Видеокарта Radeon HD 5870: описание, характеристики

Видеокарта ATI Radeon HD 5870 была выпущена в сентябре 2009 г. и являлась настоящим высокотехнологичным произведением искусства. Она была не просто самым быстрым графическим ускорителем, который когда-либо выпускался, с вычислительной мощностью 3 Тфлоп/с. Так получилось, что это был первый в мире графический чип, обеспечивший поддержку нового API DirectX 11 компании Microsoft. Также в карте дебютировал ряд новых технологий, которые революционизировали компьютерные игры.

Таким образом, выход HD 5870 стал знаменательным событием. Однако, как бы то ни было, видеокарта не в полной мере отвечала ожиданиям пользователей. Более того, не все сюрпризы оказались положительными.

Изменение стратегии

Представляя карту в Лондоне, AMD в течение первых 20 минут убеждала присутствующих в том, что после десятилетней гонки за сверхвысокой производительностью индустрия компьютерной графики начала терять почву под ногами. Графические процессоры стали неудобно большими. Потребляемая мощность, размеры платы, цены – все стремительно росло. Выпущенная летом 2007 года HD 2900 была огромной, перегревающейся видеокартой, которая стоила очень дорого, но высокую производительность обеспечить не могла. Графическое подразделение ATI быстро шло ко дну. Нужно было что-то менять.

Приняв очень смелое решение, AMD решила изменить свою фундаментальную стратегию в отношении графических ускорителей. Компания отказалась принимать участие в бесполезной гонке с Nvidia в изготовлении больших, но плохих видеокарт. Вместо этого она решила создавать компактные и более дешевые чипы, а в моделях высокого уровня использовать 2 графических процессора.

Так родилась серия HD 3800. Она была намного лучше, чем 2900-я модель, и обеспечила хорошее соотношение производительности и стоимости, хотя и не являлась полной реализацией новой стратегии AMD. Это произошло в серии HD 4800.

Возрождение ATI

Видеокарты AMD были меньше, изящнее, эффективнее и элегантнее колоссальных графических чипов GeForce GTX 280. 4870-я модель обеспечивала 90 % производительности GTX примерно за 60 % от ее стоимости. Это была победа. Таким образом, центральная стратегия AMD обеспечила отличную производительность по цене, которую могли себе позволить простые смертные – в ценовом диапазоне 10-13 тыс. рублей.

Поэтому удивительно, что ГПУ, который лежит в основе Radeon HD 5870, значительно больше 4870-й модели, несмотря на то, что технологический процесс сократился с 55 до 40 нм. Цена видеокарты также значительно возросла.

Дизайн

Однако не стоит забегать вперед. Для оценки ценового предложения HD 5870 необходимо рассмотреть все функциональные возможности карты., Неудивительно что при ее создании использовался тот же подход, что и в 4800-й серии – сохранять все составные части маленькими и эффективными. Действительно, внутренняя структура нового чипа знакома всем, кто знал архитектуру 4800. Например, настройка асимметричного шейдера vec4+1, соотношение между количеством шейдеров и текстурных блоков, а также блоков вывода - все это не изменилось. Тем не менее есть и ряд отличий.

Внутренние элементы

Прежде всего, переход с 55-нм на 40-нм технологический процесс позволил разместить на кристалле большее количество транзисторов и, следовательно, повысить производительность и функциональные возможности ГПУ. К этому нужно добавить, что выпускавшиеся тогда процессоры AMD были примерно на 25 % больше, чем чип RV770, ставший основой графических процессоров 4800-й серии, и количество транзисторов возросло с 956 млн до почти 2,15 млрд.

Архитектура

AMD удвоила количество функциональных блоков по всем направлениям. HD 5870, таким образом, включает 1600 потоковых шейдеров, 80 текстурных блоков и 32 конвейера растровых операций ROP. Несмотря на ошеломляющую первую цифру, количество ROP действительно говорит о вычислительной мощи чипа. Это было первое увеличение числа конвейеров растровых операций после выхода Radeon X800 в 2004 г.

Единственной областью, где удвоения не произошло, является шина памяти. Она осталась 256-битной. Однако благодаря тактовой частоте GDDR5, равной 1,2 ГГц, что соответствует эффективной скорости передачи данных 4,8 ГГц, пропускная способность ОЗУ увеличилась со 115 ГБ/с до 154 ГБ/с. Исходной была 1-гигабайтная версия 5870, за которой последовала 2-ГБ модель.

Процессор работает на частоте 850 МГц. Это на 100 МГц больше, чем у старой 4870-й модели, и наравне с 4890-й. В картах компаний-партнеров, таких как Gigabyte Radeon HD 5870, тактовая частота ГПУ была увеличена до 950 МГц, а ОЗУ – до 5 ГГц. Однако результатом этого было лишь незначительное общее увеличение производительности в играх, равное нескольким кадрам в секунду.

Функциональные возможности

По отзывам пользователей, видеокарта обладала чудовищной производительностью. За ней последовал выпуск более дешевой 5850-й модели с 1440 шейдерами, 72 текстурными блоками и более низкими тактовыми частотами ядра 725 МГц.

Серия 5800 стала самой первой графической системой с поддержкой DirectX 11. Ее основными преимуществами были улучшенная поддержка многоядерных процессоров, внедрение конвейера для вычислений общего назначения и, наконец, тесселяция.

Для графики наиболее важной была последняя функциональная возможность. Она должна была обеспечить гораздо более детализированную геометрию, которая в то время заметно отставала от потрясающих достижений в поверхностных эффектах и ​​освещении.

AMD внесла ряд улучшений в архитектуру нового чипа. Наиболее заметным стало изменение вычислительной модели шейдерных модулей от нескольких потоков команд и данных MIMD к архитектуре SIMD (один поток команд – много потоков данных). Хотя теоретически первая была более гибкой, последняя являлась более эффективной и намного лучше подходила для больших объемов параллельных вычислений графического процессора.

Как бы то ни было, Nvidia перешла от MIMD к SIMD в серии GeForce 8, поэтому оба основных игрока согласились с тем, что это лучший способ работы видеокарты.

Также было проделано множество небольших изменений. Все - от текстурных блоков до ROP - было отполировано с целью улучшения производительности и визуального качества. Например, серия 5800 не только получила первую графическую архитектуру, способную обеспечить по-настоящему совершенную анизотропную фильтрацию, не зависящую от угла. Согласно AMD, карта обеспечивает 8-кратное сглаживание в обмен на минимальное снижение производительности по сравнению с 4x, до того являвшимся стандартом де-факто.

Следовательно, серия 5800 обеспечила наилучшее возможное качество пикселей. Симпатичное изображение – это очень хорошо, главным является реальное быстродействие 5870-й модели.

Тестирование

С 1600 шейдерами, 80 текстурными блоками и 32 ROP, было довольно естественно предположить, что новый сверхчип AMD возглавит рейтинги производительности. И видеокарта на практике не разочаровала. А тот факт, что ей это удалось с наименьшим уровнем потребления энергии, впечатлил еще больше.

Единственным небольшим разочарованием являлось то, что HD 5870 не вполне соответствовал обещаниям AMD о минимальном снижении производительности при работе с 8-кратным сглаживанием. Частота кадров в игре Crysis: Warhead при разрешении 1680р без сглаживания составила 38 к/с, в Far Cry 2 с 4х, сглаживанием и 2560p – 47 к/с, World in Conflict c такими же настройками – 35 к/с. По отзывам пользователей, потребляемая мощность в режиме ожидания равна 120 Вт, а под нагрузкой – 285 Вт.

Возможности подключения

Карта занимает 2 слота, что неудивительно. Она оборудована двумя портами DVI и по одному HDMI и DisplayPort. Это только одна из многих конфигураций разъемов видеокарты, ставших возможными благодаря переработанной логике вывода на дисплей. В принципе, 5870 может управлять 6 сигналами TMDS, объединяемых любыми способами (двухканальный DVI занимает 2 линии TMDS).

Для HDMI-аудио NVIDIA требовала подключения через SPDIF-переходник для видеокарты внешнего источника звука, например с бортового аудио материнской платы. AMD, с другой стороны, интегрировала звуковое устройство в свои графические процессоры, облегчив жизнь большинству пользователей. Интегрированный звук был модернизирован для поддержки стандарта HDMI 1.3a, который включает Dolby TrueHD, DTS-HD, AC-3, DTS и до 8.1 24-битных каналов аудио с частотой 192 кГц.

В следующей модели компания AMD расширила возможности 5800-й серии. Производитель выпустил модификацию Eyefinity Edition, способную выводить изображение на 6 экранов благодаря 6 DisplayPort-разъемам видеокарты. В комплект входили 5 адаптеров. Набор включал следующие переходники для видеокарты: 2 miniDP/DP, 2 miniDP/DVI и miniDP/HDMI.

Несмотря на высокую производительность 5870-й модели, компания AMD осталась верной политике создания плат сверхвысокого уровня, основанных на спаривании двух графических процессоров серии 5800. Размеры видеокарты превышали GeForce GTX 285. Согласно AMD, компания особенно усердно поработала над уменьшением потребления энергии в режиме ожидания, что не совсем нашло подтверждение в тестах пользователей.

В заключение

Учитывая выдающиеся технические характеристики Radeon HD 5870, тот факт, что карта оказалась самой быстрой в ряде моделей с одним ГПУ, не удивляет. Но есть некоторые интригующие подробности. В игре Far Cry 2 при любом разрешении 5870-я модель превосходит GTX 285 больше, чем последняя опережает прошлого чемпиона HD 4890. Более ориентированные на стратегии игры, такие ​​как World in Conflict, демонстрируют значительное сокращение разницы в производительности, хотя карта AMD все еще занимает лидирующие позиции. Но что происходит, когда речь идет о наиболее графически нагруженных играх, таких как насыщенный эффектами отображения текстуры поверхностей визуальный шедевр Crysis: Warhead?

HD 5870 стала первой картой, которая обеспечивает скорость отображения в среднем более 30 к/с, т. е. минимально приемлемую частоту кадров при разрешении FullHD и всех спецэффектах. Несмотря на то что Crysis: Warhead является довольно утомительной игрой, визуальные эффекты в реальном времени сделали ее одним из современных чудес света. Более того, несмотря на способность обеспечить такую высокую частоту кадров, 5870 потребляет меньше энергии, чем GTX 285, как в режиме простоя, так и при полной нагрузке.

Вывод

Стоит отметить, что все вышеперечисленные показатели производительности HD 5870 определялись при запуске игр под DirectX 10, поскольку на момент выпуска они не поддерживали DirectX 11. Теоретически после внесения изменений быстродействие должно было повысится на 25-30 %.

Таким образом, видеокарта HD 5870 имела самый быстрый графический процессор того времени. Но цена также является немаловажным фактором. Если б она не превышала цену 4870-й модели, то HD 5870 действительно можно было бы назвать лучшей картой всех времен.