Обзор и тестирование видеокарты AMD Radeon R9 295X2

Даже далекие от компьютерной техники люди, хоть краем уха, да слышали о новой двухчиповой видеокарте, которую приготовила компания AMD. Еще задолго до анонса AMD Radeon R9 295X2 стало ясно, что производитель не собирается экономить на ресурсах или идти на какие-то компромиссы. Компанией AMD было сделано все, чтобы на выходе получился самый быстрый в мире графический адаптер для настольных систем. Нет, есть еще, конечно, конкурент от «зеленых» в виде NVIDIA GeForce GTX TITAN Z, который также претендует на эти лавры. Но пока что с производительностью у данной модели не все так хорошо, как заявлялось вначале. Да и рекомендованная стоимость в 3000 долларов США даже у преданных фанатов вызывает как минимум недоумение. Но оставим господина Хуанга и его детище в стороне, все-таки обзор посвящен совсем другому видеоускорителю.

Задача по созданию двухчиповой видеокарты сама по себе является уже довольно трудной, а если речь идет о решении на основе GPU AMD Hawaii XT, то и вовсе кажется невыполнимой. Дело в том, что графические адаптеры ограничены в размерах и максимальном энергопотреблении, которое согласно спецификации не должно превышать 375 Вт (по 150 Вт через каждый из двух 8-контактных разъемов + 75 Вт через слот PCI Express). И если еще первую проблему можно решить использованием печатной платы с большим количеством структурных слоев, то во втором случае нужно либо искусственно занижать производительность каждого ядра, либо... Правильно, либо просто пренебречь стандартами. Именно так поступила компания AMD, заявив, что TDP модели AMD Radeon R9 295X2 будет находиться на уровне 500 Вт.

«Беcкомпромисcная мощь», так гласит один из слайдов презентации. Эти слова как нельзя лучше характеризируют то, что в итоге получилось у компании AMD. Видеокарта AMD Radeon R9 295X2 опирается на два полноценных графических ядра AMD Hawaii XT, каждое из которых выполнено по 28-нм техпроцессу и включает в себя по 6,2 млрд. транзисторов.

На структурном уровне не произошло никаких изменений. В основе лежит передовая микроархитектура AMD Graphics Core Next, которая уже была детально нами рассмотрена в обзорах видеокарт GIGABYTE Radeon R9 280X Overclock Edition и AMD Radeon R9 290X. Поэтому приведем лишь сравнительные характеристики:

В данную таблицу мы не случайно включили предыдущую двухчиповую модель AMD Radeon HD 7990. На основе ее характеристик легко проследить, какого прогресса удалось достичь компании AMD за этот год: AMD Radeon R9 295X2 в значительной степени опережает своего предшественника по всем ключевым параметрам. Также примечательно, что каждое графическое ядро в новинке на 18 МГц быстрее (в режиме Boost), чем у AMD Radeon R9 290X. Таким образом, производитель не только не урезал параметры GPU, а даже провел их небольшую оптимизацию на уровне тактовой частоты.

Очевидно, что такие впечатляющие возможности в первую очередь предназначены для обеспечения комфортного игрового процесса в разрешении 4K Ultra HD (3840 x 2160).

Согласно результатам тестирования, проведенного сотрудниками компании, AMD Radeon R9 295X2 в полной мере справляется с этой задачей и в большинстве случаев даже превосходит связку из двух видеокарт NVIDIA GeForce GTX TITAN Black. Для справки: AMD Radeon R9 295X2 обойдется вам в сумму около 1700 долларов США, тогда как 2 х NVIDIA GeForce GTX TITAN Black будут стоить около 2400 долларов.

Однако, чтобы «прокормить» эту «безкомпромиссную мощь» требуется, как мы уже сообщали выше, порядка 500 Вт энергии. «И что тут такого особенного?» - скажете вы. «Почти каждый блок питания, представленный сегодня на рынке, способен справиться с такой нагрузкой». В принципе, все верно, если бы не одно «но». Фактически вся эта нагрузка потребляется по каналу +12В, а соответственно, вносит определенные ограничения на используемые источники питания. В частности, каждый из 8-контактных разъемов PCIe должен быть напрямую подключен к отдельной линии +12В. При этом категорически воспрещается применение каких-либо переходников. Согласно спецификации, разъем PCIe рассчитан на нагрузку в 12,5 А, тогда как в данном случае она будет составлять не меньше 18 А. Также на используемых видеокартой линиях +12В не должно больше «висеть» никаких комплектующих, наподобие процессора, материнской платы и т.д. В реальности же определить, к какой виртуальной линии +12В подключены какие компоненты системы не так просто.

Поэтому при выборе блока питания для видеокарты AMD Radeon R9 295X2 мы рекомендуем руководствоваться следующими пунктами:

• Мощность источника питания рассчитывать по формуле: (500 Вт для видеокарты + TDP процессора + 30 Вт для материнской платы + 6 Вт*количество модулей памяти + 15 Вт*количество накопителей + 3 Вт*количество вентиляторов (в том числе на процессорном кулере) + 15 Вт*количество приводов) * 1,1 + 50 (100) Вт для запаса или в случае разгона комплектующих.
• На выходе должен быть один мощный канал +12В, а не разделенный на несколько виртуальных линий +12В.
• Нагрузочная способность линии не должна быть ниже значения: (42 А + TDP процессора / 12 В) * 1,1.
• Система стабилизации должна быть реализована по раздельному, а не групповому принципу. Это позволит избежать эффекта «перекоса» напряжений +5В и +12В, возникающего из-за неравномерной нагрузки на эти линии.
• Каждый 8-контактный разъем PCIe должен быть расположен на отдельном кабеле.
• Не использовать переходники Molex-PCIe (8-контактный) и PCIe (6-контактный)-PCIe (8-контактный).

На первый взгляд данный список выглядит немного устрашающе, однако не стоит особо беспокоиться. На рынке полно устройств, которые соответствуют озвученным выше требованиям, да и ценник у них находится на вполне приемлемом уровне.

Также своего рода революцию инженеры компании AMD совершили и в системе охлаждения, использовав гибридный кулер, который совмещает в себе воздушный и жидкостный тип охлаждения. В принципе, данная технология не новая, однако на «референсных» видеокартах применяется впервые. Более детально возможности установленной здесь системы охлаждения мы рассмотрим в соответствующем разделе.

Поскольку новинка принадлежит к семейству графических адаптеров AMD Volcanic Islands, то она поддерживает все самые передовые технологии и наработки компании в этой области: функцию энергосбережения AMD ZeroCore Power, API Mantle, улучшенную обработку звука AMD TrueAudio и возможность создания мультимониторных конфигураций с помощью технологии AMD Eyefinity.

А теперь давайте посмотрим, как все это реализовано на практике. Но сперва еще раз взглянем на детальную спецификацию модели AMD Radeon R9 295X2:

Внешний вид

К нам в лабораторию попал тестовый образец от компании AMD, поэтому описание коробки и комплекта поставки отсутствуют.

Отличительной чертой всех двухчиповых решений, в том числе и AMD Radeon R9 295X2, является большая длина. Согласно данным, полученным в нашей тестовой лаборатории, она достигает 320 мм. Что касается остальных размеров, то они уже менее выдающиеся. К примеру, высота новинки составляет 112 мм, а в корпусе она перекроет всего лишь два слота. Для продукта такого уровня - это безусловный «плюс», поскольку позволит легко собрать конфигурацию из двух видеокарт AMD Radeon R9 295X2. Напомним, что в современных «топовых» решениях из серии AMD Volcanic Islands для организации режима AMD CrossFireX уже не требуется специальных мостиков, ведь все осуществляется на программном уровне.

Внешний вид видеокарты выдержан в стиле Hi-Tech с использованием фирменных цветов компании AMD - красного и черного. Большое внимание также уделено качеству используемых материалов. Даже традиционный пластиковый кожух здесь сделан из алюминия. Хотя кроме декоративной функции он несет еще и практическую ценность: увеличивает жесткость видеокарты и предотвращает провисание ее задней части. Кроме того, он контактирует с внутренней опорной пластиной-радиатором и таким образом является еще и частью системы охлаждения.

Сам кожух по бокам изобилует отверстиями и прорезями, через которые горячий воздух выходит за пределы видеокарты.

Для вывода изображения на AMD Radeon R9 295X2 предусмотрен следующий набор интерфейсов:

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

В результате к графическому адаптеру можно подключать до 4-х мониторов с использованием портов Mini DisplayPort либо же комбинированной схемы DL DVI-D + Mini DisplayPort.

Во время работы AMD Radeon R9 295X2, ее центральный вентилятор подсвечивается красным цветом, что определенно порадует любителей моддинга и владельцев корпусов с боковым окном. Вертушка на радиаторе жидкостной системы охлаждения лишена этой особенности.

Печатная плата и элементная база

Печатная плата имеет очень сложную конфигурацию. Мало того, что разработчикам пришлось поломать голову над размещением 2-х графических процессоров, 32-х чипов памяти и их подсистем питания, так еще нужно было развести две 512-битные шины. Поэтому нет ничего удивительного, что при создании PCB использовано 14 структурных слоев, а элементы занимают обе стороны текстолита.

В модели AMD Radeon R9 295X2 используется мощная 13-фазная подсистема питания: по 5 фаз отводится для каждого GPU, по 1-ой для каждого 4-гигабайтного стека памяти и 1-на общая для PLL. К качеству элементной базы трудно придраться, ведь оно полностью соответствует уровню всей видеокарты: применяются силовые элементы с повышенной эффективностью, построенные по технологии DirectFET; в узлах фильтрации напряжений установлены твердотельные конденсаторы (преимущественно танталовые) и катушки с ферритовыми сердечниками в закрытых корпусах.

Для управления модулями VRM служат два ШИМ-контроллера NCP81022. Один из них расположен на тыльной стороне текстолита. Сюда же вынесены и драйверы фаз преобразователей питания.

Помимо слота PCI Express х16, питание новинки обеспечивается через два дополнительных 8-контактных разъема. Об особенностях подведения через них 500 Вт энергии и требованиях к блокам питания мы уже писали в начале обзора, поэтому повторяться не будем. Отметим лишь, что отсоединение коннекторов PCIe довольно удобное: ничто не мешает этому процессу.

Также на торце видеокарты можно обнаружить привычный для «топовых» решений от компании AMD переключатель. В данном случае он отвечает за смену режима работы (нормальный «Uber» и тихий «Quiet»), от которых зависит скорость вращения центрального вентилятора и максимальная производительность видеоускорителя.

В основе новинки лежат два графических чипа AMD Radeon R9 290X (AMD Hawaii XT), которые изготовлены в соответствии с нормами 28-нм технологического процесса. Они базируются на микроархитектуре AMD Graphics Core Next (GCN) и включают в себя по 2816 универсальных шейдерных конвейеров (потоковых процессоров), 64 блока растеризации и 176 текстурных блоков. Для подсчета общей вычислительной мощности видеокарты, приведенные выше значения, по очевидным причинам, нужно умножать на 2.

Частота работы каждого графического ядра равняется 1018 МГц против 1000 МГц у «референсной» одночиповой модели AMD Radeon R9 290X. Весьма похвально, что инженеры компании AMD умудрились не только сохранить характеристики GPU на уровне эталонного варианта, но даже увеличить некоторые из них.

Память видеоускорителя AMD Radeon R9 295X2, общий объем которой составляет 8 ГБ, набрана из 32-х чипов SK hynix H5GC2H24BFR-T2C. Их эффективная частота равняется 5000 МГц. Хотя, судя по спецификации, она может быть увеличена и до 6000 МГц. Правда, при этом придется поднять напряжение питания с 1,35 до 1,5 В. Таким образом, для памяти производитель уже с завода заложил довольно хороший разгонный потенциал.

Обмен данными между графическим процессором и памятью осуществляется посредством двух 512-битных шин, пропускная способность каждой из которых достигает 320 ГБ/с.

Для подключения двух GPU друг к другу и к интерфейсу PCI Express используется мост PLX PEX8747, который представляет собой коммутатор шины PCI Express 3.0 с 48 линиями. Для каждого графического процессора выделяется по 16 линий, еще 16 линий отводится для связи видеокарты с системой.

Система охлаждения

Как уже было сказано в начале статьи, производитель отказался от использования традиционного воздушного кулера в пользу гибридной системы охлаждения, которая включает в себя СВО, центральный вентилятор и два радиатора. Предлагаем рассмотреть каждый компонент более детально.

Начнем, пожалуй, с самого интересного - жидкостной части системы охлаждения. Используемая здесь СВО принадлежит к необслуживаемому типу с закрытым контуром. То есть после покупки видеокарты от пользователя не требуется больше никаких действий по сборке, заправке и настройке СВО.

Вместо одного большого водоблока, производитель применил два маленьких, каждый из которых оборудован встроенной помпой. Таким образом удалось обойти проблему, связанную с низкой производительностью неразборных систем жидкостного охлаждения. Кроме того, каждый водоблок охлаждает только одно графическое ядро, что также увеличивает общую эффективность СВО.

Их производителем выступает компания Asetek, которая специализируется на выпуске продукции для жидкостных систем охлаждения. Для увеличения скорости передачи тепла используется медное основание, внутри которого имеется микроканальная структура. Качество обработки «подошвы» водоблоков находится на довольно хорошем уровне: отпечаток от кристаллов ровный.

Вторая часть СВО являет собой 120-мм радиатор с прикрепленным к нему вентилятором такого же размера. В компьютерном корпусе его рекомендуется устанавливать так, чтобы поток воздуха от вертушки выбрасывался за пределы системного блока.

Оптимальное месторасположение радиатора СВО представлено на этой схеме.

Для его обдува используется 120-мм вентилятор Power Logic PLA12025S12M мощностью 2,4 Вт, основанный на подшипнике скольжения. Вот здесь позиция инженеров компании AMD для нас осталась загадкой. Зачем при стоимости продукта порядка 1700 долларов США экономить на качестве используемой вертушки? Почему не выбрать аналог на более надежном гидродинамическом подшипнике или подшипнике качения? Хорошо хоть, что «стоковый» вентилятор без проблем можно поменять без потери гарантии.

К недостаткам данной СВО также можно отнести и отсутствие системы управления скоростью вращения 120-мм вентилятора. Вернее сказать, она есть, однако диапазон ее работы очень узкий, поскольку вертушка подключена напрямую к помпам. В итоге мы имеем следующую ситуацию: при максимальной нагрузке скорость вращения 120-мм вентилятора составляет 1900 об/мин, а в простое видеокарты (даже тогда, когда отключено одно из графических ядер) - 1700 об/мин. Это в свою очередь приведет к появлению лишнего шума там, где его можно было бы избежать. Хотя ради справедливости стоит отметить, что выше субъективной отметки «ниже среднего» он во время тестирования и не поднимался.

Пассивная часть кулера состоит из двух алюминиевых пластин. Они предназначены для охлаждения чипов памяти, а также увеличивают жесткость всей конструкции. Отвод тепла от силовых элементов преобразователей питания осуществляется с помощью более эффективного медного радиатора. В качестве термоинтерфейса использована так называемая терможвачка.

Последним же компонентом кулера является центральный 85-мм вентилятор FirstD FD9015U12S мощностью 6,6 Вт. К сожалению, он также основан на подшипнике скольжения.

Как мы уже упоминали ранее, алюминиевый кожух тоже играет определенную роль в процессе охлаждения узлов модели AMD Radeon R9 295X2. В частности, он помогает распределять создаваемые центральным вентилятором потоки воздуха по всей длине видеокарты.

А теперь давайте оценим эффективность работы системы охлаждения на практике. Для мониторинга показателей видеоускорителя использовалась утилита MSI Afterburner.

При продолжительной максимальной нагрузке температура графических ядер не превышала отметку 56°С, что является превосходным результатом для продукта такого уровня. Особенно впечатляющим он выглядит на фоне показателей (80°С и выше), зафиксированных во время тестирования одночиповых решений AMD Radeon R9 290X с традиционным воздушным кулером.

Более того, по уровню нагрева графических ядер AMD Radeon R9 295X2 удалось даже немного обойти видеокарту PowerColor LCS R9 290X 4GB GDDR5 OC, которая также охлаждалась с помощью СВО. Таким образом, можно сделать вывод, что специалистам компании AMD совместно с инженерами Asetek удалось создать действительно очень эффективную и при этом сравнительно компактную систему охлаждения. Что касается шума, то на протяжении всего эксперимента он находился на довольно комфортном уровне.

При отсутствии нагрузки напряжение питания и частоты графических ядер и памяти автоматически понижались, что приводило к их меньшему энергопотреблению и тепловыделению. При этом температура графических процессоров не превышала 37°С, а шум от самой видеокарты был еле различим на фоне остальных компонентов системы.

Центральный 85-мм вентилятор имеет свою собственную систему управления, в результате чего он более отзывчив на изменение нагрузки. Так, когда видеокарта находится в состоянии пиковой производительности, его скорость достигает 2050 об/мин. При переходе графического адаптера AMD Radeon R9 295X2 в режим простоя скорость вращения существенно понижается - до отметки 1350 об/мин.

Тестирование