Особенности работы Dual Graphics
Прежде чем приступить к изучению конфигурации Dual Graphics вспомним основные особенности видеоядра Devastator, которым оснащаются A-Series второго поколения. В основе интегрированной видеокарты лежит архитектура VLIW4, используемая в дискретных акселераторах AMD Radeon 6-й серии. В своей максимальной конфигурации графический процессор Radeon HD 7660D состоит из 384 унифицированных шейдерных процессоров, 24 текстурных блоков и 8 модулей растеризации. Поддерживается API DirectX 11, а совместимость с OpenCL обеспечивает ускорение неграфических вычислений. Подобно большинству современных видеокарт в составе Devastator имеются блоки аппаратного декодирования видеопотока (UVD3), а также Video Codec Engine (VCE), разгружающие процессорные модули при обработке видеофайлов Full HD. Для формирования кадрового буфера используется область оперативной памяти, а для связи графического ядра с контроллером памяти используется 256-битная шина Radeon Memory Bus. Тактовая частота интегрированной видеокарты зависит от модели гибридного процессора, например, для AMD A10-5800K она составляет 800 МГц.
По своим характеристикам графическая подсистема обновленных APU A-Series напоминает дискретные видеокарты AMD Radeon HD 5570 или Radeon HD 6570, выпущенные в далеком 2011 году. Основанные на 40-нм графических ядрах Turks, эти ускорители до сих пор встречаются в готовых конфигурациях начального уровня, предлагаемых крупными супермаркетами электроники. Их продуктивности достаточно для запуска современных игр в разрешении Full HD, но с низкими настройками качества. Поэтому, их можно рекомендовать пользователям, не слишком требовательных к игровой производительности. Типичным представителем видеокарт, основанных на чипах Turks, является MSI R6570-MD1GD3/LP, подробно изученный в одном из предыдущих материалов. Видеоплата имеет низкопрофильное исполнение, она оснащена активной системой охлаждения и располагает тремя видеовыходами: аналоговым D-Sub, а также цифровыми DVI-D и HDMI.
Объем кадрового буфера составляет 1024 МБ, которые набраны четырьмя микросхемами GDDR3, работающими с эффективной частотой 1800 МГц. Ширина шины видеопамяти оставляет 128 бит. Графическое ядро основано на микродизайне VLIW5, оно включает 480 унифицированных шейдерных процессора, 24 текстурных и 8 блоков растеризации, которые работают с тактовой частотой 600 МГц. Под нагрузкой видеокарта потребляет около 44 Вт. Radeon HD 6570 поддерживает API DirectX 11, а также OpenCL, что позволяет использовать адаптер MSI R6570-MD1GD3/LP для ускорения неграфических вычислений.
Несмотря на не самые продвинутые характеристики, Radeon HD 6570 позволяет активировать режим Dual Graphics, который объединяет ресурсы дискретного видеоакселератора и графического ядра, встроенного в APU Trinity, в связку CrossFireX. Для активации Dual Graphics достаточно установить графический ускоритель в свободный слот PCI-E 2.0 x16 на системной плате, а также активировать соответствующую опцию в UEFI Setup. После этого драйвер сам предложит включить режим Dual Graphics.
При этом монитор рекомендуется подключать к наиболее мощной из видеокарт, а для оптимизации быстродействия следует проинсталлировать последнюю версию AMD CAP (Catalyst Application Profile). В итоге, пользователь получает достаточно производительную конфигурацию, которой, в теории, «по зубам» самые современные видеоигры.
Использование режима Dual Graphics дает возможность владельцам старших моделей A-Series нарастить быстродействие графической подсистемы с минимальными затратами. Эффективность работы мы проверим во время практического исследования быстродействия, а пока, рассмотрим одного из вероятных соперников для конфигурации Dual Graphics — AMD Radeon HD 6770. Этот ускоритель базируется на «видавшем виды» 40-нм графическом чипе Juniper, который устанавливался в некогда популярные Radeon HD 5750 и Radeon HD 5770. По сегодняшним меркам это не самые производительные решения, но, тем не менее, способные обеспечить приемлемую производительность в требовательных 3D-играх при использовании щадящих настроек изображения. Во время тестов роль AMD Radeon HD 6770 исполнял графический адаптер MSI R6770 Twin Frozr II/OC, который имеет много общего с нашим «старым знакомым» — MSI R5770 Hawk. В отличие от эталонных видеокарт рассматриваемая модель имеет переработанный дизайн печатной платы и оригинальную систему охлаждения.
Видеочип Juniper функционирует на частоте 875 МГц, что выше номинала на 25 МГц. Он содержит 800 унифицированных шейдерных процессоров, 20 текстурных модулей и 16 блоков ROP. Видеокарта обеспечивает поддержку API DirectX 11 и OpenCL. Режим работы кадрового буфера соответствует рекомендованным чипмейкером параметрам: 1024 МБ видеопамяти работают с эффективной частотой 4800 МГц, а ширина шины доступа составляет 128 бит.
В рамках данного обзора мы не будем оценивать разгонный потенциал MSI R6770 Twin Frozr II/OC, так как запас прочности аналогичен таковому для MSI R5770 Hawk.
Конфигурация тестового стенда
Прежде чем приступить к описанию аппаратной платформы, которая использовалась для оценки производительности конфигурации Dual Graphics, предлагаем ознакомиться с техническими характеристиками видеокарт, принимавших участие в тестировании:
| Видеоадаптер | Radeon HD 7660D | MSI R6570-MD1GD3/LP | MSI R6770 Twin Frozr II/OC |
| Ядро | Devastator | Turks | Juniper |
| Количество транзисторов, млн. шт | 1300* | 716 | 1040 |
| Техпроцесс, нм | 32 | 40 | 40 |
| Площадь ядра, кв. мм | 246* | 118 | 170 |
| Количество потоковых процессоров | 384 | 480 | 800 |
| Количество текстурных блоков | 24 | 24 | 40 |
| Количество блоков рендеринга | 8 | 8 | 16 |
| Частота ядра, МГц | 800 | 650 | 875 |
| Шина памяти, бит | 128 | 128 | 128 |
| Тип памяти | DDR3 | GDDR3 | GDDR5 |
| Частота памяти, МГц | 1833 | 1800 | 4800 |
| Объём памяти, МБ | 512/1024 | 1024 | 1024 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 11 | 11 | 11 |
| Интерфейс | – | PCI Express 2.1 | PCI Express 2.1 |
| Заявленная максимальная потребляемая мощность, Вт | 100* | 44 | 108 |
Измерения быстродействия проводились в составе тестового стенда следующей конфигурации:
- процессор: AMD A10-5800K (3,8 ГГц);
- кулер: Thermalright Silver Arrow (вентилятор 140 мм, 1300 об/мин);
- материнская плата: MSI FM2-A85XA-G65 (AMD A85X, UEFI Setup 1.49 от 28.11.2012);
- память: G.Skill TridentX F3-2400C10D-8GTX (2x4 ГБ, DDR3-2400, CL10-12-12-31);
- накопитель: WD VelociRaptor WD1500HLHX (150 ГБ, 10000 об/мин, SATA 6 Гбит/с);
- блок питания: Seasonic X-650 (650 Вт).
Методика измерения заключается в трехкратном повторении каждого теста и последующего расчета среднего арифметического. В том случае, если какой либо результат существенно отличался от двух других, тестирование продолжалось до получения нормального среднего значения. Оценка производительности Dual Graphics проводилась при высоких, но не максимальных настройках качества изображения в двух разрешениях: 1280х800 и 1920х1080. Для тестирования применялся следующий набор игровых приложений:
- Futuremark 3DMark 11;
- Aliens vs. Predator;
- BattleForge;
- Crysis 2;
- DiRT: Showdown;
- Just Cause 2;
- Lost Planet 2.
Результаты тестирования Dual Graphics
Прежде всего, мы оценили продуктивность графической подсистемы в популярном бенчмарке Futuremark 3DMark 11. Для тестирования был выбран профиль настроек Performance, причем, учитывались лишь интегральный показатель быстродействия и баллы в графическом подтесте.
Встроенное в APU Trinity графическое ядро с легкостью расправилось с видеокартой начального уровня Radeon HD 6570, а их объединение в Dual Graphics обеспечило до 70% прироста быстродействия. Впрочем, этого оказалось недостаточно, чтобы опередить графический акселератор Radeon HD 6770, хотя, преимущество последнего не слишком велико.
В официальном бенчмарке Aliens vs. Predator, известном своими требованиями к мощности видеоподсистемы, пришлось отключить тесселяцию и сглаживание. В противном случае самые слабые участники тестирования не смогли обеспечить комфортную частоту смены кадров.
В режиме 1280х800 интегрированная видеокарта Radeon HD 7660D немного опередила бюджетный графический ускоритель. С ростом разрешения Radeon HD 6570 победила встроенный видеоакселератор, хотя, так и не обеспечила нормального fps. Что касается конфигурации Dual Graphics, то её эффективность дает практически двукратный прирост, но даже это не помогло связке одолеть middle-end трехлетней давности.
Стратегия реального времени BattleForge выдает отличную картинку при умеренных требованиях к продуктивности видеокарты, тем не менее, для комфортного геймплея мы отключили сглаживание. В итоге, были получены такие результаты.
В обоих разрешениях встроенный графический акселератор оказался быстрее, чем недорогая видеокарта MSI R6570-MD1GD3/LP, а увеличение быстродействия в режиме Dual Graphics составило почти 60%. Отличный результат, но Radeon HD 6770 оказался значительно быстрее в любом разрешении.
В насыщенном самыми современными спецэффектами шутере от первого лица Crysis 2 встроенная видеокарта и ускоритель, основанный на графическом ядре Turks, обеспечили комфортный геймплей только в режиме 1280х800, так что с ростом разрешения поиграть с высокими настройками уже не выйдет.
«Старичок» Radeon HD 6770 продемонстрировал неплохое быстродействие, в то время как эффективность работы связки Dual Graphics совсем не впечатлила, хотя фактический прирост составляет почти 50%.
Гоночный симулятор DiRT: Showdown, несмотря на приятную картинку, отлично работает даже на самых слабых видеокартах. Для оценки быстродействия использовался встроенный в приложение бенчмарк.
Графический ускоритель, интегрированный в APU A-Series второго поколения, незначительно опередил дискретное решение начального уровня. Также отметим высокую эффективность работы Dual Graphics, что позволило в режиме 1920х1080 связке из Radeon HD 7660D + Radeon HD 6570 вплотную приблизиться к результатам MSI R6770 Twin Frozr II/OC.
Следующая игра — Just Cause 2, несмотря на солидный возраст создает существенную нагрузку на графическую подсистему, что естественным образом отразилось на результатах. Для тестирования использовался встроенный бенчмарк на уровне «Tower».
На сей раз интегрированная видеокарта и Radeon HD 6570 показали идентичные результаты, а организация Dual Graphics обеспечила до 75% прироста быстродействия. Впрочем, «вечнозеленый» Juniper без особого труда опередил дуэт независимо от режима изображения.
Шутере от третьего лица Lost Planet 2, который славится своей «нелюбовью» к графическим картам AMD, тем не менее, отлично заработал даже на встроенной видеокарте. Правда, для этого мы отключили полноэкранное сглаживание и установили высокие настройки качества изображения.
В итоге, Radeon HD 7660D и Radeon HD 6570 смогли обеспечить комфортный геймплей только в разрешении 1280х800, тогда как в режиме 1920х1080 лишь их объединение позволило получить приемлемое значение fps. При этом, даже организация Dual Graphics, которая дает до 75% прироста, выглядит не слишком впечатляюще на фоне результатов Radeon HD 6770.
Что касается сравнения «прожорливости» различных конфигураций, то для её оценки мы использовали прибор Basetech Cost Control 3000, измеряющий потребляемую мощность тестовых стендов «от розетки». Было измерено пиковое значение мощности во время прохождения теста Futuremark 3DMark 11, а также среднее энергопотребление систем в режиме бездействия и при проигрывании видеофайла Full HD с аппаратным ускорением.
Самым экономичным оказалось встроенное видеоядро Radeon HD 7660D, сразу за ним следует графический акселератор начального уровня MSI R6570-MD1GD3/LP. Самым энергоемким стал ускоритель MSI R6770 Twin Frozr II/OC, который, впрочем, обеспечивает наилучший уровень быстродействия. Потребляемая мощность конфигурация Dual Graphics меньше, чем у видеокарты Radeon HD 6770, но первая предлагает гораздо меньшую продуктивность.
Таким образом, мы в очередной раз убедились в том, что производительность графического ядра, встроенного в AMD A10-5800K, делает бессмысленной покупку дискретных графических ускорителей класса Radeon HD 6570 и ниже. Также, нельзя не отметить ощутимый прирост от организации конфигурации Dual Graphics, которая в отдельных случаях дает от 50 до 75% прироста продуктивности. При этом, связке из Radeon HD 7660D + Radeon HD 6570 сложно соперничать с такими видеокартами, как Radeon HD 6770. Хотя, конфигурация Dual Graphics вполне способна заменить графические ускорители класса AMD Radeon HD 4850 или NVIDA GeForce 9800 GT.Результаты тестирования c дискретными видеокартами
Во время тестирования AMD A10-5800K мы столкнулись с ситуацией, когда в некоторых видеоиграх наблюдалась нехватка производительности вычислительных модулей. В результате, даже в разгоне гибридному процессору не всегда удавалось раскрыть потенциал такого мощного графического адаптера, как ASUS HD7950-DC2T-3GD5. В этой связи мы допустили, что владельцам APU A-Series бессмысленно приобретать дорогие графические акселераторы, а следует ограничиться моделями среднего уровня. Для того чтобы подтвердить свои предположения, было решено оценить игровую производительность AMD A10-5800K в паре с графическими акселераторами, принадлежащими к различным ценовым диапазонам.
В качестве модели начального уровня использовался видеоускоритель PowerColor AX7770 1GBD5-DH, базирующийся на 28-нм чипе Radeon HD 7770. Данная модель при розничной стоимости около $115 предлагает поддержку самых современных технологий AMD и обладает неплохой экономичностью. Что касается быстродействия, то графические карты, основанные на ядре Cape Verde, позволяют наслаждаться самыми современными видеоиграми даже в разрешении1920х1080, правда, ценой снижения детализации и отключения полноэкранного сглаживания.
Конструкция PowerColor AX7770 1GBD5-DH отличается от рефернсных видеокарт. Модель оснащена оригинальной двухслотовой системой охлаждения, которая, увы, не может похвастаться низким уровнем шума. Из видеовыходов присутствуют DVI-D, DisplayPort и HDMI. Несмотря на использование дизайна собственной разработки, спецификации графического ускорителя полностью соответствуют рекомендациям AMD. Видеочип Radeon HD 7770 работает на частоте 1000 МГц, а 1024 МБ графической памяти стандарта GDDR5 функционируют на 4500 МГц при 128-битной шине доступа. В составе видеоядра Cape Verde работают 10 GCN Compute Unit (по 64 потоковых процессоров в каждом), 40 текстурных юнитов и 16 блоков ROP.
Таким образом, видеокарты на базе Radeon HD 7770 являются отличным выбором для экономных пользователей. Но, в то же время, требовательным любителям видеоигр следует обратить внимание на более мощные графические ускорители, такие как Radeon HD 7850 или Radeon HD 7870, либо аналогичные по быстродействию модели NVIDIA. Увы, на момент тестирования в нашем распоряжении не оказалось таких видеокарт, поэтому, пришлось использовать AMD Radeon HD 6950 1 GB, уровень производительности которого идентичен Radeon HD 7850. В сегодняшнем тестировании использовался оригинальный ускоритель производства самой AMD, основанный на дизайне старшего Radeon HD 6970, но с «урезанным» количеством функциональных блоков и ограниченным до 1024 МБ объемом видеопамяти.
Неудивительно, что характеристики этой видеокарты в точности соответствуют эталонным спецификациям. Графический чип Cayman Pro, выполненный по 40-нм технологии, работает с частотой 800 МГц и состоит из 1408 унифицированных шейдерных процессоров, 88 текстурных блоков и 32 ROP. Ширина шины видеопамяти составляет 256 бит, а микросхемы GDDR5 работают на 4800 МГц.
Новые экземпляры Radeon HD 6950 1GB практически не встречаются в розничной продаже, их вытеснили более современные графические ускорители на 28-нм GPU Pitcairn. Тем не менее, их можно найти на вторичном рынке по очень привлекательным ценам. Ну а розничная стоимость Radeon HD 7850 1GB начинается от $190, что можно считать оптимальным значением для игрового ПК среднего уровня.
Также, в сегодняшнем тестировании вы увидите результаты видеокарты ASUS HD7950-DC2T-3GD, которая имеет небольшой заводской разгон графического процессора до 900 МГц.
Ускоритель ASUS HD7950-DC2T-3GD5 базируется на 28-нм графическом чипе Tahiti, внутри которого трудятся 1792 унифицированных процессора с архитектурой GCN, 112 текстурных блоков и 32 ROP. Видеопамять объемом 3072 МБ, связанная с графическим процессором 384-битной шиной, функционирует на частоте 5000 МГц.
Спецификации видеокарт, которые использовались для оценки игровой производительности гибридного процессора AMD A10-5800K, представлены в следующей таблице:
| Видеоадаптер | PowerColor AX7770 1GBD5-DH | AMD Radeon HD 6950 1 GB | ASUS HD7950-DC2T-3GD5 |
| Ядро | Cape Verde | Cayman Pro | Tahiti |
| Количество транзисторов, млн. шт | 1500 | 2640 | 4312 |
| Техпроцесс, нм | 28 | 40 | 28 |
| Количество потоковых процессоров | 640 | 1408 | 1792 |
| Количество текстурных блоков | 40 | 88 | 112 |
| Количество блоков рендеринга | 16 | 32 | 32 |
| Частота ядра, МГц | 1000 | 800 | 900 |
| Шина памяти, бит | 128 | 256 | 384 |
| Тип памяти | GDDR5 | GDDR5 | GDDR5 |
| Частота памяти, МГц | 4500 | 5000 | 5000 |
| Объём памяти, МБ | 1024 | 1024 | 3072 |
| Поддерживаемая версия DirectX | 11 | 11 | 11 |
| Интерфейс | PCI-E 3.0 x16 | PCI-E 2.1 x16 | PCI-E 3.0 x16 |
Тестирование проводилось в составе того же аппаратного обеспечения, что и оценка быстродействия встроенной видеокарты и связки Dual Graphics. Дополнительно к штатному режиму работы AMD A10-5800K был протестирован в разгоне до 4500 МГц при частоте оперативной памяти 2133 МГц. Методика тестирования осталась прежней, однако набор игровых тестов несколько изменился:
- Futuremark 3DMark 11;
- Batman: Arkham City;
- Crysis 2;
- F1 2012;
- Metro 2033;
- World in Conflict: Soviet Assault.
Для самого младшего участника тестирования результат не зависит от частоты APU, тогда как тестовые стенды, оснащенные AMD Radeon HD 6950 и ASUS HD7950-DC2T-3GD5, получают совсем небольшой прирост быстродействия. Также, исходя из общего балла в бенчмарке, Radeon HD 7950 быстрее акселератора среднего уровня почти на 30%. Посмотрим, сохранится ли расстановка сил в реальных видеоиграх.
Шутер Batman: Arkham City предъявляет повышенные требования к мощности процессора. В этой связи, для видеокарт AMD пришлось отключить ускорение физических эффектов.
При использовании DX9 в разрешении 1680х1050 разница между Radeon HD 6950 и Radeon HD 7950 практически не наблюдалась, да и самый младший участник тестирования вплотную подобрался к результатам старших собратьев. При увеличении разрешения и активации полноэкранного сглаживания отличие между графическими картами разных классов стало более отчетливым. Что касается разгона APU, то наибольший прирост дает увеличение частоты гибридного процессора в паре со старшим ASUS HD7950-DC2T-3GD5, а вот быстродействие PowerColor AX7770 1GBD5-DH не зависит от режима работы AMD A10-5800K.
В одной из самых технологичных игр — шутере Crysis 2 — наибольшая нагрузка ложится на графическую подсистему, тем не менее, интересно оценить прирост от разгона APU.
Похоже, что эффект есть, но только в скоростном режиме, а с ростом разрешения частота смены кадров упирается в видеокарту. Так что, любителям Crysis 2 есть смысл раскошелиться на мощные графические ускорители.
Движок гоночного симулятора F1 2012 обладает известной процессорозависимостью, поэтому, частота смены кадров отлично масштабируется с увеличением быстродействия процессора.
На штатной частоте APU в разрешении 1680х1050 разница между Radeon HD 7770 и Radeon HD 6950 практически отсутствует, и даже ASUS HD7950-DC2T-3GD5 опередил модели среднего и начального уровней всего на 10%. Отметим ощутимый прирост от разгона гибридного процессора, который достиг 16% для старшей видеокарты. При повышении разрешения и качества изображения, а также активации полноэкранного сглаживания, эффект от увеличения частоты AMD A10-5800K больше всего заметен для Radeon HD 7950, которому явно мало мощности процессорных ядер. Интересно, что при работе гибридного процессора на штатной частоте результаты Radeon HD 6950 и старшей модели показали почти одинаковые результаты. Так что, настоящим фанатам F1 2012 следует подыскать более производительный процессор.
Несмотря на солидный возраст шутер Metro 2033 продолжает оставаться одной из самых ресурсоемких видеоигр. Тем не менее, её движок не отличается особой требовательностью к быстродействию процессорной подсистемы.
В скоростном режиме разгон A10-5800K принес определенные плоды в случае с Radeon HD 6950 и Radeon HD 7950, тогда как в штатном режиме разница между ними практически отсутствует. Но с увеличением разрешения и ростом качества изображения результаты участников тестирования располагаются в четком соответствии с их розничной стоимостью, причем, количество fps практически не зависит от частоты гибридного процессора. Определенно, любителям этой замечательной игры есть смысл накопить денег на старшие модели видеокарт.
Последняя в сегодняшнем тестировании дисциплина — стратегия реального времени World in Conflict: Soviet Assault — очень благосклонно относится к запасу мощности вычислительной подсистемы.
Производительность PowerColor AX7770 1GBD5-DH практически не зависит от частоты гибридного процессора, а значит, частота смены кадров упиралась в продуктивность самой видеокарты. Для двух других участников тестирования ситуация более чем красноречиво указывает на недостаток производительности APU. Поэтому, при работе AMD A10-5800K в штатном режиме быстродействие Radeon HD 6950 и Radeon HD 7950 почти не отличалась, тогда как увеличением тактовой частоты Trinity обе видеокарты получили заметный прирост даже в разрешении 1920х1080.
Выводы
Сегодняшнее исследование продуктивности AMD A10-5800K в современных видеоиграх принесло весьма противоречивые результаты. Как говориться есть две новости: хорошая и плохая. Хорошая новость состоит в том, что быстродействие встроенного в APU Trinity графического ядра позволяет играть в большинство современных видеоигр даже в разрешении 1920х1080. При этом, интегрированный Radeon HD 7660D опережает дискретные видеокарты начального уровня, такие как Radeon HD 6570. Правда, речь идет о графической подсистеме старшего из гибридных процессоров, тогда как у более простых моделей APU результаты могут быть намного скромнее. Что касается конфигурации Dual Graphics, то эффективность её использование в отдельных случаях достигает 75%, хотя до уровня дискретных акселераторов среднего уровня, таких как Radeon HD 6770, связка из Radeon HD 7660D и Radeon HD 6570 все-таки не дотягивает.
Плохая новость заключается в том, что производительности вычислительных модулей AMD A10-5800K ограничивает быстродействие старших видеокарт. Несмотря на высокие тактовые частоты и применение улучшенной микроархитектуры Piledriver обновленные APU Trinity не способны раскрыть потенциал мощных графических ускорителей, таких как Radeon HD 7950. Из-за этого в ряде приложений производительность ASUS HD7950-DC2T-3GD5 едва превышает показатели Radeon HD 6950 — модели среднего уровня двухлетней давности. Остается надеяться на разгон, который в отдельных случаях обеспечивает ощутимый прирост частоты смены кадров. Отсюда следует вывод, что второе поколения гибридных процессоров AMD, несмотря на все улучшения и приличный разгонный потенциал, не лучшим образом подходят в качестве основы для мощной игровой станции, оснащенной старшими моделями видеокарт. Тем более бессмысленно выглядит использование на платформе Socket FM2 двухчиповых графических ускорителей или связок AMD CrossFireX или NVIDIA SLI. Зато, владельцы графических акселераторов Radeon HD 7770 могут спать относительно спокойно, так как даже на штатной частоте производительности APU достаточно в большинстве видеоигр.
