高效GCN进军中端 AMD HD7770显卡首测

PChome | 编辑: 马振华 2012-04-24 06:00:00原创 返回原文

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千元内新霸主?AMD发布HD7700系列

转眼间,AMD的DX11系列显卡已经发展到第三代。去年一年中,尽管第第二代的HD6900系列整个架构较以往有了革命性的改进,传统优势进一步加强,而短板则获得弥补,但AMD高端产品系列的日子仍过的不舒服,压力来自竞争对手NVIDIA实力不俗的Fermi架构。因此在第三代的HD7000系列显卡中,AMD对GPU架构和工作模式再次做了大幅度改革,并且似乎进一步改良的动作要随时间的推移贯穿整个系列。

此前AMD陆续发布了HD7000家族中定位旗舰的HD7900系列和定位高端的HD7800系列,尽管它们两者的GPU架构模式相同,但理念略微有差异,后来者的芯片效率比前者更为出色。而意料之中,今天AMD又发布了它HD7000家族定位主流的HD7700系列,它将作何表现呢?

早在HD7900系列显卡问世时我们便获知:HD7000系列的GPU将有三款原生芯片负责不同定位。已知定位旗舰的“Tahiti”属于HD7900,定位高端的“Pitcairn”属于HD7800,那么顺势推断,定位主流的“Cape Verde”应属于HD7700,事实果真如此。

GPU-Z0.6.0已经可以完整识别出HD7700系列显卡,上图为HD7770

鉴于“Cape Verde”诞生于“Pitcairn”之后,它理应沿袭了HD7800效率更为优化的架构组成,事实到底如何,且看接下来笔者做的简析。

 


 

要了解HD7000系列先前产品,可点击回顾《AMD新旗舰HD7970显卡首测》

Pitcairn的二分之一 架构沿袭优化

每当显卡行业有新品发布,在芯片架构和计算性能方面的升级进步都是最为人关注的话题,这方面AMD一直以有条不紊的步伐前进。在介绍HD7700的GPU芯片架构之前,有必要先回顾HD7000家族已问世的产品:HD7900和HD7800。

定位旗舰的“Tahiti”,也就是HD7900系列,它代表AMD目前最大规模的图形计算能力,拥有最多的流处理器和配套功能单元。而新采用的28nm工艺可以让AMD在相同的DIE面积内整合更多的晶体管,换言之便是扩大了性能规模。

HD7900 Tahiti芯片架构示意图

“Tahiti”共有512个流处理器单元,每个单元采用VLIW4的结构,共计2048个逻辑线程,比上一代旗舰HD6970的“Cayman”多出了512个。

这512个流处理单元(非逻辑线程)的排列分布方式与上一代Cayman芯片相同,每16个为一个工作组,每组配备四个纹理单元,这样便有32个工作组,共128个纹理单元。在Tahiti芯片上,AMD给这种工作组起了个新的名字:GCN,并沿用至后来的HD7800的“Pitcairn”上,想必HD7700也是如此。

在像素输出端口方面,从“Tahiti”开始做出了重大改进,它将ROPs处理器重新编排,不再为每两组ROPs配备独立的L2缓存,而是共同连接到一个共享L2缓存,这样能使缓存利用率得到优化,似乎是借鉴了NVIDIA的做法。

HD7800 Pitcairn芯片架构示意图

随后发布的HD7800芯片架构令我们有些吃惊,原因有两点:第一它几乎是在与“Tahiti”相同框架范围内调整了流处理器数量;第二就是这种做法并非由削减得来,而是另行设计的原生芯片。这种做法的实质性结果就是改良了流处理器和其它功能单元的配比,使芯片单位面积内各资源的利用率提升,HD7800与HD7900的效能对比能有力证实这一论断。这个做法令人再次联想到NVIDIA从GF100到GF104架构组成上所做的调整。

HD7700 Cape Verde芯片架构示意图

现在终于轮到本文中的主角“Cape Verde”登场,通过上文的铺垫介绍,上面的架构示意图便很容易理解,这款定位中端主流的原生芯片的结构恰好相当于HD7800的一半,使用28nm工艺制造,核心面积128mm²,整合15亿个晶体管。显而易见它的功能单元沿用了后者改进了的组成理念,确保出色的资源利用率。

如同往常一样,HD7700系列的“Cape Verde”将至少衍生出两款显卡型号:拥有完整芯片性能的HD7770,和流处理器略微削减的次级型号HD7750。下面让我们进入实物介绍环节。

频率首达1GHz AMD公版结构紧凑小巧

每一代公版显卡外观总是使用同样的风格,HD7700系列也不例外,它们看上去就像是缩小版的HD7800。它的长度是约21厘米左右,和竞争对手的公版GTX550Ti长度相同,相对小巧的体型让它能毫无障碍地入驻各种家用、办公、学生电脑。

AMD官方公版HD7770外观

尽管HD7700系列只是定位中端主流用户,但它的官方视讯输出端口配置却和HD7900以及HD7800保持一致,支持AMD Eyefinity技术,可以单卡实现多屏拼接。具体配置上它有两个miniDP端口、一个标准HDMI以及一个最常用的DVI-D,能够适应任何一款显示器。

AMD官方公版HD7770外观

HD7770共有10个GCN,每组GCN有16个流处理器单元,共160个。它的流处理器工作模式采用从上一代产品确立的VLIW4结构(此前为VLIW5),每个流处理器单元有4个工作槽,便共有640个逻辑线程。

值得一提的是HD7770是AMD首款官方标准频率达到1GHz的显卡,所以在公版产品的风扇上也贴上了“GHz Edition”的标签加以强调。HD7700系列的显存位宽接口为128bit,标准配备1GB GDDR5显存,显存频率4500MHz。

AMD官方公版HD7750外观

HD7750是HD7700系列中的次级型号,它的AMD官方公版外形几乎与HD7770一模一样,电源需求也是单6pin 12V接入。HD7750的流处理器数量略微削减了一点,关闭了其中的两组GCN。这样流处理器单元数量便是128个,有512个逻辑线程,另外核心频率也比HD7770略低——900MHz,显存配置方面,则与HD7770完全相同。

测试平台软硬件配置及测试方案介绍

从更新换代的角度衡量,HD7700系列是上一代HD6700系列的对应产品, 用于替代后者,现阶段主要竞争对手是NVIDIA同价位的GTX550Ti,以及价格略高的GTX560,于是接下来的性能测试部分,我们将上述几个系列的显卡纳入对比范围。

HD7770与HD6770是明确支持PCI-E3.0的,但这受限于CPU及平台的选择。首款明确原生支持PCI-E3.0的CPU是Intel的Ivb处理器,今日尚未正式发布,我们仍使用原有的PCI-E2.0平台进行测试。鉴于PCI-E2.0仍然绰绰有余的带宽和HD7770的性能定位,此项设定不会给性能发挥带来任何限制。

由于我们当前只收到AMD HD7770样卡,故本次测试无HD7750成绩,后续的评测文章中将加入。

● 测试平台软硬件构成如下

● 测试平台设定状态

为了使参测显卡充分发挥性能,尽可能体现出之间的真实差距,测试所用的CPU Core i7 980X模拟硬件发烧友的使用状态,被超频至4GHz,内存以三通道运行在DDR3-1600,时序8-8-8-20-1T。

测试平台已准备就绪,下面揭晓测试结果。

基于DX10的基准测试:3DMARK Vantage

●  基于DX10的基准测试:3DMARK Vantage

3DMARK Vantage是专为Windows Vista DX10环境下开发的3D性能测试软件,分为高、中、低三种测试级别,对显卡的计算能力要求和显卡性能在得分中所占的比重也依次递减,通常以中档Performance设定为通用衡量标准。

测试参数设定:

3DMARK Vantage有一项PhysX测试基于NVIDIA物理加速技术设计,拥有CUDA架构的NVIDIA显卡可以借助庞大的并行计算内核帮助CPU大幅度提高这项测试的得分,而使用AMD显卡时则只能依靠效率不佳的CPU计算。参测显卡使用Performance和High模式各测试一遍,驱动中AA/AF选为应用程序控制。

基于DX11的基准测试:3DMARK 11

● 基于DX11的基准测试:3DMARK 11

2010年的最后一个月,Futuremark的大作3DMark 11终于发布,这也堪称2010年Benchmark方面最重磅的炸弹了。作为业内公认的专业图形性能测试工具,3DMark 11会在最短时间内进入所有硬件网站的测试标准,成为衡量市面上所有显卡和PC平台的标准型测试项目——从3DMark 99到3DMark Vantage十多年的时间里3DMark系列都是如此成为图形测试的标准。

Futuremark总是在版本号的前一年推出新软件,这次也不例外,3DMark 11在09年底就诞生了,不过巧合的是,它的版本号应该还有另一层含义——基于DirectX11接口的基准测试软件。

测试参数设定:

运行Performance和Extreme两项测试,分别检验显卡在高低不同负载下的DX11渲染能力。显卡驱动中将AA和AF设定为应用程序控制,分辨率使用测试项目默认设定。

基于DX11的基准测试:Heaven2.1

● 基于DX11的基准测试:Unigine Heaven2.1

俄罗斯Unigine公司开发的新款3D性能测试软件,主要针对DirectX11 API设计,同时还兼带DirectX9、DirectX10以及OpenGL3.2.这款测试软件的引擎,在DirectX11模式下可以选择开启或关闭Tessellator(细分曲面技术),这时DX11的重要标志性技术之一,也是DX11相对于以往API的明显提升部分,可使渲染对象拆分得更精细,模型边缘层次感明显,视觉上更加真实。

测试参数设定:

Unigine Heaven2.1的测试运行DX11和DX10两种模式,因为现在和未来一两年内,大型3D游戏将主要基于这两种API设计。测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF,其中DX11模式下的Tessellator(曲面细分)级别设定为Extreme。

DX11游戏测试:《科林麦克雷:尘埃2》

● DX11游戏《科林.麦克雷:尘埃2》测试

《科林.麦克雷:尘埃2》是一款为了纪念去世的英国赛车手科林.麦克雷制作的模拟赛车类游戏,在前作发行了两年之后,这款续作在2009年底正式发布。这款游戏最大的亮点是率先支持DX11引擎,无论是画面质感还是可玩性都大有超过《极品飞车》之势头。

测试参数设定:

所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用游戏自带的Benchmark程序,设定1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX11游戏测试:《战地:叛逆连队2》

● DX11游戏《战地:叛逆连队2》测试

《战地:叛逆连队2》(Battlefield: Bad Company 2),是EA DICE开发的一款第一人称射击游戏。游戏开发商美国艺电确定2010年3月2日为游戏Xbox 360、PS3、PC版的首发日期。该游戏是EA DICE开发的第9款“战地”系列作品,也是《战地:叛逆连队》的直接续作,在继承前作特性的基础上,强化了多人联机载具对战和团队合作元素的设定。游戏使用加强版的寒霜引擎,加入了建筑物框架破坏和物体分块破坏的支持。

测试参数设定:

这款游戏没有自带Benchmark程序,选择第二关“Cold war”刚开始时长达两分钟的自动过场剧情,使用Fraps软件记录游戏帧率。所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX11游戏测试:《异形大战铁血战士》/

● DX11游戏《异形大战铁血战士》测试

《异形大战铁血战士》是一款由Rebellion公司开发的FPS游戏,本作的游戏舞台设定为名叫BG-386的行星,殖民采掘集团在该星球发现了古代金字塔,围绕该金字塔隐藏的巨大秘密异形、铁血战士以及人类3种族再次展开激烈的战斗。游戏的单机游戏模式中玩家可以分别扮演三种种族进行各种族的故事模式,挑战完成种族各自的目的。联机模式中则可以扮演三种族进行对战,扮演不同种族时其视点以及攻击方式都将发生变化。

如果你选择的是海军陆战队,你将体验到前所未有的黑暗幽闭的恐怖,一丝丝光线都会让你激动不已。海军陆战队是人类最后的抵抗阵线,他们被各种尖端装备武装到牙齿。如果你选择的是铁血战士,那么你会以敏捷的身手在高空穿行,从高处伏击你的敌人。尽管铁血战士的装备也非常先进,但都是近战武器,所以你需要与敌人近距离争斗。如果你选择的是宇宙中最致命的物种异形,你最致命的武器就是你捕兽夹一般的嘴和刀刃一般的触手。

测试参数设定:

使用专为这款游戏开发的Benchmark程序,使用Fraps记录游戏帧率,所有参测显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX10游戏测试:《孤岛危机》

● DX10游戏《孤岛危机》测试

《孤岛危机》(Crysis)是一款科幻题材的第一人称射击游戏,此游戏由德国游戏开发商Crytek制作开发,在由美国艺电发行,是孤岛危机三部曲的第一部。《孤岛危机》的背景发生在一群外星机器的船舰在地底被发现,玩家扮演三角洲特种部队中暴龙小队的成员──诺曼(Nomad)进行搜索和撤离的任务。这款游戏对硬件配置尤其是显卡的要求极高,发售没几天便获得“硬件杀手”的称号。

测试参数设定:

使用游戏自带Benchmark程序,所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX10游戏测试:《生化危机5》

● DX10游戏 《生化危机5》测试

《生化危机》,这个不朽的名字几乎任何80年后出生的男孩都知道。早在12年前这款游戏就已存在,并就此开创了AVG(冒险解谜类)游戏的先河。时至今日,《生化危机》系列已推出第五代作品,官方正式登陆PC平台,这次主人公要前往非洲无名小镇完成任务。相比第四代作品,《生化危机5》上的射击类游戏特征似乎更加明显。

测试参数设定:

使用游戏自带Benchmark程序,所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX10游戏测试:《使命召唤:黑暗行动》

● DX10游戏 《使命召唤:黑色行动》测试

《使命召唤》系列在3D游戏爱好者中几乎是家喻户晓的,即便你不是一个FPS游戏玩家,你也至少听说过这个名字,它从第一代开始铸就的经典实在令人难以忘怀。从那以后,《使命召唤》系列一直保持着将近一年一部新作的发布频率,如今大家翘首企盼的系列第七部《使命召唤:黑色行动》终于面世,无论各游戏机构的评价如何,它都将是炙手可热的作品。

测试参数设定:

游戏没有自带Benchmark程序,选择第五关“S.O.G.”刚开始时长达两分钟的自动过场剧情,使用Fraps软件记录游戏帧率。所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,开启AA/AF。

清凉惬意上佳选择 HD7770满载无噪音

● AMD HD7770散热和噪音测试

散热和噪音测试分为待机状态和满载状态,这两个指标在不同的状态下重要性相反。待机状态需要较好的静音效果,满载时则需要较好的散热效果。下面的测试使用在选购中具有代表性的蓝宝非公版HD7770显卡

首先是待机状态测试,保持电脑桌面10分钟不做任何操作,观察数值。

待机时公版HD7770核心温度仅37℃,处于非常低的程度,此时风扇转速在自动控制下位于全速的20% @1158rpm,噪音微乎其微。

接着是满载状态,运行Furmark1.9测试直至温度趋于平稳不再变化。

点击看大图

最终温度稳定在66℃不再变化,距离安全上限十分遥远,HD7770显卡凭借28nm工艺和较少的晶体管数目,散热完全不是问题。由于温度较低,尚未触碰到显卡风扇PMW控制的提速阀值,风扇转速亦无变化,噪音与待机时相同。由此说明这款显卡是要求清凉静音的主流用户的上佳选择。

测试结论汇总 HD7700购买价值点评

关于AMD新一代中端主流产品,HD7700系列中的HD7770显卡评测到此告一段段落,下面我们将根据其性能表现,市场售价,竞争产品等多方面元素分析其价值。

● HD7770测试结果汇总表格如下

● 无冕之王HD7870的后代为何不那么抢眼?HD7770价值点评

AMD单方面认为HD7770的直接竞争对手是NVIDIA的GTX550Ti,而在己方则是替代上一代对应型号HD6770。的确,无论从芯片角度,定位角度来衡量,这样说都是无可厚非的,HD7770确实在与以上两者的性能比拼中占据上风。可是结合HD7770的上市价格来看,它的性价并不比上表中的另两款产品出色,后两者毕竟从发布到今天已经经过数次降价,不少品牌都实行了促销措施。

这点尴尬其实还不算什么,更严峻的挑战在于HD7770周围的一些潜在竞争对手,例如NVIDIA盘踞在中端市场上的一些非主流型号:GTX460+、GTX560SE等等,尽管这些产品不在NVIDIA正统的产品序列中,都属于芯片被大幅阉割的产物,但就价格和性能而言不比HD7770逊色,甚至平均售价比HD7770贵200元的GTX560都会对其形成严重威胁。

既然HD7770的核心架构配比来自HD7870更为优化的设计,为何性能不如想象中的中流砥柱一般?这一点也不奇怪,HD7870只是高端产品,不是旗舰,而HD7770的芯片规格则是高端的一半,并非旗舰的一半,这显然有异于HD5770同HD5870的关系。事实上这早已是NVIDIA的前车之鉴,GTX550Ti是GTX560Ti的一半,而不是GTX580的一半,导致GTX550Ti性能萎靡,毫无亮点。

最后,关于HD7770的性价比问题,AMD显卡粉丝们大可不必担心,上市价格高调是它一向的习惯,相信很快就会调整至令人满意的程度。

 首批发布的HD7700系列显卡:蓝宝

● 蓝宝HD7770

首批发布的HD7700系列显卡:迪兰

● 迪兰HD7770

首批发布的HD7700系列显卡:微星

●微星HD7770

●微星HD7750

首批发布的HD7700系列显卡:XFX

● XFX HD7770

● XFX HD7750

首批发布的HD7700系列显卡:HIS

● HIS HD7770

首批发布的HD7700系列显卡:双敏

● 双敏HD7770

● 双敏HD7750

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