Самая мощная игровая видеокарта

В борьбе за наиболее престижный сегмент рынка игровых 3D-ускорителей - "топовые" решения с максимальной производительностью - компания AMD сделала ставку на двухпроцессорные видеокарты. У данного технического решения есть как свои плюсы, так и минусы. Однако на сегодня видеокарта Radeon HD 4870 X2 в большинстве тестов успешно превосходит своего конкурента, "топовую" видеокарту NVIDIA GeForce GTX 280, а значит, курс, выбранный AMD, оказался верным.

Двухпроцессорная видеокарта: плюсы и минусы

Компания ATI практиковала разработку двухпроцессорных видеокарт ещё в эпоху Rage128 и первых GeForce. Однако на тот момент по тем или иным техническим причинам создать эффективную и надёжную многопроцессорную архитектуру 3D-ускорителя не удавалось. Лишь с переводом видеокарт на шину PCI Express, обеспечивающую максимальную гибкость в выборе ширины канала и топологии подключения устройств, стало возможным организовать совместную работу графических ускорителей.

Сначала технология совместной работы, получившая у ATI название CrossFire, "обкатывалась" на однопроцессорных видеокартах. В этом случае подключение двух видеокарт обеспечивается средствами чипсета материнской платы. Тем не менее, у классического варианта технологии CrossFire есть целый ряд "организационных" недостатков. Во-первых, нужно покупать несколько видеокарт, во-вторых, нужна материнская плата с несколькими разъёмами PCI Express x16.

С технической точки зрения, создать связку CrossFire на одной видеокарте несложно. Нужен только дополнительный коммутатор шины PCI Express, который имеет три порта - один восходящий, подключённый через основной разъём видеокарты к хосту, и два порта для 3D-ускорителей. Данная конфигурация будет "прозрачной" для драйверов и самих 3D-ускорителей, так как она создаёт полную иллюзию наличия двух отдельных видеокарт на шине PCI Express.

Очевидны плюсы данного решения:

• простота аппаратной архитектуры - два стандартных графических чипа (GPU) плюс коммутатор PCI Express;
• возможность обмена данными между видеокартами по "короткому пути", минуя корневой комплекс PCI Express;
• нет необходимости в специальном ПО;
• не нужна плата с поддержкой CrossFire.

Вместе с тем следует понимать, что два чипа GPU, даже расположенные на одной печатной плате, не смогут обеспечить двукратный прирост производительности, по сравнению с одним чипом. Кроме того, к типичным проблемам "двойных" видеокарт следует отнести рывки при выводе 3D-сцены (то один, то второй GPU запаздывают с подготовкой своего кадра), мигающие объекты или детали (ошибка просчёта сцены на одной из видеокарт). Решение этих и других проблем заключается в корректном программировании, учитывающем возможность распараллеливания процесса построения 3D-сцены. Разработчики видеокарт постоянно проводят соответствующую работу с программистами, участвующими в создании графических движков для игр, но донести информацию до всех не получается, и среди множества игр на рынке обязательно найдутся такие, которые будут не совсем корректно работать на связках SLI/CrossFire и спаренных видеокартах.

Radeon HD 4870 X2 - "спарка" второго поколения

Спаренная видеокарта с самого начала была заявлена в новой серии видеокарт Radeon HD 4000 компании AMD. По сравнению с первой подобной видеокартой, Radeon HD 3870 X2, она имеет целый ряд нововведений, призванных увеличить производительность и избавиться от прежних недостатков.

Новый, полностью переработанный чип RV770 позволил AMD наконец-то вернуть уважение геймеров: высокий уровень производительности при более чем адекватной стоимости видеокарт на его базе - при полном отсутствии путаницы в моделях и поколениях. Сначала на рынок поступили высокопроизводительные модели Radeon HD 4870 и 4850, потом модели среднего класса Radeon HD 4670 и 4650. И те, и другие отлично вписались в свои ценовые ниши, и теперь AMD попросту заполняет образовавшиеся пробелы в линейке - урезанный, но всё ещё мощный Radeon HD 4830, двухпроцессорная Radeon HD 4850 X2, младшие модели серий 4500 и 4300, мобильные 3D-ускорители с новой архитектурой и т.д.

На вершине серии 4000 находится модель Radeon HD 4870 X2. Это новая спаренная видеокарта, которая представляет собой два виртуальных Radeon 4870, объединённых на одной печатной плате. Два чипа RV770 с частотой 750 МГц подключены через новый коммутатор фирмы PLX, который на этот раз поддерживает "вторую скорость" шины PCI Express - 5 Гбит/с, позволяя объединять GPU и подключать их к системной логике без потери пропускной способности. Кроме того, данный коммутатор обеспечивает минимальные задержки при обмене данными между видеокартами. Впрочем, по некоторым данным, два чипа RV770 связаны между собой напрямую отдельным высокоскоростным каналом, который позволяет обойти проблему недостаточной скорости синхронизации двух массивов памяти.

У каждого GPU имеется по 1 Гб памяти нового стандарта GDDR5, которая обеспечивает передачу данных на учетверённой скорости - 3.6 Гбит/с на каждый контакт. Шина памяти у каждого GPU 256-битная, что в итоге даёт более 100 Гб/с - впервые на серийной игровой видеокарте достигнут такой высокий показатель быстродействия канала доступа к памяти.

Итак, Radeon HD 4870 X2 превосходит предыдущую "спарку", Radeon HD 3870 X2, сразу по трём параметрам:

1. архитектура GPU - у RV770 имеется 800 вычислительных блоков (или 160 суперскалярных шейдерных процессоров), что в 2.5 раза больше, чем у RV670 (к тому же переработанная схема GPU обеспечивает намного более высокую эффективность текстурирования);
2. память - высокая пропускная способность GDDR5 плюс удвоенное её количество;
3. коммутатор - с поддержкой PCI Express 2.0 плюс прямой канал между GPU.

Radeon HD 4870 X2 в исполнении Sapphire

Видеокарта Radeon HD 4870 X2, разработанная компанией Sapphire, первой поступила на рынок. Она представляет собой 3D-ускоритель классической компоновки, снабжённый двумя выходами DVI и одним аналоговым TV-out. На большой печатной плате размещены два графических процессора AMD RV770, коммутатор PCI Express PLX PEX 8647, два массива памяти GDDR5 по 1 Гб, схемы электропитания.

Сразу заметим, что для корректной работы видеокарты необходим серьёзный блок питания мощностью не менее 650 Вт. Наличие двух разъёмов питания, один из которых 8-контактный, является своего рода гарантией, поскольку маломощные модели 8-контактными выходами не оснащаются. Впрочем, в комплекте имеется переходник для подключения через разъёмы типа Molex, который придётся применить в случае блока питания старой модели.

Система охлаждения видеокарты Radeon HD 4870 X2 выполнена, опять же, по классической схеме. Один большой вентилятор-турбина, рассчитанный на высокие обороты, размещён в дальнем от крепёжной планки торце видеокарты. Под большим пластиковым кожухом, накрывающим всю поверхность печатной платы, расположены два медных радиатора (по одному для каждого GPU) с тонкими рёбрами. На крепёжной планке имеются выходные отверстия, благодаря чему нагнетаемый турбиной воздух, забирая энергию у встреченных по пути радиаторов, выходит за пределы корпуса. Остальные элементы платы, включая коммутатор PLX, охлаждаются за счёт массивного алюминиевого шасси. На его поверхности, выходящей за пределы кожуха (в верхней части видеокарты), имеются игольчатые рёбра.

Частота обоих GPU в режиме полной нагрузки составляет положенные 750 МГц, данная видеокарта не является разогнанной. При понижении нагрузки 3D-чипы переходят в режим с частотой 500 МГц, а в режиме 2D их частота может опускаться до 200 МГц. При этом каждый из GPU по частоте независим от другого. Память, работающая по умолчанию на частоте 900 МГц, в режиме 2D также переходит в состояние с частотой 500 МГц. Тем самым обеспечивается важное для такой мощной видеокарты снижение энергопотребления при отсутствии нагрузки, что приводит и к снижению шума, и к меньшему влиянию на остальные компоненты системы.

Комплектация видеокарты достаточно стандартная для Sapphire, без каких-либо излишеств:

• руководство по установке;
• переходник DVI-VGA;
• переходник DVI-HDMI;
• переходник S-Video-RCA;
• кабель S-Video-"компонент";
• мост CrossFire шириной на два слота (не очень удачный вариант, так как 4870 X2 как раз два слота и занимает);
• два переходника питания - на 6 и 8 контактов;
• набор из 5 дисков, среди которых нет игр - только драйверы, тест 3DMark Vantage и утилиты компании CyberLink для работы с HD-видео.

Благодаря переходникам видеокарту Sapphire можно подключить к любому телевизору наилучшим способом.

Тестирование

Хотелось бы сравнить Radeon HD 4870 X2 с прямым аналогом от NVIDIA. Но, к сожалению, такового пока не имеется: GeForce серии GTX являются однопроцессорными, а спаренная модель 9800 GX2 фактически относится к предыдущему поколению, к тому же в продаже встречается редко. Данных по их тестированию у нас нет. Сравнить модель 4870 X2 можно с однопроцессорной 4870 референсного дизайна, а также со "спаркой" предыдущего поколения, Radeon HD 3870 X2.

Тесты проводились на следующей аппаратной платформе:

• процессор Core 2 Duo E6300, разогнанный до 3.2 ГГц;
• кулер CoolerMaster GeminII;
• 2 Гб памяти GOODRAM PRO DDR2-900;
• материнская плата Gigabyte EP35C-DS3R (Intel P35);
• жёсткий диск WD Caviar SE 250 Гб.

Специально для тестов видеокарты Radeon HD 4870 X2 мы установили качественный блок питания класса Hi-End FSP Everest TenTen мощностью 1.01 кВт.

Производительность. К сожалению, наше тестовое оборудование оказалось недостаточно производительным, чтобы "раскачать" такой мощный 3D-ускоритель, как спаренный Radeon HD 4870. И набор тестовых приложений, включавший несколько 3D-игр 2006-2007 годов, также оказался слабоват. Иначе не объяснить тот факт, что во многих играх даже при включённом анти-альясинге результаты 4870 и 4870 X2 оказались одинаковыми. Наибольшую выгоду от использования спаренной видеокарты получила игра Crysis, самая современная из нашего набора - до 25% при использовании DirectX9 и до 45% при использовании DirectX10. Желанных 100% прироста мы так и не увидели, поскольку не смогли нагрузить оба GPU видеокарты Sapphire более чем на 75% (по данным мониторинга).

Что касается видеокарты Radeon HD 3870 X2, то она наглядно показала, насколько далеко ушла новая линейка от старой. Однопроцессорный Radeon HD 4870 обошёл предыдущего флагмана на 15-33%, а в некоторых случаях - и на 50-85%. Чем выше нагрузка (разрешение, анти-альясинг, анизотропная фильтрация), тем больше отрыв. Что касается сравнения 4870 X2 с 3870 X2, то новая модель, как минимум, вдвое превосходит старую.

Выводы

Большая, тяжёлая, горячая - и очень мощная видеокарта, самая производительная на сегодняшний день. Такова, если вкратце, характеристика новой спаренной модели Radeon HD 4870 X2, выпущенной компанией Sapphire. Разработчики учли множество моментов, выявленных в процессе разработки "спарки" первого поколения, и в новой видеокарте применили более совершенный коммутатор PCI Express, более производительную память, более эффективные графические процессоры. Протестированная модель производства Sapphire отличается добротным монтажом, строгим внешним видом и толковой комплектацией без каких-либо излишеств. Стоимость данной видеокарты на момент подготовки статьи была существенно завышена, однако следует ожидать скорого её снижения до уровня $500 и ниже. Такую цену уже можно признать оправданной, ведь Radeon HD 4870 X2 реально не имеет конкурентов.

Макс КУРМАЗ,
[email protected]
Проект www.GIGAMARK.com

Благодарим компанию СЗАО "АСБИС" за предоставленную видеокарту Sapphire

Благодарим компанию "МИПС" за предоставленную материнскую плату Gigabyte и кулер CoolerMaster