AMD Polaris вече е на ход

AMD Polaris е графичен чип от среден клас и не може да впечатли с някаква зашеметяваща производителност, но за цената, на която се предлага, е най-доброто за момента, което може да се купи.

Ревю: Денислав Славчев
Графичната война на картите от следващо поколение, е вече официален  факт, но се развива по различен сценарий от предишните си версии. Докато NVIDIA атакува горния ценови графичен сегмент, предназначен за ентусиасти  с GeForce GTX 1080 ($600) и GTX 1070 ($370), обратно на тях AMD, залагат на  средния клас ($200-$300).
Преди месец от AMD обявиха, че Radeon RX 480 ще бъде първата графична карта основана на графичното ядро Polaris. Също така добавиха, че Radeon RX 480 е готов да осигури производителност, еквивалентна на съвременните графични карти от  $500 ценовия клас, такива като моделите  Radeon 390X, GeForce GTX 980 и Radeon Fury с въздушно охлаждане. И най-голямата бомба е, че Radeon RX 480 ще стартира с цена $199 (за най-ниската версия). Това звучи фантастично, но дали наистина е така? Четете по-нататък, за да разберете.
Графичното ядро Polaris
Графичното ядро Polaris e първото графично ядро на AMD, което е производено по 14nm FinFET технологичен процес и е 4-то поколение GCN 4.0 архитектура.  Налични са два модела GPU ядра – Polaris 10 и Polaris 11

Както се вижда от горните спецификации, пълноценната и съответно най-мощна версия  на ядрото е Polaris 10. Именно то лежи  в основата на графичната карта Radeon RX 480.  Polaris 11 е олекотен вариант, и на практика изглежда като отсечен на половина Polaris. Тази версия ще се използва в по-малките модели от RX 4xx серията, но затова малко по-нататък. 
Изглежда с достигането на предела на настоящата технология за производство на полупроводници, действието на закона на Мур се забавя.  Ярък пример в това отношение са графичните процесори. След като през 2011 година, беше въведен 28nm технологичен процес при GPU, цели 5 години бяха необходими, за да се премине към по-фин процес. И двете компании - AMD и NVIDIA-, пропуснаха  20-нанометровия процес, поради редица съображения - ползата от него беше незначителна.  Пет години след това, NVIDIA заложи на 16 nm процес на дългогодишният си партньор TSMC, докато AMD с Polaris, решиха изцяло да се доверят на 14 nm FinFЕТ процес, усвоен от Global Foundries, благодарение на съвместното сътрудничество със Samsung.  


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

И така, последното поколение графични процесори на AMD премина към 14 nm технологичен процес. Нека да видим какви са ползите от FinFET процеса, за да разберем мотива им.  
Трябва да се знае, че активната (или динамичната) консумация на електроенергия, се увеличава линейно с увеличаване на броя на изчислителните единици, но нелинейно (кубично), когато се увеличава честотата в комбинация с по-високо напрежение. Например 15% увеличение на честотата и напрежението, водят до 52% увеличение на консумацията на електроенергия. В резултат на това, GPU има тенденция да работи на по-ниски тактови честоти, но да има по-голяма плътност на транзисторите, за да се разположат повече изчислителни единици, които работят паралелно. През последните 5 години, беше използвана 28nm High-k/metal технологията, която вече се явява сериозна бариера в развитието на графичните чипове и нейният максимум, отдавна е достигнат.  FinFET транзисторите са способни да намалят консумацията на електроенергия и да работят със 150 mV по-ниско напрежение, спрямо предходната генерация транзистори, като по този начин, позволяват да се намали активната консумация на електроенергия, с 30% при захранване от 1V. Това дава възможност да се увеличи и изчислителната производителност на 1 ват консумирана електроенергия.  При Polaris тя вече е 1.9x спрямо Radeon R9-290, което е доста сериозно постижение, въпреки, че все още е трудно да се съревновава с постиженията на конкуренцията в това отношение.

Защо Polaris е точно това, което е?
Изборът на среден клас архитектура за чиповете Polaris, не е случаен. От AMD са проучили много добре пазара на графични ускорители и потребностите на болшинството потребители, преди да вземат решение какво точно ще бъде Polaris.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Едва ли за някой е тайна, че най-масово продаваните графични ускорители, се намират в ценовия диапазон $100 - $300. Според проучването на AMD, именно 80% от потребителите търсят продукт в този ценови диапазон.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Проучване пък на Steam показва, че болшинството негови потребители (95%) използват 1080p и по-ниска резолюция. Това отдавна е факт при професионалните геймъри и поради тази причина на пазара няма да откриете профи геймърски монитор с по-висока резолюция. Всъщност потребители на мониторите с високи резолюции са предимно ентусиасти, докато 1080p си остава  масов стандарт.
Архитектура на ядрото Polaris
При разработването на ядрото Polaris, от AMD са заложили 4 основни принципа – най-доброто собствено графично ядро, правено до сега; поддръжка на бъдещи монитори; най-модерно мултимедийно представяне; хладен и тих гейминг.
И така, при 4-та генерация GCN получаваме: подобрени геометрични изчисления; AMD LiquidVR API за рендване с променлива резолюция; обновен контролер на паметта; подобрено предсказване при шейдърните инструкции и разширено буфериране; подобрени асинхронни изчисления в реално време; dGPU поддръжка на FP16/int16 операции; поддръжка на AMD TrueAudio Next; H.265 Main 10 ускорено декодиране; 4K60 ускорено кодиране; поддръжка на HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3HBR3/DisplayPort 1.4-HDR; поддръжка на HDR дисплеи.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Ядрото  Polaris, доста ни напомня на ядрото Tonga.  Всъщност, най-вероятно от AMD са използвали него, като основа за  новото ядро, което  са шринкнали към 14 nm FinFET процеса, със съответни доработки на някои блокове. 
Сумарно, ядрото Polaris е съставено от 2304 поточни процесора, групирани в  4 CU изчислителни единици (геометрични процесори).  Текстурните единици са 144. Обемът на L2 кеша е удвоен, както и брояна контролерите на паметта.  Ширината на шината към паметта  е намаляла спрямо Tonga и е 256-битова, но за сметка на това се използва по-бърза памет. Поддържаният тип памет е GDDR5.   Интересен е факта, че на диаграмата са налични  64 растеризатора (ROPs), докато в спецификациите е указано, че Polaris може да да изпълнява до 32 пиксела на такт. Това навежда на мисълта, че не могат да се генерират повече пиксели на такт и излишните растеризатори най-вероятно се използват за някакви други цели, които не са ясни какви са и нямат отношение към изчислителните способности на ядрото. Така че на практика Polaris може да се приеме като ядро с 32 растеризатора и последващото от този факт ограничение към производителността. 
Както вече споменхме, е поработено доста от екипа на AMD в посока подобрение на ефективността на шейдърите.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

По важните доработки са свързани с оптимизиран  алгоритъма за предсказване на инструкциите, посредством подобряване на ефективността  на кеширане и редуциране на прекъсванията в конвейра. Подобрени са  еднонишковата производителност, достъпът до кеша и паметта. Налична е нативна поддръжка на FP16 и Int16. Редуцирани са площите на паметта и регистрите и е подобрена енергийната ефективност. Всичко това позволява да се подобри производителността до 15% на Radeon RX 480, спрямо Radeon R9-290.
Контролерът на паметта също е обновен, като вече се поддържата до 8Gb/s GDDR чипове и пропусквателна способност до 256 GB/s. Подобрен е DCC алгоритъмът за компресия без загуба на  данни в паметта,  което позволява да се разшири пропусквателната способност на 256-битовата шина на Polaris с цели 35%-40%. Увеличен е двойно размера на L2 кеш паметта, което намалява обращенията към графичната памет, което от своя страна способства за подобряване на ефективността и същевременно снижаване на консумацията.
Също така при новия чип имаме и подобрения относно хардуерното H.264 кодиране и декодиране. Декодерният енджин е преработен и вече предлага и H.265 (HEVC) ускорение. 
По отношение на поддържаните графични интерфейси и там има обновление, за което вече споменахме по-напред в материала. По-интересна предлаганата поддръжка за HDR монитори, както и бъдещи монитори с висока резолюция (например 8К) или с висока честота на опресняване. Също така липсва поддръжка и на аналогов порт, което определено е недостатък спрямо NVIDIA базираните графични карти, защото има все още потребители на които им е нужен и за целта трябва да използват доста скъпите активни преходници за целта. 

Radeon RX 4xx серия графични карти
Както вече предполагам, всички са разбрали, че освен разглеждания в това ревю Radeon RX 480, ще има още няколко модела графични карти от тази серия.
Най-напред, нека започнем с флагманът – Radeon RX 480.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Той ще се предлага  с чип Polaris 10 в два варианта. Пълната версия ще бъде снабдена с 8GB GDDR5 памет и официалната му цена не е обявена официално от  AMD (спрягат се цени между $229 и $249) и продажбите му ще стартират от днес.  Консумацията на пълноценната версия е 150W.  По-малката версия, ще бъде снабдена с 4GB GDDR5 памет, като разликата освен в обема е и в пропусквателната и способност.  Използвани са чипове с по-ниска тактова честота (7GHz, а не 8GHz) и поради това, пропусквателната способност на паметта е по-ниска. Консумацията на тази весия не е указана, но при всички положения ще е под 150W. Стартовата цена е известна и е $199, но продажбите ще започнат малко по-късно.
Polaris 10 ще видим и в Radeon RX 470, който се очертава като изключително интересен модел, тъй като ще бъде леко окастрен.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

За сега почти нищо не се знае за този модел, освен, че ще бъде с 2048 потокови процесори, 256 bit шина към паметта и размер 4GB памет. Очкваната консумация ще е по-ниска от 150W, като няма да е изненада, ако е даже 100W.
Това, което се знае за Polaris 11 е, че ще бъде предназначен за Radeon RX 460.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Както вече видяхме, той разполага с половината ресурс на RX480 и ще бъде снабден само с 2GB памет. Консумацията ми ще бъде 75W, което означава, че най-вероятно ще липсва външен захранващ конектор. Все пак това ще стане ясно, когато се появят платките, тъй като няма да са референтни и производителите ще имат свобода сами да решават какъв ще им бъде дизайна.

Radeon RX 480
Надяваме се на всички вече да е станало ясно, че днес официално стартират продажбите на графичната карта Radeon RX 480 и при това, голямата и версия – с 8 GB графична памет. 


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld



Самата карта е с нормални размери на двуслотова карта, като реално платката е доста по-къса от дължината на самата графична карта.  Охлаждането ни е познато и е подобно на други модели Radeon графични карти, които използва характерния турбинен тип вентилатор. Разликата тук е, че самият радиатор е най-обикновен и не се използват никакви топлинни тръби.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

За външно захранване  е наличен един 6-пинов захранващ PCI-e конектор, което е обусловено от максималната консумация на картата от 150W.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Портовете, с които разполага RX 480 са 3xDisplayPort и един HDMI.
В момента всички производители на графични карти предлагат единствено карти с референтен дизайн. Което означава, че всички като спецификации, изпълнение и външен вид са еднакви. Единствените разлики ще са в стикерите. След известно време, ще се появят и собствени модели, при които ще има вече и  други разлики.
Спецификации на Radeon RX 480


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Както се вижда от спецификациите, Тактовата честота на картата е 1120 MHz, като посредством използваната Turbo boost технология, може да достига до  1266MHz.  Интересното  тук е, че е обновен Turbo boost алгоритъмът. Той доста е заприличал на този при NVIDIA  и  честотата се променя на стъпки, като в реална ситуация тя „плава” между базовата и буст честотата. Всичко това може да се види и контролира в секцията WattMan (наследник на OverDrive при Catalyst) на Radeon Crimson драйверите.


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Ако се промени в положителна посока максималният лимит на мощността, реално няма да получите промяна на максималната boost честота, но средната тактова честота на графичната карта се променя, което води до увеличаване на производителността, но за сметка на увеличена консумация и оттам по-висока работна температура и шум.  Разбира се тук има едно условие – да промените щатната логика за управление на оборотите на вентилатора.  При картата абсолютно максималната температура е 90 градуса, като алгоритъмът на управление на вентилатора в комбинация с Turbo boost управлението  е така направен, че да се стреми да не позволи по-висока температура от 85 градуса.  Така, че с вдигане на лимита на мощността, трябва да се увеличат и оборотите на вентилатора, за да има адекватно охлаждане и съответно, увеличаване на производителността.

Тестова конфигурация
Голямо желание имахме, новата графична карта Radeon RX 480 8GB, да я сравнима с NVIDIA базиран GeForce GTX 970, но за наше най-голямо съжаление, не можахме да осигурим такава. Затова тестовите сравнение са само с AMD базирани графични карти, като за целта сме използвали Sapphire Nitro R9 380x и ASUS Radeon R9 390x Strix 8GB, даунклокната до честотите на референтна карта Radeon R9 390x.
Тестов стенд
Процесор: Intel Core i7-4770K@4GHz
Дънна платка: ASRock Fatal1ty X97 Killer
Оперативна памет: 2x8GB Kingston HyperX DDR3-2133
Графични карти: AMD Radeon RX 480 8 GB, ASUS Radeon R9 390X Strix, Sapphire Nitro R9 380X
Твърд диск: 240GB Intel 530 SSD + 1TB Seagate 7200.14
Захранване:  Seаsonic SS-1000 XP Platinum (1000W)
Операц. система:  Windows 10 64-bit
Драйвери:  AMD Radeon Crimson 16.6.1, AMD Radeon Crimson 16.6.2
Тестов софтуер
3Dmark 2013
Battlefield 4
Bioshock infinite
Fallout 4
Middle Earth: Shadow of Mordor
Thief
GTA V
Ashes of the Singularity (DX12)
Hitman (DX12)
Total war: Warhamer (DX12)
Всички тестове са проведени при резолюция 1440p (2560x1440)
Резултати


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

DirectX 11 игри


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

DirectX 12 игри


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld

Мисля резултатите са достатъчно красноречиви за способностите на Radeon RX 480. Определено картата радва, като пряк заместник на  Radeon R9-380X. Тя добавя достатъчно производителност, което и позволява да се доближи много близко като производителност до Radeon R9-390X. 

Овърклок
Стигнахме и до този, така дългоочакван момент, разбулващ мистерията около овърклок възможностите на Polaris ядрото.  Въпрос, който силно вълнува ентусиастите. През последните месеци и седмици имаше много спекулации в интернет пространството, относно овърклок способностите на Polaris чиповете. Там се изразяваха какви ли не мнения, но всеобщото очакване беше, че тези чипове ще могат да работят без проблем на честоти около или близки до 1500 MHz.  За наше най-голямо съжаление, ще трябва да охладим малко ентусиазма на тези потребители. Наистина техните oчаквания изхождат от факта, че това е по-фин технологичен процес – 14nm FinFET-, но честотните свойства на едно GPU не зависят само от него, а и от използваната архитектура на чипа. Определено архитектурата при Polaris не е разработване с цел постигане на най-високите възможни тактови честоти за този технологичен процес. Чипът стандартно работи на тактова честота 1120 MHz, като достига до 1266MHz при активиране на turbo boost. Това би било отлична предпоставка за постигане на доста по-високи честоти, ако захранващото напрежение на ядрото не превишаваше 1V. За жалост то е между  1,125V и 1,15V в зависимост от текущата честота, което за 14nm технологичен процес, не е никак малко и не оставя особен резерв. Още повече, че и за момента, чрез вградения инструмент  в Crimson драйверите (WattMan), то не може да се променя, тъй като не функционира на практика.

И така, максималната тактова честота на GPU ядрото, която постигнахме с нашата тестова бройка беше 1360MHz. 
Паметта позволи да се постигнат по-добри резултати, като достигна от 2250Mhz от фабрични  2000MHz. Това не изглежда също кой знае колко повече, но реалния максимум също не е известен, тъй като овърклок инструмента не позволява задаване на по-високи стойности.   
Заключение


AMD Polaris вече е на ход

© PCWorld България, pcworld


Както винаги, очакванията за новите продукти на AMD, са били доста високи от техните привърженици. В това отношение Polaris не прави изключение. Може би именно това е в основата на така наречените разочарования, когато се видят действителните възможности на продуктите. Преди анонса, на нещо ново, феновете на марката са доста активни в интернет пространството, където се генерират всякакви слухове за „митични” способности на новите продукти.  Сигурни сме, че с Polaris също ще се получи така, въпреки че според нас това е един достатъчно добър чип, за да бъде успешен. В крайна сметка имаме една доста добра крачка напред с новата архитектура на AMD. Може съвсем отговорно да кажем, че дългогодишният кошмар на AMD с лакомите си за електроенергия и горещи графични чипове, си е отишъл. Новият технологичен процес, в комбинация с допълните енергоспестяващи оптимизации от страна на AMD, предлага една много добре балансирана в енергийно отношение карта. Разбира се, не можем да не отчетем факта, че все още не достигнато нивото на конкуренцията в това отношение, но това което е постигнато от AMD е една огромна крачак напред в правилната посока. AMD Polaris е графичен чип  от среден клас и не може да впечатли с някаква зашеметяваща производителност, но за цената, на която се предлага е най-доброто за момента, което може да се купи.
Twitter icon Facebook icon
Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тук.