W。也就是說Radeon HD 7970在晶體管數(shù)量增加了60%的情況下,卻將核心面積縮小了6%,同時(shí)還將功耗降低了50W。
除了制造工藝外,在架構(gòu)方面Tahit核心也終于放棄了原有的VLIW架構(gòu),推出了全新GCN(Graphics Core Next)架構(gòu)。AMD對GCN架構(gòu)的定義為“Non-VLIW ISA With Scalar+Vector Unint”即使用標(biāo)量和矢量單元的非VLIW體系,它與之前的VLIW架構(gòu)形似而神不同,顯示卡的組成單元不再是SIMD陣列,而是被稱為CU(Compute Unit)的計(jì)算單元。在完整的Tahiti架構(gòu)圖中,每個(gè)“GCN”代表的就是一個(gè)CU單元,每個(gè)CU單元中又包含64個(gè)ALU單元,這2048個(gè)ALU就是Tahiti核心的所有運(yùn)算單元,華碩HD7950的核心屏蔽了4組CU單元,于是核心運(yùn)算單元為1792個(gè)。
從華碩HD7950采用的GCN陣列微觀結(jié)構(gòu)我們可以發(fā)現(xiàn),每個(gè)GCN陣列里有4組SIMD單元,每組SIMD單元里面包括16個(gè)流處理器,或者說是標(biāo)量運(yùn)算器。GCN架構(gòu)已經(jīng)完全拋棄了此前4D+1D流處理器VLIW超長指令架構(gòu)的限制,不存在原有架構(gòu)指令打包-派發(fā)-解包的問題,所有流處理器以16個(gè)為1組的SIMD陣列完成指令調(diào)度。簡單來說,以往是在指令集的級別上并行,而現(xiàn)在是線程級并行。與VLIW 4架構(gòu)相比,non-VLIW架構(gòu)最大的變化是指令執(zhí)行方式,VLIW 4雖然每周期執(zhí)行4次操作,但實(shí)際上還是執(zhí)行1條指令,而且它非常依賴指令的組合,需要極強(qiáng)的調(diào)度和管理,而non-VLIW架構(gòu)雖然每次只能執(zhí)行1個(gè)ALU操作,但是4組SIMD依然能保證同時(shí)執(zhí)行4條線程,利用率接近100%,相對于鐳風(fēng)HD6850 Xstorm的VLIW架構(gòu),華碩HD7950所使用的GCN架構(gòu)是一個(gè)脫胎換骨的設(shè)計(jì)。
應(yīng)用技術(shù)比拼
鐳風(fēng)HD6850 Xstorm支持AMD的Eyefinity多顯示器技術(shù),它允許單個(gè)GPU同時(shí)支持多達(dá)3個(gè)甚至6個(gè)獨(dú)立的顯示輸出,并允許采用不同的橫向和縱向組合予以靈活配置,將多個(gè)顯示器合成一個(gè)大的集成顯示畫面,并允許將窗口化和全屏3D應(yīng)用、圖像和視頻作為一個(gè)桌面工作區(qū)分布在多個(gè)顯示器上,大大提高了工作效率和游戲的樂趣。
AMD從HD5000系列顯示卡開始才支持3D立體顯示技術(shù),鐳風(fēng)HD6850 Xstorm支持高帶寬的HDMI 1.4a標(biāo)準(zhǔn),可以在具備這些數(shù)字接口的平板電視和投影機(jī)上實(shí)現(xiàn)3D輸出。同GPU物理加速一樣,AMD仍然倡導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)開放,因此AMD積極與第三方3D顯示驅(qū)動(dòng)供應(yīng)商合作,能夠支持iZ3D和DDD這兩種3D轉(zhuǎn)換方案,兼容多種3D視頻播放軟件,并支持多種3D顯示設(shè)備以及3D眼鏡。在硬件方面,只要支持120Hz的刷新率就可以在PC上實(shí)現(xiàn)3D顯示技術(shù),這一點(diǎn)老一代的鐳風(fēng)HD6850 Xstorm顯示卡做到了,作為新一代的HD7000系列,華碩HD7950自然更是不在話下,如今無論顯示效果、兼容性還是軟件支持度等方面,華碩HD7950均已經(jīng)更加成熟了。
作為新一代的HD7900系列顯示卡,華碩HD7950則擁有更先進(jìn)的Eyefinity 2.0技術(shù),在催化劑11.10中就可以支持新的多屏布局設(shè)置、彈性的邊框補(bǔ)償和16K×16K的超高清分辨率。之后陸續(xù)推出的催化劑驅(qū)動(dòng)還讓其陸續(xù)支持了Eyefinity+HD3D多屏立體技術(shù)、自定義分辨率、預(yù)設(shè)管理改進(jìn)、桌面和任務(wù)欄重新定位等功能,相對于之前的Eyefinity技術(shù)更加完善。
在擴(kuò)展功能方面,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm采用了雙BIOS的設(shè)計(jì),在IO擋板附近設(shè)計(jì)了一鍵Turbo按鈕,用戶只需輕點(diǎn)按鈕即可在高頻BIOS和正常頻率的BIOS之間切換,讓性能瞬間提升,十分方便實(shí)用。此外,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm顯示卡背部內(nèi)置了一個(gè)OCP Unlocker開關(guān)按鍵,通過調(diào)節(jié)IC工作頻率進(jìn)行電壓硬件調(diào)節(jié),當(dāng)OCP Unlocker開關(guān)開啟后可以提升供電電路最大輸出電流,這是專為極限超頻玩家所準(zhǔn)備的。不過需要注意的是,普通玩家切勿輕易開啟這些開關(guān),因?yàn)樵跊]有充足的散熱或其他準(zhǔn)備的前提下開啟它們可能會導(dǎo)致顯示卡燒毀。華碩HD7950則軟硬結(jié)合,在散熱器方面提供了雙100mm直徑的大型散熱風(fēng)扇并搭配5條熱管直觸的DirectCU II散熱器,可以提供優(yōu)秀的散熱效果,由于采用了超大體積的散熱器,所以華碩HD7950的IO擋板設(shè)計(jì)占用了3個(gè)PCI位。此外顯示卡在PCB的頂部和尾部設(shè)計(jì)有防止PCB變形的加強(qiáng)金屬支撐條。軟件方面華碩HD7950提供了GPU Tweak這一華碩官方顯示卡輔助軟件,它支持頻率、電壓高級設(shè)定與動(dòng)態(tài)檢測,并內(nèi)置GPU-Z等功能,入門和高級玩家都可以找到相應(yīng)的操作方式。
性能功耗對比
對于游戲玩家來說,顯示卡的游戲性能才是重中之重,為了充分發(fā)揮顯示卡的性能,我們采用了桌面頂級的Core i7-3960X處理器搭配X79芯片組主板作為測試平臺,盡可能地減少平臺性能瓶頸帶來的誤差。在測試顯示卡DirectX 10圖形性能的3DMark Vantage測試軟件中,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX以較小的差距輸給華碩HD7950,而在DirectX 11的相關(guān)測試中,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX的比分反超,扳回一局。在實(shí)際游戲測試中,除了游戲《鷹擊長空》外,在其余的游戲測試中,華碩HD7950均以不同的幅度領(lǐng)先于鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX平臺,在一些DirectX 11游戲如《孤島危機(jī):彈頭》和《塵埃3》中的領(lǐng)先幅度接近30%。
在待機(jī)功耗方面,華碩HD7950的Tahiti核心引入了ZeroCore技術(shù),在常規(guī)的待機(jī)功耗方面,華碩HD7950所在的平臺表現(xiàn)非常驚艷,比鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX平臺的100W低了將近20W,而在經(jīng)過長時(shí)間的待機(jī),Windows電源管理自動(dòng)關(guān)閉了顯示器輸出(但系統(tǒng)未休眠)后,華碩HD7950平臺的待機(jī)功耗又下降了7W,這也證明了ZeroCore技術(shù)的作用。在顯示卡高負(fù)載功耗測試中,我們選擇了用游戲《孤島危機(jī):彈頭》來測試整個(gè)平臺的功耗,兩個(gè)平臺的表現(xiàn)較為接近,均穩(wěn)定在280W左右,不過此時(shí)鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX的主卡風(fēng)扇轉(zhuǎn)速接近3000r/min,噪音已經(jīng)比較明顯,而華碩Radeon HD7950得益于雙100mm的風(fēng)扇和5熱管的大面積散熱器,轉(zhuǎn)速僅為1800r/min,相對較為安靜。
總結(jié)
從測試結(jié)果來看,鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX平臺讓我們顛覆了之前雙顯示卡平臺效率低、對游戲兼容性不佳和功耗大的觀念,隨著科技的不斷發(fā)展,CrossFireX技術(shù)也逐漸成熟,在許多游戲中,CrossFireX技術(shù)都表現(xiàn)出了驚人的效率,而在搭建成本上相比高端單芯顯示卡也較為廉價(jià)。但是不可否認(rèn)的是,憑借28nm的新工藝和全新的GCN架構(gòu),華碩新一代的HD7950顯示卡無論在技術(shù)、性能、功耗還是溫度方面都全面超越鐳風(fēng)HD6850 Xstorm CrossFireX平臺,不過由于新品和暫無競爭產(chǎn)品的原因,華碩HD7950顯示卡在價(jià)格方面較為昂貴,但是隨著時(shí)間的推移和對手競爭產(chǎn)品的上架,其價(jià)格會逐漸回落至一個(gè)合理的價(jià)位。