Pogłębiony test Radeona HD 7970 – multi-GPU, GPGPU, kodowanie wideo, karty różnych firm, podkręcanie ekstremalne

Zawirowania na rynku walut sprawiły, że Radeon HD 7970 pojawił się na półkach w dość wysokiej cenie, sięgającej 2,9 tys. zł za niektóre modele, by trzy dni później stanieć nawet do 2,2 tys. zł za najtańsze. Widać, że mocna konkurencja wśród sklepów jest korzystna dla konsumentów. Szkoda tylko, że nie możemy zmierzyć wydajności nadchodzących, słabszych modeli Tahiti, które z pewnością będą wycenione trochę atrakcyjniej. W komentarzach i na forum czytamy, że wielu z Was czeka z niecierpliwością na modele z niższej półki oparte na architekturze GCN.

Zdaje się jednak, że Radeon HD 7970 spotkał się z chłodnym przyjęciem. Przyczyn dopatrujemy się w zbyt małej przewadze nad GeForce'em GTX 580. Czyżby posiadacze najmocniejszej jednoukładowej karty graficznej Nvidii nie doceniali nowinek w dziedzinie oszczędzania energii i znakomitych możliwości podkręcania? Na dalszych stronach staramy się odpowiedzieć na pytanie, czy słusznie.

Asus Radeon HD 7970

Logo widoczne na obudowie jest zdecydowanie najbardziej profesjonalnie przyklejone w całej dzisiejszej grupie „referentów”.

Na górnej części karty graficznej oprócz gniazd zasilania PCI Express sześcio- i ośmiopinowego znajdziecie przełącznik dwóch układów BIOS i podwójne gniazdo CrossFireX. 

Standardowy zestaw złączy to jedno DVI, HDMI i dwa mini-DisplayPort. Dzięki przejściówkom dodawanym do każdego Radeona HD 7970 można użyć trzech monitorów DVI.

Na rewersie widać brak jednego zestawu układów elektronicznych. Zatem i tym razem mamy do czynienia ze standardową konstrukcją płytki drukowanej. 

Typowe dla kart Asusa opakowanie promuje nowe narzędzie do podkręcania: program GPU Tweak. Wyposażenie nie zachwyca – jest standardowe.

Parametry techniczne, rozmiary, wagę i wyniki wszystkich testowanych przez nas kart możecie przeanalizować w naszym megaporównaniu na ostatniej stronie wielkiego testu kart graficznych.

Gigabyte Radeon HD 7970 Windforce 3X

Nazwa schładzacza, Windforce 3X, nie zmieniła się. Mamy tu jednak zasadnicze zmiany w konstrukcji radiatora i trójki wentylatorów. Te drugie są połączone plastikową osłoną, zamiast metalowej, jaką znamy z poprzednich wersji. Rozbudowany, aluminiowy radiator jest połączony z kilkoma grubymi ciepłowodami. Nie ma tu komory odparowania, jak poprzednio.

Płytka drukowana to typowa, niezmieniona konstrukcja AMD z ośmio- i sześciopinowym złączem zasilania oraz pozbawiona jednego zestawu elementów zasilających (być może określenie jednej fazy zasilania byłoby tu bardziej trafne).

Standardowy zestaw gniazd zapewnia obsługę czterech monitorów, a po dokupieniu specjalnej przejściówki – sześciu. Dzięki przejściówkom dodawanym do każdego Radeona HD 7970 można podłączyć trzy monitory DVI.

Dodatkowo wentylatory straciły swoje nachylenie, a radiator ma inaczej ułożone żeberka. Przypomnijmy: w poprzedniej konstrukcji Windforce 3X rozmieszczenie trzech oddzielnych sekcji radiatora i nachylenie wentylatorów kierowało ogrzane powietrze z każdego wentylatora w innym kierunku, aby ograniczyć turbulencje. Czyżby już nie było to konieczne do osiągnięcia małej głośności?

Parametry techniczne, rozmiary, wagę i wyniki wszystkich testowanych przez nas kart możecie przeanalizować w naszym megaporównaniu na ostatniej stronie wielkiego testu kart graficznych.

Egzemplarz testowy otrzymaliśmy bez opakowania i dodatków. Warto jednak wiedzieć, że w produkcie sklepowym znajdą się standardowe dodatki:

• instrukcja obsługi
• płyta ze sterownikami
• mostek CrossFire
• dwa kable zasilające
• przejściówka mini-DisplayPort na DVI
• przejściówka z HDMI na DVI.

Sapphire Radeon HD 7970

Na górnej części karty graficznej oprócz gniazd zasilania PCI Express sześcio- i ośmiopinowego znajdziecie przełącznik dwóch układów BIOS i podwójne gniazdo CrossFireX.

Jedynym szczegółem różniącym tę konstrukcję od referencyjnej jest naklejka z logo Sapphire, skądinąd niezbyt estetycznie naklejona.

Na rewersie widać brak jednego zestawu układów elektronicznych, zatem i tym razem mamy do czynienia ze standardową konstrukcją płytki drukowanej.

Sapphire ma standardowe częstotliwości taktowania. Opakowanie karty jest ozdobione wizerunkiem atrakcyjnej żołnierki.

Sapphire, w odróżnieniu od pozostałych producentów, dodaje w zestawie także przejściówkę do pełnego DisplayPortu oraz przelotkę DVI-D-sub. Takie dodatki niektórym mogą się przydać.

Rozmiary, wagę i wyniki wszystkich testowanych przez nas kart możecie przeanalizować w naszym megaporównaniu na ostatniej stronie wielkiego testu kart graficznych.

VTX3D Radeon HD 7970

Typowy referencyjny laminat oraz standardowa, czarno-czerwona obudowa.

Standardowy zestaw wyjść wideo.

Naklejki w postaci liter na obudowie niemal od razu odpadają. W zasadzie są tu jedynie zbędnym, tandetnym dodatkiem.

Oprócz instrukcji i sterowników w zestawie znajdziecie dwie przejściówki do DVI, jedną do DisplayPortu, jedną DVI-D-sub oraz zasilania PCI Express sześcio- i ośmiopinową, a także mostek CrossFireX. Jest też gra Colin McRae: DiRT 3. 

Parametry techniczne, rozmiary, wagę i wyniki wszystkich testowanych przez nas kart możecie przeanalizować w naszym megaporównaniu na ostatniej stronie wielkiego testu kart graficznych.

XFX HD 7970 Black Edition Double Dissipation

Obudowa karty została wykonana z aluminium, co zwiększa wrażenie solidności i atrakcyjność produktu. Nawet na plastikowych wentylatorach znalazły się okrągłe, aluminiowe osłonki.

Od góry widać ciekawy, czerwony pasek z nazwą modelu. Barwa wyraźnie nawiązuje do rodziny kart ATI (obecnie AMD), choć nijak nie współgra z kolorystyką pozostałej części karty XFX. Jednak nie razi i przypomina, że mamy do czynienia z Radeonem.

Standardowemu dla Radeonów HD 7970 zestawowi wyjść wideo towarzyszy logo producenta, wycięte na kratce wentylacyjnej. Do dyspozycji mamy jedno DVI, jedno HDMI i dwa mini-DisplayPort.

Na rewersie ponownie łatwo zauważyć brak jednego zestawu elementów zasilających. Ich zamontowanie mogłoby zwiększyć możliwości podkręcania karty i stabilność napięcia zasilającego GPU.  A może „pełna sekcja zasilania” jest zarezerwowana dla jeszcze mocniejszych produktów?

Na tle wcześniej testowanych przez nas produktów XFX ten model i tak wyróżnia się „bogactwem” wyposażenia. Aż strach pomyśleć, co otrzymalibyśmy w zestawie, gdyby nie nakaz dodawania wraz z HD 7970 aktywnej przejściówki mini-DisplayPort-DVI (niewidocznej na zdjęciu).

Parametry techniczne, rozmiary, wagę i wyniki wszystkich testowanych przez nas kart możecie przeanalizować w naszym megaporównaniu na ostatniej stronie wielkiego testu kart graficznych. 

A oto jak producent widzi możliwości nowego XFX Radeona HD 7970:

Materiał reklamowy XFX (z przymrużeniem oka)

Platforma testowa

Wszystkie testy wydajności zostały wykonane na platformie składającej się z następujących podzespołów:

System operacyjny:

• Windows 7 Ultimate 64-bitowy.

Sterowniki:

• karty graficzne AMD Radeon – Catalyst 11.2,
• AMD Radeon HD 7970 – Catalyst 11.12 (Preview_Jan5)
• karty graficzne Nvidia GeForce – ForceWare 285.62.

BIOS płyty głównej – 7670v12.

GPGPU – OpenCL, DirectCompute itp.

Nie od dziś Radeony HD znane są z wysokiej wydajności w obliczeniach ogólnego przeznaczenia, szczególnie w mocno promowanym przez AMD otwartym języku OpenCL. Sprawdziliśmy ją w kilku często spotykanych scenariuszach, symulowanych przez popularne programy testujące.

Najprostsze implementacje GPGPU to m.in. obliczenia związane z fizyką przedmiotów i otoczenia w grach komputerowych (np. symulacja zachowania cieczy,  realistyczne wybuchy i inne efekty cząsteczkowe), obliczenia teselacji lub sztucznej inteligencji. Krótko mówiąc, wszystkie zadania, które w czasie rozgrywki wymagają aktywności CPU, mogą zostać obliczone przez GPU, co pozwoli uniknąć wąskiego gardła i odciąży sam procesor.

Wyjątkowo dobra jest wydajność obliczeń podwójnej precyzji, które często wykorzystywane są w internetowych projektach wykonujących obliczenia rozproszone, takich jak Folding@home, Boinc, a nawet Bitcoin. O ile dwa pierwsze zajmują się najczęściej „ambitnymi” zadaniami, to ten ostatni służy niejako do liczenia dla obliczeń. Zdobył jednak niemałą popularność ze względu na możliwość zarabiania przez generowanie na swoim komputerze osobistym wirtualnych monet.

W przypadku Folding@home oraz Boinc trudno jest uruchomić część projektów, nie mówiąc już o uzyskaniu satysfakcjonującej wydajności. Niemniej obecne wersje sterownika pozwalają już osiągnąć bardzo dobre wyniki w wybranych projektach, np. Collatz Conjecture, a ich kompatybilność będzie się sukcesywnie zwiększać.

W przypadku kart graficznych AMD Radeon z akceleracji sprzętowej APP wykonywanej poprzez GPGPU korzysta wiele programów używanych na co dzień. Producent szczyci się tym, że lista narzędzi czerpiących z mocy obliczeniowej układów graficznych szybko się wydłuża i coraz częściej obejmuje programy codziennego użytku (takie jak przeglądarki internetowe). Część z tych, które umieją zaprząc do pracy APP, została wymieniona na poniższym zrzucie ekranu. Jednym z najważniejszych jest WinZip 16.5, który wykorzysta język OpenCL do przyspieszenia kompresowania i dekompresowania archiwów, nawet zaszyfrowanych z użyciem AES. Duży nacisk podczas optymalizowania kodu pod kątem produktów AMD postawiono w tym przypadku na równoległość przeprowadzania wielu operacji naraz, dzięki czemu użytkownik ma odczuć szczególne przyspieszenie po użyciu szybkich kart graficznych i układów APU. Dodatkowo operacje mogą być rozdzielane pomiędzy CPU a układy graficzne, zintegrowany i samodzielny. Jak tylko program ukaże się na rynku, przedstawimy wyniki rzeczywistych testów.

Video Codec Engine

Doskonała implementacja sprzętowego dekodera H.264 w procesorach Intel Core drugiej generacjiwymusiła na AMD stworzenie równie wydajnego rozwiązania. Intel QuickSync umożliwia kodowanie materiałów H.264 na bieżąco przy użyciu procesora. Ponieważ uczestniczą w tym jednostki wykonawcze zintegrowanego GPU, tej funkcji zabrakło w najnowszych procesorach Sandy Bridge E. Niemniej jednak nawet tanie Core i7/i5/i3 umożliwiają kodowanie H.264 na bieżąco. AMD pozostało zatem zrobić coś lepszego:

Kodowanie H.264 może się odbywać szybciej niż „w czasie rzeczywistym”. Tryb „pełny” (Full Mode) będzie miał zastosowanie w tańszych układach graficznych, w tym zintegrowanych w przyszłych APU. Kodowaniem w tym trybie będą się zajmować ściśle wyspecjalizowane jednostki będące częścią VCE (ang. Video Codec Engine). W dużej mierze przypomina to QuickSync. Jednak czy tak jak u Intela wydajność w przypadku najtańszych i najdroższych produktów będzie taka sama? Niezupełnie:

Tryb hybrydowy, przeznaczony do wykorzystania w GPU z lepszej półki, umie to samo co tryb pełny, tylko robi to dużo szybciej. Ma to umożliwić użycie jednostek obliczeniowych ogólnego przeznaczenia w procesorze graficznym do równoległych zadań będących częściami składowymi kodowania strumienia H.264. Tylko kodowanie entropii jest w tym trybie pozostawione wyspecjalizowanej, sprzętowej jednostce VCE. Zatem GPU będzie znacznie mocniej zaangażowany niż w trybie pełnym, w którym do pracy zaprzęgnięty zostaje jedynie VCE. Skrótowo przedstawia to poniższy schemat:

Tryb hybrydowy kodowania powinien być zatem jeszcze szybszy od pełnego. Ten drugi i tak jest szybszy niż kodowanie „w czasie rzeczywistym”.

Unified Video Decoder

Sprzętowy dekoder strumieni wideo pozostaje niezmieniony. AMD podczas prezentacji produktu nie chwali się numerem UVD, a jedynie przedstawia jego możliwości. Z naszych informacji wynika, że odpowiada on UVD3, choć wcześniej mówiło się, że jest nieco rozbudowany. Najlepiej będzie sprawdzić to na przykładzie. W obliczu braku alternatywnego oprogramowania użyliśmy znanego nam narzędzia obsługującego akcelerację sprzętową dekodowania wideo na kartach graficznych obydwu producentów. W przypadku Tahiti dostępne jest tylko sprzętowe przyspieszenie dekodowania, a w przypadku starszego Radeona i karty Nvidia w użyciu jest technika wykorzystująca akcelerację kodowania i dekodowania. Jak tylko zdobędziemy inne programy obsługujące funkcje VCE najnowszego Radeona HD 7970, wzbogacimy procedurę testową.

W oczy rzuca się to, że obciążenie procesora po użyciu karty AMD Radeon HD 7970 jest nieco za duże. Zastanawiamy się, czy to kwestia sterowników, czy może charakterystyka obecnej wersji akceleracji sprzętowej. MediaEspresso wykrywa w przypadku Tahiti jedynie akcelerację sprzętową kodowania, natomiast Radeon HD 6970 wspomaga w nim zarówno kodowanie, jak i dekodowanie. Zapewne to jest przyczyna większego obciążenia CPU i najpewniej zostanie to poprawione w przyszłych wersjach oprogramowania.  

Steady Video 2.0

Funkcja Steady Video została w architekturze GCN odświeżona. Pierwsza wersja tej techniki jest dostępna wraz z procesorami AMD Llano od zeszłego roku. Funkcjonalność Steady Video 2.0 została rozbudowana o obsługę materiałów wideo z przeplotem oraz obrazów o proporcjach innych, niż ma ekran, wyświetlanych z czarną ramką. W tym drugim przypadku uwzględnione są dwie sytuacje: letterbox, gdy obraz ma większy stosunek szerokości do wysokości niż ekran, oraz pillarbox, gdy to stosunek wysokości do szerokości jest większy (np. obraz 4 : 3 jest wyświetlany na ekranie 16 : 9).

Nowością są dodatkowe instrukcje obsługujące oprócz SAD (ang. Sum of Absolute Differences) także QSAD, co oznacza poczwórne sumy bezwzględnych różnic. Suma różnic bezwzględnych to prosty i powszechnie używany algorytm do mierzenia podobieństwa między blokami obrazu. Obliczenia opierają się na analizie bezwzględnej różnicy między pikselem w bloku obrazu a pikselem w bloku obrazu użytym do porównania. Te różnice są sumowane, co pozwala stworzyć prostą metrykę podobieństwa bloków. Implementacja QSAD umożliwia znaczne przyspieszenie przetwarzania tego typu danych, gdyż obejmuje nie tylko cztery typowe instrukcje SAD, które są przetwarzane w jednym cyklu obliczeń, ale także informacje o osiowaniu obrazu.

Głośność poszczególnych kart

Test głośności wykonujemy w wygłuszonym pomieszczeniu pod poziomem gruntu. W takich warunkach w środku nocy zmierzyliśmy głośność tła wynoszącą ok. 18,7 dBa. Ostrożny oddech testującego zwiększa ten odczyt do 20,0 dBa. Identyczny poziom osiąga ona w dzień, gdyż mimo usytuowania pomieszczenia i wygłuszenia go część miejskiego gwaru dociera do sprzętu pomiarowego. My testujemy w środku nocy, co zapewnia najmniejszy możliwy wpływ zewnętrznych czynników.

Szacunkowe wartości odniesienia (z odległości 1 m, chyba, że wskazano inaczej):

• całkowita cisza w typowym pomieszczeniu lub spokojny oddech – ok. 20 dBa,
• pracujący kompresor lodówki lub spokojna rozmowa półszeptem – ok. 30 dBa,
• pracująca kuchenka mikrofalowa lub czajnik elektryczny – ok. 50 dBa,
• okap kuchenny na pierwszym biegu, normalna, głośna rozmowa – ok. 60 dBa,
• typowy odkurzacz, najszybszy tryb działania okapu kuchennego, maksymalnie odkręcony kran z wodą – ok. 70 dBa.

Dłuższe nieprzerwane narażenie na dźwięk o natężeniu powyżej 85 dBa (bardzo zatłoczona ulica, hałas generowany przez młot pneumatyczny w odległości mniejszej niż 3 m) może prowadzić do uszkodzeń słuchu.

Dodatkowo przeprowadziliśmy test głośności na poziomie uszu testującego, podczas gdy zamknięta obudowa komputera znajdowała się pod biurkiem. Oto rezultaty:

Niestety, okazało się, że każda z kart podczas obciążenia wydaje z siebie całkiem głośny dźwięk, którego źródłem są cewki. Mogło to lekko zawyżyć odczyty, choć rezultaty pokrywają się z naszymi subiektywnymi odczuciami. Wydaje się, że problem z piszczeniem cewek nie jest spowodowany przez płyty główne, gdyż występuje na większości naszych platform testowych.

Referencyjny HD 7970 w spoczynku jest niemal niesłyszalny. Są drobne różnice między kartami poszczególnych producentów, jednak mają one znikome znaczenie. Na pewno na wyróżnienie zasługuje karta Gigabyte'a ze schładzaczem Windforce 3X, która jest najcichsza zarówno w spoczynku, jak i pod obciążeniem. Równie cichy w trakcie intensywnej pracy jest model XFX, jednak zawiódł nas w spoczynku: to najgłośniejsza konstrukcja w całej stawce. Pozostałe „referenty” raczej nie wyróżniają się korzystnie pod tym względem.

Pobór mocy, temperatura

W spoczynku taktowanie rdzenia spada do 300 MHz, a pamięci – do 150 MHz.

Zaskakuje mały pobór mocy modelu XFX, który jest jedyną fabrycznie podkręconą kartą w dzisiejszej stawce.

Trzeba pamiętać, że podczas działania funkcji Zerocore Power, kiedy typowy zestaw z HD 7970 pobiera około 115 W w trybie Long Idle, nie są monitorowane parametry działania karty graficznej (gdyż GPU jest niemal całkowicie wyłączony). Co prawda MSI Afterburner wyświetla niektóre z nich, np. użycie GPU (oczywiście wynosi ono 0%) oraz prędkość wentylatora (ta wartość może pochodzić z oddzielnego kontrolera), ale są to fałszywe odczyty.  

Układ Tahiti, będący podstawą Radeona HD 7970, nie jest zbyt „gorący”. Niereferencyjne schładzacze tylko poprawiają sytuację:

Co ciekawe, w spoczynku większość kart jest chłodniejsza od testowanego przez nas nieco wcześniej modelu referencyjnego, i to mimo że większość z nich to właśnie „referenty” z inną naklejką i być może innym BIOS-em. Pod obciążeniem każda z kart oprócz modelu Gigabyte'a ma wyższą temperaturę działania od testowanego wcześniej modelu AMD. Mimo to jest ona stosunkowo niska, jak na tej klasy produkt. Konkurencja w tyle.

Podkręcanie kart producenckich

Tym razem postanowiliśmy bardziej zgłębić tajniki podkręcania Radeonów. Przede wszystkim dlatego, że pierwszy test HD 7970 pozostawił spore pole do popisu ze względu na ograniczenia programowe. Obecnie są już dostępne narzędzia umożliwiające mocne przetaktowanie układu Tahiti.

O ile w przypadku rdzenia udało się uzyskać nieznacznie więcej, niż wynosiło ograniczenie producenta w dniu wprowadzenia karty na rynek, a w niektórych modelach nawet mniej, to możliwości pamięci w większości konstrukcji kończyły się na ponad 1700 MHz, co jest wartością dotąd niespotykanie wysoką.

Testy pod kątem stabilności i przekłamań obrazu w grach wyglądają trochę inaczej niż próby uzyskania maksymalnego wyniku. W testach podkręcania zazwyczaj nie manipulujemy ustawieniami wentylatora i napięć zasilających.

Ale to nie wszystko. Postanowiliśmy także nieco wyżyłować parametry testowanych kart graficznych na potrzeby pomiarów wydajności syntetycznej. W tym celu wykorzystaliśmy funkcje podnoszące napięcie zasilające układu graficznego.

Karta Asusa pozwoliła uzyskać 1250 MHz bez zmiany schładzacza (nieco więcej w mniej wymagających programach). Napięcie zasilania GPU wyniosło 1,27 V, a taktowanie pamięci – 1750 MHz. To najlepszy wynik, jaki uzyskaliśmy z użyciem standardowo chłodzonej karty. Pozostałe kapitulowały już przy 1200–1220 MHz.

CrossFireX

Niezależnie od producenta konfiguracja składająca się z dwóch połączonych ze sobą kart graficznych działa bez zająknięcia. Każde połączenie jest w pełni funkcjonalne. Pomimo że poszczególne modele są oparte na tym samym, referencyjnym projekcie płytki drukowanej, ich bezproblemowa współpraca w wyższych trybach CrossFireX nie jest wcale oczywistością, o czym piszemy na dalszych stronach. 

Głośność

Przy zachowaniu odstępu między kartami o szerokości co najmniej jednego złącza PCI Express głośność tandemu HD 7970 jest do przyjęcia. Na ucho karty są niewiele głośniejsze niż pojedyncza. Gorzej, gdy nie ma miejsca, aby zapewnić odpowiedni odstęp. Wówczas ze względu na mocniejsze nagrzewanie się układów graficznych karta z „zatkanym” wlotem powietrza nadmiernie hałasuje. Taki zestaw jest zdecydowanie głośniejszy niż choćby GTX 580 SLI.

Nieco inaczej wygląda to w przypadku kart wyposażonych w niestandardowy układ chłodzenia. W naszej konfiguracji xfx wraz z gigabyte'em spisywały się znakomicie, utrzymując rozsądne natężenie dźwięku.

Pobór mocy

Wskazania dotyczące całego komputera zawierającego tandem HD 7970 nie napawają optymizmem. O ile w standardowych ustawieniach wyniki są jeszcze do przełknięcia, o tyle po podkręceniu naprawdę zwalają z nóg. 

Podkręcanie

Przetaktowywanie dla jak najlepszego wyniku nieco różni się od „zwyczajnego” przyspieszania. Przede wszystkim szuka się maksymalnych ustawień. Oczywiście, zwiększaliśmy przy tym napięcie zasilające, czego nie robimy podczas typowych testów podkręcania. Dodatkowo na wszelki wypadek zwiększyliśmy do maksimum prędkość obrotową wentylatorów. Zatem zwiększyliśmy parametry do maksymalnych, przy których karty przechodziły dany test i jednocześnie nie generowały przekłamań obrazu. Zawodowi podkręcacze raczej nie przejmują się tymi drugimi – liczy się tylko wynik. Uzyskaliśmy taktowanie: rdzeń – 1195 MHz, pamięć – 1725 MHz. W przypadku mniej wymagających, starszych programów testujących te wartości można było zwiększyć nawet do, odpowiednio, 1220 MHz i 1750 MHz.

Warto zauważyć, że starsze narzędzia do mierzenia wydajności kart graficznych często „skalują” się zaledwie do dwóch egzemplarzy, a utworzenie potrójnego lub poczwórnego CrossFire/SLI nie przynosi lepszych rezultatów (zdarza się, że pogarsza wynik).

3DMark Vantage

3DMark 2006

3DMark 2005

3DMark 2003

Aquamark 3

HwBot Unigine Heaven Benchmark: Xtreme

HwBot Unigine Heaven Benchmark: Basic

Wydajność CrossFireX

Testy syntetyczne, czyli 3DMark i Unigine, pokazują prawdziwą moc dwóch układów graficznych Tahiti. Końcowy produkt w postaci pojedynczej karty graficznej New Zeland będzie z pewnością nieco mniej wydajny ze względu na wolniejsze taktowanie, jednak najprawdopodobniej utrzyma pozycję najwydajniejszej karty na rynku. 

W grze Aliens vs. Predator wyraźnie szwankuje efektywność wykorzystania filtrowania anizotropowego, bo po włączeniu tej funkcji wyniki Radeona HD 7970 spadają do poziomu niepozwalającego mu rywalizować nawet ze swoimi poprzednikami. W przypadku CrossFireX utworzonego z HD 7970 jest identycznie: spodziewana wydajność, większa, niż zapewnia HD 6990, nie została osiągnięta. Mamy nadzieję, że zostanie to poprawione w nowym pakiecie sterowników. Pozostałe produkty AMD mają tu normalną wydajność, a w innych grach w ogóle nie było podobnych sytuacji.

Batman jest twardym orzechem do zgryzienia także dla tandemu HD 7970. Tego, że jest niemal na równi z GTX-em 590, nie można uznać za sukces. W rozdzielczości 2560 × 1440 jest już nieco lepiej. Ogólna tendencja jest taka, że im wyższa rozdzielczość, tym bardziej pogłębia się różnica między GTX-em 580 a Radeonem HD 7970 oraz GTX-em 590 a CrossFireX.

Battlefield 3 pełnymi garściami czerpie z mocy dwóch układów graficznych, przyspieszając niemal o 100%. Niestety, w rozdzielczości 2560 × 1440 jest już sporo gorzej.

W grach Bulletstorm i DiRT 3 zysk z zastosowania CFX jest podobnie duży w obydwu trybach graficznych.

Wydajność CrossFireX – cd.

A oto wartości maksymalne:

• w rozdzielczości poziomej 2560 punktów,
• w rozdzielczości poziomej 1920 punktów.

Crysis 2 zdecydowanie nie należy do gier, w których CrossFireX z dwóch HD 7970 pokazuje pazur. Wyniki są na poziomie jednej karty, zatem coś tu po prostu nie działa.

Deus Ex pozwala CFX rozwinąć skrzydła dopiero w trybie 2560 × 1440, lecz nadal nie jest to imponujący wzrost (patrz minimalna liczba klatek na sekundę).

W Hard Reset nie jest źle. Wzrost wydajności po zastosowaniu CrossFireX to kilkadziesiąt procent. Gorzej jest w przypadku minimalnej liczby klatek na sekundę.

Mafia 2 i Metro 2033 przynoszą równie dobrą minimalną liczbę klatek na sekundę, jednak w Mafii, w niższej rozdzielczości, zysk nie robi szczególnego wrażenia.

Radeon HD 7970 nie poradził sobie tylko z Tom Clancy's: H.A.W.X. 2. W tej grze przegrywa z porównywalnym GeForce'em GTX 580. Ale CrossFireX radzi sobie znakomicie, zapewniając nawet ponaddwukrotne zwiększenie wydajności. Wszystko wskazuje więc na to, że pojedynczy HD 7970 jest sztucznie ograniczany.

W przypadku Total War: Shogun 2 do typowego ustawienia testowego, wybieranego z poziomu konsoli uruchamiającej grę wSteam, dodaliśmy tryb ręczny, w którym użyliśmy maksymalnych dostępnych ustawień. Jest on znacznie bardziej wymagający. W obydwu trybach CFX osiąga niemal dwukrotny wzrost szybkości.

Wiedźmin 2: Zabójcy Królów także świetnie skaluje się wraz z liczbą kart graficznych. 

Potrójne CrossFireX

Ten tryb zwany jest potocznie TriFire. Jak się okazuje, wydajność rozwiązania pośredniego wcale nie jest taka słaba. Zdarza się, że niektóre programy skalują się tylko do dwóch GPU, niektóre – tylko do trzech, a inne – nawet do czterech. Jednak często jest tak, że zysk z zastosowania trzeciej karty jest większy niż po dodaniu czwartej.

Należy w tym miejscu zaznaczyć, że po użyciu kilku różnych kart naraz różnie bywa z kompatybilnością. Na trzy podejścia tylko raz tryb ten zadziałał nam bez zgrzytów. Wiemy jednak, że użytkownicy raczej rzadko zgłaszają problemy. Być może jedna z testowanych przez nas kart nie była kompatybilna z pozostałymi. Objawiało się to tak, że sterownik ekranu przestał odpowiadać przy próbie włączenia potrójnego CrossFireX, a czasem nawet jedna z kart w ogóle nie była rozpoznawana.

Głośność 

Dodanie następnej karty do konfiguracji CrossFireX wymusza w większości przypadków rezygnację z odpowiednio dużych odstępów, co skutkuje znacznym zwiększeniem głośności. Może dźwięk ten nie jest wyjątkowo uciążliwy, ale na pewno może przeszkadzać.

Pomimo że zasilacz z naszej platformy testowej radził sobie z kartami działającymi ze standardowym taktowaniem, to po podkręceniu musieliśmy posłużyć się modelem SilverStone Strider SST-ST1500 o mocy 1500 W.

Pobór mocy

Ilość energii pobierana przez konfigurację złożoną z trzech kart graficznych jest bardzo duża, choć pewnym pocieszeniem jest to, że jeden zasilacz wystarczy.

Podkręcanie 

Każdy wyższy tryb CrossFireX jest bardziej wymagający, jeżeli chodzi o podkręcanie. Oznacza to, że dołożenie następnej karty pociąga za sobą konieczność spowolnienia zegarów taktujących. My tylko symbolicznie zmniejszyliśmy częstotliwość taktowania rdzenia i pamięci w porównaniu z podwójną konfiguracją.

3DMark Vantage 

3DMark 2006 

3DMark 2005 

3DMark 2003

Aquamark 3

HwBot Unigine Heaven Benchmark: Xtreme

HwBot Unigine Heaven Benchmark: Basic

Poczwórne CrossFireX

Ilość energii pobierana przez cztery aktywne radeony okazała się zbyt duża dla zasilacza z naszej platformy testowej kart graficznych. Posłużyliśmy się więc modelem SilverStone Strider SST-ST1500 o mocy 1500 W.

Jednak nasz zestaw po dłuższym działaniu w obudowie okazał się niestabilny. Najprawdopodobniej przyczyną była zbyt wysoka temperatura, spowodowana tym, że odległość między poszczególnymi kartami i rozłożenie okablowania nieco blokowały swobodny przepływ powietrza. Tego problemu nie doświadczyliśmy w przypadku platformy Sandy Bridge-E, która była pozbawiona obudowy. W tej konfiguracji udało się nawet mocno podkręcić wszystkie karty graficzne przy użyciu pojedynczego stridera.

Przedstawione na powyższym wykresie pomiary poboru mocy w spoczynku przeprowadziliśmy w domyślnych ustawieniach, czyli przy włączonej funkcji Zero Core Power, co powodowało, że w poczwórnej konfiguracji CrossFireX trzy karty wyłączały się, tak jak pokazano to na poniższym schemacie:

Więcej informacji o tej technice znajdziecie w naszym pierwszym artykule o Radeonie HD 7970.

Po maksymalnym podkręceniu konfiguracji na platformie Sandy Bridge-E pobór mocy osiągnął astronomiczne wartości:

Przedstawione na powyższym wykresie pomiary poboru mocy w spoczynku przeprowadziliśmy po wyłączeniu funkcji Zero Core Power, co powodowało, że w poczwórnej konfiguracji CrossFireX trzy karty nie wyłączały się. Ilość pobieranej wtedy energii jest naprawdę bardzo mała. Niespełna 10 W więcej, niż potrzebuje najmocniejsza karta Nvidii, to dla czwórki radeonów świetny wynik.

Podkręcanie 

W celu podkręcenia takiej konfiguracji zwiększaliśmy napięcie zasilające, czego nie robimy podczas „zwyczajnych” testów podkręcania. Dodatkowo na wszelki wypadek do maksimum zwiększyliśmy prędkość obrotową wentylatorów. Zawodowi podkręcacze raczej nie przejmują się przekłamaniami obrazu – liczy się tylko wynik. My zwracaliśmy na nie uwagę.

3DMark 11

3DMark Vantage

3DMark 2006

HwBot Unigine Heaven Benchmark: Xtreme

Warto zauważyć, że starsze narzędzia do mierzenia wydajności kart graficznych często „skalują” się zaledwie do dwóch egzemplarzy, a utworzenie potrójnego lub poczwórnego CrossFire/SLI nie przynosi lepszych rezultatów (zdarza się, że pogarsza wynik).

Wydajność potrójnego i poczwórnego CrossFireX

Testy syntetyczne, czyli 3DMark i Unigine, ukazują teoretyczną moc konfiguracji złożonej z wielu procesorów graficznych Tahiti. Jedynie minimalna liczba klatek na sekundę zmniejsza się wraz z dokładaniem kolejnych kart, co widać w teście Heaven. Podtest Combined 3DMarka także nie pozwala rozwinąć skrzydeł konfiguracjom multi-GPU, gdyż intensywnie obciąża procesor i pamięć, a im więcej kart graficznych, tym bardziej zajęty jest ten podsystem komputera.

Należy w tym miejscu wyjaśnić, że Battlefield 3 wyraźnie dławi się po użyciu kilku kart w stosunkowo małej, jak na tę moc obliczeniową, rozdzielczości 1920 × 1080. W 2560 × 1440 sytuacja normuje się: konfiguracje CrossFireX potrójna i poczwórna osiągają spodziewany wzrost wydajności, wliczając w to wzrost minimalnej liczby klatek na sekundę. 

Deus Ex: Human Revolution nie umie, niestety, wykorzystać więcej niż dwóch układów.

Wydajność w bardzo wymagającym trybie Shoguna 2 już przy dwóch kartach jest nieco ograniczona możliwościami procesora. Świadczy o tym niewielki zysk z dokładania kolejnych egzemplarzy.

Biada niedowiarkom, którzy twierdzili, że Wiedźmin to prosta i mało wymagająca konwersja z konsol. Nasz test wykazuje, że gra skaluje się wraz z liczbą układów graficznych niemal wzorcowo.

Mikrozacięcia

Wykresy czasu renderowania kolejnych klatek obrazu pokazują problem mikrozacięć w wybranych grach: Mówią, ile czasu upłynęło od wyrenderowania jednej klatki do wyświetlenia następnej. Zawsze przedstawiamy pomiary wykonane dla 100 kolejnych klatek. Oczywiście, krótszy czas odpowiada większej średniej liczbie klatek na sekundę (czyli im bliżej zera jest wykres, tym lepiej). W trakcie testów staraliśmy się, aby nic nie zakłócało pomiaru. Zawsze był on wykonywany w tym samym miejscu po upewnieniu się, że obszar w grze nie jest doczytywany. 

W stosunkowo niskiej rozdzielczości, jak na tak potężne konfiguracje, dwa HD 7970 radzą sobie bardzo dobrze, generując całkiem płynny obraz z małymi, regularnymi opóźnieniami co kilkadziesiąt klatek. Dużo gorzej jest w przypadku kwartetu kart Tahiti. Jedna klatka pojawia się po 5 ms, podczas gdy na następną trzeba czekać sporo ponad 20 ms, a w skrajnych przypadkach – nawet 30.

W wyższej rozdzielczości sytuacja jest zgoła odmienna. Cztery radeony radzą sobie z Battlefieldem 3 zdecydowanie lepiej. Zwykłe CrossFireX z dwóch kart generuje spore opóźnienia w wyświetlaniu klatek.

W Crysis 2 wahania w przypadku obydwu konfiguracji są niemal identyczne. Jak widać, para radeonów spisuje się jednak nieco lepiej niż cztery, zapewniając krótszy czas generowania poszczególnych klatek obrazu.

Różnice w przypadku Metro 2033 ograniczają się do nieco lepszej synchronizacji w obrębie czwórki radeonów. Tylko co jakiś czas trzeba poczekać na następną klatkę (nawet 20 ms).

W grze Shogun 2 działającej w maksymalnych ustawieniach obrazu, pomijając zakłócenia, konfiguracja czterech radeonów sprawniej się synchronizuje, generując mniej odchyleń od normy.

Co ciekawe, w Wiedźminie 2 kwartet nowych radeonów spisuje się wyraźnie lepiej. W tej grze łatwo zauważyć brak płynności po użyciu pojedynczego HD 7970. Najprawdopodobniej jest to kwestia sterowników, choć w przypadku poczwórnego CrossFireX problem nie występuje (być może przy tej liczbie klatek na sekundę jest to już bez znaczenia). Każdorazowo włączenie synchronizacji pionowej powinno zlikwidować problem.

Brak właściwej synchronizacji jest tu widoczny w działaniu zwykłego CrossFireX. Czwórka radeonów już nie zapewnia wzrostu wydajności, choć następuje poprawa synchronizacji.

Podkręcanie ekstremalne

Po zdjęciu schładzacza karty graficznej oczom ukazuje się metalowa osłona rdzenia. Zapobiega ona ukruszeniu krzemowej struktury przy zakładaniu układu chłodzenia. Ale jak widać na załączonym obrazku, jest wysunięta. Dzięki temu oryginalna konstrukcja dobrze radzi sobie z odprowadzaniem ciepła, gdyż ściśle przylega do GPU. Użyliśmy specjalnej pasty termoprzewodzącej, o której wspominaliśmy, gdy po raz pierwszy przyjrzeliśmy się bliżej Radeonowi HD 7970.

Gdy stosuje się kontener chłodzący, należy zapewnić mu dobrą styczność z rdzeniem graficznym. W tym celu można albo pozbyć się wspomnianego zabezpieczenia, albo użyć metalowej podkładki. My wybraliśmy tę drugą metodę.

Przed mocnym schłodzeniem konstrukcji konieczne jest także zaizolowanie wrażliwych elementów elektronicznych wokół procesora i pamięci. Można to zrobić gumką chlebową, taśmą izolacyjną w płynie, armafleksem lub w inny sposób. Podobnie należy zrobić na rewersie płytki drukowanej.

Jedyną obecnie dostępną pastą termoprzewodzącą, która dobrze spisuje się w temperaturach grubo poniżej zera (a dokładniej: nawet do –180 st. C), jest Gelid GC Extreme, którą otrzymaliśmy dzięki firmie Angela.pl. Jednak często zdarza się, że na rynku lokalnym pojawiają się równie dobre produkty. Jeżeli więc znacie jakąś pastę, która zapewnia podobne przewodzenie ciepła w tak skrajnych warunkach termicznych, dajcie nam znać w komentarzach lub na forum. 

Niestety, kiedy przeprowadzaliśmy testy, nie było jeszcze wiele wiadomo o modyfikacji zabezpieczenia przeciw nadmiernemu prądowi (OCP). Nie pozwala ono karcie przekroczyć maksymalnych parametrów, szczególnie wielkości prądu. Ciekły azot i podniesienie napięć zasilających bez wprowadzania tej modyfikacji pozwala osiągnąć zegary tylko trochę szybsze niż po użyciu układu chłodzenia powietrzem na karcie, która dobrze się w takiej konfiguracji podkręca:

Po wprowadzeniu zmian w OCP oraz podniesieniu napięć zasilających da się osiągnąć znacznie więcej. Najlepsi podkręcacze z ciekłym azotem w ręku uzyskują częstotliwości: rdzeń – 1600 MHz, pamięć – 1900 MHz. Takie zegary stawiają Radeona w najwyższej lidze. Wyniki w tych ustawieniach są już zdecydowanie powyżej maksymalnych możliwości GTX-ów 580, które skądinąd podkręcały się nawet o 100%.

Podsumowanie

Karty poszczególnych producentów, które przetestowaliśmy, znajdziecie już w megaporównaniu kart graficznych na stronie podsumowującej nasz wielki test kart graficznych.

Przeprowadzone przez nas próby udowadniają, że Radeon HD 7970 doskonale radzi sobie w obliczeniach ogólnego przeznaczenia przy wykorzystaniu GPU. W większości przypadków znacznie wyprzedza konkurencję, osiągając nawet dwa razy większą wydajność niż poprzednie generacje Radeonów oparte na architekturze VLIW. Przedstawiciele AMD wiedzieli, co mówią, akcentując dużą skalowalność Graphics Core Next w zadaniach obliczeniowych. A przecież większość programów, w których testujemy, powstała w czasie, gdy o GCN nie było jeszcze niemal nic wiadomo. Nadal czekamy na inne interesujące narzędzia, które podobno mają zrewolucjonizować sposób działania przy użyciu OpenCL (WinZip 16.5, ArcSoft TotalMedia Theatre 5.2 i wiele innych). Rozwiązaniem czerpiącym z możliwości GPGPU jest także moduł VCE (ang. Video Codec Engine), który w przypadku najszybszych kart graficznych powinien zapewnić duże przyspieszenie w kodowaniu materiałów H.264. Według producenta i zgodnie z teorią ma to być technika bardziej efektywna niż skuteczna przecież QuickSync. Szkoda, że jeszcze nie możemy dokładnie tego sprawdzić, ale jak tylko pojawi się okazja, przetestujemy nowe programy korzystające z możliwości VCE.

Jest trochę za wcześnie, aby możliwe było odczucie wzrostu wydajności wynikającego z użycia interfejsuPCI Express 3.0, szczególnie że brakuje jeszcze oficjalnej obsługi tej magistrali w płytach głównych. Z pewnością znajdą się zastosowania, ale w typowych zadaniach i grach nie przewidujemy dużych różnic w wydajności między nowym Gen3 a starszym PCI Expres 2.0.

Co zmieniło się z perspektywy kupującego? Praktycznie nic. Nadal Radeon HD 7970 jest raczej mało opłacalny, co udowodniliśmy już w swoim wielkim teście kart graficznych. Nadal dla zwykłego użytkownika będzie raczej sporym wydatkiem. Co prawda ostatnio sytuację trochę poprawia coraz lepsza kondycja naszej waluty, co oznacza spadek cen, ale równie dobrze mogą to być chwilowe wahania. Poza tym wraz z walutami tanieją wszystkie produkty. Ponadto być może skończył się już okres naliczania „podatku od nowości”. W każdym razie wiele wskazuje na to, że cena dalej powoli będzie spadać, a dostępność na naszym rynku jest co najmniej dobra. Owszem, Radeon HD 7970 jest dość drogi, ale jakie ma to znacznie dla tych, którzy ścigają się w 3DMarkach, lokalnych czy globalnych rankingach wydajności, podkręcają dla czystej frajdy lub po prostu chcą mieć komputer „najszybszy w mieście”? Takie osoby, których wbrew pozorom nie jest mało, nie mają innego wyboru. Aby być najszybszym, trzeba mieć Tahiti. Ma on więc zapewnioną popularność. A najmocniejsza karta na rynku w ofercie oznacza niechybnie wzrost sprzedaży innych produktów. Przeciętny Kowalski, który usłyszy, że AMD Radeon jest najszybszy na rynku, po prostu pójdzie do sklepu i poprosi o kartę AMD, mimo że w kieszeni będzie miał 200–300 zł. Takie są prawa rynku.

A jeżeli chcesz być jeszcze szybszy, zainwestuj w CrossFireX. Ten tryb pokazuje, jak mniej więcej będzie się spisywać przyszły produkt o nazwie roboczej New Zealand, który ma być zlepkiem dwóch układów Tahiti na jednej płytce drukowanej. Jeżeli jednak zdecydujesz się na CrossFireX, czy podwójne, czy bardziej rozbudowane, to musisz być pewny, że masz mocny zasilacz doskonałej jakości, odpowiednią płytę główną i dostosowaną do tego obudowę z dobrym przewiewem. Próba uruchomienia takiej konfiguracji potrafi przynieść sporo problemów, szczególnie gdy użyje się kart różnych producentów. CrossFire, niezależnie od liczby kart, możemy śmiało polecić tylko zapaleńcom i w ogóle osobom dążącym do maksymalnej wydajności za wszelką cenę. Zwykli gracze musieliby poświęcić zbyt wiele z przyjemności z gry i jakości obrazu. Nasze testy zjawiska mikrozacięć wskazują na to, że w tej dziedzinie niewiele zmieniło się względem poprzednich generacji Radeonów.

Spośród bohaterów dzisiejszego artykułu wyjątkowo mocno wyróżniają się produkty firm Gigabyte i XFX. Te dwie konstrukcje, wyposażone w układy chłodzenia własnego projektu, pokazują, że można efektywnie schłodzić i zarazem wyciszyć Radeona HD 7970. Gigabyte to zdecydowanie najcichszy z testowanych przez nas modeli. Do tego świetnie się podkręca i bardzo nieznacznie rozgrzewa. W tym przypadku zaskoczyło nas jednak odejście od imponującego układu mającego na celu zmniejszenie turbulencji, który dotąd widzieliśmy w Windforce'ach. Najwyraźniej okazało się, że nie był wcale niezbędny i że proste rozwiązania są wystarczająco efektywne. Tak więc Gigabyte otrzymuje naszą rekomendację.

Sapphire, VTX3D i Asus to konstrukcje niemal niezmienione. Dwie pierwsze mają nawet niezbyt przylegające do obudowy naklejki. Z tej trójki tylko Sapphire nieco odstaje pod względem możliwości podkręcania, poboru mocy i temperatury działania.

Bez względu na te „drobne” różnice wszystkie przetestowane przez nas karty zapewniają najwyższą na rynku wydajność pojedynczego układu graficznego, bez problemu pokonując pod tym względem GTX-a 580. Dzięki temu nadal aktualne jest wyróżnienie „Power” dla układu Tahiti XT.

XFX nie tylko robi wrażenie solidną konstrukcją schładzacza, ale też jest najszybszy w fabrycznych ustawieniach i całkiem dobrze się podkręca, dlatego w pełni zasłużył na znaczek „Power”.

Do testów dostarczył: Asus

Cena w dniu publikacji (z VAT): 2479 zł

Do testów dostarczył: Gigabyte

Cena w dniu publikacji (z VAT): 2590 zł

Do testów dostarczył: Sapphire

Cena w dniu publikacji (z VAT): 2449 zł

Do testów dostarczył: VTX3D

Cena w dniu publikacji (z VAT): 2199 zł

Do testów dostarczył: XFX

Cena w dniu publikacji (z VAT): 2749 zł