Обзор видеоадаптера AMD Radeon RX 470: смотри не перепутай

Когда графическое подразделение AMD еще только готовилось к выпуску Radeon RX 480 и опубликовало свои планы на ближайшее полугодие, стало известно, что семейство видеокарт Polaris будет представлено тремя продуктами — RX 460, RX 470 и RX 480. Первый основан на графическом процессоре Polaris 11, в то время как два последних включают GPU Polaris 10 с различными конфигурациями вычислительных блоков.

Наше впечатление от Radeon RX 480 сводится к тому, что видеокарта вполне оправдывает свою рекомендованную стоимость ($199 и $229) в вариантах как с 4, так и с 8 Гбайт RAM, однако тактовые частоты и энергопотребление Polaris 10 оказались не столь хороши, как можно было ожидать от GPU, произведенного по норме 14 нм FinFET. Референсный дизайн печатной платы и системы охлаждения RX 480 не в состоянии поддерживать частоту GPU на максимальном уровне и плохо приспособлен для разгона, так что сторонникам AMD в битве этого поколения следует дождаться массового появления видеокарт оригинальной конструкции (все еще довольно-таки дефицитных — это справедливо как для Radeon RX 480, так и, хотя и в меньшей степени, для GeForce GTX 1060).

Radeon RX 470 появился в более выгодных условиях: низкие тактовые частоты и частично отключенные вычислительные блоки в Polaris 10 должны способствовать снижению энергопотребления, а производители видеокарт с самого начала будут использовать качественные платы, разработанные для RX 480.

Поскольку рекомендованная цена самой дешевой видеокарты в семействе Pascal от NVIDIA (GTX 1060) на данный момент составляет $249, продукт AMD не имеет равных соперников в категории до $200, которые могли бы обеспечить уровень энергоэффективности и набор функций, представленных обеими компаниями в новом поколении GPU. Остается один вопрос — сможет ли цена новинки оправдать разницу в быстродействии между RX 470 и RX 480. Кроме того, как в случае с любыми частично заблокированными GPU, получится ли компенсировать разницу путем разгона?

⇡#Radeon RX 470

Графический процессор Polaris 10 в составе Radeon RX 470 был «порезан» не так уж и сильно по сравнению с конфигурацией GPU в RX 480. Из 36 Compute Unit’ов были отключены четыре, что привело к уменьшению количества потоковых процессоров (шейдерных ALU, в терминологии AMD) и блоков наложения текстур на 11%. При этом GPU сохранил в неприкосновенности свой back-end, включающий 32 ROP и 256-битную шину памяти.

Из двух значений тактовой частоты, которые указывает AMD для своих видеокарт, — Base Clock (частота, ниже которой GPU не опускается при типичной нагрузке) и Boost Clock (предельная частота) — последняя в RX 470 изменилась незначительно (1206 МГц против 1266 МГц у RX 480), а вот первую понизили сразу на 194 МГц. На какой частоте из этого диапазона процессор предпочитает работать в играх, нам предстоит выяснить опытным путем.

Но в целом, столь большая «вилка» между нижним и верхним значением всего лишь отражает более тесные рамки TDP видеокарты по сравнению с Radeon RX 480 (120 и 150 Вт): в принципе, GPU в RX 470 должен работать на существенно пониженных частотах, но если резерв мощности позволит, допустимы скачки к более высоким значениям. Поскольку производители будут использовать одинаковые печатные платы (вероятно, за вычетом одной фазы VRM) и системы охлаждения в RX 470 и RX 480, это дает надежду на хороший разгон, способный компенсировать небольшую разницу в количестве вычислительных блоков.

В RX 470 также понижена эффективная частота оперативной памяти — с 7/8 ГГц, характерных для RX 480, до 6,6 ГГц. Заметим, что чипы GDDR5 SDRAM с пропускной способностью 6,6 Гбит/с на контакт не выпускаются, и производители будут распаивать чипы, рассчитанные на эффективную частоту 7 ГГц, которую нетрудно будет восстановить в разгоне. Стандартный объем RAM для RX 470 – 4 Гбайт, но удвоенный объем не является чем-либо необычным для видеокарт, представленных партнерами AMD.

В сравнении с видеокартами Radeon предыдущего поколения конфигурации RX 470 соответствует Radeon R9 380X, однако новинка обладает более высокими частотами GPU и памяти, наряду с оптимизациями, которые AMD внесла в архитектуру GCN 1.3 (подробнее о них вы можете прочитать в обзоре Radeon RX 480). Техпроцесс 14 нм FinFET и усовершенствованная схемотехника GPU обеспечили снижение TDP на 70 Вт относительно такового у R9 380X. Кроме того, семейство Polaris несет ряд функциональных отличий от линейки Radeon 200/300 — таких как кодер/декодер видеопотока стандарта HEVC (H.265), новые интерфейсы вывода изображения HDMI 2.0b и DisplayPort 1.3/1.4.

Рекомендованная розничная цена на Radeon RX 470 в США составляет $179. Таким образом, RX 470 на $20 дешевле, чем модификация RX 480 с таким же объемом RAM. Российская цена на RX 470 (15 999 руб.) выглядит довольно-таки странно в свете того, что Radeon RX 480 с 4 Гбайт памяти оценен лишь на 311 руб. дороже. По всей видимости, AMD просто объявила более реалистичную цену, чем в случае с RX 480. Последний, будучи новым продуктом, спрос на который превышает предложение, в действительности продается за большие деньги, чем рекомендует разработчик.

⇡#SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470: технические характеристики, комплект поставки, цена

У Radeon RX 470 формально не существует референсной версии. Производители будут использовать платы и системы охлаждения собственной разработки, хотя SAPPHIRE, к примеру, одновременно выпустила и оригинальный NITRO+ Radeon RX 470, и видеокарту на базе референсного дизайна RX 480 (что неудивительно, т. к. именно SAPPHIRE много лет производит референсные карты для ATI/AMD).

Для тестирования нам предоставили SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470 в модификации с 4 Гбайт RAM. GPU видеокарты предварительно разогнан с референсных частот до 1143/1260 МГц, а память — до 7 ГГц. Любопытно, что версия NITRO+ RX 470 с удвоенным объемом памяти обладает более низкой базовой частотой GPU (1121 МГц), но чипы RAM работают на эффективной частоте 8 ГГц, что в результате обеспечивает картам одинаковый TDP — 150 Вт.

Комплект поставки NITRO+ Radeon RX 470 включает бумажную документацию и диск с ПО.

⇡#SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470: конструкция

Помимо измененной конфигурации графического процессора и отличий в системе питания (которые мы увидим позже), видеокарта физически ничем не отличается от модели NITRO+ RX 480.

Компоненты устройства охлаждаются кулером открытой конструкции — довольно коротким по сравнению с «турбиной» RX 480 референсного дизайна, но выступающим за пределы платы по ширине. С обратной стороны прикреплена защитная пластина, прорези в которой выпускают воздух, прошедший через радиатор кулера.

Кожух системы охлаждения украшен RGB-светодиодами, цвет которых регулируется посредством утилиты SAPPHIRE TRIXX 3.0. Помимо постоянного оттенка, можно выбрать один из динамических режимов (также переключаемых кнопкой на плате): простая голубая подсветка, переливающаяся «радуга», цветовая индикация температуры GPU или скорости вращения вентиляторов.

Радиатор имеет два основания — одно, с медной вставкой, прижато к графическому процессору и чипам RAM, другое снимает тепло с транзисторов VRM. Воздух нагнетают два вентилятора диаметром 95 мм на двойных шарикоподшипниках, соединенные с платой через разъемы, что позволяет их легко демонтировать для очистки.

⇡#SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470: плата

Плата NITRO+ RX 470 оснащена разъемом DVI-D, от которого AMD избавилась в референсных образцах, а один из трех выходов DisplayPort производитель поменял на HDMI.

Как и другие видеокарты на чипах AMD, эта позволяет переключаться между разными версиями BIOS, записанными в две микросхемы. Один из BIOS устанавливает референсные для Radeon RX 470 частоты GPU и памяти, другой включает заводской разгон согласно спецификациям SAPPHIRE.

Восьмиконтактный разъем питания вместе со слотом PCI Express x16 обеспечивает плате мощность 225 Вт. Преобразователь напряжения работает по схеме 4+1 фаза (для питания GPU и RAM соответственно), и дополнительно — фаза PLL.

Напряжение на GPU регулируется ШИМ-контроллером IR 3567B, который используется в видеокартах AMD со времен Radeon R9 290X. Силовая часть схемы включает долговечные полимерные конденсаторы и дроссели с ребристыми «микрорадиаторами» под фирменной маркой Black Diamond 4. По заявлению производителя, они нагреваются на 15% меньше по сравнению с катушками, которые встречались в картах AMD от SAPPHIRE предыдущего поколения.

⇡#Тестовый стенд, методика тестирования

CPU работает на постоянной частоте. В настройках драйвера NVIDIA в качестве процессора для вычисления PhysX выбран CPU. В настройках драйвера AMD настройка Tesselation переведена из состояния AMD Optimized в Use application settings.

⇡#Участники тестирования

В тестировании производительности приняли участие следующие видеокарты:

• AMD Radeon RX 480 (1266/8000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon RX 470 (1206/7000 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 390X (1050/6000 МГц, 8 Гбайт);
• AMD Radeon R9 380X (970/5700 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R9 370X (1000/5600 МГц, 2 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 1060 (1506/8000 МГц, 6 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 970 (1050/7010 МГц, 4 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 960 (1126/7010 МГц, 2 Гбайт).

⇡#Производительность: 3DMark

В 3DMark разница между RX 470 и RX 480, а также GTX 1060 совсем невелика — в среднем 7 и 10% соответственно. Новинка опережает R9 370X и R9 380X на 47 и 27%.

⇡#Производительность: игры (1920 × 1080, 2560 × 1440)

В реальных играх Radeon RX 480 все еще лишь на 8% превосходит RX 470, но о конкуренции младшей модели с GeForce GTX 1060 уже не идет речи — последний примерно на 25% более производителен. Преимущество RX 470 перед Radeon R9 370X возросло до 69–92% благодаря вдвое большему объему RAM. Разница между RX 470 и R9 380X составила 25–27%.

⇡#Производительность: декодирование видео

Возможность не только декодировать, но и кодировать видео стандарта HEVC (H.265) на выделенном блоке и повышенная производительность в работе с H.264 — одна из отличительных особенностей Polaris.

Аппаратный кодек Polaris 10 намного быстрее в тесте H.264 по сравнению с двумя прошлыми версиями в GPU AMD, однако несущественно отличается в декодировании H.265 от кодека чипа Fiji (Radeon R9 Fury/Fury X), где эту функцию AMD внедрила впервые. Процессор Pitcairn (Trinidad) в составе R9 370X и прочие представители архитектуры GCN первого поколения не только несравненно больше времени тратят на декодирование H.264, но и попросту не совместимы с 4К-разрешениями и форматом HEVC.

Из команды NVIDIA сравнимым с Polaris 10 быстродействием в таких задачах обладают чипы Maxwell второго поколения, за исключением GM206 (GTX 950/960), который получил более эффективный аппаратный кодек. Чипы семейства Pascal остаются непревзойденными в скорости декодирования H.264/H.265.

Прим.: поскольку в пределах одной серии GPU декодеры обычно не различаются, в диаграммах указаны результаты лишь одного устройства из каждого семейства (или больше в том случае, если это правило нарушается).

⇡#Производительность: вычисления

Специфика различных вычислительных задач благоприятствует той или иной архитектуре GPU. RX 470 занял сильные позиции в бенчмарке рендеринга методом Ray Tracing, одной из задач симуляции физики в составе CompuBench CL и рендеринге видео в Sony Vegas. Особо отметим возможность Polaris выполнять расчеты двойной точности на скорости 1/32 от таковой в FP32. В остальных тестах лидерство среди новинок принадлежит GeForce GTX 1060.

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон

Если на SAPPHIRE NITRO+ RX 470 активировать BIOS с референсными спецификациями, видеокарта без проблем поддерживает максимальную частоту GPU (1206 МГц) в играх при напряжении питания вплоть до 1,0938 В. Для сравнения: в референсной версии RX 480 мы наблюдали максимальное напряжение GPU 1,087 В, а частота варьирует в пределах 1218–1240 МГц.

Не удивительно, что NITRO+ RX 470 и референсный RX 480 практически не различаются по энергопотреблению в Crysis 3, однако две карты несопоставимы в FurMark, что говорит о большом запасе мощности продукта SAPPHIRE. Последняя также охлаждает GPU на 10–11 °С лучше при средней скорости вращения крыльчаток в играх около 1035 об/мин и максимальной — 1630 об/мин.

К тестированию SAPPHIRE NITRO+ RX 470 производитель успел выпустить утилиту SAPPHIRE TRIXX 3.0, позволяющую регулировать частоты и напряжение питания GPU в широких пределах. Чтобы облегчить разгон, мы увеличили лимит TDP на 50%, подняли напряжение питания GPU на 200 мВ и запустили вентиляторы на полную скорость (3024 об/мин).

Результаты оверклокинга нас приятно удивили. Boost Clock графического процессора достиг 1460 МГц, а в динамике частота колебалась в пределах 1417–1425 МГц. Однако напряжение питания достигло волнующего уровня: в большинстве игр наблюдались значения в диапазоне 1,1812–1,2688 В, а максимум составил 1,3 В. Такие напряжения характерны для GPU от AMD эпохи 28 нм, и пока трудно сказать, являются ли они безопасными для постоянной эксплуатации кристалла, изготовленного по норме 14 нм.

Микросхемы памяти NITRO+ RX 470 стабильно работают на эффективной частоте 7,7 ГГц.

Энергопотребление системы при разгоне увеличилось на 75 и 93 Вт в Crysis 3 и FurMark соответственно. Вентиляторы на форсированной скорости вращения снизили температуру GPU на 10–12 °C.

⇡#Производительность: разгон

В 3DMark разгон без труда позволил Radeon RX 470 достигнуть уровня RX 480 и даже GeForce GTX 1060.

В играх опять-таки видеокарты на чипе Polaris 10 не столь успешны, как в синтетических тестах. Полностью разогнанный Radeon RX 470 оставил позади RX 480, работающий на референсных частотах, но GTX 1060 сохранил преимущество в 11–13%

⇡#Выводы

Radeon RX 470 выглядит довольно странно среди прочих видеокарт, основанных на младших версиях тех или иных GPU с частично заблокированными вычислительными блоками. Необычность RX 470 в том, что он потерял всего лишь 11% шейдерных ALU и текстурных блоков по сравнению с RX 480 и в игровых тестах оказался лишь на 7% медленнее. Взглянем на предыдущую линейку дискретных ускорителей от AMD, где есть пара моделей, занимающих такие же ценовые позиции, как видеокарты на базе Polaris 10 — Radeon R9 370X и R9 380. Последняя имеет GPU ни много ни мало на 40% более «тяжелый» по числу шейдерных ALU и текстурных блоков, чем первая.

Отметим, что в тестах мы сравнивали Radeon RX 470 оригинального дизайна от SAPPHIRE (на референсных для RX 470 частотах) и референсную версию RX 480: в первой GPU практически всегда работает на максимальной частоте, тогда как во второй — нет. Рынок вскоре наполнится оригинальными версиями RX 480, которые в состоянии поддерживать более высокие частоты, однако это мало что меняет в наших рассуждениях, т. к. Radeon RX 470 и RX 480 все равно не будут достаточно дифференцированы.

Что касается видеопамяти, то, поскольку Radeon RX 470 получил точно такие же микросхемы, как RX 480, — со штатной эффективной частотой 7 или 8 ГГц, производители наверняка последуют примеру SAPPHIRE и не будут снижать ее до установленных AMD 6,6 ГГц. В противном случае разгон с референсной до штатной частоты в RX 470 практически гарантирован. Объем в 4 Гбайт, в свою очередь, вполне приемлем для подавляющего большинства современных игр на тех настройках, которые способен осилить Polaris 10. И, в отличие от карт с более мощным GPU, в данном случае не столь ожидаемо, что именно объем RAM станет для RX 470/480 бутылочным горлышком в ближайшем будущем.

В целом Radeon RX 470 производит впечатление просто еще одной видеокарты в диапазоне различных версий RX 480. Если у покупателя есть желание сэкономить еще $20 от рекомендованной цены Radeon RX 480 c 4 Гбайт RAM (c $199 до $179), то RX 470 дает такую возможность. А поскольку RX 470 уже сейчас существует в модификациях с 8 Гбайт RAM, то отдельные реализации RX 470 и RX 480 от разных партнеров AMD могут даже пересекаться по стоимости.

Что касается SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470, то видеокарта отличается от референсной версии Radeon RX 480 эффективной, тихой системой охлаждения и большим резервом мощности. NITRO+ RX 470 обладает довольно скромным заводским разгоном, но утилита SAPPHIRE TRIXX 3.0 дает возможность вывести напряжение на GPU далеко за пределы, установленные референсным BIOS и функциями интерфейса WattMan в драйвере AMD. Благодаря этому мы добились частот GPU свыше 1400 МГц, которые ранее обещала продемонстрировать SAPPHIRE. Видеокарта NITRO+ RX 470 вполне заслужила медаль «Выбор оверклокера».