• GPU: Radeon HD 7970 (Tahiti)
• Antarmuka: PCI Express x16
• Frekuensi GPU (ROP): 925 MHz (nominal - 925 MHz)
• Frekuensi memori (fisik (efektif)): 1375 (5500) MHz (nominal - 1375 (5500) MHz)
• Lebar bus memori: 384 bit
• Unit Komputasi GPU / Frekuensi Unit: 32/925 MHz (nominal - 32/925 MHz)
• Jumlah operasi (ALU) per blok: 64
• Jumlah total operasi (ALU): 2048
• Satuan tekstur: 128 (BLF / TLF / ANIS)
• unit ROP: 32
• Ukuran: 285 × 100 × 33 mm (angka terakhir adalah ketebalan maksimum kartu video)
• warna PCB: merah
• Konsumsi Daya (Puncak 3D / 2D / Tidur): 215/70/3 Watt
• Jack keluaran: 1 × DVI (Dual-Link / VGA), 1 × HDMI 1.4a, 2 × Mini-DisplayPort 1.2
• Dukungan multiprosesor: CrossFire X (Perangkat Keras)

Kartu ini memiliki 3072 MB GDDR5 SDRAM yang terletak di 12 chip di sisi depan PCB.

Karena tidak memiliki tolok ukur DirectX 11 sintetis kami sendiri, kami kembali menggunakan contoh dari Microsoft dan AMD SDK dan demo Nvidia. Yang pertama adalah HDRToneMappingCS11.exe dan NBodyGravityCS11.exe dari DirectX SDK (Februari 2010).

Kami juga mengambil aplikasi dari kedua produsen: Nvidia dan AMD. Sampel DetailTessellation11 dan PNTriangles11 diambil dari ATI Radeon SDK (mereka juga ada di DirectX SDK). Selain itu, kami menggunakan program demo dari Nvidia - Realistic Water Terrain, juga dikenal sebagai Island11 (oleh Timofey Cheblokov, spesialis terkenal dalam grafik 3D).

Tes sintetis dilakukan pada kartu video berikut:

• Radeon HD 7970 HD 7970)
• Radeon HD 6990 dengan parameter standar (selanjutnya: HD 6990)
• Radeon HD 6970 dengan parameter standar (selanjutnya: HD 6970)
• Radeon HD 5870 dengan parameter standar (selanjutnya: HD 5870)
• Geforce GTX 590 dengan parameter standar (selanjutnya: GTX 590)
• Geforce GTX 580 dengan parameter standar (selanjutnya: GTX 580)

Untuk membandingkan hasil kartu video terbaru Radeon HD 7970, model khusus ini dipilih karena berbagai alasan. Radeon HD 6970 diambil sebagai pendahulu langsung dari segmen teratas, HD 6990 - sebagai solusi terkuat (meskipun dua chip) berdasarkan arsitektur GPU sebelumnya, kami menambahkan HD 5870 untuk mengevaluasi pertumbuhan antara dua pembaruan arsitektur yang berbeda dan sebagai GPU persis setengah kompleksitas dari Tahiti.

Solusi yang dipilih Nvidia diambil karena Geforce GTX 580 adalah model chip tunggal tercepat perusahaan, berdasarkan generasi GPU terbaru. Meski bukan pesaing dari video card AMD yang dihadirkan dari segi harga, namun hasilnya menarik karena sudah maksimal untuk solusi single-chip dari Nvidia saat ini. Dan dual-GPU GTX 590 adalah varian ekstrim dari perusahaan ini dengan label harga yang lebih tinggi. Dalam benchmark DirectX 11 kami, kami juga menggunakan Geforce GTX 560 Ti, yang diperlukan untuk mengevaluasi peningkatan kinerja geometris GPU baru AMD.

Direct3D 9: Benchmark Pengisian Piksel

Tes ini menentukan kecepatan texel puncak dalam mode FFP untuk sejumlah tekstur berbeda yang diterapkan pada satu piksel:

Dalam pengujian usang kami untuk memfilter tekstur 32-bit dari RightMark, sebagian besar kartu video menunjukkan angka yang jauh dari kemungkinan secara teoritis. Hasil sintetis tekstur dalam kasus kartu video Radeon HD 7970 tidak mencapai nilai puncak, jadi kami akan sekali lagi mempertimbangkan kecepatan tekstur dengan angka dari uji 3DMark Vantage, yang selalu memberikan angka yang lebih realistis.

Dalam kasus kami, ternyata HD 7970 hanya memilih hingga 80 texel per jam dari tekstur 32-bit dengan pemfilteran bilinear, yang secara signifikan lebih rendah daripada angka teoritis 128 texel yang difilter. Jika tidak, semuanya ternyata dapat diprediksi - semua papan AMD menunjukkan kinerja yang lebih tinggi dan mengungguli kartu video Nvidia. Memang, bahkan chip tunggal top-end Geforce GTX 580 hanya memiliki 64 TMU dan oleh karena itu jauh lebih rendah daripada model yang didasarkan pada chip Tahiti, yang memiliki 128 TMU yang beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi. Oleh karena itu, perbedaannya lebih dari dua kali lipat. Nah, dual-GPU GTX 590 dalam pengujian ini jelas menunjukkan hasil yang tidak memadai.

Versi motherboard dengan dua GPU dari AMD juga jelas tidak berfungsi dengan benar dalam pengujian kami, karena HD 7970 hampir selalu mengunggulinya. Nah, model baru menyalip pendahulunya sekitar 30%, yang sedikit lebih buruk daripada nilai yang mungkin secara teoritis. Namun, dalam kasus dengan sejumlah kecil tekstur, ketika bandwidth memori paling mempengaruhi, hasilnya bahkan lebih rendah - sekitar 25%.

Mari kita pertimbangkan hasil yang sama dalam tes fillrate:

Angka-angka menunjukkan tingkat pengisian, dan di dalamnya kita melihat semuanya sama, kecuali dengan mempertimbangkan jumlah piksel yang ditulis ke buffer bingkai. Hasil maksimal hampir selalu tetap dengan kartu video top-end baru dari keluarga Radeon HD 7900. Ini memiliki rekor jumlah TMU yang beroperasi pada frekuensi yang lebih tinggi dan lebih efisien dalam pengujian sintetis kami. Pindah ke teks shader piksel sederhana.

Direct3D 9: Tolok ukur Pixel Shaders

Kelompok pertama pixel shader yang kami pertimbangkan sangat sederhana untuk chip video modern; ini mencakup berbagai versi program piksel dengan kompleksitas yang relatif rendah: 1.1, 1.4, dan 2.0, yang ditemukan di game lama.

Tes ini terlalu sederhana untuk GPU modern dan sebagian besar dibatasi oleh performa tekstur dan terkadang fillrate. Oleh karena itu, mereka tidak menunjukkan semua kemampuan chip video modern, tetapi mereka menarik dari sudut pandang aplikasi game yang sudah ketinggalan zaman. Dalam dua pengujian paling sederhana, Radeon HD 7970 baru hampir mengejar dual-GPU HD 6990, tetapi dalam pengujian yang lebih kompleks, Radeon HD 7970 dan HD 6970 berada. Sangat menarik bagaimana perilaku pengujian pada GPU arsitektur yang berbeda berbeda. Dan di sini Tahiti agak lebih dekat dengan GF110 daripada pendahulunya. Secara alami, tidak secara absolut, perbedaannya sangat besar - dari satu setengah hingga dua kali lipat.

Performa dalam pengujian lain sebagian besar dibatasi oleh kecepatan unit tekstur dan kecepatan pengisian, sehingga Radeon HD 7970 baru sekitar 30-40% lebih cepat dari HD 6970 sebelumnya, yang sejalan dengan teori. Semua papan AMD mengungguli kedua model Geforce kelas atas, kecuali bahwa perbandingan HD 5870 dan GTX 590 tidak sesederhana itu. Kurangnya kecepatan tekstur jelas merupakan penyebab kegagalan Nvidia dalam pengujian ini. Tetapi bahkan pixel shader pencahayaan dengan tiga sumber Phong, yang lebih bergantung pada kinerja matematis GPU, ketika diluncurkan pada GF110 jauh lebih rendah daripada Cayman dan terlebih lagi pada Tahiti.

Mari kita lihat hasil program piksel yang lebih kompleks dari versi menengah:

Jadi kali ini ternyata hampir sama, HD 7970 secara kasar berada di antara model chip tunggal dan dua chip berdasarkan Cayman dari seri HD 6900. Tes Cook-Torrance lebih intensif secara komputasi, dan perbedaan di dalamnya kira-kira sesuai dengan perbedaan jumlah ALU dan frekuensinya. Oleh karena itu, tes ini lebih cocok untuk arsitektur AMD, yang chipnya memiliki jumlah unit matematika yang lebih banyak, dan Tahiti tidak terkecuali.

Menariknya, HD 5870 mengungguli HD 6970 dalam pengujian ini, dan tampaknya hal ini terjadi karena efisiensi eksekusi yang lebih buruk dari shader ini pada chip yang lebih baru dengan arsitektur VLIW4. Jadi, meskipun Radeon HD 7970 baru mengungguli HD 6970, itu hanya 20% lebih cepat daripada HD 5870 dalam pengujian ini.

Yang kedua, lebih bergantung pada kecepatan tekstur, tes rendering prosedural air "Air" digunakan pengambilan sampel dependen dari tekstur pada tingkat bersarang yang besar, dan kartu video di dalamnya diberi peringkat berdasarkan kecepatan tekstur, disesuaikan untuk efisiensi pemanfaatan TMU yang berbeda. Dalam pengujian ini, solusi AMD selalu bekerja dengan baik, dan HD 7970 memberikan hasil yang sangat baik, meskipun lebih buruk dari dual-GPU HD 6990, tetapi jauh lebih baik daripada pendahulunya di Cayman. Papan Nvidia chip tunggal teratas lebih dari 2,5 kali di belakang!

Direct3D 9: Benchmark Pixel Shaders 2.0

Pengujian DirectX 9 pixel shader ini lebih rumit dari yang sebelumnya, mereka mendekati apa yang kita lihat di game multi-platform, dan terbagi dalam dua kategori. Mari kita mulai dengan shader sederhana versi 2.0:

• Pemetaan Paralaks- metode pemetaan tekstur yang akrab dengan sebagian besar game modern, dijelaskan secara rinci dalam artikel.
• Gelas Beku- tekstur prosedural kompleks kaca beku dengan parameter yang dapat dikontrol.

Ada dua varian shader ini: dengan fokus pada perhitungan matematis dan dengan preferensi untuk mengambil nilai dari tekstur. Pertimbangkan opsi intensif matematis yang lebih menjanjikan dari sudut pandang aplikasi masa depan:

Ini adalah tes universal yang bergantung pada kecepatan ALU dan kecepatan tekstur; keseimbangan keseluruhan chip penting di dalamnya, serta efisiensi eksekusi program yang kompleks. Dan kinerja kartu video AMD baru dalam pengujian Frozen Glass ternyata tidak hanya bagus, tetapi juga luar biasa! Inilah yang dimaksud dengan peningkatan efisiensi GPU baru. Pada pengujian pertama, Radeon HD 7970 ternyata terasa lebih cepat bahkan dibandingkan dengan dual-GPU HD 6990. Dan bahkan kartu Nvidia dual-GPU tertinggal jauh, belum lagi Geforce GTX 580.

Dalam pengujian kedua "Pemetaan Paralaks" solusi Nvidia terasa sedikit lebih baik, dan GTX 580 hampir mencapai HD 6970. Tetapi HD 7970 yang disajikan hari ini sangat jauh - AMD baru 80% di depan papan Nvidia terbaik, yang jelas berbicara tentang pengaruh dan perhitungan matematis dan kecepatan tekstur. Menariknya, HD 5870 yang sangat lama sekali lagi lebih cepat daripada HD 6970. Dan HD 7970 baru telah mengungguli pendahulunya sebesar 60%, yang jelas tidak dapat dibenarkan dengan angka teoritis yang kering. Hal ini disebabkan oleh efisiensi yang lebih besar dari arsitektur skalar, dibandingkan dengan VLIW.

Namun, dalam kasus kartu video AMD, semuanya menjadi sangat sulit karena PowerTune. Lagi pula, tes sintetis "memuat" GPU dengan perhitungan yang sangat berat, dan konsumsi daya papan dengan dukungan PowerTune dalam sintetis mungkin melampaui batas yang ditetapkan. Akibatnya, kecepatan clock GPU juga dapat turun, dan dengan itu hasilnya akan ditampilkan lebih rendah dari yang diharapkan. Mari kita pertimbangkan pengujian yang sama yang dimodifikasi dengan preferensi sampel dari tekstur hingga perhitungan matematis:

Untuk kedua kartu video Nvidia, situasinya menjadi lebih menyedihkan, karena semua chip AMD modern memiliki kecepatan tekstur yang jauh lebih baik, dan dalam pengujian ini mereka hanya meningkatkan keunggulan yang tak terbantahkan. Bahkan GTX 590 dual-GPU tidak dapat bersaing dengan single-GPU HD 6970 di kedua pengujian dengan penekanan pada tekstur, belum lagi GTX 580. Dan board dari keluarga Radeon HD 7900 yang disajikan hari ini ternyata menjadi yang tercepat di antara yang lainnya. kartu GPU tunggal, hanya menghasilkan HD 6990. Perbedaan antara HD 7970 dan HD 6970 ternyata 26-28%, yang secara teoritis dapat dijelaskan dengan baik, karena perbedaan kecepatan tekstur pada produk baru sedikit lebih besar.

Tapi ini adalah tugas yang sudah ketinggalan zaman, terutama dengan penekanan pada tekstur, dan terkadang pada fillrate. Selanjutnya, kita akan melihat hasil dari dua tes pixel shader lagi - tapi kali ini versi 3.0, tes pixel shader yang paling kompleks untuk Direct3D 9 API. Mereka paling indikatif dalam hal game PC modern, banyak di antaranya multiplatform. Tesnya berbeda karena memuat ALU dan unit tekstur berat, kedua program shader rumit dan panjang, dan mencakup sejumlah besar cabang:

• Pemetaan Paralaks Curam- versi yang jauh lebih "berat" dari teknik pemetaan paralaks, juga dijelaskan dalam artikel Terminologi grafis 3D modern.
• Bulu- shader prosedural yang membuat bulu.

Dalam pengujian DX9 yang paling sulit dari RightMark, kartu video dari Nvidia selalu berkinerja sangat kuat, berbeda dengan semua pengujian sebelumnya dalam ulasan kami. Tes ini tidak terbatas pada kinerja pengambilan tekstur, tetapi lebih bergantung pada efisiensi eksekusi kode shader. Dan sebelumnya, Radeon HD 6970 dengan jelas meningkatkan posisi AMD dalam pengujian ini, meningkatkan efisiensi saat berpindah dari arsitektur VLIW5 ke VLIW4.

Nah, hari ini kita melihat lompatan lain dalam kinerja solusi perusahaan, Radeon HD 7970 menaikkannya ke tingkat yang tidak dapat dicapai - kartu video chip tunggal baru bahkan mengungguli dual-GPU HD 6990 di kedua pengujian! Tugas-tugas ini adalah contoh yang bagus dari peningkatan kinerja dunia nyata dalam komputasi kompleks saat berpindah dari VLIW ke eksekusi skalar.

Jadi, dalam pengujian pixel shader kompleks versi 3.0, kartu video kelas atas baru dari AMD tidak hanya mampu mengejar para pesaingnya, tetapi juga mengungguli dengan margin yang signifikan, yang belum lama berselang. Kecepatan di kedua tes PS 3.0 sangat bergantung pada bandwidth memori dan tekstur, tetapi kodenya rumit, yang sangat baik dengan arsitektur Nvidia dan arsitektur skalar AMD terbaru. Tes ini adalah salah satu yang pertama menunjukkan peningkatan yang jelas dalam efisiensi dan perbedaan positif terbesar antara arsitektur AMD sebelumnya dan terbaru dalam hal kecepatan.

Tapi kami akan memberikan angkanya agar tidak tidak berdasar. Produk baru yang dihadirkan Radeon HD 7970 lebih dari dua kali lebih cepat dari pendahulunya, dan 60-70% lebih cepat dari Geforce GTX 580, yang bahkan tidak berani kami pikirkan baru-baru ini. Bagaimanapun, solusi Nvidia selalu menjadi pemimpin yang tak terbantahkan dalam pasangan tugas pengujian ini, tetapi kartu video di Cayman mampu mendekati mereka, dan Tahiti tercepat akhirnya melampaui pesaing.

Direct3D 10: Tes Pixel Shader PS 4.0 (Tekstur, Loop)

Versi kedua RightMark3D mencakup dua tes PS 3.0 yang sudah dikenal untuk Direct3D 9, yang ditulis ulang untuk DirectX 10, serta dua tes baru lagi. Pasangan pertama menambahkan kemampuan untuk mengaktifkan supersampling self-shadowing dan shader, yang juga meningkatkan beban pada chip video.

Tes ini mengukur kinerja mengeksekusi pixel shader dengan loop dengan sejumlah besar sampel tekstur (dalam mode terberat, hingga beberapa ratus sampel per piksel) dan beban ALU yang relatif rendah. Dengan kata lain, mereka mengukur tingkat pengambilan sampel tekstur dan efisiensi percabangan dalam pixel shader.

Tes pixel shader pertama adalah Fur. Pada pengaturan terendah, ia menggunakan 15 hingga 30 sampel tekstur dari peta ketinggian dan dua sampel dari tekstur utama. Detail efek - Mode "Tinggi" meningkatkan jumlah sampel hingga 40–80, memungkinkan supersampling "shader" - hingga 60-120 sampel, dan mode "Tinggi", bersama dengan SSAA, memiliki "keparahan" maksimum - dari 160 hingga 320 sampel dari peta ketinggian.

Pertama-tama mari kita periksa mode tanpa supersampling diaktifkan, mereka relatif sederhana, dan rasio hasil dalam mode "Rendah" dan "Tinggi" harus kira-kira sama.

Kinerja dalam pengujian ini tergantung pada jumlah dan efisiensi TMU, dan pada efisiensi program yang kompleks. Dalam kasus tanpa supersampling, rasio pengisian efektif (kinerja ROP) dan bandwidth memori memiliki dampak tambahan pada kinerja. Hasil pada tingkat detail "Tinggi" kira-kira satu setengah kali lebih rendah daripada di "Rendah", sebagaimana seharusnya dalam teori, tetapi untuk solusi tercepat perbedaannya sedikit lebih rendah.

Sebelumnya, dalam tes rendering prosedural bulu dengan sejumlah besar tekstur, solusi Nvidia terasa lebih kuat, tetapi mulai dengan AMD generasi sebelumnya, perbedaannya mulai berkurang. Jadi apa yang terjadi dengan Radeon HD 7970? Hasil yang luar biasa - produk AMD baru kembali lebih cepat daripada motherboard dual-chip generasi sebelumnya, dan chip tunggal HD 6970 tertinggal dua kali, yang dengan jelas menunjukkan peningkatan efisiensi arsitektur Kepulauan Selatan yang baru. Dan solusi Nvidia tertinggal, bahkan dual-GPU GTX 590 memberi jalan kepada model teratas Radeon HD 7970 yang disajikan hari ini.

Mari kita lihat hasil pengujian yang sama, tetapi dengan supersampling "shader" diaktifkan, yang melipatgandakan pekerjaan: mungkin, dalam situasi seperti itu, sesuatu akan berubah, dan bandwidth memori dengan rasio pengisian akan lebih sedikit memengaruhi:

Mengaktifkan supersampling meningkatkan beban teoritis empat kali lipat, dan hasil solusi Nvidia selalu turun jika dibandingkan dengan kartu grafis AMD. Sekarang perbedaan efisiensi tugas ini bahkan lebih jelas, dan model HD 7970 baru 2,5 kali lebih cepat daripada HD 6970! Geforce GTX 580 kehilangan jumlah yang sama dengan produk baru. Sangat wajar bahwa bahkan HD 6990 tertinggal jauh di belakang, dan papan baru memperkuat kepemimpinannya, tetapi betapa ...

Tes shader DX10 kedua mengukur kinerja pixel shader kompleks dengan loop dengan sejumlah besar sampel tekstur dan disebut Steep Parallax Mapping. Pada pengaturan rendah, ia menggunakan 10 hingga 50 sampel tekstur dari peta ketinggian dan tiga sampel dari tekstur utama. Saat Anda mengaktifkan mode berat dengan self-shadowing, jumlah sampel berlipat ganda, dan supersampling meningkatkan jumlah ini empat kali lipat. Mode uji paling sulit dengan supersampling dan self-shadowing memilih dari 80 hingga 400 nilai tekstur, yaitu, delapan kali lebih banyak daripada mode sederhana. Kami pertama-tama memeriksa opsi sederhana tanpa supersampling:

Tes pixel-shader kedua Direct3D 10 agak lebih menarik dari sudut pandang praktis, karena varietas pemetaan paralaks banyak digunakan dalam game, dan varian berat seperti pemetaan paralaks curam kami digunakan di banyak proyek, misalnya, dalam game dari seri Crysis dan Lost Planet. Selain itu, dalam pengujian kami, selain supersampling, Anda dapat mengaktifkan self-shadowing, yang menggandakan beban pada chip video, mode ini disebut "Tinggi".

Diagram ini mirip dengan yang sebelumnya tanpa SSAA diaktifkan, tetapi posisi Nvidia sedikit melemah, dan Radeon HD 6990 hampir mengejar model yang disajikan hari ini. Dalam pengujian versi D3D10 yang diperbarui tanpa supersampling, HD 7970 menunjukkan hasil yang sangat baik, secara signifikan mengungguli HD 6970 dan GTX 580 dan bahkan GTX 590. HD 7970 dan HD 6990 berbagi keunggulan, dan dua kartu video AMD lama menunjukkan hasil yang serupa dan jauh lebih lambat daripada model baru) tertinggal. Mari kita lihat apa yang akan mengubah penyertaan supersampling, ini dapat menyebabkan penurunan kecepatan yang signifikan pada papan Nvidia.

Ketika supersampling dan self-shadowing diaktifkan, tugas menjadi lebih sulit, penyertaan dua opsi secara bersamaan meningkatkan beban pada kartu hampir delapan kali, menyebabkan penurunan kinerja yang besar. Perbedaan antara indikator kecepatan kartu video yang diuji telah berubah, penyertaan supersampling mempengaruhi hal yang sama seperti pada kasus sebelumnya - kartu yang dibuat oleh AMD telah meningkatkan indikatornya relatif terhadap solusi Nvidia.

Dan sekarang Radeon HD 7970 kembali menjadi satu-satunya pemimpin dalam perbandingan, menunjukkan hasil yang lebih tinggi daripada HD 6990. Kartu chip tunggal yang lebih lama dari perusahaan jauh di belakang, bersama dengan Geforce GTX 580. Dan hanya kartu dual-chip yang lebih mahal. Opsi GPU dari AMD dan Nvidia mampu melakukan apa saja lalu mendekati kartu video baru. Secara umum, berdasarkan dua tes shader D3D10, kita dapat menyimpulkan bahwa arsitektur AMD baru dan perwakilannya pada chip Tahiti dengan sempurna mengatasi tugas "shader", bahkan lebih baik daripada pesaing kuat tradisional dari Nvidia.

Direct3D 10: Benchmark PS 4.0 Pixel Shader (Hitung)

Beberapa pengujian pixel shader berikutnya berisi jumlah minimum pengambilan tekstur untuk mengurangi dampak kinerja TMU. Mereka menggunakan sejumlah besar operasi aritmatika, dan mereka mengukur dengan tepat kinerja matematis chip video, kecepatan eksekusi instruksi aritmatika dalam shader piksel.

Tes matematika pertama adalah Mineral. Ini adalah tes tekstur prosedural kompleks yang hanya menggunakan dua sampel data tekstur dan 65 instruksi seperti sin dan cos.

Hasil tes matematika ekstrim biasanya sesuai dengan perbedaan frekuensi dan jumlah unit eksekusi, tetapi dengan beberapa pengaruh efisiensi penggunaan yang berbeda. Semua arsitektur AMD terbaru dalam kasus seperti itu memiliki keunggulan luar biasa dibandingkan kartu grafis Nvidia yang bersaing, dan ini menjelaskan hasil pengujian di mana solusi AMD kembali menjadi jauh lebih produktif.

Solusi disusun kira-kira sesuai dengan teori, tetapi dengan beberapa pengecualian. Dalam praktiknya, beberapa nuansa yang terkait dengan efisiensi yang berbeda telah terungkap. Secara teori, Geforce GTX 580 seharusnya lebih dari setengah (2,4 kali) lebih lambat dari Radeon HD 7970 yang baru, tetapi dalam praktiknya perbedaannya hanya 80%, yang jauh lebih sedikit. Dan bahkan ketika membandingkan dengan HD 6970, muncul pertanyaan tentang cara mengoptimalkan arsitektur dan driver baru untuk pengujian ini. Dengan keunggulan komputasi teoritis 40%, papan AMD baru hanya 28% lebih cepat dari HD 6970 sebelumnya, dan jarak antara itu dan HD 5870 yang sangat lama berdasarkan arsitektur VLIW5 bahkan lebih kecil. Entah tes ini benar-benar lebih cocok untuk VLIW (terutama untuk VLIW5), atau driver mentah yang harus disalahkan.

Ada penjelasan lain - mungkin hasil papan HD 7970 HD 6970 dalam pengujian ini dipengaruhi oleh teknologi PowerTune, yang mengurangi frekuensi ketika batas konsumsi daya tercapai. Namun, semua ini sedikit berubah jika dibandingkan dengan pesaing, karena bahkan GPU ganda yang mahal Geforce GTX 590 hanya mencapai level HD 6970 dan HD 5870. Dan GPU tunggal GTX 580 jauh di belakang.

Pertimbangkan tes komputasi shader kedua yang disebut Api. Ini lebih berat untuk ALU, dan hanya ada satu tekstur fetch di dalamnya, dan jumlah instruksi seperti sin dan cos digandakan, menjadi 130. Mari kita lihat apa yang berubah dengan meningkatnya beban:

Kami melihat grafik yang hampir identik dengan grafik sebelumnya, kecuali untuk angka absolut. Kali ini, semua GPU tetap di posisi yang kira-kira sama, kecuali bahwa kartu video berdasarkan Cayman dan Cypress telah bertukar tempat - sekarang model yang lebih baru sedikit lebih cepat, tetapi tidak sama sekali. Meskipun masih belum ada korespondensi yang ketat dengan angka teoretis untuk kinerja puncak, hasilnya masih mendekati teori kering. Perbedaan antara HD 7990 dan HD 6970 sedikit meningkat.

Jika tidak, kami tidak menemukan sesuatu yang baru di grafik. Kecepatan rendering dalam pengujian ini dibatasi secara eksklusif oleh kinerja unit shader dan efisiensinya, sehingga dual-GPU HD 6990 kembali menjadi pemimpin yang jelas, dan produk baru AMD hari ini mengikuti pada jarak yang layak. Kedua kartu Geforce lebih rendah bahkan dari model lama dari keluarga Radeon HD 5800, tetapi kali ini keunggulan solusi AMD tetap sedikit lebih sedikit daripada saat membandingkan angka teoretis, dan ini sekali lagi menunjukkan pengoptimalan terburuk atau pengaruh PowerTune.

Direct3D 10: benchmark geometri shader

Paket RightMark3D 2.0 berisi dua tes kecepatan geometri shader, versi pertama disebut "Galaxy", tekniknya mirip dengan "point sprite" dari versi Direct3D sebelumnya. Ini menjiwai sistem partikel pada GPU, shader geometris menciptakan empat simpul dari setiap titik, membentuk partikel. Algoritme serupa harus digunakan secara luas di game DirectX 10 mendatang.

Mengubah keseimbangan dalam tes shader geometri tidak mempengaruhi hasil rendering akhir, gambar akhir selalu persis sama, hanya metode pemrosesan adegan yang berubah. Parameter "GS load" menentukan shader mana yang melakukan perhitungan - dalam vertex atau geometris. Jumlah perhitungan selalu sama.

Mari kita pertimbangkan varian pertama dari tes Galaxy, dengan perhitungan dalam shader vertex, untuk tiga tingkat kompleksitas geometris:

Rasio kecepatan dengan kompleksitas geometris pemandangan yang berbeda kira-kira sama untuk semua solusi, kinerjanya sesuai dengan jumlah poin, dengan setiap langkah penurunan FPS sekitar dua kali. Tugas untuk kartu video modern tidak terlalu sulit, dan kinerja dibatasi terutama oleh kecepatan pemrosesan geometri, tetapi juga oleh bandwidth / laju pengisian memori (dalam kerangka solusi dari satu pabrikan).

Dalam tes ini, peningkatan kemampuan pemrosesan geometri Kepulauan Selatan seharusnya muncul, jadi mereka muncul. Kartu grafis AMD baru ini memang jauh lebih cepat dalam perhitungan geometris daripada semua solusi sebelumnya dari perusahaan. Meskipun AMD memberikan angka gain hingga 4 kali lipat, dalam pengujian ini performa geometrik meningkat sekitar 1,5-2 kali lipat. Hasilnya, kartu video chip tunggal ternyata memiliki level yang hampir sama dengan model dua chip Radeon HD 6990 berdasarkan GPU generasi sebelumnya.

Peningkatan signifikan seperti itu mengarah pada fakta bahwa Tahiti hampir mengejar kartu video Nvidia kelas atas, meskipun eksekusi shader geometri dalam beberapa kondisi harus lebih efisien. Sebelumnya, kartu video Nvidia mengatasi pekerjaan sekitar dua kali lebih cepat dari kartu video pesaing serupa, tetapi sekarang tidak ada perbedaan sama sekali. Mari kita lihat bagaimana situasinya akan berubah saat mentransfer bagian dari perhitungan ke shader geometri:

Ketika beban berubah dalam pengujian ini, jumlahnya hampir tidak berubah untuk solusi Nvidia dan sebagian besar papan AMD. Hanya kartu video baru dari keluarga HD 7900 dalam pengujian ini yang bereaksi lemah terhadap perubahan parameter beban GS, yang bertanggung jawab untuk mentransfer sebagian perhitungan ke shader geometri. Oleh karena itu, papan menunjukkan hasil yang sedikit lebih tinggi daripada diagram sebelumnya. Mari kita lihat apa yang akan berubah pada pengujian berikutnya, yang mengasumsikan beban berat pada shader geometri.

Hyperlight adalah tes shader geometri kedua yang mendemonstrasikan penggunaan beberapa teknik sekaligus: instancing, stream output, buffer load. Ini menggunakan kreasi dinamis dari geometri menggunakan rendering dalam dua buffer, serta fitur Direct3D 10 baru - keluaran aliran. Shader pertama menghasilkan arah sinar, kecepatan dan arah pertumbuhannya, data ini ditempatkan dalam buffer yang digunakan oleh shader kedua untuk rendering. Untuk setiap titik sinar, 14 simpul dibangun dalam lingkaran, hingga total satu juta titik keluaran.

Jenis program shader baru digunakan untuk menghasilkan "sinar", dan dengan parameter "GS load" disetel ke "Heavy" - juga untuk renderingnya. Artinya, dalam mode "Seimbang", shader geometris hanya digunakan untuk membuat dan "menumbuhkan" sinar, output dilakukan menggunakan "instance", dan dalam mode "Heavy", shader geometri juga terlibat dalam output . Mari kita lihat mode cahaya terlebih dahulu:

Hasil relatif dalam mode yang berbeda lagi kira-kira sesuai dengan perubahan beban: dalam semua kasus, skala kinerja baik dan dekat dengan parameter teoretis, yang menurutnya setiap tingkat berikutnya "Jumlah poligon" harus kurang dari dua kali lebih lambat.

Dalam pengujian ini, kecepatan rendering harus dibatasi oleh kinerja geometris, dan arsitektur baru dari AMD bekerja dengan baik, bahkan sedikit mengungguli pesaing dalam menghadapi Geforce GTX 580! Kedua papan chip ganda menunjukkan hasil yang salah di sini, jadi perbandingan dengan mereka tidak akan berfungsi. Namun HD 7970 40-50% lebih cepat dari pendahulunya, HD 6970, yang dijelaskan dengan jelas oleh perubahan arsitektur pada GPU. Hasil yang sangat baik dari peta di Tahiti dengan jelas membuktikan optimasi yang dilakukan di unit pemrosesan data geometrik di chip baru.

Angka-angka harus banyak berubah pada diagram berikutnya, dalam pengujian dengan lebih banyak shader geometris. Menarik juga untuk membandingkan hasil yang diperoleh dalam mode "Seimbang" dan "Berat" satu sama lain.

Tetapi di sini catatan untuk Radeon HD 7970 tidak berfungsi, bagaimanapun, perbedaan antara chip AMD dengan pipa grafis tradisional (termasuk Cayman dengan Tahiti dengan dua rasterizer) dan chip dengan arsitektur Fermi dengan pemrosesan geometri paralel terlihat jelas. Dan hasil dari Geforce GTX 580, berdasarkan chip GF110, sangat bagus sehingga mengungguli solusi terbaik dari AMD (dan ini adalah model yang diumumkan hari ini) sebesar 35-40%.

Meskipun kemampuan chip AMD top-end baru dalam memproses geometri dan kecepatan eksekusi geometri shader jelas meningkat dibandingkan dengan kartu video perusahaan sebelumnya, dan solusi pertama pada chip Tahiti menunjukkan hasil dalam pengujian ini sebesar 22 -28% lebih tinggi dari solusi berdasarkan Cayman. Mungkin, insinyur AMD memutuskan bahwa pengoptimalan blok seperti itu untuk pengaturan segitiga dan pemrosesan geometri sudah cukup.

Direct3D 10: kecepatan mengambil tekstur dari vertex shader

Tes Vertex Texture Fetch mengukur kecepatan pengambilan tekstur dalam jumlah besar dari vertex shader. Tes pada dasarnya serupa, sehingga rasio antara hasil peta dalam tes Bumi dan Gelombang harus kira-kira sama. Kedua pengujian menggunakan pemetaan perpindahan berdasarkan data pengambilan tekstur, satu-satunya perbedaan yang signifikan adalah bahwa uji Gelombang menggunakan transisi bersyarat, sedangkan uji Bumi tidak.

Pertimbangkan tes pertama "Bumi", pertama dalam mode "Detail Efek Rendah":

Studi sebelumnya telah menunjukkan bahwa banyak hal sekaligus mempengaruhi hasil tes ini: kecepatan tekstur dan bandwidth memori. Dan hasil kartu video seringkali dibatasi oleh beberapa kendala - lihat saja perbandingan dual-GPU GTX 590 dan analog GPU tunggal - hampir tidak ada perbedaan di antara keduanya. Meskipun HD 6990 dua kali lebih cepat dari HD 6970.

Dan motherboard AMD baru dari keluarga Radeon HD 7970 menunjukkan hasil yang sangat baik, hampir mengejar HD 6990 terkemuka. Adapun pesaing chip tunggal, ini adalah yang terbaik di ketiga mode. Keunggulan dibandingkan HD 6970 berkisar antara 25% hingga 75%, tergantung pada modenya. Mari kita lihat kinerja dalam pengujian yang sama dengan peningkatan jumlah pengambilan tekstur:

Tapi kali ini, posisi relatif kartu pada diagram telah berubah secara nyata, dan ini terutama berlaku untuk mode berat. Dengan jumlah poligon yang sedikit, kecepatan rendering dalam pengujian ini dibatasi oleh bandwidth memori, itulah sebabnya papan AMD begitu kuat pada diagram sebelumnya.

Tetapi dalam mode berat, perbedaan antara kartu Nvidia chip tunggal dan kartu AMD baru telah berkurang, dan mereka bersaing satu sama lain dalam pertarungan yang agak ketat. Kartu video dua chip senior dari keluarga Radeon HD 6900 mengungguli semua solusi lain dan merupakan yang terbaik dibandingkan, meskipun Geforce GTX 590 dicocokkan dengannya dalam mode berat. HD 7970 chip tunggal baru memenangkan pendahulunya hingga 70%, yang mungkin menunjukkan efek bandwidth memori yang kuat.

Mari kita perhatikan hasil pengujian kedua sampel tekstur dari vertex shader. Tes Waves memiliki jumlah sampel yang lebih sedikit, tetapi menggunakan lompatan bersyarat. Jumlah sampel tekstur bilinear dalam hal ini adalah hingga 14 ("Effect detail Low") atau hingga 24 ("Effect detail High") untuk setiap vertex. Kompleksitas geometri berubah dengan cara yang sama seperti pada tes sebelumnya.

Hasil dalam pengujian kedua dari vertex texturing "Gelombang" benar-benar berbeda dari apa yang kita lihat pada diagram sebelumnya. Dalam pengujian ini, kartu video AMD dan Nvidia, kecuali HD 6990 dan HD 7970, menunjukkan hasil yang sangat mirip, yang sekali lagi dapat dikaitkan dengan batasan bandwidth memori video, karena indikator ini dekat untuk semua kartu video yang disajikan.

Tetapi model baru dari keluarga Kepulauan Selatan berhasil menonjol, dalam kondisi perbandingan yang sulit, ia hampir mengejar dual-GPU HD 6990, yang menjadi yang terbaik di antara semua kartu video. Perbedaan antara kartu berdasarkan Cayman dan Tahiti GPU lagi-lagi 25-70% mendukung solusi yang lebih baru. Mari kita pertimbangkan varian kedua dari tes yang sama:

Dan kemudian ada perubahan yang serupa dengan yang kita lihat sebelumnya - kartu video Nvidia "melorot" hanya dalam mode mudah, dan sebagian besar solusi AMD - semuanya sekaligus. Namun, ini tidak memungkinkan dewan perusahaan California untuk mengejar produk baru dari keluarga Radeon 7900. Omong-omong, itu menyalip semua orang dalam mode sedang dan berat, menghasilkan HD 6990 dual-GPU hanya sekali.

Dalam mode dengan jumlah poligon rendah, perbedaan antara solusi tidak begitu besar, tetapi rata-rata dan berat, solusi AMD lama lebih rendah, diikuti oleh motherboard Nvidia (dua-GPU hanya sedikit lebih cepat daripada GTX 580 satu-GPU ), HD 6990 dan HD 7970. Papan dari keluarga HD 7900 yang diumumkan hari ini dalam uji pengambilan sampel vertex menunjukkan dirinya dengan sangat baik, dengan margin menyalip kartu video pesaing dari Nvidia dan pendahulunya dari pabrikan yang sama.

3DMark Vantage: Tolok Ukur Fitur

Seperti biasa, benchmark sintetis dari suite 3DMark Vantage dapat menunjukkan kepada kita sesuatu yang kita lewatkan sebelumnya. Pengujian fitur dari rangkaian pengujian ini memiliki dukungan DirectX 10 dan menarik karena berbeda dari kami. Saat menganalisis hasil kartu video baru Radeon HD 7970 dalam paket ini, kami dapat menarik beberapa kesimpulan baru dan berguna yang luput dari kami dalam pengujian keluarga RightMark.

Tes pertama adalah tes kecepatan sampling tekstur. Digunakan untuk mengisi persegi panjang dengan nilai yang dibaca dari tekstur kecil menggunakan beberapa koordinat tekstur yang mengubah setiap frame.

Meskipun pengujian oleh Futuremark masih tidak menunjukkan tingkat kecepatan pengambilan sampel tekstur yang mungkin secara teoritis, efisiensi kartu video dari AMD dan Nvidia terasa lebih tinggi daripada di RightMark kami. Oleh karena itu, pada pengujian tekstur ini diperoleh perbandingan hasil yang sedikit berbeda, yang lebih mendekati kebenaran.

Kartu video pertama dari keluarga baru AMD menunjukkan hasil yang mendekati parameter teoretis yang sesuai, dan mengatasi pekerjaan dengan lebih efisien daripada generasi sebelumnya. Radeon HD 7970 mengungguli HD 6970 lebih dari 50%, meskipun secara teori perbedaannya hanya 40%. Kemungkinan besar, unit tekstur Tahiti digunakan lebih efisien karena peningkatan memori dan sistem caching, yang menyebabkan peningkatan hasil.

Tentu saja, model chip-tunggal yang baru jauh dari pemimpin - dual-GPU HD 6990, tetapi ini tidak diharapkan. Namun, Anda dapat dengan jelas melihat bahwa kinerja tekstur chip grafis Tahiti telah meningkat secara signifikan dibandingkan dengan Cayman. Nah, GTX 580 kalah dengan produk baru dalam hal kecepatan tekstur sebanyak 2,3 kali. Bahkan kartu dual-GPU Nvidia hanya mengejar HD 6970.

Ini adalah tes rasio pengisian. Sebuah pixel shader yang sangat sederhana digunakan tanpa batasan kinerja. Nilai warna yang diinterpolasi ditulis ke buffer offscreen (render target) menggunakan alpha blending. Buffer off-screen FP16 16-bit digunakan, yang paling sering digunakan dalam game yang menggunakan rendering HDR, jadi pengujian ini cukup tepat waktu.

Situasi dalam tes kinerja unit ROP sangat berbeda dari tes tekstur. Angka-angka untuk subtes ini dari 3DMark Vantage menunjukkan kinerja unit ROP, tetapi dengan pengaruh jumlah bandwidth memori video (yang disebut "tingkat pengisian efektif"). Dan di sini model HD 7970 baru menunjukkan hasil yang sangat baik, hanya tertinggal di belakang dua kartu video kelas atas dari AMD dan Nvidia dari generasi sebelumnya, yang memiliki dua GPU di dalamnya.

Bagaimana dengan efisiensi ROP yang dibanggakan AMD? Memang, hanya 32 ROP dalam chip Tahiti baru yang tidak membatasi kecepatan rendering sama sekali, bahkan dalam pengujian khusus. Dan kami mencatat efisiensi ROP yang sedikit lebih tinggi dan rasio pengisian yang lebih tinggi pada kartu grafis baru dari AMD dibandingkan dengan model lama. Perbedaan antara HD 7970 dan HD 6970 lebih dari 50%, yang jelas menunjukkan pengaruh yang lebih besar dari bandwidth memori, daripada kinerja murni unit ROP.

Adapun perbandingan dengan Nvidia, di sini perbedaan kecepatan (35%) sesuai dengan perbedaan teoritis dalam bandwidth memori (36%), dan bukan kecepatan murni unit ROP. Ternyata 32 dari blok ini di Cayman hanya berlebihan dan kemampuannya tidak pernah sepenuhnya digunakan.

Salah satu tes fitur yang paling menarik, karena teknik serupa sudah digunakan dalam game. Ini menggambar satu segi empat (lebih tepatnya, dua segitiga) menggunakan teknik khusus yang disebut Pemetaan Oklusi Paralaks, yang mensimulasikan geometri kompleks. Operasi ray tracing yang cukup intensif sumber daya dan peta kedalaman resolusi tinggi digunakan. Juga permukaan ini diarsir menggunakan algoritma Strauss berat. Ini adalah pengujian dari shader piksel yang sangat kompleks dan GPU-berat yang berisi banyak pilihan tekstur untuk ray tracing, cabang dinamis dan perhitungan pencahayaan yang kompleks menggunakan Strauss.

Tes ini berbeda dari tes serupa lainnya karena hasil di dalamnya tidak hanya bergantung pada kecepatan perhitungan matematis, efisiensi eksekusi cabang, atau kecepatan pengambilan tekstur, tetapi pada sebagian kecil dari segalanya. Untuk mencapai kecepatan tinggi, keseimbangan blok GPU penting di sini; ini juga memiliki efek yang sangat nyata pada kecepatan dan efisiensi percabangan di shader.

Hasil perbandingan kartu video AMD pada diagram umumnya mirip dengan apa yang kita lihat dalam tes kinerja tekstur dari 3DMark Vantage, kecuali bahwa Radeon HD 7970 baru jelas lebih efisien dalam tugas ini, karena hampir mengejar dual-GPU HD 6990 lagi - hasil yang luar biasa! Dalam hal ini, papan Nvidia menerima sedikit peningkatan kinerja, yang menegaskan kesimpulan bahwa bukan hanya kinerja tekstur yang memengaruhi hasil pengujian ini.

Jadi, model baru dari AMD berkinerja sangat baik, kalah sedikit dari motherboard dua chip yang berbasis dua Cayman. Ini mengungguli pendahulunya dengan chip tunggal sebesar 66%. Angka ini tidak sesuai dengan akselerasi dari Cayman ke Tahiti dalam parameter teoretis mana pun dan dapat berarti peningkatan kinerja dalam perhitungan percabangan yang kompleks. Bahkan hasil yang sebelumnya dianggap baik dari Geforce GTX 580 adalah dua kali lebih buruk dari produk AMD baru. Sebenarnya, semua kartu video dari pabrikan ini ternyata lebih cepat daripada model teratas garis Geforce GTX 500 berdasarkan satu chip.

Tes ini menarik karena menghitung interaksi fisik (tiruan jaringan) menggunakan chip video. Simulasi simpul digunakan, menggunakan kombinasi kerja simpul dan shader geometri, dengan beberapa lintasan. Gunakan stream out untuk mentransfer simpul dari satu simulasi ke yang lain. Dengan demikian, kinerja eksekusi vertex dan geometri shader dan kecepatan aliran keluar diuji.

Kecepatan rendering dalam tes ini juga tergantung pada banyak parameter, tetapi sudah yang lain. Faktor utama di sini adalah kinerja pemrosesan geometri dan efisiensi eksekusi shader geometri. Jadi cukup logis bahwa kartu video Nvidia berkinerja baik dalam aplikasi ini, secara signifikan mengungguli persaingan.

Dan bahkan Radeon HD 7970 yang disajikan hari ini, meskipun ada peningkatan kinerja yang jelas dibandingkan dengan HD 6970, tidak dapat bersaing dengan GPU tunggal Geforce GTX 580 dan sedikit lebih rendah darinya. Ini adalah salah satu tes geometri, yang menunjukkan keunggulan kartu video HD 6900 terbaru dibandingkan baris sebelumnya, di mana kecepatan pemrosesan geometri dan eksekusi geometri shader ditingkatkan. Radeon HD 7970 meningkatkan hasil sebesar 35% lagi, tetapi ini tidak cukup - solusi Nvidia terus memimpin dalam pengujian ini. Perhatikan, bagaimanapun, bahwa model baru telah secara signifikan meningkatkan posisi AMD dalam tes geometris.

Uji simulasi fisik efek berdasarkan sistem partikel yang dihitung menggunakan chip video. Simulasi simpul juga digunakan, setiap simpul mewakili satu partikel. Stream out digunakan untuk tujuan yang sama seperti pada pengujian sebelumnya. Beberapa ratus ribu partikel dihitung, semuanya dianimasikan secara terpisah, dan tumbukannya dengan peta ketinggian juga dihitung.

Mirip dengan salah satu pengujian di RightMark3D 2.0 kami, partikel dirender menggunakan shader geometri, yang membuat empat simpul dari setiap titik, membentuk partikel. Namun pengujian sebagian besar unit shader beban dengan perhitungan vertex, stream out juga diuji.

Hasil pengujian berikutnya dari rangkaian 3DMark Vantage serupa dengan yang kita lihat pada diagram sebelumnya, tetapi kecepatan pemrosesan geometri di dalamnya menjadi lebih penting. Dan oleh karena itu, kartu video Nvidia mendorong lebih jauh, meninggalkan bahkan monster dua chip - Radeon HD 6990. Sayangnya, tetapi ini adalah fakta - bahkan GTX 580 menyalip semua papan AMD, termasuk model baru berdasarkan GPU Tahiti.

Sayangnya, meskipun papan berdasarkan chip baru menunjukkan hasil yang lebih kuat dibandingkan dengan solusi berdasarkan Cayman dan Cypress, Geforce tertinggal. Perbedaan antara HD 7970 dan HD 6970 dalam perbandingan ini hanya lebih dari 30%, yang menunjukkan pengaruh yang jelas dari kecepatan ALU. Dalam pengujian sintetis tiruan jaringan dan partikel dari rangkaian pengujian 3DMark Vantage, di mana shader geometri digunakan secara aktif, solusi AMD terus tertinggal dari kartu video pesaingnya, yang memiliki kecepatan pemrosesan geometri yang sangat tinggi.

Tes fitur terbaru dari paket Vantage adalah tes intensif matematis dari chip video, yang menghitung beberapa oktaf dari algoritma noise Perlin dalam pixel shader. Setiap saluran warna menggunakan fungsi kebisingannya sendiri untuk memuat lebih banyak pada chip video. Perlin noise adalah algoritma standar yang sering digunakan dalam tekstur prosedural dan menggunakan banyak matematika.

Menariknya, dalam tes matematis dari rangkaian Futuremark, yang menunjukkan kinerja puncak chip video dalam masalah ekstrem, kami melihat gambaran yang sama sekali berbeda dibandingkan dengan pengujian serupa dari rangkaian pengujian kami. Performa solusi yang ditunjukkan pada diagram hanya secara kasar sesuai dengan apa yang seharusnya diperoleh menurut teori, dan juga berbeda dari apa yang kita lihat sebelumnya dalam tes matematika dari paket RightMark 2.0. Misalnya, Anda dapat dengan jelas melihat bahwa kartu video baru dalam pengujian ini semakin mendekati kecepatan teoretis, dibandingkan dengan kartu berbasis GPU dengan arsitektur VLIW.

Mari kita lihat alasannya. Pada suatu waktu, HD 6970 tidak meningkatkan kinerja matematika puncak dibandingkan HD 5870, tetapi itu saja tidak menjelaskan lag Cayman. Alasannya mungkin karena efisiensi yang lebih rendah dari arsitektur VLIW4, dan sistem manajemen daya pintar, yang "membunuh" frekuensi clock dan kinerja solusi ketika ambang batas konsumsi daya tercapai.

Tapi itu tidak mempengaruhi HD 7970. Kemungkinan besar, alasannya terletak pada arsitektur skalar chip baru. Karena rasio angka kinerja dalam tes dan yang teoretis dengan jelas menunjukkan hal ini. Secara teori, HD 6970 memiliki 0,7 dari kekuatan matematika kartu baru, tetapi tes ini hanya menghasilkan 0,56. Perbedaannya kira-kira sama untuk papan AMD lainnya. Tetapi ketika membandingkan GTX 580 dan HD 7970, yang memiliki arsitektur skalar, rasio teoritisnya adalah 0,42 (Tahiti lebih dari dua kali lebih cepat), dan rasio praktisnya juga 0,42. Artinya, efisiensi penggunaan ALU yang tersedia untuk chip ini dari produsen yang berbeda benar-benar sama! Berbeda dengan Cayman dan Cypress yang memiliki arsitektur VLIW.

Bagaimanapun, kedua pesaingnya dari Nvidia dilewati oleh papan AMD baru dengan margin besar, dan Nvidia jelas perlu secara dramatis meningkatkan kekuatan matematisnya dalam solusi masa depan. Sementara itu, gambar biasa diperoleh - Kartu video Geforce menunjukkan hasil yang buruk dalam kasus-kasus seperti itu ketika matematika sederhana dan intensif dilakukan pada kartu Radeon jauh lebih cepat. Dan pelepasan Pulau Selatan hanya memperburuk keadaan.

Direct3D 11: Hitung Shader

Kami menggunakan contoh dari SDK dan demo dari Microsoft, Nvidia, dan AMD untuk menguji solusi baru dari AMD pada fitur DirectX 11 baru seperti tessellation dan compute shader.

Pertama, mari kita lihat pengujian menggunakan Compute shader. Penampilan mereka adalah salah satu inovasi terpenting dalam versi terbaru DX API, mereka sudah digunakan dalam game modern untuk melakukan berbagai tugas: pasca-pemrosesan, simulasi, dll. Tes pertama menunjukkan contoh rendering HDR dengan pemetaan nada dari DirectX SDK, dengan pasca-pemrosesan menggunakan pixel dan shader komputasi.

Mungkin ini bukan contoh terbaik untuk shader komputasi, tetapi ini menunjukkan perbedaan kinerja dengan cukup jelas. Hampir tidak ada perbedaan antara perhitungan dalam komputasi dan pixel shader untuk kartu video AMD, dan pada Nvidia pixel shader sedikit lebih cepat.

AMD Radeon HD 6970 ternyata lebih cepat dari pendahulunya HD 5870, dan tampil di level Geforce GTX 580, tetapi model HD 7970 yang disajikan hari ini secara signifikan di depan mereka semua dan menjadi pemimpin (kami memutuskan untuk tidak menggunakan dual Kartu video -GPU dalam sintetis ini). GTX 560 Ti diambil terutama untuk tes geometri, dan untuk menilai perbedaan antara solusi dari segmen harga yang berbeda.

Jadi, motherboard yang diumumkan berdasarkan chip Tahiti baru adalah 40% di depan analog berdasarkan Cayman, yang sepenuhnya sesuai dengan perbedaan dalam kinerja teoritis unit komputasi. Pada gilirannya, keunggulan dibandingkan GTX 580 yang bersaing adalah 30-40% (tergantung pada jenis program shader), yang jelas lebih rendah daripada yang mungkin secara teoritis. GTX 560 Ti tertinggal sangat jauh, lebih dari dua kali.

Tes shader komputasi kedua, juga diambil dari Microsoft DirectX SDK, menunjukkan masalah gravitasi N-tubuh komputasi - simulasi sistem partikel dinamis yang ditindaklanjuti oleh kekuatan fisik seperti gravitasi.

Hasil dalam tes ini sangat tidak biasa, untuk solusi AMD yang sudah ketinggalan zaman mereka mirip dengan angka-angka dari tes matematika 3DMark Vantage - Cypress ternyata lebih cepat daripada Cayman. Terlepas dari keunggulan teoretis yang luar biasa dalam angka puncak, kartu grafis AMD tercepat - Radeon HD 7970 baru yang disajikan hari ini - hanya 21% di depan solusi Nvidia kelas atas. Dan bahkan GTX 560 Ti tidak terlalu ketinggalan. Model lama dari keluarga HD 6900 dan HD 5800 menunjukkan hasil yang hampir sama dengan Geforce GTX 580.

Kami paling tertarik pada perbedaan antara hasil keputusan di Cayman dan Tahiti, dalam hal ini kami melihat keuntungan dari model baru sebesar 36%. Ini sedikit kurang dari perbedaan teoretis antara model-model ini, tetapi masih mendekatinya. Mengapa kedua kartu tidak bekerja dengan baik dengan latar belakang HD 5870 yang sangat lama? Mungkin, frekuensi PowerTune yang berkurang atau kurangnya pengoptimalan driver untuk arsitektur baru yang harus disalahkan. Mari kita lihat apakah Tahiti akhirnya akan menunjukkan akselerasi yang signifikan dalam tes tessellation.

Direct3D 11: Performa Tesselation

Compute shader sangat penting, tetapi inovasi utama dalam Direct3D 11 masih pengujian perangkat keras. Kami memeriksanya dengan sangat rinci dalam artikel teoretis kami tentang Nvidia GF100. Tessellation sudah lama digunakan di game DX11, seperti STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro 2033, Civilization V, Crysis 2, Battlefield 3 dan lain-lain. Beberapa dari mereka menggunakan tessellation untuk model karakter, sementara yang lain menggunakan tessellation untuk mensimulasikan permukaan air atau lanskap yang realistis.

Ada beberapa skema berbeda untuk mempartisi grafik primitif (tessellations). Misalnya tesselasi phong, segitiga PN, subdivisi Catmull-Clark. Jadi, skema partisi PN Triangles digunakan di STALKER: Call of Pripyat, dan di Metro 2033 - tessellation Phong. Metode ini relatif cepat dan mudah diperkenalkan ke dalam proses pengembangan game dan mesin yang ada, dan karena itu menjadi populer.

Tes tessellation pertama akan menjadi contoh Detail Tessellation dari ATI Radeon SDK. Ini mengimplementasikan tidak hanya tessellation, tetapi juga dua teknik pemrosesan per-piksel yang berbeda: peta normal overlay sederhana dan pemetaan oklusi paralaks. Nah, mari kita bandingkan solusi DX11 dari AMD dan Nvidia dalam kondisi berbeda:

Menariknya, pemetaan oklusi paralaks (batang tengah dalam diagram) pada kartu video dari kedua produsen dilakukan jauh lebih efisien daripada tesselasi (batang bawah), dan tesselasi moderat tidak memberikan penurunan kinerja yang besar - bandingkan batang atas dan bawah. Artinya, tiruan geometri berkualitas tinggi menggunakan perhitungan piksel memberikan kinerja yang bahkan lebih rendah daripada geometri tessel dengan pemetaan perpindahan.

Adapun kinerja kartu video relatif satu sama lain, pertama-tama mari kita lihat teknik piksel demi piksel. Dalam tes bumpmapping sederhana, kartu grafis AMD baru memimpin, itu mengungguli HD 6970 dan GTX 580 masing-masing sebesar 27% dan 36%. Namun dalam subtes dari perhitungan piksel-demi-piksel yang kompleks (ingat tes pemetaan paralaks di atas), sebelum rilis Cayman, kartu video Geforce lebih cepat daripada solusi AMD, serta dengan tessellation yang diaktifkan. Dengan dirilisnya Radeon HD 6970 dalam tessellation subtest, ternyata jauh lebih cepat daripada HD 5870, dan dalam pengujian dengan faktor partisi segitiga kecil, HD 6970 bahkan mengungguli GTX 580.

Jauh lebih menarik adalah apa yang kita lihat pada grafis berlabel Radeon HD 7970. Tessellation tidak terlalu rumit di sini, sehingga kartu video baru menang tidak begitu banyak atas model sebelumnya - sekitar 30%. Tes POM adalah masalah lain. Dalam subtes ini, HD 7970 baru merobek semua solusi lain hingga hancur. Keunggulan dibandingkan HD 6970 dan GTX 580 hanya sedikit kurang dari dua kali lipat. Hasil super lainnya dalam uji pemetaan paralaks, yang menunjukkan kinerja tinggi dari program shader kompleks.

Tes kedua kinerja tessellation akan menjadi contoh lain untuk pengembang 3D dari ATI Radeon SDK - PN Triangles. Sebenarnya, kedua contoh tersebut juga disertakan dalam DX SDK, jadi kami yakin pengembang game membuat kode mereka atas dasar mereka. Kami menguji contoh ini dengan faktor tessellation yang berbeda untuk melihat seberapa banyak perubahan yang akan berdampak pada kinerja secara keseluruhan.

Namun dalam contoh ini, kami melihat perbandingan lengkap kekuatan geometrik solusi AMD dan Nvidia dalam kondisi berbeda. Dan ternyata sangat menarik, menurut kami. Arsitektur grafis Fermi sangat menonjol, dan chip arsitektur Tahiti baru dari AMD. Tentu saja, ini adalah tes murni sintetis dan rasio split ekstrim tidak mungkin digunakan dalam game dalam waktu dekat, terutama mengingat sifat multiplatform total. Kami tertarik pada potensi arsitektur, itulah sebabnya kami membutuhkan "sintetis".

Jika dalam kondisi terang Radeon HD 7970 baru berhasil bersaing dengan Geforce GTX 580, mengunggulinya dalam mode paling ringan dan setara dengan yang ketiga, tetapi dalam kondisi paling sulit dengan jumlah segitiga yang sangat besar, mustahil untuk bersaing dengan kartu video Nvidia Geforce pada chip GF110 - dalam tugas tessellation ekstrim, ini secara signifikan lebih cepat daripada chip AMD yang ditingkatkan berulang kali. Meskipun GPU baru sekali lagi mengurangi kesenjangan dengan pesaing dalam tugas pemrosesan geometri, itu masih sangat jauh dari operasi paralel 16 unit tessellation di GF110. Dan bahkan GF114 lebih cepat dari Tahiti pada rasio split maksimum.

Namun demikian, meskipun kalah dalam kondisi paling keras dengan rasio split maksimum, sisa HD 7970 berbasis Tahiti bekerja dengan baik, terutama jika dibandingkan dengan Cayman dan Cypress. Model baru dari AMD dalam mode beban ringan dan sedang menunjukkan peningkatan kecepatan yang mengesankan, dan perbedaan dibandingkan dengan HD 6970 yang sudah lambat mencapai 2,8 kali. Tetapi kami melihat peningkatan seperti itu hanya dalam kasus ekstrem, dan paling sering ternyata dari 30 menjadi 70%. Kami belum melihat perbedaan empat kali lipat yang dijanjikan, setidaknya belum.

Tetapi perbedaan maksimum antara solusi perusahaan dicapai dalam kondisi pengujian yang ekstrem, yang tidak akan ada dalam permainan dan tolok ukur yang dekat dengan mereka. Oleh karena itu, kami berharap Tahiti secara signifikan meningkatkan posisi AMD dalam tes tessellation yang ada seperti 3DMark11 dan Heaven.

Mari kita lihat tes lain, demo Nvidia Realistic Water Terrain, juga dikenal sebagai Island. Demo ini menggunakan tessellation dan pemetaan perpindahan untuk membuat permukaan laut dan medan yang tampak realistis. Kelihatannya bagus, inilah yang hilang di game saat ini:

Island bukanlah patokan sintetis murni untuk mengukur kinerja geometris, ini berisi piksel kompleks dan shader komputasi, dan beban seperti itu lebih dekat ke game nyata, di mana semua unit GPU digunakan sekaligus, dan bukan hanya yang geometris, seperti pada sebelumnya patokan.

Kami juga menguji program pada empat rasio tessellation yang berbeda, pengaturan ini disebut Dynamic Tessellation LOD. Dan jika pada rasio split terendah semua kartu video dari AMD unggul, maka ketika pekerjaan menjadi lebih rumit, motherboard berbasis chip Nvidia mulai memimpin. Dan dengan peningkatan koefisien partisi dan kompleksitas pemandangan, kinerja semua kartu Radeon benar-benar turun secara signifikan, berbeda dengan solusi yang bersaing.

Perilaku Radeon HD 7970 dalam pengujian sangat menarik. Segera jelas bahwa tidak ada perubahan mendasar yang dilakukan pada pipa geometris (secara umum, ini tidak dijanjikan, jadi tidak ada keluhan). Jika dalam mode paling ringan kartu baru 35% lebih cepat dari HD 6970, dan GTX 580 64% lebih cepat, maka ketika LOD diatur ke 25, kinerja kartu baru turun ke tingkat kecepatan GTX 560 Ti. Lebih-lebih lagi. Dengan rasio LOD yang maksimal, perbedaan kecepatan antara Geforce GTX 580 dan Radeon HD 7970 mencapai 3,5 kali lipat!

Mari kita lihat apakah kita mendapatkan perbedaan empat kali lipat yang dijanjikan antara HD 7970 dan HD 6970. Tidak, lag maksimum GPU Cayman kurang dari dua kali. Dan paling sering hanya satu setengah. Secara umum, tidak begitu jelas bagi kita di mana mencari percepatan tessellation empat kali lipat, kita hanya perlu mengambil kata kita untuk itu bahwa itu ada di suatu tempat. Sementara itu, mari kita nyatakan kemenangan lain untuk chip video dari Nvidia - mereka sangat bagus dalam tes geometris.

Kesimpulan pada tes sintetis

Berdasarkan hasil pengujian sintetis kami dari kartu video terbaru Radeon HD 7970, berdasarkan Tahiti GPU dari keluarga Kepulauan Selatan, serta hasil dari model kartu video lain yang diproduksi oleh kedua produsen chip video diskrit, kami dapat menyimpulkan bahwa produk baru pasti akan menjadi pemimpin di antara solusi chip tunggal yang tersedia di pasar. Ini hanyalah kelanjutan yang sangat baik dari jajaran Radeon HD 5800 dan HD 6900 yang sukses, yang seharusnya secara serius memperkuat posisi AMD dalam beberapa bulan mendatang.

GPU Tahiti didasarkan pada arsitektur baru menggunakan teknologi proses 28nm paling canggih, dan sangat berbeda dari semua chip sebelumnya dari perusahaan. Meskipun jumlah beberapa unit eksekusi di dalamnya tidak bertambah banyak (unit komputasi ALU dan unit ROP), GPU baru ini berbeda dengan perubahan arsitektur penting yang bertujuan untuk meningkatkan efisiensi perhitungan pada GPU, serta meningkatkan posisi kinerja. pengolahan data geometrik. Banyak pengujian sintetis kami telah menunjukkan bahwa efisiensi perhitungan dalam tugas-tugas kompleks dan kecepatan tessellation dan eksekusi shader geometri telah meningkat secara signifikan, meskipun tidak selalu sebanyak yang kami harapkan.

Apa yang harus terjadi terjadi pada chip video AMD. Hal yang sama yang telah dialami Nvidia sedikit lebih awal. Karena penekanan dialihkan dari komputasi grafis ke komputasi tujuan umum, dan transisi yang sesuai dari VLIW ke arsitektur skalar, serta penambahan fungsi penting lainnya untuk GPGPU, seperti caching lanjutan dan menambahkan penjadwal ke setiap unit komputasi, peningkatan dalam kompleksitas chip tentu akan melebihi pertumbuhan indikator kinerja puncak. Artinya, murni pada kenyataannya, ternyata solusi sebelumnya bisa lebih efisien - meskipun kurang produktif, tetapi ini dicapai dengan sedikit usaha (dalam bentuk kompleksitas chip).

Mari kita jelaskan ini dengan sebuah contoh. Keuntungan Radeon HD 7970 dibandingkan Radeon HD 5870 yang sama dalam beberapa pengujian sintetis jauh dari perbedaan dalam kompleksitas GPU - lagi pula, Cypress memiliki tepat setengah dari jumlah transistor (2,15 versus 4,3 miliar), dan dalam pengujian jarang tertinggal seperti banyak. Ternyata chip lama lebih hemat dari yang baru? Ya, tetapi hanya untuk tugas grafis murni yang usang! Dalam hal perhitungan non-grafis, dan banyak perhitungan 3D yang rumit, Tahiti ternyata bahkan lebih dari dua kali lebih kuat dari Cypress, dan ini dikonfirmasi oleh sintetis yang sesuai. GPGPU adalah masa depan, dan tugas chip video akan menjadi lebih rumit, jadi AMD tidak punya cara lain.

Namun berkat perubahan arsitektur dan karakteristiknya, kartu video seri baru dalam banyak pengujian sintetis, yang sebelumnya merupakan "tumit Achilles" dari solusi AMD, menjadi lebih dari sekadar kompetitif, terutama dibandingkan dengan pesaing langsung Geforce GTX 580, bahkan dengan mempertimbangkan harga yang lebih tinggi. Ini terlihat jelas di hampir semua pengujian sintetis paket RightMark dan Vantage, serta contoh dari berbagai SDK.

Tapi ada juga yang berpotensi ... yah, tidak terlalu lemah, tetapi kekuatan GPU baru tidak mencukupi. Ini termasuk peningkatan kinerja yang tidak terlalu besar dalam beberapa tes matematika, dan pertanyaan tentang geometris juga muncul (misalnya, di mana percepatan empat kali lipat yang dijanjikan?). Meskipun kompleksitas dan area chip lebih besar dibandingkan dengan Cayman yang sama, hasil model HD 7970 terkadang lebih rendah dari yang diharapkan, yang tidak selalu dapat dijelaskan dengan mudah. Kami menduga bahwa kurangnya pengoptimalan driver mungkin menjadi penyebab hal ini, karena untuk AMD arsitektur ini benar-benar baru dan memerlukan pemolesan yang hati-hati dan panjang. Dalam beberapa pengujian, sistem manajemen daya PowerTune juga dapat gagal, yang dapat menurunkan kecepatan clock saat mencapai konsumsi daya maksimum dalam pengujian sintetis yang paling menuntut, mencegah kartu menampilkan kinerja yang diharapkan berdasarkan jumlah unit eksekusi dan frekuensi clocknya.

Meskipun, secara umum, hasil sintetis terbukti cukup baik, dan sangat menyenangkan bahwa para insinyur AMD memperketat beberapa titik lemah mereka. Sayangnya, dalam permainan saat ini akan jauh lebih sulit untuk mencapai keuntungan yang mengesankan seperti itu, dibandingkan dengan sintetis canggih. Karena beberapa alasan sekaligus. Bahkan hanya karena kinerja dalam aplikasi game jarang dibatasi oleh salah satu karakteristik kartu video, tidak seperti sintetis, dan dengan perubahan radikal dalam arsitektur grafis, driver masih perlu dioptimalkan dan dioptimalkan. Selain itu, bahkan game modern pun jarang memanfaatkan sepenuhnya kartu grafis PC kelas atas. Mereka sering mengalami kecepatan pengambilan sampel tekstur dan rasio pengisian efektif (bandwidth memori video), dan dalam kondisi seperti itu chip yang kompleks tidak dapat sepenuhnya terbuka. Kita harus menunggu baik eksklusif PC yang kuat atau generasi berikutnya dari konsol game.

Kami berasumsi bahwa hasil Radeon HD 7970 dalam pengujian sintetis akan dikonfirmasi oleh angka yang sesuai di bagian "permainan" dari materi kami. Dalam permainan, HD 7970 baru harus berkinerja lebih baik daripada semua pesaing dan mengungguli Geforce GTX 580 setidaknya 30%, atau bahkan lebih. Ini mungkin akan bekerja seperti biasa - dalam beberapa tes keuntungannya akan lebih besar, sementara di lain itu hampir tidak ada. Bagaimanapun, HD 7970 pasti akan menjadi yang terbaik di antara semua model chip tunggal dari AMD dan Nvidia, setidaknya kami telah menemukan semua prasyarat untuk ini. Jadi mari kita beralih ke bagian materi selanjutnya - studi tentang kecepatan dalam permainan.