Обзор видеоадаптера AMD Radeon RX 460: 14 нм в массовом сегменте

Технические характеристики. Конструкция. Плата

Два видеоадаптера, которые были выпущены первыми в семействе Polaris, — Radeon RX 470 и RX 480 — мы уже изучили. Обе модели основаны на графическом процессоре Polaris 10, а отличаются друг от друга они в основном количеством активных вычислительных блоков GPU и тактовыми частотами. На практике, однако, различия между RX 470 и RX 480 оказались незначительными. Так произошло отчасти потому, что GPU Polaris 10 не так уж сильно урезали в спецификациях RX 470, отчасти — из-за того, что производители видеокарт зачастую наделяют младшую модель чипами памяти такой же частоты и объема, что и в RX 480.

Второй из двух графических процессоров, выпущенных AMD по техпроцессу 14 нм FinFET, — Polaris 11, напротив, относится к совершенно другой категории производительности. Если опираться на данные самой AMD, то две старшие карты семейства превосходят RX 460 в 1,9 и 2,6 раза по своей вычислительной мощности. Отсюда различное позиционирование новых ускорителей: если RX 470 и RX 480 предназначены для игр в разрешениях 1080p и 1440p c высокими, а подчас и максимальными настройками качества, то RX 460 должен стать массовым доступным продуктом, обладающим достаточной производительностью для нетребовательных многопользовательских игр — таких как World of Warcraft, World of Tanks, DOTA 2 и так далее.

⇡#Polaris 11

По конфигурации вычислительных блоков графический процессор Polaris 11 является прямым наследником чипа Bonaire (Tobago), который AMD использовала в серии видеокарт Radeon R7 260/260X/360. Однако прогрессивный техпроцесс позволил увеличить транзисторный бюджет, который использовали инженеры при разработке GPU данной категории производительности, с 2080 млн транзисторов в Bonaire до 3 млрд транзисторов в Polaris 11. Как следствие, на чипе разместились 16 CU (Compute Units), что привело к увеличению числа шейдерных ALU («потоковых процессоров») и блоков наложения текстур с 896 и 56 до 1024 и 64 соответственно.

Back-end графического процессора, как и в Bonaire, включает 16 ROP и 128-битную шину памяти, которая обслуживается двумя 64-битными контроллерами, каждый из которых использует один канал для связи с микросхемами RAM. Последнее обстоятельство отделяет Polaris 11 от Polaris 10, оснащенного одноканальными 32-битными контроллерами.

И между прочим, эта разница между чипами может указывать на поддержку GDDR5X в Polaris 10, от реализации которой AMD по какой-то причине пока что отказалась. Ведь процессор NVIDIA GP104 (GeForce GTX 1070 и GTX 1080) также оснащен 32-битными контроллерами, связанными в пары при работе с памятью GDDR5X, микросхемы которой обладают 64-битным интерфейсом — в отличие от 32-битного интерфейса GDDR5 SDRAM.

Блок-схема AMD Polaris 11

Вместе с тем Polaris 11, как и его старший родственник, обладает всеми преимуществами архитектуры GCN четвертого поколения, среди которых важное место занимает компрессия цвета с соотношением вплоть до 8:1, позволяющая более эффективно расходовать пропускную способность шины RAM. Кроме того, в Polaris 11 — по сравнению с Bonaire — была увеличена вдвое кеш-память второго уровня (c 512 Кбайт до 1 Мбайт).

Из прочих оптимизаций внутренней структуры GPU, представленных в GCN 1.4, отметим более эффективную работу геометрического движка, способного отсекать на ранних стадиях конвейера полигоны нулевого размера либо не имеющие пикселов в проекции. Работа Compute Units также подверглась тюнингу в целях повышения их удельной производительности.

Чип Polaris 11 обладает конфигурацией из семи планировщиков, впервые представленной в GPU Tonga и Fiji: Graphics Command Processor для команд рендеринга, четыре ACE (Asynchronous Compute Engine) для неграфических вычислений и еще два блока HWS (Hardware Schedulers)для расчетных команд — они обладают возможностью прерывать цепочку исполнения инструкций для переключения на более приоритетную задачу.

С точки зрения функциональности нововведения Polaris включают поддержку форматов чисел с половинной разрядностью — int16 и FP16, используемых в расчетных задачах, которые не требуют более точного представления (как, например, машинное обучение).

Выделенный кодек GPU позволяет аппаратно кодировать и декодировать видео в форматах HEVC профиля Main 10 и VP9 с разрешением вплоть до 4К. Контроллер дисплея обеспечивает вывод сигнала по интерфейсам DisplayPort 1.3/1.4 и HDMI 2.0b, а также поддерживает HDR.

Более детальную информацию об архитектуре чипов Polaris вы можете получить в нашем обзоре Radeon RX 480.

AMD Bonaire		AMD Polaris 11

⇡#Radeon RX 460: технические характеристики, цена

Хотя Polaris 11 содержит 16 Compute Units, в Radeon RX 460 производитель отключил из них два, что в результате уравняло видеокарту по количеству шейдерных ALU и текстурных блоков с полностью функциональной реализацией Bonaire — Radeon R7 260X. Однако RX 460 имеет ряд преимуществ в виде повышенной частоты графического процессора (1090–1200 МГц) и RAM (7 ГГц эффективной частоты), а также официальной возможности оснастить видеокарту 4 Гбайт памяти. Напомним: Radeon R7 260/260X/360 были ограничены максимальным объемом в 2 Гбайт.

В итоге RX 460 лишь на 9 % превосходит R7 260X по теоретической вычислительной мощности FP32. Впрочем, в играх разница наверняка будет больше в силу оптимизаций микроархитектуры GCN. Ну а по сравнению с Radeon R7 360, построенным на «урезанном» GPU Bonaire, RX 460 предлагает на 33 % более высокую теоретическую производительность.

TDP Radeon RX 460 составляет меньше 75 Вт — не слишком впечатляющий, но существенный прогресс по сравнению с R7 260X и R7 360 (115 и 110 Вт соответственно). Это позволяет видеокартам RX 460 обходиться без дополнительного разъема питания, пользуясь только силовыми линиями в слоте PCI-Express.

Кстати, видеокарты RX 460 используют для передачи данных только 8 линий PCI-Express версии 3.0. Впрочем, нам не известно, является ли это ограничением самого GPU и действительно ли в тех реализациях RX 460, которые физически имеют полный набор контактов в разъеме, половина сигнальных контактов не задействована (в некоторых продуктах, судя по фотографиям плат, так оно и есть). В любом случае для GPU такого класса это обстоятельство не должно иметь значения — пожалуй, за исключением систем с PCI-Express версии 1.0, которые больше ограничены производительностью устаревших CPU, нежели пропускной способностью системной шины.

Резерв неиспользованных Compute Units в Polaris 11 также позволит AMD предложить более мощную видеокарту в рамках семейства Radeon 400-й серии либо будущем поколении ускорителей. И пускай от грядущих процессоров Vega, основанных на следующей версии архитектуры GCN, все ожидают серьезных достижений, Polaris 11 обладает достаточной функциональностью, чтобы еще послужить AMD в будущем. А сравнительно низкая энергоэффективность чипов Polaris по сравнению с продуктами конкурента не столь значима для недорогих массовых видеокарт, чтобы Polaris 11 было необходимо заменить более энергоэкономичным GPU, как только у AMD появится такая возможность (однако надеемся, что Vega все же сделает шаг вперед в этом направлении).

Рекомендованные цены на RX 460 составляют $109 и $139 для версий с 2 и 4 Гбайт RAM. Судя по находкам на площадке newegg.com, реальные предложения не очень сильно расходятся с рекомендациями AMD: цены на версии RX 460 с объемом памяти 2 и 4 Гбайт начинаются с уровня $120 и $130 соответственно. Таким образом, новинка попала в один диапазон с GeForce GTX 950 ($140 за версию с 2 Гбайт RAM) и Radeon R7 370 (2 Гбайт за $120–140). Как эти видеокарты соотносятся по производительности, мы увидим далее в тестах.

Для российского рынка AMD оценила две версии Radeon RX 460 в 8 299 и 10 299 руб.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: технические характеристики, цена

Нам предстоит оценить Radeon RX 460 на примере видеокарты производства SAPPHIRE серии NITRO. Отталкиваясь от референсных частот, SAPPHIRE разогнала GPU c 1090/1200 (Base Clock и Boost Clock соответственно) до 1175/1250 МГц, оставив неизменной эффективную частоту памяти — 7 ГГц. Видеокарта существует в единственном варианте с 4 Гбайт RAM. Ее TDP оценен в 75 Вт, однако производитель счел нужным установить разъем дополнительного питания, чтобы перестраховаться и обеспечить резерв мощности для оверклокинга. У SAPPHIRE также есть более простой, 2-гигабайтный вариант, не принадлежащий к семейству NITRO и лишенный разъема дополнительного питания карт PCI Express.

Во время написания обзора SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460 продавался на newegg.com по цене $140, а в «Яндекс.Маркете» цены на эту модель начинаются с 10,5 тыс. рублей, что идеально соответствует стоимости, рекомендованной AMD.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: конструкция

Образец Radeon RX 460 референсного дизайна, в отличие от RX 480, не поступил в продажу: с самого появления модели на рынке у производителей уже были собственные варианты печатной платы и системы охлаждения (СО). По дизайну и конструкции этих компонентов продукт SAPPHIRE идет рука об руку с двумя другими представителями 400-й линейки Radeon, выпущенными в серии NITRO, которые мы протестировали ранее — SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 470 и NITRO+ RX 480.

Референсный дизайн Radeon RX 460

Видеокарта охлаждается с помощью двух крыльчаток диаметром 90 мм, которые вращаются на двойных шарикоподшипниках и полностью демонтируются после удаления фиксирующих шурупов без необходимости отпаивать провода питания — двигатели подключены к плате через разъемы. При температуре GPU меньше 52 °С вентиляторы не вращаются.

По конструкции радиатора NITRO RX 460 также аналогичен старшим картам SAPPHIRE. Кристалл GPU отдает тепло медной вставке в основании радиатора, а две тепловые трубки распределяют его по блоку лепестков. Чипы RAM прижаты к самому алюминиевому основанию через термопрокладки. Но есть различия: здесь, в отличие от систем охлаждения NITRO+ RX 470 и RX 480, для охлаждения транзисторов VRM используется отдельный компактный радиатор, а не дополнительная подошва основного радиатора. Кроме того, NITRO RX 460 не имеет задней пластины, защищающей плату.

У SAPPHIRE NITRO RX 460 есть подсветка — похоже, неотъемлемый компонент видеокарт последнего поколения. Кожух СО оснащен синими светодиодами, а не занятый пайкой участок печатной платы имеет полупрозрачное окошко в виде светящегося зеленью логотипа.

⇡#SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460: плата

Печатная плата видеокарты несет тот же набор интерфейсов вывода изображения, который можно обнаружить на фото RX 460 референсного дизайна: по одному разъему DL DVI-D, DisplayPort и HDMI.

Чипы памяти GDDR5 производства Micron обладают номинальной эффективной частотой 7 ГГц, на которой в данном случае и работают.

Силовая часть схемы включает компоненты под фирменной маркой Black Diamond 4 — долговечные полимерные конденсаторы и дроссели с корпусами в виде ребристых радиаторов. Последние, по заявлению производителя, нагреваются на 15 % меньше по сравнению с катушками, которые встречались в картах SAPPHIRE предыдущего поколения.

Преобразователь напряжения GPU имеет три фазы, еще одна отдана чипам RAM. Напряжением на графическом процессоре управляет контроллер ON Semiconductor NCP81022 — стандартный спутник большинства видеокарт на чипах AMD со времен Radeon R9 290X.

SAPPHIRE NITRO RX 460 — одна из тех видеокарт, в которых отсутствует половина сигнальных контактов слота PCI-Express. Однако к питанию ускорителя это не имеет отношения, так как все силовые линии компактно расположены в начале разъема PCI-Express любого типа — от 1x до 16х. Используя шестиконтактный разъем дополнительного питания, VRM обеспечивает плате более чем достаточный резерв мощности для разгона — 150 Вт.

Тестирование производительности: игры

⇡#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:

• SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460 (1200/7000 МГц, 4 Гбайт);*
• AMD Radeon R7 370 (975/5600 МГц, 4 Гбайт);
• AMD Radeon R7 360 (1050/6500 МГц, 2 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 960 (1127/7010 МГц, 2 Гбайт);
• NVIDIA GeForce GTX 950 (1024/6610 МГц, 2 Гбайт).

* SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460 был протестирован на частотах, референсных для RX 460.

⇡#Производительность: 3DMark

В 3DMark Radeon RX 460 показал лучший результат относительно всех соперников, за исключением GeForce GTX 960, который превосходит новинку на 18 % по совокупному результату четырех тестов.

Так как обе видеокарты NVIDIA (GTX 950 и 960), участвующие в тесте, несут 2 Гбайт RAM, они существенно уступают 4-гигабайтной версии RX 460 в тесте Fire Strike Ultra. Однако столь тяжелая нагрузка в 4К-разрешении в любом случае не адекватна реальному сценарию использования бюджетных видеокарт. При более низком разрешении GTX 950 сохраняет преимущество в 9 % перед RX 460.

Видеокарту Radeon R7 360 по результатам тестов в разрешениях 1080p и 1440p новинка опережает на 40–47 %.

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

В таблицах с данными игровых бенчмарков мы также приводим два значения усредненной разницы в результатах между RX 460, с одной стороны, и R7 360, GTX 950 и GTX 960 — с другой. Одно число — для игр, не ограниченных RAM видеокарты в 2 Гбайт, и другое — для тех, которым требуется больший объем.

Как выяснилось, на разницу между RX 460 и R7 360 почти не влияет тот факт, что первый имеет в два раза больше оперативной памяти. В режиме 1080p новинка обладает преимуществом в 31–32 %, в 1440p — 32–35 %.

Radeon R7 370 опережает RX 460 на 2 и 8 % в двух использованных разрешениях.

GeForce GTX 950 при разрешении 1080p на 7 % превосходит новинку в играх, довольствующихся 2 Гбайт RAM, но отстает на 2 % в тестах при разрешении 1440p. GeForce GTX 960 оставляет RX 460 позади с преимуществом в 30 и 24 %.

Тестирование производительности: декодирование видео, вычисления. Энергопотребление, температура, разгон. Выводы

Производительность: декодирование видео

К нашему удивлению, встроенный кодек Polaris 11 не обладает столь же высокой производительностью в декодировании формата H264, как его аналог в Polaris 10. Фактически Radeon RX 460 в этом тесте не отличается от графических процессоров AMD, оснащенных двумя предыдущими версиями блока, — Tonga и Fiji. Однако преимущество перед еще более старыми чипами очевидно, не говоря уже о поддержке 4К-разрешения.

Все GPU NVIDIA в этом тесте справляются с декодированием H264 гораздо проворнее, чем Polaris 11.

Помимо Polaris, только Fiji среди дискретных GPU от AMD способен декодировать формат HEVC (H.265) на аппаратном уровне. Оба новых чипа AMD немного уступают ему в скорости выполнения этой задачи. И на этот раз разница между RX 460 и RX 480 далеко не столь выражена.

Увы, скорость декодирования видео видеокартами NVIDIA на базе чипов GM204 (GTX 950/960) и GP106 (GTX 1060) по-прежнему недостижима для Polaris. Для простого просмотра фильмов в разрешении вплоть до 4К и с частотой кадров вплоть до 60 Гц ресурсов интегрированного кодека в Radeon RX 460 вполне достаточно, но, если ваша работа требует быстрого декодирования видео, конкурент AMD может предложить лучшие варианты.

Прим.: поскольку в пределах одной линейки GPU декодеры обычно не различаются, на диаграммах приведено по одному устройству из каждого семейства (или больше в том случае, если это правило нарушается).

Прим. 2: GeForce GTX 980 Ti, как и другие GPU архитектуры Maxwell, за исключением GM204 (GeForce GTX 950/960), выполняет частично аппаратное декодирование H.265, подкрепленное ресурсами CPU.

⇡#Производительность: вычисления

Radeon RX 460, без сомнения, является лучшим ускорителем вычислений, чем Radeon R7 360, и в ряде задач обладает более высокой производительностью, чем R7 370. Сравнение с продуктами NVIDIA может оказаться как в пользу новинки, так и наоборот — в зависимости от специфики задачи.

⇡#Тактовые частоты, энергопотребление, температура, разгон

Видеокарта SAPPHIRE, настроенная на референсные спецификации Radeon RX 460, без проблем поддерживает частоту GPU на максимальном уровне в тесте Crysis 3 — 1200 МГц. При этом вентиляторы СО вращаются со скоростью не более 903 об/мин. Максимальное напряжение питания GPU составляет 1,187 В.

По уровню мощности в играх RX 460 соответствует GeForce GTX 950 и потребляет на 19 Вт меньше, чем Radeon R7 370. В то же время новинка прибавила 20 Вт к мощности ПК относительно Radeon R7 360. Этот результат, скорее всего, вызван повышенной нагрузкой на CPU, которую создает более производительная видеокарта.

Фирменная утилита SAPPHIRE TRIXX 3.0 позволяет увеличить лимит мощности карты на 50 % и поднять максимальное напряжение питания GPU на 200 мВ. Вентиляторы для разгона были запущены на максимальной скорости — 3338 об/мин.

В таких условиях чип Polaris 11 смог работать на частоте 1384 МГц, которая поддерживалась в играх на постоянном уровне. Однако напряжение на разогнанном GPU уже возрастало вплоть до 1,3375 В. Мы не уверены, что это безопасный уровень для микросхемы, изготовленной по техпроцессу 14 нм FinFET. Еще одним негативным эффектом оверклокинга стало увеличение потребляемой мощности на 58 и 68 Вт в тестах Crysis 3 и FurMark соответственно.

Повышенные обороты вентиляторов СО совсем не повредят при таком серьезном разгоне: полная скорость снизила температуру GPU на 8 °C в Crysis 3, но в FurMark она поднялась на 1 °C.

⇡#Производительность: разгон

Как в 3DMark, так и в игровых тестах разгон Radeon RX 460 увеличил производительность на 12–14 %, тем самым обеспечив твердую победу новинки над ее ближайшим соперником — GeForce GTX 950.

⇡#Выводы

Radeon RX 460 позволил AMD на какое-то время занять эксклюзивную позицию в сегменте недорогих игровых видеокарт, где еще не появились устройства NVIDIA на базе GPU, изготовленных по техпроцессу 14/16 нм FinFET. При рекомендованных ценах, установленных на уровне $109 и $139 для версий с 2 и 4 Гбайт оперативной памяти, RX 460 на данный момент является более убедительным предложением по сравнению с двумя видеокартами предыдущего поколения — Radeon R7 370 и GeForce GTX 950.

Оба соперника немного опережают по производительности новую модель, однако они дороже: на площадке newegg.com GTX 950 продается по ценам от $140 за карты с объемом RAM 2 Гбайт. Radeon R7 370, также в версии с 2 Гбайт памяти, тоже стоит от $140. Особенно выгодно RX 460 смотрится на фоне Radeon R7 370 благодаря функциональным возможностям чипов Polaris (поддержка интерфейсов DisplayPort 1.3/1.4 и HDMI 2.0b, аппаратное кодирование и декодирование видео стандартов HEVC и VP9) и сниженному энергопотреблению.

Выбор между Radeon RX 460 и GeForce GTX 950 не столь прост: видеокарта NVIDIA немного быстрее новинки от AMD при сравнимом энергопотреблении и также обладает аппаратным кодеком HEVC, равно как и портами HDMI 2.0. Преимуществом RX 460 остается более выгодная цена и, как мы видим по результатам бенчмарков, тенденция к существенному приросту быстродействия в играх под DirectX 12 (и, о да, в DOOM с API Vulkan) — похоже, сторонники AMD были правы в своих ожиданиях на этот счет. Впрочем, нам еще предстоит дождаться широкого внедрения DX12 в игровые движки, прежде чем сделать окончательные выводы.

Выбирая между модификациями Radeon RX 460 с 2 либо 4 Гбайт RAM, мы бы советовали не экономить на объеме памяти. Из дюжины игр, которые были использованы в обзоре в качестве бенчмарков, при максимальных настройках качества графики четыре явно не довольствуются 2 Гбайт RAM даже в разрешении 1080p без полноэкранного сглаживания.

Однако сделаем поправку на то, что игры класса ААА на максимуме — не идеальный сценарий использования видеокарт данной ценовой категории. Хотя Radeon RX 460 поддерживает играбельную частоту смены кадров в большинстве из них, его родная стихия — нетребовательные онлайн-игры. Если это все, что вам нужно, то на версии с 2 Гбайт памяти можно остановиться из соображений экономии. К тому же именно среди предложений с таким объемом RAM чаще всего встречаются модели, не требующие подключения разъема дополнительного питания.

Что касается SAPPHIRE NITRO Radeon RX 460, то это воплощение RX 460 замечательно тем, что, обладая повышенными частотами и тихой системой охлаждения, видеокарта, тем не менее, уложилась в диапазон цен, рекомендованных AMD. Единственная претензия, которая у нас возникла по итогам тестирования, связана с тем, что плата позволяет весьма неплохо разогнать GPU, но кулер в таком случае перестает справляться с повышенной нагрузкой без необходимости поднять скорость вращения вентиляторов выше комфортного уровня.