Огляд і тестування Ultra High End відеокарти ASUS Radeon HD 6990

Не дуже давно був представлений новий флагман компанії AMD – двочіповая відеокарта Ultra High End сегмента ринку, графічних прискорювачів AMD Radeon HD 6990. Вона являє собою CrossFireX складання двох відеоприскорювачів AMD Radeon HD 6970, яка розміщена на одній платі. До відмінностей від одночіпової моделі можна віднести зменшену до 830 МГц частоту GPU для звичайного режиму та знижену до 5000 МГц ефективну частоту пам'яті GDDR5. Відзначимо, що на графічних прискорювачах AMD Radeon HD 6970 графічне ядро працює на частоті 880 МГц, а пам'ять на частоті 5500 МГц. Однак навіть з такими частотами два графічні ядра дають разом дуже високу продуктивність.

«Референсний» зразок AMD Radeon HD 6990 має у своєму «арсеналі» два BIOS. Перемикання на другий забезпечує збільшення напруги ядра з 1,12 В до 1,175 і підвищення частоти GPU до 880 МГц, що звісно збільшує нагрівання та гучність, а також продуктивність цієї моделі. Двочіпові рішення від AMD оснащуються більшим об'ємом відеопам'яті GDDR5, який становить 4 ГБ. Це забезпечує для кожного графічного процесора по 2 ГБ кадрового буфера. Дані у двох банках пам'яті дублюються, як і у випадку організації зв'язок CrossFire з двох відеокарт, тому ефективний об'єм відеопам'яті саме 2 ГБ .

Тепер хочеться порівняти специфікації AMD Radeon HD 6990 з його попередниками і молодшими моделями по 6900-й серії.

	AMD Radeon HD 6990	AMD Radeon HD 6990 OC	AMD Radeon HD 6970	AMD Radeon HD 6950	ATI Radeon HD 5970
Кодова назва	Antilles	Antilles	Cayman XT	Cayman	Hemloc
Кіл-ть транзисторів, млрд.	2х 2,64	2х 2,64	2,64	2,64	4,3
Кіл-ть потокових процесорів	3072	3072	1536	1408	2х 1600
Продуктивність, TFLOPs	5,1	5,4	2,7	2,25	4,64
Текстурних блоків	192	192	96	88	2x 80
Фільтрація текстур, GTexels/s	159,4	169	84,5	70,4	116
Колірний ROPs	64	64	32	32	64
Фільтрація пікселів, GTexels/s	53,1	56,3	28,2	25,6	46,4
Z/Stencil ROPs	256	256	128	128
Частота ядра, МГц	830	880	880	800	725
Частота пам'яті GDDR5, МГц	1250	1250	1375	1250	1000
Кількість пам'яті, ГБ	4	4	2	2	2
Розрядність шини пам'яті,  біт	2x 256	2x 256	256	256	2x 256
Пропускна здатність пам'яті, ГБ/c	320	320	176	160	256
Техпроцес, нм	TSMC 40	TSMC 40	TSMC 40	TSMC 40	TSMC 40
Максимальне / мінімальне енергоспоживання, Вт	375/37	450/37	250/20	200/20	294/42

Якщо провести порівняння продуктивності та енергоспоживання AMD Radeon HD 6990 з двочіповим рішенням минулого покоління, відеоприскорювачем ATI Radeon HD 5970, можна відзначити пропорційне збільшення цих параметрів. Новий флагман 6900-й лінійки став ще більш швидшим, але і більш «ненажерливим».

У таблиці порівняння специфікацій наведені дані одразу для двох режимів роботи відеоприскорювача Antilles: номінального та фабрично розігнаного, який активується при перемиканні джампера на використання другого BIOS відеокарти. Але навіть без застосування функції розгону Radeon HD 6990 споживає на 80 Вт більше, ніж його попередник ATI Radeon HD 5970.

Трохи менше місяця тому ми вже проводили аналіз запропонованого компанією AMD «референсного» рішення AMD Radeon HD 6990 (Antilles). Саме в цьому матеріалі можна ознайомитися з усіма нововведеннями таких графічних прискорювачів. У даній статті будуть описані можливості та проведені реальні тести продуктивності моделі ASUS Radeon HD 6990. Ця відеокарта від компанії ASUS запропонована у «референсному» дизайні, як друкованої плати, так і системи охолодження. Безпосередньо про саму архітектуру лінійки відеокарт серії Radeon HD 6900 можна почитати в попередньому матеріалі. У ньому були розглянуті всі аспекти нових технологій, використовуваних у прискорювачах цієї серії, а також поліпшення, яке мало графічне ядро Cayman XT.

Герой сьогоднішнього огляду ASUS EAH6990/3DI4S/4GD5 має еталонну систему охолодження, у якій використовується така ж турбіна, як і у рішень на AMD Radeon HD 6970. Однак вона розташована в центральній частині, що дозволяє їй охолоджувати радіатори обох чіпів. Тут також є підтримка технології ASUS Voltage Tweak, що може суттєво вплинути на результати ручного розгону відеокарти. Чи допоможе така модифікація системи охолодження та додаткові особливості відеокарти надати можливість якісного підняття продуктивності графічного прискорювача двух GPU, ми надалі перевіримо.

Специфікація

Пропонуємо специфікацію моделі ASUS EAH6990/3DI4S/4GD5, опубліковану на сайті виробника. Вона практично повністю повторює всі характеристики еталонного рішення, але є і невеликі зміни.

Модель	ASUS Radeon HD 6990 (EAH6990/3DI4S/4GD5)
Графічне ядро	2 х AMD Radeon HD 6990 (Cayman XT)
Конвеєра	2х 1536 уніфікованих потокових
Підтримувані API	DirectХ 11 (Shader Model 5.0)  OpenGL 4.1
Частота ядра BIOS1/BIOS2, МГц	830/880
Об'єм (тип) пам'яті, МБ	2х 2048 МБ (GDDR5)
Частота пам'яті (ефективна), МГц	1250 (5000)
Шина пам'яті, біт	2x 256
Стандарт шини	PCI Express X16 2.1
Максимальна роздільна здатність	До 2560x1600 Dual-link DVI або 1920x1200 Single-link DVI  До 1920x1200 HDMI 1.4 (через перехідник)  До 2560x1600 mini DisplayРort До 6 дисплеїв по 1920x1200 по два на кожний порт 4x mini DisplayРort
Виходи	1x DVI-I 4x mini DisplayРort (2x DVI-I, 1х HDMI через перехідники)
Підтримка HDCP	Є  Декодування MPEG-2, MPEG-4, DivХ, WMV9, VC-1 і H.264/AVC, MVC, Adobe Flash
Драйвери	Свіжі драйвери можна скачати з сайта виробника GPU або сайта підтримки.
Сайт виробника	http://www.asus.ua/

З таблиці можна підкреслити декілька особливостей, які має карта на Radeon HD 6990. У ній використовується 4 ГБ пам'яті, що дозволяє закріпити за кожним ядром по 2 ГБ буфери текстур. Можливість збільшення частоти GPU з 830 до 880 МГц теж досить унікальна. Ми ще не зустрічали такого функціоналу у «референсних» рішеннях. Така можливість сподобається ентузіастам розгону. Також по цій таблиці можна відзначити наявність трьох додаткових перехідників: два DVI-I і один HDMI, що ще більше розширить можливості використання даної відеокарти. Від застарілого інтерфейсу VGA у даному рішенні виробник вирішив відмовитися. Це цілком логічний крок. Хто буде купувати відеокарту з такими можливостями, і підключати до неї пристрої виводу зображення через малопродуктивний аналоговий порт VGA?

На лицьовій стороні коробки підкреслена підтримка технології ASUS Voltage Tweak, яка теоретично здатна забезпечити приріст продуктивності до 50%. Тут також є згадка про наявність 4 ГБ пам'яті та підтримку технології AMD Eyefinity, яка дозволяє підключити до шести моніторів одночасно. Присутні згадування і про ряд інших характерних для всієї 6000-ї серії переваг.

На звороті коробки більш детально описані технологічні можливості ASUS Radeon HD 6990 (технологія AMD Eyefinity, ASUS Voltage Tweak) і зазначені способи підключення пристроїв виводу зображення до роз’ємів задньої панелі графічного прискорювача.

На одній з бічних сторін зазначені мінімальні вимоги для системи, у яку можна встановлювати цю «неабияку» відеокарту. З головних можна відзначити необхідність мінімум 700 Вт блока живлення з можливістю подачі по лінії +12В 42 А додаткового живлення для графічного прискорювача ASUS Radeon HD 6990.

Комплектація, яку має модель ASUS EAH6990/3DI4S/4GD5, досить продумана і повноцінна.

Додаткових перехідників повинно вистачити в 80% випадків використання даної моделі:

• Один перехідник з двох 6-контактних роз’ємів живлення відеокарти на один 8-контактний роз’єм живлення відеокарти;
• Місток CrossFire;
• 2x mini DisplayРort на DVI-I;
• 1x mini DisplayРort на HDMI;
• Диск з драйверами та утилітами;
• Диск з інструкцією на різних мовах;
• Коротка інструкція з встановлення відеокарти.

Комплекту поставки цілком вистачить для встановлення відеокарти ASUS EAH6990/3DI4S/4GD5 у будь-який сучасний корпус з блоком живлення потужністю більше 700 Вт, який вже має один 8-контактний роз’єм живлення та два 6-контактні роз’єми живлення відеокарти. Другий 8-контактний роз’єм можна одержати, скориставшись перехідником з комплекту поставки. Відсутність перехідника на VGA може залишитися непоміченим багатьма користувачами, але якщо вашого ПК має монітор з старим роз’ємом VGA, то завжди можна придбати перехідник у крамниці. Однак з таким графічним прискорювачем варто подумати і про гарний монітор з великою роздільною здатністю, та навіть про декілька. На відеокарті є чотири порти mini DisplayРort, але при цьому немає можливості підключення до неї повноцінного роз’єму DisplayРort. В інших рішеннях це компенсується перехідниками, але тут такого немає в комплекті поставки. Купуючи ASUS Radeon HD 6990, користувачу варто також подуматися про те, чи підійде він до інших компонентів системи (корпусу, монітору, блока живлення), чи потрібно одразу ж придбати необхідні перехідники та комплектуючі.

Розміри двочіпового прискорювача на AMD Radeon HD 6990 з еталонним дизайном досить великі, його довжина дорівнює 32 см, що на 0,25 см більше, ніж має ATI Radeon HD 5970. Також, щоб краще усвідомити значні розміри новинки, модель можна порівняти з AMD Radeon HD 6970, AMD Radeon HD 6950 і, напевно, самою маленькою відеокартою з підтримкою DirectХ 11 на графічному ядрі AMD Radeon HD 5550.

Відеокарта ASUS EAH6990/3DI4S/4GD5 є повністю «референсною» моделлю прискорювача AMD Radeon HD 6990. На самому вентиляторі турбіни навіть залишилася наклейка AMD Radeon. Однак компанія ASUS позначила це рішення своїм логотипом на верхньому кожусі турбіни. В іншому це повністю еталонна модель з характерним для всієї 6900-ї серії «квадратним» дизайном системи охолодження.

Графічний прискорювач ASUS Radeon HD 6990 має два 8-контактних роз’єми додаткового живлення, що знаходяться на верхньому торці відеокарти. Підключення додаткового живлення не повинно викликати незручностей, а самі проводи не будуть заважати встановленню відеокарти, збільшуючи і так немаленьку її довжину за рахунок самих роз’ємів.

Еталонний зразок, який повністю повторює друковану плату моделі на тестуванні, має всього один роз’єм CrossFireX. Його наявність забезпечить можливість встановлення в систему ще однієї такої ж відеокарти, що теоретично подвоїть загальну продуктивність графічної підсистеми, створивши зв'язку з 4-х графічних чіпів. Отриманої продуктивності теоретично повинно вистачити для 12 одночасно працюючих моніторів або повністю забезпечити потреби користувача при грі з налаштуваннями близькими до максимальних на п'яти або шести 30-дюймових дисплеях.

Тут же є стікер, який закриває перемикач з першого на другий BIOS цієї моделі. Враховуючи збільшення напруги графічного ядра і його частоти при перемиканні, інженери компанії ASUS рекомендують перед використанням перемикача ознайомитися з інструкцією до даної відеокарти, яка є на сайті AMD.

Оскільки вентилятор турбіни має центральне розташування, повітря нагнітається та охолоджує плату, виходячи як за межі корпуса, так і через задню частину відеокарти. Для цього тут є пластикова вентиляційна сітка.

Завдяки двослотовому дизайну системи охолодження, на задній панелі прискорювача помістилися п'ять роз’ємів підключення дисплеїв: один DVI-I, 4х mini DisplayРort 1.2. Тут є досить велика сітка відведення гарячого повітря з корпуса. Не найбільша різноманітність роз’ємів підключення компенсується наявністю трьох перехідників у комплекті поставки з mini DisplayРort 1.2 на 2x DVI-I і один HDMI. Цей набір повинен забезпечити відеокарті сумісність в 80% випадків підключення до неї сучасних пристроїв виводу зображення.

На звороті текстоліту є алюмінієва пластина, яка виконує функції відводу тепла від мікросхем пам'яті та охороняє елементи плати від пошкоджень.

На лицьовій стороні друкованої плати можна виділити два графічні процесори й чіп-комутатор PCI-Express AMD8647-BB5DBC, що з'єднує їх між собою. Навколо кожного графічного ядра знаходиться по чотири мікросхеми пам'яті. Ще по чотири розташовані на звороті текстоліту. Тут же знаходиться велика частина елементів системи живлення GPU і мікросхем пам'яті прискорювача.

Рекомендована частота роботи GPU в ASUS Radeon HD 6990 рівна 830 МГц. Самі чіпи Cayman XT виконаний по 40 нм техпроцесу та містять по 1536 універсальних шейдерних конвеєрів і тридцять два блоки растеризації, а обмін даними між графічними ядрами та пам'яттю здійснюється через 256-бітну шину.

У розігнаному режимі (перемикач у положенні BIOS2) частоти роботи графічних ядер дорівнює 880 МГц

При відсутності навантаження частоти роботи чіпів як у розігнаному, так і в стандартному режимах знижуються до 250 МГц, а відеопам'ять сповільнилася до 150 МГц (ефективна частота 300 МГц). При цьому зменшується і напруга живлення, що забезпечує помітне зниження енергоспоживання, температури та шуму.

Відеопам'ять загальним об'ємом 2х 2048 МБ має шістнадцять мікросхем стандарту GDDR5 виробництва Hynix H5GQ2H24MFR T2C з часом доступу 0,4 нс, що дозволяє їм працювати на ефективній частоті до 5000 МГц. Результуюча частота роботи чіпів пам'яті становить 5000 МГц, що не дає нам надії на гарний ручний розгін пам'яті даного графічного прискорювача. Однак максимально можливу частоту роботи чіпів пам'яті на відеокарті ASUS Radeon HD 6990 ми визначимо трохи нижче при тестуванні розгінного потенціалу.

Двочіпова відеокарта одержала 2 х 6+2-фазне живлення, яке забезпечено двома керованими ШІМ-контролерами VT1556MF від компанії Volterra. По шість фаз на кожний GPU і по дві фази на кожний комплект з 8 мікросхем пам'яті. Самі контролери розташовані на звороті текстоліту плати.

Розведення друкованої плати передбачає розташування всіх найбільш гарячих вузлів на лицьовій стороні, що забезпечує можливість ефективного відводу тепла завдяки наявності продуктивного кулера.

Джампер біля CrossFire-роз’єму відеокарти AMD Radeon HD 6990 виконує перемикання між мікросхемами BIOS1 і BIOS2. BIOS1 налаштована на номінальний режим, а BIOS2 налаштована на розгін графічного чіпа до 880 МГц з збільшенням напруги від 1,12 В до 1,175 В, тобто на 0,055 В. Відеопам'ять, яка і так працює в номінальному режимі, залишається з ефективною частотою в 5000 МГц.

Система охолодження побудована по найефективнішому сьогодні принципу випарних камер. По одній випарній камері встановлено на кожному GPU, а між ними розташовується вентилятор турбіни. Тому нагріте повітря викидається, як з передньої, так і із задньої частини відеокарти. При цьому вентилятор на відеокарті ASUS Radeon HD 6990 працює на 20% більш ефективно, ніж на AMD Radeon HD 5970, що у свою чергу говорить і про більшу гучність нової системи охолодження. Вся система охолодження займає всього два слоти. На звороті плати є алюмінієва пластина, яка одночасно призначає для захисту плати і відведення тепла від чіпів пам'яті.

Взагалі, система охолодження повністю повторює принципи роботи еталонних систем турбінного типу, встановлюваних на відеокартах AMD Radeon HD 6970, які також мають високе тепловиділення.

Для оцінки ефективності системи охолодження ми використали утиліту FurMark, яка забезпечила одночасне навантаження на два ядра. Детальний моніторинг здійснювався за допомогою GPU-Z і MSI Afterburner.

Спочатку пропонуємо графіки для роботи графічного прискорювача в стандартному режимі (BIOS1).

Працюючи на штатних частотах і керуючи швидкістю обертання турбіни автоматично, один графічний процесор прогрівався до 85°С, а другий до 91°С, швидкість обертання турбіни склала 50-63% від максимальної, що обумовило середній рівень шуму.

Пропонуємо графіки для роботи графічного прискорювача в розігнаному режимі (BIOS2).

Працюючи на штатних частотах і керуючи швидкістю обертання турбіни автоматично, один графічний процесор прогрівався до 91°С, другий до 97°С, а швидкість обертання турбіни склала 63-93% від максимальної, що створювало істотний рівень шуму. Таким чином, у даному режимі система охолодження працювала практично на максимумі своїх можливостей.

Після встановлення швидкості обертання турбіни на максимальні оберти, температури двох GPU трохи зменшилася.

У штатному режимі (BIOS1)

Під навантаженням FurMark температура першого графічного ядра впала до 69°С, а другого до 73°С. Рівень шуму видаваний турбіною був дуже значним.

У розігнаному режимі (BIOS2)

Температура першого графічного ядра впала до 83°С, а другого до 88°С.

Такі результати дають надію на невеликий запас ефективності системи охолодження, яким ми скористаємося при ручному розгоні. Однак варто відзначити дуже гучну роботу відеокарти при швидкості турбіни в 100%.