Огляд і тестування відеокарти AMD Radeon R9 295X2

Навіть далекі від комп'ютерної техніки люди, хоч краєм вуха, та чули про нову двочіпову відеокарту, яку приготувала компанія AMD. Ще задовго до анонсу AMD Radeon R9 295X2 стало ясно, що виробник не збирається заощаджувати на ресурсах або йти на якісь компроміси. Компанією AMD було зроблено все, щоб на виході вийшов найшвидший у світі графічний адаптер для настільних систем. Ні, є ще, звичайно, конкурент від «зелених» у вигляді NVIDIA GeForce GTX TITAN Z, який також претендує на ці лаври. Але поки що із продуктивністю в даної моделі не все так добре, як заявлялося спочатку. Та й рекомендована вартість в 3000 доларів США навіть у відданих фанатів викликає як мінімум здивування. Але залишимо пана Хуанга і його дітище осторонь, все-таки огляд присвячений зовсім іншому відеоприскорювачу.

Завдання по створенню двохчіпової відеокарти саме по собі є вже досить важким, а якщо мова йде про рішення на основі GPU AMD Hawaii XT, то й зовсім здасться нездійсненною. Справа в тому, що графічні адаптери обмежені в розмірах і максимальному енергоспоживанні, яке згідно зі специфікацією не повинне перевищувати 375 Вт (по 150 Вт через кожний із двох 8-контактних роз’ємів + 75 Вт через слот PCI Express). І якщо ще першу проблему можна вирішити використанням друкованої плати з більшою кількістю структурних шарів, то в другому випадку потрібно або штучно занижувати продуктивність кожного ядра, або... Правильно, або просто зневажити стандартами. Саме так зробила компанія AMD, заявивши, що TDP моделі AMD Radeon R9 295X2 знаходитиметься на рівні 500 Вт.

«Безкомпромісна потужність», так говорить один зі слайдів презентації. Ці слова якомога краще характеризують те, що в підсумку вийшло в компанії AMD. Відеокарта AMD Radeon R9 295X2 опирається на два повноцінні графічні ядра AMD Hawaii XT, кожне з яких виконане за 28-нм техпроцесом та включає до свого складу по 6,2 млрд. транзисторів.

На структурному рівні не відбулося ніяких змін. В основі лежить передова мікроархітектура AMD Graphics Core Next, яка вже була детально нами розглянута в оглядах відеокарт GIGABYTE Radeon R9 280X Overclock Edition і AMD Radeon R9 290X. Тому наведемо лише порівняльні характеристики:

У дану таблицю ми не випадково включили попередню двохчіпову модель AMD Radeon HD 7990. На основі її характеристик легко простежити, якого прогресу вдалося досягнути компанії AMD за цей рік: AMD Radeon R9 295X2 значною мірою випереджає свого попередника за всіма ключовими параметрами. Також примітно, що кожне графічне ядро в новинці на 18 МГц швидше (у режимі Boost), аніж в AMD Radeon R9 290X. Таким чином, виробник не тільки не урізав параметри GPU, а навіть провів їхню невелику оптимізацію на рівні тактової частоти.

Очевидно, що такі вражаючі можливості в першу чергу призначені для забезпечення комфортного ігрового процесу в роздільній здатності 4K Ultra HD (3840 x 2160).

Згідно з результатами тестування, проведеного співробітниками компанії, AMD Radeon R9 295X2 повною мірою справляється з цим завданням і в більшості випадків навіть перевершує зв'язування із двох відеокарт NVIDIA GeForce GTX TITAN Black. Для довідки: AMD Radeon R9 295X2 обійдеться вам у суму близько 1700 доларів США, тоді як 2 х NVIDIA GeForce GTX TITAN Black коштуватимуть близько 2400 доларів.

Однак, щоб «прогодувати» цю «безкомпромісну потужність» потрібно, як ми вже повідомляли вище, близько 500 Вт енергії. «І що тут такого особливого?» - скажете ви. «Майже кожний блок живлення, представлений сьогодні на ринку, здатний впоратися з таким навантаженням». В принципі, усе вірно, якби не одне «але». Фактично все це навантаження споживається по каналу +12В, а відповідно, вносить певні обмеження на використовувані джерела живлення. Зокрема, кожний з 8-контактних роз’ємів PCIe повинен бути прямо підключений до окремої лінії +12В. При цьому категорично забороняється застосування яких-небудь перехідників. Згідно зі специфікацією, роз’єм PCIe розрахований на навантаження в 12,5 А, тоді як у цьому випадку воно становитиме не менше 18 А. Також на використовуваних відеокартою лініях +12В не повинно більше «висіти» ніяких комплектуючих, на зразок процесора, материнської плати і т.д. У реальності ж визначити, до якої віртуальної лінії +12В підключені які компоненти системи не так просто.

Тому при виборі блока живлення для відеокарти AMD Radeon R9 295X2 ми радимо керуватися наступними пунктами:

• Потужність джерела живлення розраховувати за формулою: (500 Вт для відеокарти + TDP процесора + 30 Вт для материнської плати + 6 Вт*кількість модулів пам'яті + 15 Вт*кількість накопичувачів + 3 Вт*кількість вентиляторів (у тому числі на процесорному кулері) + 15 Вт*кількість приводів) * 1,1 + 50 (100) Вт для запасу або у випадку розгону комплектуючих.
• На виході повинен бути один потужний канал +12В, а не розділений на кілька віртуальних ліній +12В.
• Навантажувальна здатність лінії не повинна бути нижча значення: (42 А + TDP процесора / 12 В) * 1,1.
• Система стабілізації повинна бути реалізована за роздільним, а не груповим принципом. Це дозволить уникнути ефекту «перекосу» напруг +5В і +12В, який виникає через нерівномірне навантаження на ці лінії.
• Кожний 8-контактний роз’єм PCIe повинен бути розташований на окремому кабелі.
• Не використовувати перехідники Molex-PCIe (8-контактний) і PCIe (6-контактний)-PCIe (8-контактний).

На перший погляд даний список виглядає дещо моторошно, однак не варто особливо турбуватися. На ринку повно пристроїв, які відповідають озвученим вище вимогам, та й цінник у них знаходиться на цілком прийнятному рівні.

Також свого роду революцію інженери компанії AMD зробили й у системі охолодження, використавши гібридний кулер, який поєднує в собі повітряний і рідинний тип охолодження. В принципі, дана технологія не нова, однак на «референсних» відеокартах застосовується вперше. Більш детально можливості встановленої тут системи охолодження ми розглянемо у відповідному розділі.

Оскільки новинка належить до сімейства графічних адаптерів AMD Volcanic Islands, то вона підтримує всі найбільш передові технології та напрацювання компанії в цій області: функцію енергозбереження AMD ZeroCore Power, API Mantle, поліпшену обробку звуку AMD TrueAudio і можливість створення мультимоніторних конфігурацій за допомогою технології AMD Eyefinity.

А тепер давайте подивимося, як усе це реалізовано на практиці. Але спершу ще раз поглянемо на детальну специфікацію моделі AMD Radeon R9 295X2:

Зовнішній вигляд

До нас у лабораторію потрапив тестовий зразок від компанії AMD, тому описи коробки та комплекту поставки відсутні.

Відмітною рисою усіх двохчіпових рішень, у тому числі й AMD Radeon R9 295X2, є велика довжина. Згідно з даними, отриманими в нашій тестовій лабораторії, вона досягає 320 мм. Що стосується інших розмірів, то вони вже менш видатні. Наприклад, висота новинки становить 112 мм, а в корпусі вона перекриє всього лише два слоти. Для продукту такого рівня - це безумовний «плюс», оскільки дозволить легко зібрати конфігурацію із двох відеокарт AMD Radeon R9 295X2. Нагадаємо, що в сучасних «топових» рішеннях із серії AMD Volcanic Islands для організації режиму AMD CrossFireX уже не потрібно спеціальних містків, адже все здійснюється на програмному рівні.

Зовнішній вигляд відеокарти витриманий у стилі Hi-Tech з використанням фірмових кольорів компанії AMD - червоного та чорного. Значна увага також приділена якості використовуваних матеріалів. Навіть традиційний пластиковий кожух тут зроблений з алюмінію. Хоча крім декоративної функції він несе ще й практичну цінність: збільшує жорсткість відеокарти та запобігає провисанню її задньої частини. Крім того, він контактує із внутрішньою опорною пластиною-радіатором і таким чином є ще й частиною системи охолодження.

Сам кожух з боків буяє отворами та прорізами, через які гаряче повітря виходить за межі відеокарти.

Для виведення зображення на AMD Radeon R9 295X2 передбачений наступний набір інтерфейсів:

• 1 х DL DVI-D (роздільна здатність - до 2560 х 1600);
• 4 х Mini DisplayPort (роздільна здатність - до 4096 х 2160).

У результаті до графічного адаптера можна підключати до 4-х моніторів з використанням портів Mini DisplayPort або ж комбінованої схеми DL DVI-D + Mini DisplayPort.

Під час роботи AMD Radeon R9 295X2, її центральний вентилятор підсвічується червоним кольором, що безперечно порадує любителів модінгу та власників корпусів з бічним вікном. Вертушка на радіаторі рідинної системи охолодження позбавлена цієї особливості.

Друкована плата й елементна база

Друкована плата має дуже складну конфігурацію. Мало того, що розробникам довелося поламати голову над розташуванням 2-х графічних процесорів, 32-х чіпів пам'яті та їхніх підсистем живлення, так ще потрібно було розвести дві 512-бітні шини. Тому немає нічого дивного, що при створенні PCB використано 14 структурних шарів, а елементи займають обидві сторони текстоліту.

У моделі AMD Radeon R9 295X2 використовується потужна 13-фазна підсистема живлення: по 5 фаз виділяється для кожного GPU, по 1-ій для кожного 4-гігабайтного стека пам'яті та 1 загальна для PLL. До якості елементної бази важко придертися, адже вона повністю відповідає рівню всієї відеокарти: застосовуються силові елементи з підвищеною ефективністю, побудовані за технологією DirectFET; у вузлах фільтрації напруг встановлені твердотільні конденсатори (переважно танталові) і котушки з феритовими осердями в закритих корпусах.

Для керування модулями VRM служать два ШІМ-контролери NCP81022. Один із них розташований на тильній стороні текстоліту. Сюди ж винесені й драйвери фаз перетворювачів живлення.

Крім слоту PCI Express х16, живлення новинки забезпечується через два додаткові 8-контактні роз’єми. Про особливості підведення через них 500 Вт енергії й вимоги до блоків живлення ми вже писали на початку огляду, тому повторюватися не будемо. Відзначимо лише, що від'єднання конекторів PCIe досить зручне: ніщо не заважає цьому процесу.

Також на торці відеокарти можна виявити звичний для «топових» рішень від компанії AMD перемикач. У цьому випадку він відповідає за зміну режиму роботи (нормальний «Uber» і тихий «Quiet»), від яких залежить швидкість обертання центрального вентилятора та максимальна продуктивність відеоприскорювача.

В основі новинки лежать два графічні чіпи AMD Radeon R9 290X (AMD Hawaii XT), які виготовлені відповідно до норм 28-нм технологічного процесу. Вони базуються на мікроархітектурі AMD Graphics Core Next (GCN) і включають до свого складу по 2816 універсальних шейдерних конвеєрів (потокових процесорів), 64 блоки растеризації та 176 текстурних блоків. Для підрахунку загальної обчислювальної потужності відеокарти, наведені вище значення, з очевидних причин, потрібно множити на 2.

Частота роботи кожного графічного ядра рівна 1018 МГц проти 1000 МГц в «референсної» одночіпової моделі AMD Radeon R9 290X. Досить похвально, що інженери компанії AMD умудрилися не тільки зберегти характеристики GPU на рівні еталонного варіанта, але навіть збільшити деякі із них.

Пам'ять відеоприскорювача AMD Radeon R9 295X2, загальний обсяг якої становить 8 ГБ, набрана з 32-х чіпів SK hynix H5GC2H24BFR-T2C. Їхня ефективна частота рівна 5000 МГц. Хоча, судячи зі специфікації, вона може бути збільшена й до 6000 МГц. Щоправда, при цьому доведеться підняти напругу живлення з 1,35 до 1,5 В. Таким чином, для пам'яті виробник уже із заводу заклав досить хороший розгінний потенціал.

Обмін даними між графічним процесором і пам'яттю здійснюється за допомогою двох 512-бітних шин, пропускна здатність кожної з яких досягає 320 ГБ/с.

Для підключення двох GPU між собою та до інтерфейсу PCI Express використовується міст PLX PEX8747, який являє собою комутатор шини PCI Express 3.0 з 48 лініями. Для кожного графічного процесора виділяється по 16 ліній, ще 16 ліній виділяється для зв'язку відеокарти з системою.

Система охолодження

Як уже було сказано на початку статті, виробник відмовився від використання традиційного повітряного кулера на користь гібридної системи охолодження, яка включає до свого складу СВО, центральний вентилятор і два радіатори. Пропонуємо розглянути кожен компонент більш детально.

Почнемо, мабуть, із найцікавішого - рідинної частини системи охолодження. Використовувана тут СВО належить до типу необслуговуваних із закритим корпусом, тобто після купівлі відеокарти від користувача не потрібно більше ніяких дій для складання, заправки та налаштування СВО.

Замість одного великого водоблока, виробник застосував два маленькі, кожний з яких обладнаний вбудованою помпою. У такий спосіб вдалося обійти проблему, пов'язану з низькою продуктивністю нерозбірних систем рідинного охолодження. Крім того, кожен водоблок охолоджує тільки одне графічне ядро, що також збільшує загальну ефективність СВО.

Їхнім виробником виступає компанія Asetek, яка спеціалізується на випуску продукції для рідинних систем охолодження. Для збільшення швидкості передачі тепла використовується мідна основа, усередині якої присутня мікроканальна структура. Якість обробки «підошви» водоблоків знаходиться на досить хорошому рівні: відбиток від кристалів рівний.

Друга частина СВО являє собою 120-мм радіатор із прикріпленим до нього вентилятором такого ж розміру. В комп'ютерному корпусі його рекомендується встановлювати так, щоб потік повітря від вертушки викидався за межі системного блока.

Оптимальне місце розташування радіатора СВО презентоване на цій схемі.

Для його обдування використовується 120-мм вентилятор Power Logic PLA12025S12M потужністю 2,4 Вт, оснований на підшипнику ковзання. Тут позиція інженерів компанії AMD для нас залишилася загадкою. Навіщо при вартості продукту близько 1700 доларів США заощаджувати на якості використовуваної вертушки? Чому не вибрати аналог на більш надійному гідродинамічному підшипнику або підшипнику кочення? Добре хоч, що «стоковий» вентилятор без проблем можна поміняти без втрати гарантії.

До недоліків даної СВО також можна віднести й відсутність системи керування швидкістю обертання 120-мм вентилятора. Вірніше сказати, вона є, однак діапазон її роботи дуже вузький, оскільки вертушка підключена прямо до помп. У підсумку ми маємо наступну ситуацію: при максимальному навантаженні швидкість обертання 120-мм вентилятора становить 1900 об/хв, а в простої відеокарти (навіть тоді, коли відключене одне з графічних ядер) - 1700 об/хв. Це у свою чергу приведе до появи зайвого шуму там, де його можна було б уникнути. Хоча заради справедливості варто відзначити, що вище суб'єктивної позначки «нижчий середнього» він під час тестування й не піднімався.

Пасивна частина кулера складається із двох алюмінієвих пластин. Вони призначені для охолодження чіпів пам'яті, а також збільшують жорсткість усієї конструкції. Відведення тепла від силових елементів перетворювачів живлення здійснюється за допомогою більш ефективного мідного радіатора. У якості термоінтерфейсу використана так звана терможуйка.

Останнім же компонентом кулера є центральний 85-мм вентилятор FirstD FD9015U12S потужністю 6,6 Вт. На жаль, він також оснований на підшипнику ковзання.

Як ми вже згадували раніше, алюмінієвий кожух також відіграє певну роль у процесі охолодження вузлів моделі AMD Radeon R9 295X2. Зокрема, він допомагає розподіляти створювані центральним вентилятором потоки повітря по всій довжині відеокарти.

А тепер давайте оцінимо ефективність роботи системи охолодження на практиці. Для моніторингу показників відеоприскорювача використовувалася утиліта MSI Afterburner.

При тривалому максимальному навантаженні температура графічних ядер не перевищувала позначку 56°С, що є чудовим результатом для продукту такого рівня. Особливо вражаючим він виглядає на тлі показників (80°С і вище), зафіксованих під час тестування одночіпових рішень AMD Radeon R9 290X із традиційним повітряним кулером.

Більше того, за рівнем нагрівання графічних ядер AMD Radeon R9 295X2 вдалося навіть дещо обійти відеокарту PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, яка також охолоджувалася за допомогою СВО. Таким чином, можна зробити висновок, що фахівцям компанії AMD разом з інженерами Asetek вдалося створити дійсно дуже ефективну й при цьому порівняно компактну систему охолодження. Що стосується шуму, то протягом усього експерименту він знаходився на досить комфортному рівні.

При відсутності навантаження напруга живлення та частоти графічних ядер і пам'яті автоматично знижувалися, що приводило до їхнього меншого енергоспоживання і тепловиділення. При цьому температура графічних процесорів не перевищувала 37°С, а шум від самої відеокарти був ледь помітний на тлі інших компонентів системи.

Центральний 85-мм вентилятор має свою власну систему керування, у результаті чого він більш чутливий до зміни навантаження. Так, коли відеокарта знаходиться в стані пікової продуктивності, його швидкість досягає 2050 об/хв. При переході графічного адаптера AMD Radeon R9 295X2 у режим простою швидкість обертання суттєво знижується - до позначки 1350 об/хв.

Тестування