R9 290X正式登场:直面GTX 780
经过漫长而又反复的各种预热、泄露、曝光,AMD最新一代旗舰级显卡“Radeon R9 290X”终于正式发布了。
在此之前,启用全新命名体系的这一代已经先推出了多款产品,但上至R9 280X、下至R7 240都是现有核心改良而来,只有这个R9 290X(还有稍后会跟进的R9 290)用的才是新核心“夏威夷”(Hawaii),自然也是最值得关注和期待的。
纵观显卡历史,R9 290X是少有的发布时已基本无秘密可言的产品,实物、规格、技术、性能几乎都已经被翻了个底朝天,NDA保密协议形同虚设,很多实在憋不住的国内外媒体甚至都已经抢跑放出了详细的评测数据。
不过既然今天才是正式发布,总要有个体面的仪式。这里,我们会首先对R9 290X的相关情况做一个大体的回顾和总结,尤其是补充一些此前未曾涉及的细节,然后大大方方地看看它的性能如何,尤其是对比直接竞争对手GeForce GTX 780。
首先是一个关键词“游戏”。尽管现代显卡的功能特性越来越丰富,应用范围越来越广,尤其是通用加速计算成了热门话题,但对显卡而言,最首要的任务还是玩游戏。AMD这次也在反复提及一个口号“Radeon is gaming”,强调A卡才使用来玩游戏的上佳之选。
至少从这两年的游戏支持与合作力度上,AMD有十足的底气这么说。现如今,几乎所有的热门游戏大作都被AMD笼络而去,加入了其Gaming Evolved合作计划、Never Settle促销项目,无论从技术层面还是市场层面都搞得酣畅淋漓。相比之下,NVIDIA当年风风火火的The Way It's Meant To Be Played几近销声匿迹,合作游戏也不过寥寥几款。
这是游戏玩家的福音,不过更希望NVIDIA也能在这方面重振雄风,不然N卡玩家多伤心。
目前已经得到公开确认的Radeon R200系列型号有八款(已发布五款),R9 290X当然就是它们的带头大哥,用的也是迄今为止AMD最为强大的GPU核心。
夏威夷核心的规模并不算小,但就整体策略而言,AMD依然在坚持“小核心”、“甜点”的方针路线,没有一味做大做强。面对当今最为强悍的GeForce GTX Titan,AMD选择了规避,R9 290X的竞争对手也选择了次一级的GTX 780。
R9 290X的官方价格为4599元人民币,这正好是GTX 780目前的最低价,出招又准又狠。当然了,NVIDIA也不是吃素的,已经宣布会拿出更强的GTX 780 Ti作为回应(但未公布具体规格而且要到11月中旬才会上市),而且据说还会有新款GTX 780,不过呢,我们更希望GTX 780能好好降降价。
R9 290X的北美区官方定价此前一直没有确切说法,普遍猜测要649美元,折合人民币不到4000元,结合中国区定价看上去就是它了,但最终的报价为549美元,约合人民币元3340元,比国内便宜了多达27%!即便考虑到税、市场差异等因素也不应该有这么多,特别是此前发布的多款R9、R7中外价格都很均衡。实在不知道怎么想的。
接下来进入技术环节。由于此前的曝光已经相当彻底,这里我们就不再絮叨得太多,只是结合官方资料做一个梳理和汇总。
TrueAudio:PC游戏好声音
有点诡异是吧,对显卡的介绍竟然从音频开始。事实上这几年来,显卡开始越来越多地承担声卡的任务,主要是输出部分集成越来越丰富的功能,使得消费级影音系统的搭建越发简单、廉价。AMD这次对音频方面的介绍和宣传也是不遗余力。
说起显卡的音频技术,AMD一直都走在前列:
2006年,Radeon HD 2000系列首先整合HDMI输出。
2008年,Radeon HD 3600系列首先支持DisplayPort音频。
2009年,Radeon HD 5800系列首先支持HDMI高比特率音频。
2011年,Radeon HD 7900系列首先支持独立数字多点音频(DDMA)。
这一次,AMD又在音频方面迈进一步,除了强化DDMA技术支持智能声道分配、更广泛的应用支持之外,“TrueAudio”技术的降临带来了“PC游戏好声音”。
该技术支持基于改进版GCN架构的R9 290X/290/260X三款显卡,号称是全球第一个可编程音频流水线,专为提升游戏音效体验而来,但是和普通音乐无关。
这么多年来,PC游戏竭尽全力提升画面质量,但在音频方面一直都是应付了事,这从来都不是开发者的重点,玩家们似乎也并不太在意,这和游戏主机平台上有很大不同。
AMD还认为音频处理浪费了CPU资源,10%的占用率完全可以解放出来给其它任务,不过说实话,以现代处理器的能力,处理点音频其实没什么大不了的,这里更多的是AMD在给自己找理由。
TrueAudio技术的精髓就在于加入了独立的音频DSP单元,可进行编程,从而更灵活、更高效地实现更好的游戏音效。
相比之下,没有独立DSP的其它平台必须有所取舍,要么靠处理器处理音效,要么使用DSP但牺牲音效。
TrueAudio技术架构图:主要是采用了专业应用处理器提供商Tensilica的HiFi EP DSP子系统,再加上AMD自己设计的与其它相应模块的各种总线、连接部分。
DSP特性。
硬件特性。
音频数据流和设备支持:与输出设备无关,什么都可以搭配。
也可以很好地支持3D音效。
TrueAudio:小伙伴的支持最重要
AMD会向开发者提供TrueAudio API、用户模式服务库,搭配中间件API,将该技术整合在游戏引擎中。
实时加速音效处理。
一项技术想推广开来,除了本身要优秀,还得有充足的合作伙伴、生态系统支持。TrueAudio已经拉拢了不少知名的游戏、音频中间件、音频处理开发商,走好了第一步。
GenAudio是一家历史悠久的音频方案厂商,其独特的3D空间音频技术AstoundSound相当有名,基于人脑心理声学响应而来,将收听者置于静止和/或移动声音的虚拟空间的中心。
Audiokinetic来自加拿大,其出品的音频中间件Wwise也是一套优秀的跨平台音频解决方案。AMD算是找对人了。
游戏支持方面也初见成效,首批三款《谋杀:灵魂疑犯》、《神偷》、《巫妖国》。
再次提醒,TrueAudio技术只有这三款卡支持。
延伸阅读——
TrueAudio技术解析:AMD要抢声卡的饭碗? http://news.mydrivers.com/1/278/278184.htm
4K超高清、新宽域:实用是王道
显卡嘛,显示功能才是最最核心的,这方面AMD也有不少傲人的资本:
2005年10月:支持双链接DVI。
2008年1月:率先支持DisplayPort。
2009年9月:独家多屏技术宽域Eyefinity。
2010年4月:单卡支持六屏宽域Eyefinity 6。
2011年10月:支持5×1垂直模式宽域。
2011年12月:率先支持DisplayPort 1.2。
2012年2月:率先支持HDMI 4K。
这次的重点之一是4K超高清,这个流行话题如果不凑个热闹实在说不过去,毕竟人家很多移动GPU都开始支持了。
超高清显示目前主要有两种类型:一是刷新率不超过30Hz,包括3840×2160/30Hz、4096×2160/24Hz,主要用于电视,接口支持HDMI、DisplayPort;二是刷新率60Hz,但画面是由两部分拼接组成的,主要用于显示器,接口也必须是DisplayPort。A卡可以很好地支持它们。
“拼接显示”(Tiled Display)使用多条视频流支持多个独立的区块,再合成为整个显示画面。Radeon HD 7000系列已经支持,不过需要多个接口或者MST转接器的配合。
AMD这次支持了新的业界标准VESA Display ID v1.3,正是借助它实现了更好的4K拼接显示,还可以自动配置多屏宽域系统,而且只需要一个DisplayPort接口。这可比用三块卡把三台4K显示器排在一起实用多了。
此外,R9 290系列还会支持第三种4K显示类型,即无需拼接的单视频流、60Hz刷新率,像素率最高也可达600MHz。
乍一看输出接口还是俩DVI、一个HDMI、一个DP,似乎没什么进步,但几乎唯一的一点明显变化就是最实用的:现在可以利用任意三个接口组建三屏了,尤其是俩DVI加一个HDMI就行,不再像以前那样必须有一个是DP,这样一来显示器的成本就大大降低了。
之前也有蓝宝等厂商推出过无需DP接口的三屏方案,但这次是有了AMD的官方支持。
当然,土豪还是可以最多六屏,单卡搭配MTS转接器即可。
MTS转接器已经说了很久很久,但一般人从来都看不到。Club3D已经发布了这种配件,而且支持DP 1.2。
Mantle:“馒头”很香 还需加热
Mantle这个技术的出现非常突然,之前没有任何迹象,而且也算得上关注度最高、争议最多的一个话题。究其原因,一是作为AMD这样的厂商敢提出这样有野心的技术,二是它的很多技术细节仍然是个谜,三是它究竟能得到多少厂商和游戏的支持。
简单地说,Mantle是一个类似DirectX、OpenGL的应用开发接口(API),但不像它们那样通用,而是专门针对AMD GCN架构设计,搭配驱动程序就可以让开发人员直接访问硬件底层并进行编程,同时也兼容DirectX HLSL以方便移植。
AMD宣称,Mantle可以通过降低CPU过载,带来超过9倍于其它API的绘制调用(Draw Call),而且因为各种GPU特性都能直接访问,图形性能将得到极大提升,此外还有新的渲染技术(详情未公布)。
最关键的是这句:“将下代游戏主机的优化带往PC”。
Radeon HD 7000/R200系列都是GCN架构的,PS4、Xbox One也是同样的架构,也就是说在硬件上AMD已经打通了主机和PC。最理想的情况当然是在开发、游戏上也打通,但这是不现实的,因为游戏主机一向封闭,微软也明确表示Xbox One不会支持Mantle。
尽管在未来仍有大一统的可能性,但就现阶段而言,Mantle最大的意义在于方便开发商将主机游戏移植到PC上,因为硬件是统一的,也都是底层开放的。
主机游戏盈利丰厚而一向是开发商的重点,PC游戏因为各种原因经常形同后娘养的。如果Mantle能够得到游戏开发商的广泛支持(AMD宣称该技术正是应开发商需求而提出的),那必将是PC玩家之福。
关于Mantle的更多技术细节,以及游戏合作支持,还要等下个月的AMD开发者峰会上揭晓。
延伸阅读——
微软:Xbox One不支持AMD Mantle http://news.mydrivers.com/1/278/278848.htm
游戏机为何不支持Mantle?AMD如是说…… http://news.mydrivers.com/1/278/278852.htm
AMD:Mantle技术的四个核心原则 http://news.mydrivers.com/1/279/279344.htm
GCN 2.0架构解析:全方位的增强
AMD自己从来没有用过GCN 1.0/1.1/2.0这样的表达方式,全部统称GCN,这里只是为了方便区别和描述而已。
R9 290X在架构上没有本质的变化,但在各个模块上都做了改进和增强,核心规模也大得多,使用了62亿个晶体管,不过在制造工艺保持28nm不变的情况下,核心面积依然控制得非常出色,438平方毫米只比“塔希提”大了24%。
架构总图:44个执行单元、2816个流处理器、四个几何处理器、64个ROP光栅单元、1MB二级缓存、512-bit GDDR5显存位宽、TrueAudio DSP、CrossFire XDMA引擎、六个Eyefinity显示控制器。
着色器引擎:R9 290X在大的层面上划分成了四个着色器引擎(Shader Engine),每个都包含11组计算单元(计算资源可灵活配置)、一个几何处理器(和其它着色器引擎负载均衡)、一个光栅模块(屏幕像素分区)、四个渲染后端(1-4个可配置)。
作为最基础的模块,计算单元在架构上丝毫不变,只是做了些许改进。
几何处理可以每个时钟周期处理最多4个原语,几何着色、硬件曲面性能也有所改进。
渲染后端最多16个,也就是64个ROP。二级缓存容量也扩充至1MB,依然可读可写,还能划分为最多16个分区。
显存位宽重归512-bit,即便等效频率降至5GHz,带宽也提升到了320GB/s。最关键的是,高位宽显存控制器需要大量核心面积已经成为历史,综合各方面改进这次反而要比之前的384-bit在面积上小了大约20%,因此单位面积带宽增加了50%。
异步计算引擎从两个猛增至八个,还有两个DMA引擎。
GCN 1.0/2.0效率对比:24%的额外面积带来了20-90%的性能提升。
DirectX 11.2:R200、HD7000系列都可以支持,但除了这个硬件管理GPU虚拟内存在之外真没什么很特别的。事实上,AMD提出Mantle就有刺激微软继续创新的意味。
全新交火技术:通过新的引擎,交火不再需要外部桥接器了,而是直接走PCI-E,GPU图形流水线也可以彼此直接访问,还支持帧平滑。
性能?双卡提升87%,三卡提升160%。如果泄露数据属实,新交火会很猛很猛。
GCN 2.0架构回顾:更快的性能、更高的效率、新的图形特性、新的计算特性。
延伸阅读——
“夏威夷”核心架构图、细节大曝光! http://news.mydrivers.com/1/278/278514.htm
R9 290X/290官方幻灯片大泄露:交火真猛 http://news.mydrivers.com/1/278/278204.htm
R9 290X性能再曝光:双模式/交火威武 http://news.mydrivers.com/1/279/279383.htm
功耗管理:均衡与妥协
谁都不喜欢电老虎,不过高端产品必须付出高功耗的代价,关键就在于如何让用户付出的每一瓦特都是值得的,都能释放出最大潜力。
AMD这几代显卡的功耗控制都有独到之处,特别是待机功耗已经逐渐低到了不可思议的地步,Radeon HD 7000系列就提出了零功耗待机技术ZeroCore Power,不过这次的重点不是待机,而是均衡,功耗、性能、风扇、温度之间的均衡。
核心技术依然是PowerTune,总体架构没怎么变,不过新增了第二代串行电压识别单元(SVI2)。注意右侧的白框部分。
SVI2是一个新的稳压器控制界面,AMD自行设计(看上去应该是基于IR的技术),并为其设置了一条单独的检测线路和多个电压域,能够以40kHz的采样率报告电压、电流,检测带宽也达到了20Mbps。
有了它,GPU可以在10微秒的级别上切换电压,电压调节幅度精确到6.25mV,0-1.55V之间就有多达255级。
但注意,该技术只有新架构的R9 290X/290/260,以及Socket FM2 APU才支持。
功耗:在达到特定值后可以异常稳定的保持下去,波动范围不超过1W。
风扇:随功耗而动。这一次AMD选择了尽量保持低噪音,所以风扇转速会尽可能降低,代价就是牺牲一下温度。
温度:最高达到了94℃,和实测完全相同。AMD对芯片的抗高温能力很有信心啊,不过相信会出现不少夸张的非公版散热器来压制温度。
性能:这个必然要受到功耗、温度的影响,太高的时候会有一定的下滑,不过经过散热系统的调整之后就会恢复正常。
A卡游戏中心:软硬两手抓两手硬
PC游戏要想玩得畅快,优化是少不了的。这个优化包含硬件、驱动、游戏等多个层面,但还有一点,就是针对个体玩家的单独优化,可以让用户根据自己的条件、需要得到尽可能更佳的体验。
主机平台这一点做得是比较好的,索尼、微软都有一条龙服务,但是PC平台太过复杂,需要设置得太多,玩家不得不自己动手,这对菜鸟来说简直是噩梦。
为此,AMD与游戏社交网络Raptr合作推出了一个名为“Gaming Evolved控制中心”的应用,有点像是NVIDIA GeForce Experience,但是更加全面。
Raptr创立于2007年,是一个针对游戏玩家的在线信息沟通系统,而且是跨平台的,已经拥有1800多万名成员。它支持在游戏内启动其它应用程序,无需Alt+Tab进行切换,还可以在任何游戏内向好友发送广播消息,另外经常性地组织游戏比赛,今年就已经发放了2000多万美元的奖金和奖品。
除了原有的基本功能,Gaming Evolved控制中心还能够检测玩家的硬件、游戏和设置,自动判断最佳设置,并且可以一键优化(性能/平衡/质量三种模式),即时显示FPS帧率什么的就更不在话下了。当然,一切都是针对A卡的。
Gaming Evolved控制中心现在已经公开发布了Beta测试版,A卡玩家不妨下载体验体验: http://www.raptr.com/amd
R9 290X外观图赏
R9 290X拥有1个8pin和1个6pin电源接口,加上PCI-E插槽供电,最高可以提供300W的电力
R9 290X拆解图
测试平台简介
本次测试的软硬件平台配置如下:
R9 290X/280X使用的驱动是AMD最新提供的内部版本,加入了对R9 290X的支持。R9 280X是来自微星的非公版,核心频率超至1020MHz,仅供参考。
三款显卡的GPU-Z识别信息(均为公版频率):
R9 290X:还不支持,除了频率外识别得乱七八糟
R9 280X:基本正确,但核心代号、发布日期有误
GTX 780
基准测试:3DMark、Unigine
3Dmark Vantage测试中,R9 290X在P模式以及E模式中面对GTX 780有所落后,但在X模式中的表现和GTX 780相差无几。
3DMark 11测试中,R9 290X在P模式以及X模式中均能略微领先GTX 780,但二者更像是持平。
新3DMark测试中,R9 290X在Fire Strike测试中领先GTX 780在10%左右,领先R9 280X则在27%左右。Fire Strike Extreme测试中R9 290X的优势进一步扩大,领先GTX 780在12%左右,领先R9 280X则达到了30%。
在另一款老牌DX11测试工具中,R9 290X领先GTX 780约为6%,而领先R9 280X则达到了40%。
游戏测试(一)
1920×1200,极高画质,用Fraps记录队长双方200秒内帧数,取平均帧数。
不要小看了《星际争霸2》这款游戏,最高画质单位较多的情况下即便是旗舰卡也无法取得非常给力的成绩,在测试中R9 290X领先GTX 780达到5%左右,而领先R9 280X则在8%左右。
1920×1200,最高画质,4AA,用Fraps录制劳拉手拿火炬走出陷阱的一段。
《古墓丽影9》中R9 290X的领先优势较小,仅为1帧。
官方Bechmark,开启8AA,分辨率1920×1200。
对于每一代卡皇来说,《Crysis》系列游戏都是他们的噩梦,在8AA情况下,R9 290X领先GTX 780为5%,领先R9 280X则是12%。
官方Benchmark,开启4AA,分辨率为1920×1200。
《COP》同样是一款老游戏,但作为首批DX11游戏之一,它的配置需求到目前来说依然不落伍,在测试中R9 290X领先GTX 780达到9%,领先R9 280X则达到了12%。
游戏测试(二)
官方Benchmark,开启4AA,分辨率为1920×1200。
《AVP》测试中,R9 290X依然取得了完胜,但领先幅度不大,只有6帧左右。
Fraps录制最开始在暴风雨船上的帧频,开启4AA,分辨率为1920×1200。
作为新一代显卡杀手,《Crysis 3》的表现没有让我们失望,即便是R9 290X也仅取得了53.13帧的成绩,领先GTX 780在8.5%左右。
Fraps录制飞机上机枪扫射敌军基地的场景,开启8AA,分辨率为1920×1200。
《Far Cry 3》测试中,R9 290X领先GTX 780为7%,领先R9 280X则是16%。
Fraps录制角色从列车中爬到车顶的场景,开启8AA,分辨率为1920×1200。
AMD拿到了《战地4》的首发资格,但其实在《战地3》中R9 290X的表现就不错,领先GTX 780达到了10%。
温度、功耗测试
尽管R9 290X是一款非常安静的显卡,但这是建立在放弃温控能力的基础上的。从测试结果来看,R9 290X的待机温度要比GTX 780高出17度,游戏温度高出20度,满载温度高出13度。而R9 280X由于不是公版卡,所以没有对比的价值。想要一块“冷静”的R9 290X还是坐等非公版吧。
功耗方面,R9 290X的待机功耗要比GTX 780高出40W,但游戏功耗反倒比其低出24W,而到了满载功耗中则又比GTX 780高出18W,总体来说还是要比GTX 780更费电一些。R9 280X由于是非公版卡,所以满载功耗甚至要比R9 290X还高。
总结:一次完美的反击战
不到两年前,AMD GCN架构首款产品Radeon HD 7970的出现让人大呼“完美”。其架构终于不再是在原有基础上“缝缝补补”,而是迎来了一次重大的变革,并起到了应有的效果,至少在NVIDIA尚未准备好开普勒核心的时候,AMD在桌面显卡市场抢滩成功,市场份额也确实得到了提升。过了许久,NVIDIA才推出了推行的GeForce GTX 680,AMD则拿出加强版的Radeon HD 7970 GHz,单芯旗舰之争日趋白热化,谁也没有必胜的把握,但至少AMD走得更快。
随着GeForce GTX Titan、780的陆续出现,NVIDIA成功占领了高端市场,优势也十分稳固。面对规模庞大的GK110核心,AMD是同样重归大核心之路,还是继续坚持自己的小核心战略?
在憋了半年的大招之后,AMD的新旗舰Radeon R9 290X终于到来,成功将直接竞争对手GTX 780斩于马下,即时面对更高端的GTX Titan也并不逊色,很多特定情况下甚至还能比它更快。62亿晶体管对71亿晶体管,438平方毫米对561平方毫米,AMD完胜。
其实相对来说,R9 290X最大的变化并不是架构本身。虽然核心规格暴增,显存位宽也增加了1/3,但我们认为这并不是R9 290X最大的特色。TrueAudio可编程音频、4K超高清多模输出、任意三接口的新宽域、Mantle API游戏开发等等,这一系列全新的技术才是AMD真正引以为傲的地方,R9 290X的作用只不过是让这些技术真正实现了出来,实实在在为玩家服务。只有将这些技术推广开来,AMD才能拥有在游戏领域发言的权利,拥有和NVIDIA The Way计划抗衡的资本。
最后不得不提的就是,R9 290X交火不再需要外部桥接器了,而是直接走PCI-E接口,这是一个需要勇气的决定,也是一个需要技术实力作为积淀的革新。从此前泄露的成绩来看,在取消桥接器之后,R9 290X的交火效率依然凶猛,在部分游戏中甚至能做到1+1=2,毕竟这原本就是AMD的强项。
下面让我们回到成绩方面。前文中我们已经提到,R9 290X可能是少有的发布时已基本无秘密可言的产品,实物、规格、技术、性能几乎都已经被翻了个底朝天,AMD官方对此几乎也是睁一只眼闭一只眼,这说明了什么呢?——这就是AMD自信的体现。
从性能上来说,R9 290X的对手已经不是定价相近的GTX 780了,在各项成绩方面几乎都将后者大幅甩在身后,它的性能已经可以上探GTX Titan。从此前各个渠道实测的成绩来看,面对GTX Titan的时候虽然R9 290X虽然不能稳居上风,但至少落后幅度并不明显。别忘了,这可是两个不同规模级别的核心,就单位晶体管、单位面积而言R9 290X占据绝对上风。
当然R9 290X也并非十全十美。尽管看上去它非常安静,但这是建立在放弃了温度控制的基础上的,最高90多度的温度就能够说明了一切,只能说鱼与熊掌不可兼得。对此我们只能寄希望于未来散热器更加强悍的非公版产品。当然如果你不超频的话,公版散热器其实也够用了。
最后我们话归架构问题。今年在显卡市场上首先发难的NVIDIA只有GTX 780和GTX Titan两款产品使用了新核心,其余GTX 700系列产品均是翻版GTX 600系列,AMD也是如此,除了R9 290X和R9 290使用夏威夷核心之外,R200系列的其余产品均为Radeon HD 7000的翻版,因此今年对于显卡来说是一个不折不扣的小年,想要看到新架构爆发,还是等来年吧,NVIDIA的麦克斯韦已经蠢蠢欲动了。
最后的最后,R9 290X终究是赢了,除了GTX Titan这款不是显卡的显卡之外,R9 290X可以说是目前的单芯旗舰产品了。有消息称NVIDIA会在下周发布一款GTX 780加强版来与R9 290X争夺单芯卡皇的桂冠,花落谁家我们届时见分晓。
经过综合评定,我们授予AMD Radeon R9 290X显卡“编辑推荐奖”。