Обзор и тест графического ускорителя AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб. Часть 1 – THG.RU

Обзор и тест AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Введение

Флагманы всегда привлекают к себе больше всего внимания. Они крутые, злые и дорогие, а энтузиасты любят топовое железо. Однако, создаётся впечатление, что ещё перед запуском Radeon RX Vega 64 в AMD уже хорошо представляли судьбу своего флагмана. Radeon RX Vega 56 появилась у нас с пометкой “мы бы хотели попросить вас выпустить материал о Radeon RX Vega 56 в приоритетном порядке”, когда мы уже дописывали статью, которая должна была появиться на английском, французском, немецком и итальянском языках.

Поскольку статья была уже почти готова, мы не смогли бы добавить в обзор ещё одну карту и при этом успеть к снятию эмбарго AMD. Поэтому мы решили посвятить Vega 56 отдельную статью, собрав в неё побольше данных. И хорошо, что решили. Так у нас появилась возможность не только провести более глубокое тестирование, но и увидеть, как карты Radeon RX Vega 64, вышедшие на рынок, были распроданы за считаные минуты, а потом медленно возвращались на прилавки, но уже по существенно более высоким ценам.

Нажмите для увеличения

Конечно, часто бывает так, что новые модели железок распродаются моментом, а потом предлагаются по гораздо более высоким ценам. Это происходит постоянно, особенно в высоком ценовом сегменте. Однако, в этом случае у конкурентов была фора в 15 месяцев и заполненная их продуктами розница. Radeon RX Vega 64 с воздушным охлаждением просто не может стоить на рынке больше $500, иначе у этой модели не будет никаких преимуществ перед GeForce GTX 1080. Флагман от AMD должен стоить ровно столько, сколько было объявлено на старте… или меньше.

Ниже этого уровня – вотчина Radeon RX Vega 56, которую AMD собирается продавать нам за $400 – по крайней мере, как они обещают. Но если вы думаете, что после выхода Radeon RX Vega 56 ситуация с доступностью Vega 64 изменится, то вы глубоко ошибаетесь. AMD хочет продавать как можно больше своих GPU Vega с 12,5 млрд транзисторов по $500 (или дороже). Так что, если у них нет проблем с выходом годных чипов, вряд ли мы увидим широкое предложение карт Vega 56 на момент выхода.

Так стоит ли тогда ждать, что Vega 56 появится в магазинах по рекомендованным ценам? Вот этот вопрос мы бы и хотели изучить поподробнее.

Нажмите для увеличения

Обзор и тест AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Технические характеристики

Обзор и тест AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Встречаем Radeon RX Vega 56

В Radeon RX Vega 56 установлен тот же самый процессор Vega 10, что и в Radeon RX Vega 64. Это огромный кристалл размером 486 мм2, содержащий 12,5 млрд. транзисторов, изготовленных на платформе 14 LPP компании GlobalFoundries. Внутри находятся те же 4 шейдерных блока, в каждом из которых есть свой геометрический процессор и растеризатор.

Однако инженеры AMD отключили по два ПП в каждом шейдерном блоке, т.е. вместо 64 потоковых процессоров на 4 шейдерных блока, в GPU осталось 56 процессоров. Если брать 64 потоковых процессора и 4 текстурных блока на ПП, получается 3584 потоковых процессоров и 224 текстурных блока, т.е. примерно 88% от всех ресурсов процессора Vega. На производительности также негативно сказывается более низкие базовая и разгонная частоты. Базовая частота Radeon RX Vega 56 составляет 1156 МГц в сравнении с 1274 МГц у Vega 64, а разгонная частота Vega 56 – 1471 МГц в сравнении с 1546 МГц у Vega 64. Если посмотреть на пиковые вычислительные результаты этой карты, то получится, что теоретическая пиковая производительность снизилась с 13,7 до 10,5 Тфлопс.

Нажмите для увеличения

У каждого шейдерного блока в Vega 10 есть четыре модуля рендеринга с производительностью 16 пикселей за такт, что даёт 64 ROP. Эти модули рендеринга, как мы уже знаем, стали клиентами кэш-памяти второго уровня L2. Объём L2 теперь составляет 4 Мб, в то время как в Fiji он составлял 2 Мб (что, в свою очередь, вдвое больше, чем у Hawaii). В идеале, это означает, что графический процессор реже обращается к видеопамяти HBM2, снижая зависимость Vega 10 от пропускной способности внешней шины. Поскольку тактовые частоты у карты Vega 10 с 56 ПП могут достигать уровня примерно на 40% выше, чем у Fuji, а пропускная способность памяти реально упала на 102 Гбайт/с, больший объём кэша здесь ещё больше, чем у флагмана, помогает предотвратить появление узких мест.

Переход на память типа HBM2 позволил конструкторам AMD вдвое уменьшить число стеков в интерпозере по сравнению с Fiji, сократив общую шину с 4096 до 2048 бит. Тем не менее, вместо потолка в 4 Гбайт, который срезал потенциал Radeon R9 Fury X, RX Vega 56 без проблем работает с 8 Гбайт благодаря использованию стеков 4-hi, как и старшая версия Vega 64. Скорость передачи данных в 1,6 Гбит/с позволила достичь пропускной способности в 410 Гбайт/с, что превышает аналогичные показатели у GeForce GTX 1070 и 1080 при использовании GDDR5 GDDR5X соответственно. При этом немного удивляет, что AMD отрезает примерно 15% от доступной пропускной способности, при том внимании, которое уделялось работе с памятью ещё со времен Hawaii (где аггрегированная шина достигала 512 бит) и Fiji (HBM, что позволило достичь 512 ГБ/с). Нам остаётся предположить, что конфигурация с 3548-ю шейдерами при почти на 50% более высоких частотах, чем у Radeon R9 Fury, не будет масштабироваться настолько хорошо, как могла бы, будь у неё более мощная подсистема памяти.

Как и Vega 64, Vega 56 имеет на борту две BIOS, каждая из которых располагает тремя встроенными профилями питания с управлением через драйвера. Основная прошивка в сбалансированном режиме по умолчанию ограничивает потребление GPU 165 Вт. “Турбо-режим” смягчает это ограничение до 190 Вт, а “Экономия энергии” сдерживает Vega 10 на 150 Вт. Вторая BIOS более экономична, у него лимиты для трех профилей составляют 135, 150 и 173 Вт. Разумеется, энергопотребление платы при этом повышается, и тут в спецификациях AMD фигурирует лишь один параметр – 210 Вт. Это составляет всего 71% от питания, которое требуется Radeon RX Vega 64. Достичь этого удалось за счёт меньшего количества имеющихся активных ресурсов и более низких частот GPU/памяти.

Обзор и тест AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Внешний вид и разъёмы

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

AMD Radeon RX Vega 56 весит 1064 г, она на 14 г тяжелее, чем Frontier Edition. Её длина составляет 26,8 см (от рамки до края корпуса), высота – 10,5 см (от края слота для материнской платы до края крышки), а глубина – 3,8 см. С такими размерами – это типичная карта “на два слота”, хотя задняя пластина добавляет ей ещё 0,4 см толщины.

Нажмите для увеличения

Как кожух, так и задняя пластина изготовлены из анодированного алюминия чёрного цвета, благодаря чему карта выглядит дорогой и качественной. Текстура поверхности образована простой холодной формовкой, проведённой перед процессом анодизации. Все винты выкрашены матовой чёрной краской. Напечатанный красным логотип Radeon — единственное цветовое пятно на фронтальной панели.

Нажмите для увеличения

На верхней панели карты находятся два восьмиконтактных разъёма питания PCI Express и красный подсвечиваемый логотип Radeon. Здесь же расположен двухпозиционный переключатель, позволяющий переключиться на использование второй BIOS с пониженным энергопотреблением. Профили этой BIOS делают карту тише, холоднее и, разумеется, немного медленней.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Торцевая часть карты закрыта кожухом и на ней имеются монтажные отверстия, типичные для видеокарт, предназначенных для рабочих станций. На выкрашенной чёрной матовой порошковой краской скобе расположились три разъёма DisplayPort и один порт HDMI 2.0. Отсутствие порта DVI — это разумный выбор, поскольку без него улучшается циркуляция воздуха. Скоба также служит в качестве вентиляционной решётки для выброса горячего воздуха.

Обзор AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Разборка, кулер и промежуточная пластина

Чтобы снять кожух видеокарты, потребуются кое-какие инструменты. Шесть небольших винтов, удерживающих его на плате, можно отвернуть с помощью крестовой отвёртки. Под ним находится кулер AMD, а также рама, ответственная за усиление жёсткости конструкции и рассеивание тепловой энергии.

Нажмите для увеличения

В AMD вновь воспользовались прямым вытяжным кулером, и это неплохо. На камере, отводящей воздух из корпуса, установлен центробежный вентилятор. Поток нагретого воздуха проходит горизонтально через радиатор и выдувается из правой крышки слота.

Нажмите для увеличения

Задняя панель карты выполнена из чёрного анодированного алюминия. Единственный смысл применения этого материала — чисто эстетический, поскольку в охлаждении она не участвует. Наша попытка сделать её функциональной при помощи термопрокладок не увенчалась особым успехом, поскольку они не отводили достаточно тепла от платы.

Нажмите для увеличения

Массивная охлаждающая рама поддерживает жёсткость и прочность карты. Также в AMD, похоже, воспользовались некоторыми выводами из опыта конструирования предыдущих моделей карт. Как и в карте Gigabyte Aorus GeForce GTX 1080 Ti Xtreme Edition, заслонки передают тепло на раму через термопрокладки. Выштамповки на раме также позволяют охлаждать цепи стабилизаторов напряжения.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Корпус радиатора состоит из тонких алюминиевых охлаждающих рёбер, прикреплённых к большой медной испарительной камере. На двух нижеследующих картинках можно увидеть запаянное выпускное отверстие в нижней части камеры, которое нельзя открывать. Большой выступ на поверхности медной пластины расположен в точности так, чтобы контактировать со сборкой графического процессора и памяти.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Центробежный вентилятор диаметром 7 см — это одна из простых моделей фирмы Delta на шарикоподшипниках. Он впервые используется в видеокартах от AMD, и мы безусловно рады его видеть после нескольких поколений громких кулеров на эталонных картах этой компании. Те старые вентиляторы раскручивались до 10000 оборотов в минуту, максимальная скорость новой модели из семейства BVB1012 составляет 5000 оборотов в минуту. При этом цель AMD — добиться нагрузки порядка 40-41%, что означает примерно 2000 оборотов в минуту.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Если снять все элементы системы охлаждения, то перед нами предстанет графический процессор и видеопамять HBM2, установленные на общую промежуточную пластину, которая, в свою очередь, закреплена на большой подложке.

Нажмите для увеличения

Обзор AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Комплект поставки: странности и проблемы производства

Конечно, графический процессор нельзя просто припаять к печатной плате. Как и в случае с видеокартами на базе процессоров Fiji, Vega и комплектная память проходят через процесс корпусировки, который осуществляется на специальном оборудовании. Партнёрам AMD гораздо проще использовать в производстве получающийся в результате этого модуль.

Если посмотреть на Vega Frontier Edition и некоторые Radeon RX Vega (первое фото), то видно, что AMD сейчас предпочитает формовку. Пространство между GPU и памятью заполнено материалом типа эпоксидной смолы, что значительно улучшает стабильность. Корпуса производятся компанией ASE на Тайване. Сравните это с правым фото, где показан чип, который мы вытащили из нашего экземпляра Radeon RX Vega 56. Конкретные различия мы подробно рассмотрели в нашем материале “Представляет ли корпус AMD Vega собой проблему?”.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Корпус на втором фото – это, на самом деле, уже третья версия, с которой мы столкнулись; прокладка, печатная плата и маркировка указывает на другого производителя и другой источник производства.

Если вернуться к Fiji, AMD обычно сначала отправляла свои чипы к производителю памяти SK Hynix, который собирал свои модули HBM, делал у себя в Корее готовые корпуса без пайки, и, наконец, отправлял их, уже полностью готовые, в AMD. Обе карты Vega, которые мы тестировали ранее, имели напаянные корпуса от тайваньской ASE, так что мы можем уверенно сказать, что сейчас перед нами продукция нового игрока.

Нажмите для увеличения

Так в чём же проблема? HBM2 расположен на 40 нм ниже в корпусе без пайки, и подложка тоже немного отличается. Из-за этого возникают непредвиденные проблемы при производстве, которые приведут к задержкам выхода на рынок плат от партнеров. Нам рассказывали, что некоторым из партнеров AMD приходится использовать по шесть винтов для крепления радиатора вместо четырех. Естественно, уже готовые решения по охлаждению и крепежные рамки использовать не получится, либо придётся модифицировать для их использования с чипом без пайки.

Обзор AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Другая память?

Ходят слухи, что в разных версиях корпусов используется HBM2 от разных производителей (Samsung и SK hynix). Хотя никто из тех, с кем мы разговаривали, этого не подтвердил, но на это может намекать разная высота корпусов HBM2 и три разных корпуса, которые мы увидели. Вряд ли производители сейчас столкнутся с дефицитом ресурсов для корпусировки, так что мы бы не рассматривали это в качестве единственного объяснения текущей ситуации.

Обзор AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб | Разводка платы и компоненты

Разводка платы

Печатная плата и компоненты у AMD RX Vega 64, RX Vega 56 и Vega Frontier Edition абсолютно одинаковы. Единственная разница заключается в напаянном модуле (куда входит и HBM2) и модифицированном ПО. Если бы AMD было необходимо укоротить плату до уровня Radeon R9 Nano, это вполне можно было бы сделать.

Отсутствие необходимости размещать память вне основного модуля дало AMD много новых возможностей по размещению элементов на плате. Теперь там, где вы рассчитывали увидеть GDDR5, расположены регуляторы напряжения, а для питания GPU и HBM2 используется традиционная схема 6+1.

Нажмите для увеличения

У пары восьмипиновых коннекторов дополнительного питания есть по одной катушке на каждый; они помогают сглаживать скачки напряжения. Интересно, что при этом больших конденсаторов тут не видно.

Нажмите для увеличения

Питание GPU

В центре всей схемы находится плохо документированный многофазный контроллер IR35217 от компании International Rectifier с двумя выходами, способный предоставить шесть фаз для GPU и двух других потребителей. Если посмотреть внимательнее, то мы увидим 12 цепей, а не 6. Это результат дублирования, благодаря которому нагрузка по каждой фазе распределяется по двум цепям.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

За дублирование отвечают шесть чередующихся драйверов MOSFET IR3598, расположенные на задней стороне платы. Это те самые компоненты, на которые мы уже указывали ранее. Нижеследующий видеоролик снимался при простое карты и на нём видно, как контроллер питания переключает нагрузку между цепями. Такая схема позволяет поддерживать высокую эффективность при использовании только одной фазы и избегать перегрузки при длительном использовании одной цепи.

Собственно преобразование напряжения для каждой из 12 цепей производится МОП-транзисторами IRF6811 для высокого напряжения и IRF6894 для низкого, в котором также находится диод Шоттки. Оба чипа представляют собой HEXFET от International Rectifier, которые AMD использовала и раньше.

Что касается катушек, то в AMD применили герметизированные дроссели с ферритовыми сердечниками с индуктивностью 190 nH, что немного меньше обычно устанавливаемых 220 nH.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Питание видеопамяти

Единственная фаза питания видеопамяти также контролируется чипом IR35217. Одной фазы здесь достаточно, поскольку память HBM2, находящаяся в общем модуле с GPU, требует намного меньше питания. На оборотной стороне платы находится драйвер затвора CHL815. В качестве преобразователей напряжения используются МОП-транзисторы NTMFD4C85N от ON Semiconductor с двумя N-каналами, обслуживающими высокую и низкую стороны.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Интересно, что конструкторы AMD применили плоские керамические SMD-конденсаторы вместо ёмкостей в металлических корпусах. Немного меньшая ёмкость компенсируется за счёт парного параллельного включения на оборотной стороне платы. Тем самым удаётся распределить горячие точки по площади платы и облегчить работу системе охлаждения. Непроизводительное тепловыделение удерживается на минимальном уровне, как и затраты на охлаждение.

Катушки на 220 nH стали немного крупнее. Те, которые относятся к преобразователям “частичного напряжения”, работающим на гораздо более низких частотах, стали ещё больше — 820 nH. Впрочем, им не нужно работать с высокими уровнями тока.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Прочие преобразователи напряжения

Подача напряжения на контроллер памяти (VDDCI) — не слишком сложная, но очень важная задача, поскольку тем самым регулируется переход между внутренним уровнем сигнала в графическом процессоре и уровнем сигнала в памяти. По существу, речь идёт о напряжении шины ввода-вывода между GPU и памятью. Для этого создаются два постоянных источника напряжения в 1,8 В и 0,8 В.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Под графическим процессором установлен линейный стабилизатор с малым падением напряжения вход/выход (LDO) Anpec APL5620, обеспечивающий очень низкое напряжение для области фазовой автоподстройки частоты (PLL).

Демультиплексор MC74HC238A от ON Semiconductor отвечает за работу полоски светодиодов, которая сигнализирует о нагрузкена систему питания. Забавная функция, но в темноте она начинает раздражать из-за избыточной яркости.

Нажмите для увеличения

Нажмите для увеличения

Прочие компоненты карты вполне обычны.

Продолжение тестирования видеокарты AMD Radeon RX Vega 56 8 Гб читайте завтра на сайте THG.ru