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AMD RX 480显卡深度评测+拆解 VR性能几何?

2016-07-01 10:50
棒棒书香
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  2016年6月1日,AMD于台北电脑展的第二天正式发布了自家采用14nm制程的新显卡——Radeon RX 480,该卡的正式发布标志着AMD也迈进了1x nm时代,同时也正式宣告AMD与NVIDIA新一轮的显卡大战正式开始。虽然AMD和NVIDIA的新卡同属1x nm制程,但目前两家还未形成正面交锋之势,NVIDIA首发的16nm新卡定位是高端旗舰,而AMD的新卡则主攻相对主流的中高端市场,定位的不同决定了把GTX 1080/1070拎出来同RX 480相比没有任何意义。当然,如果非要一战的话,也不是不可能,就看怎么比了。  

  时间回到6月1日的Computex,准确的说是5月28日的AMD Polaris Tech Day,AMD的全球资深副总裁兼首席架构师Raja Koduri宣称RX 480 CrossFire的性能要超过GTX 1080单卡,之所以这么说,是因为在全球首个DX12游戏《奇点灰烬》中,RX 480的双卡交火平均帧数要高出GTX 1080 3帧左右。用单卡跟双卡比有什么意义?很简单,重点就在于成本上。AMD的意思很明显,RX 480双卡交火性能要超过GTX 1080,但成本却少很多,GTX 1080 Founders Edition的售价为699美元,而RX 480双卡加起来的售价也不过500美元,200美元的价格差,足够再添置一颗性能不错的CPU了,这,正是AMD想告诉我们的。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  AMD的全球资深副总裁兼首席架构师Raja Koduri展示Radeon RX 480

  说到这里就不得不说一下RX 480的售价:RX 480的售价为249美元,对应的国内售价为1999元人民币。通过价格可以看出,该卡比去年年末发布的R9 380X要贵一些,但要低于R9 390 4G版,因此可以看出RX 480的定位就是R9 380/380X的继任者,主打甜品级市场。那么对应区间的N卡是什么呢?有意思的是N卡没有可以与之对位的显卡,因为这个价格区间本应该用一块“GTX 960Ti”去填补,可NV并没有推出“GTX 960Ti”的意思,因此这块市场是被R9 380X独占的。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  AMD Radeon RX 480

  如此看来,AMD推出的RX 480似乎有意避开了与N卡的正面对决,当然,这也跟NVIDIA在GTX 960和GTX 970之间的价格性能差过大有关。不过随着NVIDIA新一代Pascal架构显卡的发布,其MAXWELL 2架构的GTX 900系列显卡都迎来了一个大幅降价,欧美那边GTX 970、980以及980Ti均降价约20%,虽然国内这边还没有什么动静,但想必降价大潮也快来了。目前京东非公版GTX 970的售价为2500元左右,打个八折差不多就是RX 480的价格,因此我们可以将RX 480的对手锁定为GTX 970。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  RX 480 8G版的售价为1999元

  以AMD一贯的风格,同售价一定会在性能上领先一些(Fury和Nano这种造价高的卡除外),而根据近阶段外媒的各种跑分爆料来看,RX 480似乎有着和GTX 980差不多相同的性能,事实真是如此么?有一点我们是需要清楚的:AMD官方从未在任何场合宣布RX 480的单卡性能,仅仅强调双卡性能要高于GTX 1080。这有点不像AMD的风格,就拿之前的R9 380X为例,AMD明确宣称其强于GTX 960 OC版,这次却并未强调单卡性能,不得不让我们怀疑,这个神神秘秘的RX 480到底有着怎样的实力?

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  大幅提升的性能

  抱着这样的疑问,我们开始了Radeon RX 480的首发测试,我们共收到三块RX 480,其中两块是公版,一块是“讯景的公版”。公版RX 480无需我赘言,大家通过之前的发布会以及京东的预售活动已经算有所了解了,我在这里重点要说的是这块讯景的公版RX 480,这块卡整体外观同标准公版无异,但讯景特意为RX 480设计了一块背板,与此同时,讯景的这块公版RX 480采用了高于公版设定的频率,公版的核心频率为1266MHz,而讯景的这块频率为1328MHz,真可谓是公版中的非公版。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  RX 480 CF》GTX 1080?

  除了卡,我们还收到了AMD给到我们手里的全新驱动,驱动版本号为16.20.1028。有卡有驱动,还等什么?是时候揭晓RX 480的神秘面纱了!RX 480究竟是和GTX 970性能差不多,还是能追平GTX 980?RX 480双卡交火的性能真的可以同卡皇GTX 1080一战?流言,是时候该终止了,答案,让我们一起来揭晓!

  第四代GCN架构亮相

  Radeon RX 480不仅是14nm制程的首款显卡,其还采用了AMD全新的GCN 4.0架构。在这里我们先简单回顾一下GCN的四代架构,GCN的初次亮相是2011年的“Tahiti”,对应的显卡是HD 7970;第二代GCN架构诞生于2013年,代表作是采用“Hawaii”核心的R9 290X;第三代GCN我们就比较熟了,就是AMD目前的卡皇——R9 Fury X所采用的“Fiji”核心的架构;第四代GCN架构的代表作正是即将评测的这块RX 480。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  Radeon RX 480

  Radeon RX 480采用14nm FinFET “Ellesmere”核心,核心面积为232平方毫米。基于GCN 4.0架构的Polaris 10芯片共有2304个流处理器,运算单元数量为36个,TMUs总数量为144个,ROPs数量为32个,四个带宽为64bit的双通道显存控制器组成了总量为256bit的显存控制单元,大小为8GB。

  注:表中售价均为官方首发限价

  我们可以看到,Radeon RX 480的默认核心频率达到了1120MHz,Boost频率更是高达1266MHz,这个频率可以说是AMD显卡史上最高频率。RX 480显存带宽为256GB/s,完整支持DirectX 12 API以及异步运算,在DX12中有着更好的表现。RX 480的默认Pixel Fillrate能力达到了40.5Gpiexls/S,默认Texture Fillrate能力为182.3Gtexels/S。凭借高频和庞大的运算规模,RX 480拥有5.8 TFLOPS的高单精度浮点运算能力,照比上代R9 380提升了65.7%,提升幅度相当惊人。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  Ellesmere架构图

  GCN 4.0架构Ellesmere芯片由以下主要的部分组成:

  1、基于三星的14nm FinFET工艺,照比之前的28nm工艺,为每个CU单元带来15%的性能提升,以及高达2.8倍的能耗比提升。

  2、与“Fiji”相同的宏观并行结构,36组CU单元被分为4个Shader Engines,每个Shader Engines包含9组CUs。每个CU的Shader效率照比前代提升了15%,同时几何引擎也有所改进。

  3、与Shader Engines一一对应的4组Geometry Unit(几何处理单元)以及4组Rasterizer(光栅化单元)。

  4、ACE异步计算单元的总量为4组,同时,还有2组全新的,为异步运算设计的HWS加入到架构中。HWS用来更好地对硬件资源进行调度,提高异步运算效率。

  5、二级缓存是之前的2倍,在降低显存带宽需求的同时改善电源效率,在显存运行上更节能。

  6、重新设计的PCB结构,整个PCB长度仅有17.8cm,可以轻松改成ITX显卡。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  AMD公布的RX 480的具体参数

  Ellesmere架构的核心设计,即CU单元与Fiji甚至Hawaii相差甚微,绝大部分uncore部分的结构也完全沿用了Fiji的设计,两者甚至连宏观并行结构和缓冲体系都一模一样。Ellesmere与Fiji之间除了CU总量和显存控制器之外,可以说并没有本质性的差异。最大的改进点在于HWS单元的引入,让新的GCN 4.0架构在异步运算方面可以取得更好的表现。

  让超频更容易 WattMan全解析(1)

  用过A卡的朋友们都知道,AMD的驱动控制器中集成了一个超频软件,叫做“OverDrive”,玩家可以通过该软件方便直观地调教显卡性能乃至CPU性能,当然,作为显卡驱动里的功能,我们主要还是用这个软件来方便地为显卡超频/降频、调整风扇转速以及检测显卡运行状态。喜欢超频的玩家们无需再下载一个第三方超频软件,只需要点开控制中心即可轻松实现性能提升。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  AMD OverDrive

  随着Radeon RX 480的发布,AMD为我们带来了一个全新的驱动内置显卡超频软件,来取代OverDrive,其名为“WattMan”。WattMan的主要功能同OverDrive一样,都是可以控制GPU电压、GPU核心频率、显存频率、风扇转速和温度等,不同之处在于,WattMan为DIY玩家们提供了“精确超频控制”的多种新途径。

  那么这个“精确超频”又何从谈起呢?打开WattMan,在界面中部我们可以看到一个拥有7个节点的折线图,每个节点代表一个阶段,整个折线图就代表了频率的变化曲线。我们可以根据自己喜好,自由设定不同阶段频率所能达到的数值以及相应的GPU电压,这也就是说我们在超频时可以做到频率及电压的阶段性微调,不再像以前那样只是将频率拉杆拉高,设定频率的最大值。

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  用WattMan实现精确超频

  使用WattMan的好处主要有两点,一是更省电,二是能够提高帧率。不过全新的WattMan是Radeon RX 400系列GPU才开始支持的功能,经过我们实测,如果你使用的是AMD之前的GPU,超频工具还是我们熟悉的OverDrive。WattMan的使用方式和传统的超频软件比还是有些区别的,接下来就给大家讲讲如何使用这个全新的超频控制软件。

  简单频率曲线控制

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  AMD RX 480显卡评测:与N厂GTX 1060何时交锋?

  频率增加30%前后曲线效果对比

  既然叫简单频率曲线控制,其自然是给那些超频新手设计的一种简单的超频方式。在Wattman的初始界面,我们看到一条频率的上升曲线,这条曲线是由AMD的工程师设计好的,最适合当前GPU的频率曲线,我们可以以0.5%的幅度来调整整条曲线的高度,最大幅度为±30%。举例来说,将频率拉高30%,这时7个状态点对应的频率都增加了30%,但频率曲线是不变的。这是一种极为方便的,可以提高性能或节能的方法,同之前的OverDrive超/降频方式也比较接近。

  动态频率曲线控制

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  核心动态频率调节示意

  动态频率曲线控制比较适合进阶玩家,玩家可以随意调节每个点的频率状态,根据不同的频率设定会呈现不同的频率曲线,让玩家完全根据自己喜好调整频率。当开启动态频率控制时,原先“N/A”的方块变成了当前的频率数值,玩家可以点击方块输入频率值,也可通过拉动频率拉杆来调整频率。

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  显存电压频率设置示意

  频率方块下方是电压控制块,默认状态是自动调整的,玩家也可以开启手动调整模式,修改不同频率所对应的电压。调压有风险,操作需谨慎,笔者我是不建议非高玩人士去调整电压,一旦设定有误,很容易导致显卡烧毁。此外,核心电压和显存电压是彼此独立的,玩家在加压时需分开设置。

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