بدأ إدخال الخط الجديد لبطاقات الرسوميات R7 / R9 من AMD مع دخول الطرازات المبتدئة ومتوسطة المدى Radeon R7260X و R9270X و R9280X إلى السوق. تم بناء بطاقات الفيديو هذه على وحدات معالجة رسومات تم ترقيتها قليلاً والتي تم استخدامها في خط 7000. تلقت بطاقات الفيديو دعمًا لعدد من التقنيات الجديدة ، وتم تحقيق مكاسب صغيرة في الأداء من خلال زيادة ترددات الساعة الاسمية. لم يتلقوا أي تغييرات كبيرة في بنية جوهر الرسومات. بفضل سياسة التسعير العدوانية لديهم ، لديهم نسبة سعر / أداء جيدة ، مما أجبر في نهاية المطاف المنافس في شخص Nvidia على خفض أسعار بطاقات الفيديو الخاصة بهم بشكل كبير. ولكن ، يجب أن يكون الاهتمام الرئيسي للمستخدمين هو بطاقات الفيديو AMD R9290X و AMD R9290 ، والتي تم التخطيط للإعلان عنها بعد ذلك بقليل. بالإضافة إلى حقيقة أن هذه هي الخطوط الرئيسية للخط الجديد ، والتي يجب أن تنافس مع بطاقات الرسومات GTX TITAN و GTX 780 ، فإنها ستتلقى معالج رسوميات جديد تمامًا.
كانت AMD R9290X هي الأولى التي ظهرت في السوق ، وبعد فترة من الوقت ، نسختها المعزولة قليلاً من AMD R9290. في هذا الاستعراض سننظر في بطاقتي الفيديو هاتين ونقارن أداءهما مع المنافسين الرئيسيين من Nvidia - GTX TITAN و جى تى اكس 780.
وحدة معالجة رسومات هاواي
لنبدأ التعرف على وحدة معالجة الرسومات الجديدة بهندستها المعمارية. تعتمد وحدة معالجة الرسومات في هاواي على بنية Graphics Core Next ، والتي تم استخدامها أيضًا في تاهيتي ، ولكن مع عدد من التغييرات. لا تزال الوحدة الرئيسية للنواة هي وحدة الحساب ، والتي تتكون من 64 وحدة ALU و 4 وحدات تصفية نسيج. من بين التغييرات هنا ، تجدر الإشارة إلى ظهور تعليمات جديدة - MQSAD وزيادة الدقة في حساب اللوغاريتم والأس. لا تؤثر هذه التغييرات على الأداء في تطبيقات الألعاب وستكون ذات أهمية للمطورين فقط.
حدثت تغييرات كبيرة في بنية النواة. لديها وحدة جديدة قابلة للتطوير - Shader Engine. يتكون من معالج هندسي و 11 وحدة حسابية و 16 ROPs. وبالتالي ، فإن وحدة معالجة الرسومات هاواي بها أربعة محركات Shader.
أيضًا ، تلقى معالج الرسومات زيادة تصل إلى 1 ميجابايت من ذاكرة التخزين المؤقت L2 وناقل L1-L2 مع عرض نطاق ترددي يصل إلى 1 تيرابايت / ثانية. يشتمل كل محرك Shader على كتلة معالجة هندسية تسمح لوحدة معالجة الرسومات بتقديم ما يصل إلى أربعة عناصر أولية لكل دورة على مدار الساعة. يمكن لوحدة معالجة الرسومات تاهيتي طهي اثنين فقط من العناصر الأولية في كل دورة. بالإضافة إلى ذلك ، أتاح عدد من التحسينات زيادة الأداء في تغطية الأجهزة بالفسيفساء وتنفيذ تظليل التعديل الهندسي ، والذي ينبغي أن يوفر زيادة في الأداء في تطبيقات الألعاب.
سيقدر المستخدمون غير الرسوميون العدد المتزايد من مرسلي الأوامر Asynchronous Command Engine (ACE) إلى 8. إنها مستقلة عن مدير خط أنابيب الرسومات ويمكنها إدارة 8 قوائم انتظار للأوامر في نفس الوقت.
يتكون GPU الجديد المسمى Hawaii من 6.02 مليار ترانزستور. مساحتها 438 مم 2. على الرغم من أنه لا يتفوق على معالج Nvidia's GK110 في هذه المعلمات ، إلا أنه مع ذلك يعد أكبر معالج من AMD حتى الآن. وهو يتألف من 2816 معالجات تيار و 176 وحدة ترشيح نسيج و 64 ROPs (Tahiti 2048/128/32). بالإضافة إلى زيادة عدد الكتل ، تلقى المعالج الجديد دعمًا لناقل ذاكرة فيديو بحجم 512 بت. في المرة الأخيرة التي كان فيها المعالج R600 ، الذي تم استخدامه في بطاقات الفيديو HD 2900 (2007) ، مثل هذا العرض لناقل ذاكرة الفيديو. ثم لم يكن أداء بطاقات الفيديو جيدًا ، ورفضت الشركة استخدام مثل هذه الحافلة. في النماذج اللاحقة ، تم تحقيق الزيادة في عرض النطاق الترددي لذاكرة الفيديو عن طريق زيادة التردد الأساسي للدوائر الدقيقة ، وكان عرض الناقل يقتصر على 384 بت.مقارنةً بـ HD 7970 ، نما عرض النطاق الترددي لناقل ذاكرة الفيديو بنسبة 20٪ وهذا يرجع أساسًا إلى ناقل 512 بت ، نظرًا لأن التردد الاسمي لذاكرة الفيديو هو 5000 ميجاهرتز فقط. ارتفع العدد الإجمالي لوحدات التحكم في ذاكرة الفيديو ، مقارنةً بـ Tahiti ، من 6 إلى 8. وفي الوقت نفسه ، تدعي AMD أن المساحة التي يشغلها وحدات التحكم في المعالج الجديد قد انخفضت بنسبة 20٪. يبلغ الحد الأقصى لتردد وحدة معالجة الرسومات 1000 ميجا هرتز.
تلقت بطاقة الرسومات AMD R9290 إصدارًا أخف قليلاً من هذا المعالج. مقارنةً بالطراز الأقدم ، فإن 4 وحدات حسابية (256 معالجًا متدفقًا و 16 وحدة تصفية نسيج) غير نشطة في وحدة معالجة الرسومات الخاصة بها. ظل عدد ROPs ، بالإضافة إلى عرض ناقل الذاكرة ، دون تغيير. تم تقليل الحد الأقصى لتردد وحدة معالجة الرسومات إلى 947 ميجاهرتز ، بينما ظل التردد الاسمي لذاكرة الفيديو دون تغيير عند 5000 ميجاهرتز. سألخص الخصائص التقنية الرئيسية لبطاقات الفيديو المختبرة في الجدول.
تقنية PowerTune
تلقت كلتا بطاقتي الفيديو تقنية PowerTune المحدثة ، والتي كانت تُستخدم سابقًا في بطاقات الفيديو HD 7790 / R7260X. تعمل هذه التقنية على ضبط جهد وحدة معالجة الرسومات وتردد التشغيل لتحقيق أقصى أداء ضمن حدود TDP المحددة. يتغير تردد وحدة معالجة الرسومات في خطوات 100 ميجاهرتز. نتيجة لذلك ، يتم تكوين تردد متوسط معين. يمكن أن يكون الحد الأدنى للتردد 300 ميغا هرتز.
من بين الابتكارات - تنظيم الجهد بشكل أسرع وأكثر دقة على وحدة معالجة الرسومات والقدرة على الحصول على بيانات حول الاستهلاك الحالي الحقيقي وجهد الإمداد. علاوة على ذلك ، لا يتلقى المستخدم قيمًا محسوبة كما كان من قبل ، بل يتلقى قيمًا حقيقية من أجهزة استشعار خاصة. تم تغيير خوارزمية التحكم في المروحة في نظام التبريد. تتغير سرعة المكره الآن تبعًا للحمل على المعالج حتى قبل أن ترتفع درجة حرارته. يتيح لك هذا الحل تغيير سرعة الدوران بسلاسة ، ونتيجة لذلك ، تقليل الضوضاء الناتجة أثناء التسارع.
تشير خصائص كل من بطاقتي الفيديو إلى الحد الأقصى لتكرار المعالج ، والذي يمكن أن يصل إليه إذا لم يتم الوصول إلى حدود استهلاك الطاقة أو درجة حرارة قلب الرسومات. إذا تعذر الحفاظ على درجة الحرارة أقل من الحد الذي تم ضبطه ، عند سرعة مروحة معينة ، يبدأ تردد وحدة معالجة الرسومات في الانخفاض.
عند ضبط إعدادات PowerTune ، سيتعين على المستخدم الاختيار بين القيود الثلاثة المذكورة أعلاه ، مع إعطاء الأولوية لأحدها.
كروس فاير
تتمتع بطاقات الرسومات AMD R9290X و AMD R9290 بتقنية جديدة واحدة غير موجودة في باقي بطاقات الرسومات من سلسلة R7 / R9. في وقت سابق ، لبناء مجموعة من بطاقات الفيديو ، كان الجسر الخاص (CrossFire X) عنصرًا أساسيًا ، والذي في الواقع "موحد" لبطاقات الفيديو عن طريق مزامنة مخازن الإطار المؤقتة. الآن ، عند إنشاء مجموعة من بطاقات الفيديو AMD R9290X (AMD R9290) ، تتم مزامنة بطاقات الفيديو عبر ناقل PCI-Express. وفقًا لمهندسي الشركة ، لن تؤثر طريقة مزامنة بطاقات الفيديو هذه على أداء نظام الفيديو الفرعي حتى عند استخدام ناقل PCI-Express 2.0.
تقنيات أخرى
تم تجهيز كلتا بطاقتي الفيديو بجميع التقنيات التي تم تقديمها في الموديلات الأصغر سنًا. دعونا نتناول كل منها بإيجاز.
معرّف عرض VESA v1.3 - يسمح لك بتكوين "جزأين" ظاهريين من مصفوفة شاشة "تجانب" بدقة 4K في الوضع التلقائي (plug'n'play). مع مراعاة دعم هذه التقنية من قبل الشركة المصنعة للشاشة.
Eyefinity هي تقنية محدثة تلغي الحاجة إلى توصيل شاشة ثالثة عبر DisplayPort.
API DirectX 11.2، Mantle - تلقت بطاقات الفيديو الجديدة دعمًا لتعليمات DirectX 11.2 وعباءة API منخفضة المستوى. يعد Mantle بزيادة كبيرة جدًا في أداء بطاقات الفيديو من سلسلة R7 / R9 في تلك الألعاب حيث سيتم استخدامها من قبل المطورين.
أيضًا ، تحتوي كلتا بطاقتي الفيديو على معالج صوت مدمج وتدعمان تقنية TrueAudio. تتيح لك هذه التقنية إخراج المؤثرات الصوتية ليس فقط من خلال واجهة HDMI ، ولكن أيضًا من خلال أي مصدر آخر.
تصميم
بالمضي قدماً قليلاً ، أود أن أقول إن تصميم الطرازين القياسيين لبطاقات الفيديو AMD R9290X و AMD R9290 هو نفسه تمامًا. بالنسبة لنماذج التبريد القياسية ، كما هو الحال في حلول السلسلة السابقة ، يتم استخدام نظام تبريد من النوع التوربيني. ظاهريًا ، تختلف بطاقات الفيديو الجديدة عن الحلول السابقة في غلاف مختلف قليلاً لنظام التبريد. يتم إخفاء المبرد الهائل تحت غلاف نظام التبريد. يوجد في قاعدة المبرد غرفة تبخير مصنوعة من النحاس. المبرد مع غرفة التبخير مثبت بإطار من الألومنيوم ، مكونًا هيكلًا من قطعة واحدة.
يعمل الإطار كمشتت حراري لرقائق الذاكرة وعناصر الطاقة في دائرة إمداد الطاقة.
يشغل نظام التبريد فتحتين للتمدد في الارتفاع. نظام التبريد ضخم جدًا ، ولكن حتى عند التشغيل في الوضع العادي ، لا يمكن تسميته بالهدوء. عند ضبط الحد الأقصى لسرعة التوربينات يدويًا ، تتجاوز الضوضاء الصادرة عن بطاقة الفيديو الضوضاء الصادرة عن جميع مكونات النظام الأخرى. الميزة الوحيدة لنظام التبريد هذا هو أن معظم الهواء الساخن يخرج من النظام. إذا حكمنا من خلال حقيقة أن البيانات الرسمية على مستوى TDP لبطاقتي الفيديو لم يتم الإعلان عنها ، يمكن افتراض أنها مهمة جدًا وتقع في حدود 300 واط.
من بين مخرجات الفيديو على بطاقتي الفيديو ، يوجد موصلين DVI-D و HDMI و DisplayPort.
الأبعاد الكلية لبطاقات الفيديو 275 × 98 × 39 مم.
لوحة الدوائر المطبوعة
كما أن تصميم لوحات الدوائر المطبوعة لبطاقات الفيديو AMD R9290X و AMD R9290 هو نفسه تمامًا. تحتوي كلتا بطاقتي الفيديو على نفس عدد المراحل في نظام الطاقة الفرعي.
يعتمد مصدر الطاقة لمكونات بطاقات الفيديو على مخطط من 7 مراحل. يتم توزيع مراحل الطاقة بين مكونات بطاقات الفيديو على النحو التالي: 5 مراحل تعمل على تشغيل وحدة معالجة الرسومات (GPU) ، ومرحلة واحدة من ذاكرة الفيديو ، ومرحلة واحدة من PLL. تتحكم وحدة التحكم IR 3567 في مراحل إمداد الطاقة ، ويتم لحام 16 شريحة ذاكرة فيديو من الجانب الأمامي للوحة الدائرة المطبوعة. تستخدم بطاقات الفيديو شرائح SK Hynix المميزة بعلامة H5GQ1H24AFR-R0C. يوجد مفتاح microswitch على كلا المجالين. ولكن على عكس بطاقات الفيديو من السلسلة السابقة ، فإنها لا تقوم بتبديل وضع BIOS. على بطاقة الفيديو R9290X ، يمكن استخدامها لتحديد أحد وضعين (الوضع الهادئ أو وضع أوبر) لسرعة المروحة في نظام التبريد. في الطراز الأصغر ، لا يؤثر هذا المفتاح على سرعة المروحة في نظام التبريد. للحصول على مصدر طاقة إضافي ، تحتوي كلتا بطاقتي الفيديو على موصلين: 6 سنون و 8 سنون.
استهلاك الطاقة ودرجة الحرارة
كما ذكرنا سابقًا ، تحتوي بطاقة الفيديو R9290X على وضعين لتشغيل نظام التبريد. في الوضع الهادئ ، تدور المروحة في نظام التبريد حتى 2000 دورة في الدقيقة (تقريبًا) ، وهو ما يمثل 40٪ من السرعة القصوى. الضوضاء الصادرة من بطاقة الفيديو في هذا الوضع منخفضة جدًا ويمكن مقارنتها بالضوضاء الصادرة عن GTX Titan و GTX 690. ولكن مع وجود حمل ثقيل على بطاقة الفيديو ، فإن نظام التبريد غير قادر على التعامل مع ارتفاع درجة الحرارة. بعد الوصول إلى حد 95 درجة ، يبدأ تردد وحدة معالجة الرسومات في الانخفاض ، ومعها ينخفض الأداء العام لبطاقة الفيديو. عند اختبارها في تطبيق Metro Last Light للألعاب لمدة 10 دقائق ، بلغ متوسط وحدة معالجة الرسومات 850 ميجاهرتز ، ولكنها تنخفض إلى 490 ميجاهرتز. يبلغ استهلاك نظام الاختبار مع بطاقة الفيديو في الوضع الهادئ 465 وات. استهلاك طاقة مماثل لنظام ببطاقة فيديو GeForce GTX 690. عند التبديل إلى وضع Uber ، تزداد سرعة المروحة إلى 55٪ من السرعة القصوى. كما يرتفع مستوى الضوضاء بشكل طبيعي. في هذا الوضع ، عند اجتياز اختبار Metro Last Light ، كان تردد المعالج 1000 ميجاهرتز في معظم الأوقات. كما لوحظ انخفاض في التردد ، لكنه لم يكن طويلاً ، ولم يقل التردد عن 770 ميجاهرتز. كان استهلاك الطاقة لنظام الاختبار 487 واط. هذا كثير. بغض النظر عن طريقة تشغيل نظام التبريد ، كانت درجة حرارة بطاقة الفيديو دائمًا تقريبًا في حدود 90-95 درجة.
تبلغ سرعة المروحة الأصغر سنًا R9290 47٪ من السرعة القصوى. لذلك ، أثناء التشغيل ، تصدر ضوضاء أكثر بقليل من R9290X (الوضع الهادئ). ولكن في معظم الأوقات ، تعمل وحدة معالجة الرسومات بسرعة 947 ميجاهرتز. كان استهلاك الطاقة لنظام الاختبار مع بطاقة الرسومات R9290 هو 460 واط.
رفع تردد التشغيل
تم تنفيذ رفع تردد التشغيل لبطاقات الفيديو بعد ضبط السرعة القصوى للمروحة في نظام التبريد. كانت سرعة المروحة 5167 دورة في الدقيقة لـ R9290X و 5300 دورة في الدقيقة لـ R9290. بعد ضبط أقصى سرعة للمروحة ، تم رفع تردد تشغيل كلتا بطاقتي الفيديو إلى 1100 ميجاهرتز في وحدة معالجة الرسومات وما يصل إلى 6000 ميجاهرتز في ذاكرة الفيديو. في تطبيقات الألعاب ، كان الحد الأدنى لتردد بطاقات الفيديو 997 ميجاهرتز لـ Radeon R9290X و 1084 ميجاهرتز لـ Radeon R9290. بعد رفع تردد التشغيل ، كانت درجة حرارة بطاقة الفيديو Radeon R9290X 72 درجة ، واستهلاك الطاقة بالكامل زاد النظام إلى 510 وات. كانت درجة حرارة بطاقة الرسومات Radeon R9290 أقل قليلاً عند 67 درجة. كان إجمالي استهلاك الطاقة لنظام الاختبار 495 وات.
اختبارات
لاختبار بطاقات الفيديو ، تم تجميع نظام اختبار
معالج مربع Intel Core i7-3930K 3200 MHz L3-12288 Kb DMI s2011 ؛
اللوحة الأم آسوس RAMPAGE IV EXTREME s2011 EATX ؛
RAM G.SKILL DDR3 4x2048 ميجا بايت PC3-12800 1600 ميجا هرتز ؛
قرص صلب 360 جيجابايت SSD 2.5 "SATAIII ؛
وحدة إمداد الطاقة Zalman ZM1250 Platinum 1250W ؛
نظام التشغيل Windows 7 Ultimate X64 Service Pack 1.
في تطبيقات الألعاب ، تمت مقارنة أداء بطاقات الفيديو Radeon R9290X و Radeon R9290 ببطاقات الفيديو:
AMD Radeon HD 7990 (تردد المعالج / الذاكرة - 1000/6000 ميجاهرتز ، 6 جيجابايت) ؛
NVIDIA GeForce GTX 690 (تردد المعالج / الذاكرة - 915/6008 ميجاهرتز ، 4 جيجابايت) ؛
NVIDIA GeForce GTX TITAN (تردد المعالج / الذاكرة - 836/6008 ميجاهرتز ، 6 جيجابايت) ؛
NVIDIA GeForce GTX 780 (تردد المعالج / الذاكرة - 863/6008 ميجاهرتز ، 3 جيجابايت).
في تطبيقات الألعاب ، تم اختبار جميع بطاقات الفيديو بدقة 1920 × 1080 بكسل و 2560 × 1440 بكسل. تتم الإشارة إلى نتائج الاختبار لدقة تفصل بينهما كسر (1920 × 1080/2560 × 1440).
الاستنتاجات
تتمتع بطاقات الفيديو المختبرة بمستوى عالٍ من الأداء ، مما يسمح لها بالمنافسة على قدم المساواة مع بطاقات الفيديو GTX 780 و GTX TITAN. تتمثل العيوب الرئيسية لبطاقات الفيديو Radeon R9290X و Radeon R9290 في استهلاك الطاقة العالي وأنظمة التبريد الأكثر ضوضاءً من تلك الموجودة في بطاقات الفيديو Nvidia. إذا قمت بتحديد مستوى الضوضاء عن طريق ضبط سرعة أقل للمروحة ، فإن أداء بطاقات الفيديو سينخفض أيضًا بسبب ارتفاع درجة الحرارة. في وقت الإصدار ، كانت بطاقات رسومات AMD أقل تكلفة بكثير من بطاقات رسومات Nvidia. دفع هذا Nvidia إلى تقليل تكلفة بطاقة الرسومات GTX 780 والاستعداد لإصدار طراز آخر أكثر قوة - GTX 780 Ti. لذا فإن الصراع في قطاع بطاقات الفيديو عالية الأداء يكتسب زخمًا جديدًا.
