Обзор видеокарты AMD Radeon R9 Fury (на примере SAPPHIRE Tri-X R9 Fury)

Характеристики. Внешний вид и внутреннее устройство

Запуск действующего флагмана среди дискретных видеоадаптеров AMD – Radeon R9 Fury X – прошел как никогда бурно. Графический процессор Fiji и его оппонент со стороны NVIDIA – GM200 — стали вершиной прогресса в рамках техпроцесса 28 нм, который бессменно используется обеими компаниями для производства массовых дискретных GPU уже с 2011 года. По площади кристалла (596 и 601 мм² соответственно) эти чипы уже ограничены только фотомаской, применяемой на оборудовании TSMC, поэтому исход противостояния всецело определили достоинства микроархитектуры – Maxwell у NVIDIA и GCN 1.2 у AMD.

Топовые продукты, которые были построены на основе GM200 и Fiji – GeForce GTX 980 Ti и Radeon R9 Fury X, по совокупным возможностям весьма близки друг к другу, но существенно различаются в отдельных аспектах. NVIDIA принесла в жертву скорость вычислений двойной точности (FP64), но в остальном GM200 оказался хорошо сбалансированным GPU, одинаково успешным как в расчетных задачах FP32, так и в 3D-рендеринге. Fiji, с другой стороны, отличается беспрецедентной вычислительной мощностью массива шейдерных ALU, но в части производительности front-end чипа, занимающегося растеризацией треугольников, остался на уровне представленного ранее GPU Tonga, который сейчас устанавливают в ускорители среднего уровня (Radeon R9 380). Как следствие, Fury X минимально уступает GTX 980 Ti в игровом рендеринге при разрешении Ultra HD, но в режимах 1920 × 1080 и 2560 × 1440, когда именно обработка геометрии становится бутылочным горлышком, о паритете с флагманом NVIDIA не может идти и речи.

К тому же на спецификациях Radeon Fury X сказались ограничения памяти HBM первого поколения, которые не позволили разместить на одной подложке с GPU больше четырех чипов общим объемом 4 Гбайт. Хотя на сегодняшний день лишь в исключительных случаях игры могут полностью освоить такой объем, не упираясь предварительно в пропускную способность других компонентов GPU, в скором будущем ситуация может измениться. Кроме того, 4 Гбайт RAM уже сейчас не оставляют резерва для тандема Fury X, работающих в CrossFire (так как содержимое памяти адаптеров дублируется). Наконец, из-за недостаточного объема памяти AMD вряд ли выпустит профессиональный ускоритель FirePro на базе Fiji (по крайней мере если не будет возможен промежуточный апгрейд на HBM второго поколения). Более подробно особенности и быстродействие Radeon R9 Fury мы изучили в основном обзоре карты и в дополнении к нему.

В итоге, хотя Fury X сам по себе – потрясающий продукт, наличие в продаже GeForce GTX 980 Ti за те же деньги лишило AMD победы в прошедшем раунде и ограничило потенциальную аудиторию Fury X немногочисленными пока обладателями 4К-мониторов. Впрочем, для тех, кому это важно, у Fury X есть еще другое качество – компактная и чрезвычайно тихая СВО (проблема со свистящей помпой в ранних образцах карты уже считается решенной).

Однако это еще не конец истории с графическим процессором Fiji. В противостоянии флагманских видеоадаптеров AMD пришлось исчерпать весь потенциал, заложенный в новый GPU, а у GM200 еще был кое-какой резерв. В то же время, работая над младшей моделью на базе частично заблокированного чипа Fiji, AMD могла свободно маневрировать в диапазоне цены и производительности между GeForce GTX 980 ($499) и GTX 980 Ti ($649). В итоге Radeon R9 Fury «без икса» получил рекомендованную стоимость $549. Посмотрим, что нам предлагают за эту сумму.

⇡#Технические характеристики

Графический процессор Fiji в составе Radeon R9 Fury лишился 8 из 64 Compute Units. Оставшиеся 56 блоков содержат в общей сложности 3584 шейдерных ALU (потоковых процессоров, в терминологии AMD) и 224 текстурных модуля (сравнительно с 4096 и 256, которыми располагает полноценный Fiji). Кроме того, AMD понизила максимальную частоту GPU c 1050 до 1000 МГц.

Количество ROP, частота (1000 МГц с 4096-битной шиной) и объем RAM (4 Гбайт) остались неизменны.

Блок-схема AMD Fiji (Radeon R9 Fury)

Таким образом, в теории Radeon R9 Fury может быть на 17 % медленнее Fury X в таких задачах, которые нагружают главным образом шейдерные ALU или текстурные модули. Это на 100 % соответствует нагрузке в GP-GPU, но, как показали ранее тесты Fury X, нехарактерно для современных игр. Пользователи, не гнушающиеся разгоном, вероятно, смогут отыграть разницу между Fury и Fury X за счет повышения частоты до уровня флагмана или даже чуть выше.

Объем памяти 4 Гбайт вполне уместно выглядит для видеокарты, соперничающей с GeForce GTX 980, который несет не больше RAM. Единственный проблемный момент – это энергопотребление. Несмотря на разницу в частотах и конфигурации активных блоков GPU, TDP Fury и Fury X одинаковый – 275 Вт. Fury X получает более качественные ASIC с меньшими утечками тока. Другой немаловажный фактор – система охлаждения. Штатная СВО на Fury X, помимо того что тихо работает, нужна еще и потому, что утечки тока тем выше, чем выше температура кристалла под нагрузкой. Обычная Fury не располагает такой роскошью. В результате GeForce GTX 980 с его TDP 165 Вт явно выигрывает у Fury по энергоэффективности.

Radeon R9 Fury X существует только в виде референсной платы, хотя в будущем, возможно, появятся устройства оригинального дизайна. R9 Fury с самого начала производится партнерскими фирмами с использованием оригинальных систем охлаждения на референсной либо на собственной печатной плате. В запуске карты участвуют лишь два партнера AMD – ASUS и SAPPHIRE, и они же на данный момент остаются единственными производителями. Видимо, AMD пока еще не в состоянии насытить рынок достаточным количеством чипов Fiji.

⇡#SAPPHIRE Tri-X R9 Fury: спецификации, комплект поставки, цена

Сегодня мы займемся Radeon R9 Fury в исполнении SAPPHIRE. Видеокарта продается в двух вариантах: один – с референсными частотами (он перед нами), другой – с разгоном GPU на 40 МГц. В остальном обе версии не отступают от спецификаций, установленных AMD. В московских интернет-магазинах SAPPHIRE Tri-X R9 Fury встречается по цене 45-46 тыс. руб.

Устройство поставляется в компактной коробке. Комплект поставки ограничивается активным адаптером DisplayPort – DVI и кабелем HDMI.

⇡#SAPPHIRE Tri-X R9 Fury: конструкция

На видеокарту установлена фирменная система охлаждения Tri-X, аналогичная той, которую мы недавно видели на Radeon R9 390X производства SAPPHIRE. Как подсказывает название, кулер включает три вентилятора диаметром 90 мм на двойных шарикоподшипниках.

Особенность данной версии Tri-X в том, что большая часть радиатора выходит за пределы компактной печатной платы. Как следствие, поток воздуха от крайнего вентилятора проходит радиатор насквозь. Стилистически SAPPHIRE хорошо обыграла выдающийся конец системы охлаждения за счет толстой рамы, поддерживающей радиатор, и прямоугольного кожуха.

Радиатор кулера состоит из двух крупных сегментов, соединенных семью тепловыми трубками диаметром от 6 до 10 мм. В основании каждого сегмента лежит полированная медная подошва: одна контактирует с GPU и микросхемами памяти, другая прижата к транзисторам системы питания через термопрокладку.

Заметим, что кристаллы GPU и чипов HBM, распаянные на общей кремниевой подложке, чуть-чуть различаются по высоте. Однако подошва кулера в этом месте совершенно ровная: пространство между металлом и чипами HBM просто заполнено более толстым слоем термопасты, как видно по отпечатку. Затвердевшая термопаста плотно держала кулер на плате даже после того, как мы удалили фиксирующие винты. Вопреки опасениям, замена термопасты более жидкой и повторная установка кулера не вызвали никаких трудностей.

⇡#SAPPHIRE Tri-X R9 Fury: плата

В основе ускорителя лежит референсная печатная плата от Radeon R9 Fury X. Мы в свое время побоялись снимать СВО с Fury X, поэтому видим эту плату впервые. Система питания включает четыре фазы для GPU и две – для чипов HBM под управлением контроллера IR 3567B, который AMD использует со времен Radeon R9 290X.

SAPPHIRE сохранила блок светодиодов рядом с разъемами питания платы, сигнализирующий о потребляемой мощности. Только вместо красного диоды светятся синим.

Можете оценить размеры ASIC Fiji в сравнении с NVIDIA GM200 и более компактными процессорами прошлого поколения.

AMD Fiji		AMD Hawaii
NVIDIA GM200		NVIDIA GK110

Тестирование: игры

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

Энергосберегающие технологии CPU во всех тестах отключены. В настройках драйвера NVIDIA в качестве процессора для вычисления PhysX выбирается CPU. В настройках AMD настройка Tesselation переводится из состояния AMD Optimized в Use application settings.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• AMD Radeon R9 Fury X (1050/1000 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 Fury (1000/1000 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 290X (1000/5000 МГц, 4 Гбайт), Uber Mode;
• NVIDIA GeForce GTX 980 Ti (1000/7012 МГц, 6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 980 (1126/7000 МГц, 4 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 780 Ti (875/7000 МГц, 3 Гбайт).

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон

Текущая версия утилиты GPU-Z регистрирует напряжение питания GPU у видеокарт на базе Fiji – такой возможности еще не было в момент релиза Fury X. SAPPHIRE Tri-X R9 Fury под нагрузкой достигает напряжения 1,219 В – это немного выше, чем у Fury X (1,212), но не должно удивлять, так как обычная Fury получает менее качественные ASIC. Для сравнения: чип GM200 в составе GeForce GTX 980 Ti довольствуется напряжением 1,193 В, а Hawaii в Radeon R9 390X – 1,234 В.

Эксперименты по разгону обеих разновидностей Fury пока сдерживает отсутствие функции программного вольтмода в оверклокерском ПО. Штатный BIOS видеокарты стремится не давать на GPU лишнего напряжения, дабы сохранить приемлемый TDP. Единственное подспорье в разгоне – возможность увеличить лимит энергопотребления карты на дозволенные 50 %.

Частотный потенциал нашего экземпляра SAPPHIRE Tri-X R9 Fury оказался даже меньше, чем у референсной версии Fury X. Максимальная частота GPU, на которой карта работала стабильно, – 1080 МГц (Fury X достиг 1120 МГц). Зато сейчас у нас появилась возможность поиграть с частотой памяти HBM. В результате проб и ошибок мы остановились на уровне 550 (1100) МГц. Благодаря широкой шине 10 % прироста частоты увеличивают пропускную способность памяти на 51,2 Гбайт/с.

При штатных настройках в играх Fury стабильно удерживает частоту 1000 МГц. Мощность при этом практически такая же, как у Fury X или GeForce GTX 980 Ti. Экономичность GeForce GTX 980 для Fury недостижима, хотя новинку стоит похвалить уже за то, что она вырвалась из незавидной ситуации, в которой находятся R9 290X и R9 390X.

В FurMark изощренное управление мощностью GPU, которое AMD применяет в Fiji, больше не эффективно. Здесь Fury X поднимается на уровень Radeon R9 290X, а Fury сравнялась с R9 390X, в то время как GeForce GTX 980 увеличил мощность лишь незначительно.

От системы охлаждения Fury не требуется сбить температуру GPU как можно ниже, чтобы сократить утечки тока в кристалле, поэтому BIOS позволяет процессору прогреться до 75 °С. Однако это все еще немного в сравнении с температурой GPU в референсных версиях GeForce GTX 980 Ti и Radeon R9 290X. Последние к тому же изрядно шумят. SAPPHIRE Tri-X R9 Fury, напротив, работает удивительно тихо для ускорителя с TDP 275 Вт. При низкой нагрузке массивный радиатор позволяет полностью остановить вентиляторы.

⇡#Производительность: синтетические тесты

В 3DMark 2011 Radeon R9 Fury и GeForce GTX 980 – его основной соперник – практически равны по очкам. 3DMark 2013 года нагружает GPU AMD более эффективно, поэтому R9 Fury демонстрирует заметное преимущество перед GTX 980. В обеих версиях бенчмарка расстояние между Fury и Fury X невелико, GTX 980 и GTX 980 Ti различаются куда сильнее.

Unigine Heaven нас интересует как тест с высокой нагрузкой на front-end GPU, обрабатывающий геометрию сцены. Здесь Radeon R9 Fury более успешно выступил против GTX 980, чем Fury X – против GTX 980 Ti. Карта NVIDIA сохранила преимущество в режиме 1920 × 1080, но при более высоком разрешении Fury берет верх.

3DMark 2011

3DMark

Unigine Heaven 4

⇡#Производительность: игры

1920 × 1080

При данном разрешении в большинстве тестов Fury одержал победу над GeForce GTX 980. В наиболее благоприятном для AMD случае (Metro: Last Light) конкурент отстает на 13 %, однако есть и несколько обратных примеров (GRID Autosport, GTA V, Far Cry 4 и, конечно же, The Witcher 3), когда лидирует GTX 980.

За исключением Middle-Earth: Shadow of Mordor, разница между Fury и Fury X укладывается в 13 %. А вот GTX 980 Ti, в общей сложности, – несравненно более мощная карта, чем Fury (преимущество во многих играх достигает 50-77 %).

2560 × 1440

При более высоком разрешении WQHD разрыв между Fury и Fury X по-прежнему скромный, если не считать отдельные исключения (Thief), когда флагман берет свое. Позиции GeForce GTX 980 ослабли: две игры, где карта NVIDIA сохраняет неустойчивое лидерство, – это GRID Autosport и The Witcher 3. GeForce GTX 980 Ti по-прежнему недосягаем для Fury в любом из тестов.

3840 × 2160

Разрешение Ultra HD обеспечивает самые благоприятные условия для архитектуры Fiji. Здесь лучше всего чувствуется разница между Fury и Fury X, нередко достигающая 20 %. Но этот же фактор играет на руку Fury в противостоянии с GTX 980. Последний в среднем на 15 % отстает от соперника. Однако преимущество GTX 980 Ti укрепилось за счет большего объема набортной памяти. В отдельных случаях (Total War: Attila, Far Cry 4) флагман NVIDIA выдает фреймрейт в несколько раз выше по сравнению с Radeon R9 Fury.

Для сравнения производительности той или иной видеокарты в различных разрешениях вы можете воспользоваться сравнительными диаграммами из галереи ниже:

witcher3_aa.png

Смотреть все изображения (17)

uheaven4_aa.png

tombraider_aa.png

thief_aa.png

metroll_aa.png

mesom_aa.png

gta5_aa.png

grid_aa.png

fc4_aa.png

dai_aa.png

crysis3_aa.png

coh2_aa.png

civ_aa.png

bioshockinf_aa.png

bf4_aa.png

attila_aa.png

alienis_aa.png

Смотреть все
изображения (17)

Тестирование: вычисления. Выводы

⇡#Производительность: разгон

Разгон Radeon R9 Fury не задался, так что и существенного прироста быстродействия мы не ждали. 10 % – все, на что можно рассчитывать, хотя и этого уже вполне достаточно, чтобы в большинстве игр свести на нет разницу между Fury и флагманом AMD – Fury X.

⇡#Производительность: вычисления

Luxmark 2.0: Room (Complex Benchmark)

На расчетных задачах, как и следовало ожидать, неизбежно сказывается разница между Fury и Fury X в пропускной способности массива шейдерных ALU. В данном тесте Fury занимает промежуточное положение между Radeon R9 290X и действующим флагманом «красных».

Sony Vegas Pro 13

Поскольку для кодирования видео целесообразно использовать выделенный блок, которым обладают все современные GPU, в этом тестовом проекте для Sony Vegas графический процессор служит только для рендеринга «сырого» видеопотока. Запросы редактора полностью обеспечивает даже Radeon R9 290X — ни Fury, ни Fury X уже не в силах существенно ускорить процесс. Любые существующие GPU NVIDIA используются менее эффективно.

CompuBench CL: Ocean Surface Simulation

В данной задаче графические процессоры AMD – вне конкуренции. Fury немного уступает флагманскому продукту, но коль скоро GTX 980 Ti не может справиться даже с R9 290X, это уже не имеет большого значения.

CompuBench CL: Particle Simulation

Физика массы мелких тел лучше всего обрабатывается чипами NVIDIA с архитектурой Maxwell. Здесь Fury может помериться силами только с GeForce GTX 780 Ti, которому немного уступает.

SiSoftware Sandra 2015: Scientific Analysis

Тест, включающий умножение матриц и преобразования Фурье, вновь отдает предпочтение кремнию AMD. GPU Fiji в расчетах двойной точности ограничен 1/16 от производительности FP32, но это все еще лучше формулы 1/32, характерной для процессоров NVIDIA поколения Maxwell.

⇡#Выводы

Топовый продукт на базе чипа Fiji – Radeon Fury X, несмотря на его впечатляющую производительность и технические новшества, нам кажется немного переоцененным. Вариант Fury «без икса», напротив, выглядит весьма сбалансированным по цене и производительности. Наиболее близкий к нему соперник из действующей линейки NVIDIA – GeForce GTX 980 – отстает от R9 Fury в среднем на 5-15 %, что вполне оправдывает более высокую цену последнего ($549 и $499 соответственно). Более того, на практике Fury оказался гораздо ближе к Fury X, чем можно предположить, исходя из масштаба потерь в составе вычислительных блоков GPU. Настолько ближе, чтобы соблазнить добрую часть потенциальных покупателей Fury X, которые все еще не решились взмахнуть кредиткой.

На стороне GTX 980 одно большое преимущество – энергоэффективность. Если Radeon Fury X по мощности практически не отличается от GTX 980 Ti, то GTX 980 – это уже куда менее горячая и прожорливая карта, чем Fury. Другая опасность для Fury заключается в том, что резерв мощности GTX 980 легко конвертируется в боле высокие тактовые частоты, в то время как Fury и без того работает на пределе.

Благодаря этому производители видеоадаптеров на платформе NVIDIA уже сейчас сократили расстояние между GTX 980 и Fury за счет продуктов с заводским разгоном. Выбор между Fury и предварительно разогнанным GTX 980 уже в большой степени зависит от достоинств видеокарт конкретных фирм и симпатий покупателя в отношении того или иного производителя GPU.

Что касается SAPPHIRE Tri-X R9 Fury, то главное, что можно сказать об этой карте, — она очень тихая. Мощный воздушный кулер вполне успешно заменил СВО, которой комплектуются референсные образцы Fury X.