红色革命 ATI 4800系列显卡激情详测

互联网 | 编辑: 陈晨 2008-07-01 00:30:00原创 返回原文

2008年6月25日,对于所有的DIY爱好者来说都是一个好日子,在这一天,由芯片巨头AMD-ATI合并后联手研发的新一代ATI Radeon HD 4800家族系列显卡以令人惊艳的方式登上了万众瞩目的舞台。作为AMD-ATI合并以来的最重要亮剑产品,4800家族一出世就令业界感到无比震惊。在此之前,

导言:AMD新世代HD4800系列显卡惊艳亮相

2008年6月25日,对于所有的DIY显卡爱好者来说都是一个好日子,在这一天,由芯片巨头AMD-ATI合并后联手研发的新一代ATI Radeon HD 4800家族系列显卡以令人惊艳的方式登上了万众瞩目的舞台。作为AMD-ATI合并以来的最重要亮剑产品,4800家族一出世就令业界感到无比震惊。在此之前,由于合并的阵痛,双A已经经历了近两年的颓势,因此此次发布的4800家族肩负着艰巨的使命,誓要在GPU领域杀出一条血路,帮助ATI重登王座。

本次发布的HD4800家族系列,集业界最先进的55NM制造工艺,GDDR5显存颗粒,Directx10.1规范与一身,首次在单芯片上突破了1TeraFLOPs的浮点运算能力,携空前强劲的抗锯齿特性(AA),以有史以来最高的每平方毫米性能比和每瓦特性能比,以及令人惊讶的成本控制和发售价格,重新杀回了已坚守近两年的GPU战场,给竞争对手带来了巨大的压力。以ATI Radeon HD4850为先锋,HD4870为后援,传说中代号R700的单卡双芯旗舰产品HD4870X2为主帅的HD4800家族大军,势必将给如今的显卡市场格局造成了强有力的冲击。无怪乎AMD-ATI方面以率先登陆火星为宣传口号,展示浴火重生后的强大实力。

以“登陆火星”象征ATI率先突破1TeraFLOPs的计算能力大关

历史是如此惊人的相似,在ATI显卡历史上,能够有如此辉煌成功的例子,大概当属R300,也就是一代卡皇ATI Radeon HD 9800XT的辉煌时期。ATI显卡的发展脚步充满了激情与曲折,面对此次双A合并后的实力爆发,我们有必要来了解下这段充满着技术对抗和市场竞争的人类文明史。竞争的历史足以令世人对所有处在人类科技研发前沿的科学家们表示尊敬,尽管在商业上他们属于不同的公司,互为竞争对手,在市场竞争中殊死搏杀,然而也正是这样激烈的竞争,使人类文明得以飞速的进步。

今天,人类登陆火星已经不是遥不可及的梦想

 

 

回忆:ATI激情燃烧的岁月

ATI的历史,起源于一位华裔CEO:何国源。1985年8月20号,何国源与另外两名香港移民Benny Lau和Lee Lau共同创立了Array Technology Industry也就是我们所熟知的ATI公司,主攻图形显示芯片的研发。短短数年间,借助PC兴起的浪潮,ATI成功的将自己打造成为一家实力强劲的新兴高科技公司,以视频影像输出处理见长。20世纪末,3D浪潮席卷全球,ATI也顺势成立了3D图形部门,尽管初期的表现并不抢眼,但是稳步前进的技术积累和其在2D领域的专长帮助ATI大规模进军3D领域奠定了坚实的基础。2000年3月的GDC上,ATI的第6代图形芯片Radeon256发布,这次发布成功的造就了其后无数玩家为之疯狂的ATI Radeon系列产品,而其也成为日后能与竞争对手的GeForce相抗衡的强劲IT品牌。

R100,R200连续两代产品的热销为ATI日后的成功打下了坚实的基础,以强劲的3D性能和靓丽的2D输出画质并重的设计风格为ATI赢得了众多的赞誉,也培养了一批忠实的用户。其中R200也成为ATI历史上第一款超越竞争对手的产品,尽管竞争对手在其后也发布了新一代的GF4ti系列夺回了性能王座,然而R200已经为ATI赢得了宝贵的时间,在这期间ATI以一笔非常划算的代价收购了另外一家前卫但规模较小的芯片设计公司ArtX,为研发中的R300世代产品注入了新鲜的血液,而这一前卫稳定的设计团队也成功的帮助ATI走向了前所未有的辉煌时代。与此同时,由ArtX设计的的“Flipper”显示芯片也帮助ATI成功的敲开了电视游戏平台的大门,三大电视游戏平台厂商中的两大主力微软与任天堂都选择了ATI的芯片设计方案。

就在此时DirectX在与OPENGL的竞争中显示出自身优势,而ATI敏锐的察觉并且抓住了这次机会,耗费大量浮点运算的通用可编程矢量处理将是未来发展的方向。2002年8月,ATI由原ArtX人员构成的R300架构设计团队进展异常顺利,新一代Directx9芯片早于竞争对手6个月即面世。对工艺和Directx9标准的激进没有让ATI失望,由于采用了新的制造工艺,R300芯片的潜能得到了充分释放。其硬件架构最特别的地方在于像素渲染管线与TMU的比例为1:1,8条渲染管线形成了8x1的先进硬件架构,而回环纹理机制也弥补了纹理单元相对削弱带来的损失。因此无论在在DX7、DX8的老游戏还是注重Shader运算的DX9新游戏中,R300都能获得极其优异的表现,R300堪称完美而平衡的设计。此外交叉内存控制器带来了256位的总线宽度,提供了接近20G/s的内存带宽,4个定点着色单元均能同时进行一次矢量和一次标量运算。SSAA和MSAA抗锯齿模的应用引入,最高16X的各向异性过滤性能,完整支持DX9的硬件规范,超长指令集和超长常数寄存器,DX9规定的MRT和24位浮点精度的完整支持等等使得R300毫无疑问的成为当时技术最先进,性能最强悍的显示芯片,加上2D领域的传统优势,R300架构一面世就毫无疑问的登上了显卡的王者之尊,而竞争对手的NV30架构却在震惊与慌乱中饱受工艺墙的困扰而难产,以至于拖延半年后发布也未能扭转局面。ATI第一次在竞争中攀登上至辉煌的顶峰。

R300世代核心

核心研发的顺利成功早就了大批名卡,ATI Radeon 9800XT、9800PRO、9700、9600XT、9550、9500横扫高中低端市场。

一代卡皇ATI Radeon 9800XT

伴随着R300世代旗舰Radeon 9700、9800PRO、9800XT而来的是中低端的Radeon 9500 9600XT乃至被无数玩家奉为一代“神卡”的Radeon 9550,其中9500由于采取简单屏蔽管线的方式来划分产品,通过MOD狂人的改造后可以成为比拼旗舰产品的高性价比产品,而基于简化版9600芯片的Radeon 9550,仅仅通过简单的提升频率就可以达到Radeon 9600XT甚至更高的性能,甚至可以在FarCry这样的新世代游戏中压倒竞争对手的旗舰级产品GeForce FX5700、5800Ultra,成为ATI横扫中低端市场的利剑。一代神卡Radeon 9550的成功在国内玩家市场带来了巨大的反响,也开创了全民超显卡的风潮,“言必及9550”以至于9550退市若干年后,各类非公小强版9550在市场中依然能够热销,甚至与对部分玩家而言,9550这个神圣的数字几乎成为性价比显卡永远的代名词,许多玩家未必了解ATI,却知9550的大名。

绝代天骄ATI Radeon 9550

 

生不逢时的NV30世代旗舰GeForce 5800Ultra

然而竞争永不停歇,就在R300摧枯拉朽般横扫显卡市场时,竞争对手也在紧锣密鼓的筹备下一代显卡的研发,而保密工作同样十分到位,新一轮大战一触即发。

永不瞑目:技术败于市场,ATI的低谷

成功不仅仅带来了辉煌,也会带来了各种问题,技术上的领先者往往会因为领先而迷失了方向,对未来的判断失去了明确的参照对象。面对竞争对手的疲软,R300的小幅改进,依然可以取得完胜战绩。然而对于新世代架构的研发却左右摇摆。一个公司的整体实力不仅仅体现在技术上,包括市场推广在内的实力往往也可以影响大局。R420作为R300世代的接班人,从技术和性能角度来说,并不比竞争对手的NV40要差,然而一个不支持SM3.0的错误决策却决定了两者的命运迥然不同。或许不能说R420不支持SM3.0的决策是错误的,但可以说ATI却没能成功的应对对手在市场上的挑战。尽管在当时SM3.0尚无一个游戏能够支持,然而在竞争对手铺天盖地的市场宣传中,SM3.0俨然成为新世代显卡必须具备的重要功能。虽然有着R300世代的辉煌为基底,然而市场形式却开始发生逆转。尽管在高端以X800为首的R420系列尚能稳住阵脚,而然面对对手在中低端市场的猛烈袭击却束手无策。不久,竞争对手采取准确的市场定位,以新一代成本低廉,设计平衡,量产快速的G70,再次对ATI的市场阵营发起猛烈的进攻。

竞争对手短平快的利刃:G70

一方面是竞争对手在宣传战和市场表现的快速进展,而另一方面ATI的决策错误和行动迟缓却屡屡铸成大错。产品设计贪大求全,目标不清晰成为难解的弊端并且一直无法得到纠正。尽管从X800起,也诞生过Radeon X1650XT、X1950XT、1950XTX 这样优秀的产品,然而进展的脚步却一直比竞争对手慢半拍。产品的性能未必会输,但却毫无疑问的输掉了市场。好在ATI始终没有忘记R300时代的杀手锏:Radeon 9550,不断的依靠推出性价比产品保住口碑期望夺回市场,为下一代产品争取时间。也正因如此,ATI的口碑依然存在于许多玩家的心中,尽管发布时间较晚,但设计理念先进,性能强劲的1650GTXT,1950GTXT以及DX9.0末代卡皇1950XTX的存在,却依然让玩家念念不忘:总有一天,曾经的ATI还会回来的。

DX9末代卡皇:1950XTX

 

性价比极高的1950GT

 

在中低端市场力挽狂澜的1650GT

由于市场策略的连续失败,财政状况不容乐观。2006年下半年,业界风传INTEL与ATI的并购发生戏剧性的转变,原本与NVIDIA关系密切的AMD突然出手宣布收购ATI,以推进CPU与GPU融合的FUSION战略研发。

然而世事难料,两大芯片巨头的合并道路似乎注定并不平坦,连续的策略失败和市场份额丢失却逐步壮大了竞争对手,2006年底,在毫无征兆的情况下,竞争对手NVIDIA突然祭出了秘密研发数年之久的G80架构,令ATI措手不及。在此之前,对手释放的烟雾遮蔽了ATI的眼睛,基于统一渲染架构的G80打翻了ATI之前的所有计划。而自家的统一渲染架构R600匆忙上阵却如同翻版一样经历了竞争对手先前的遭遇,芯片设计贪大求全的思路依然没有明显改变,晶体管布置冗余复杂,漏电率激增,连续的Re-tape注定其要成为ATI历史上所有积弊的总爆发点。

R600世代:不是旗舰的旗舰2900XT上体现的,是ATI历史遗留积弊的总爆发

同样,世事难料,就在竞争对手尽情享受着发布G80所带来的春风得意之时,经历阵痛中的AMD-ATI,却如同凤凰涅盘般的修炼自身。人们渐渐发现,双A不切实际的宣传战越来越少了,务实的地方越来越多了。整整一年时间里,不断的有双A高管离职消息传来,裁员,亏损之声不绝于耳,然而很少有人注意到,AMD-ATI的管理层却在经历着大换血,研发和切合实际的营销团队回归核心地位。

在竞争对手看来,这个已经被收购的敌人似乎已丧失了与之正面对抗的实力,继R600发布之后,AMD-ATI拿出的改良型RV670系列是令人惊讶的低成本产品,在这块只有192平方毫米的核心晶片上,完整的保留着2900XT所拥有的320个联合流处理单元,甚至凭借两颗这样的低成本产品3870X2一度夺回了失去已久的卡皇宝座。或许,在NVIDIA看来,这样的手段是垂死挣扎了,因此放言:“被收购的ATI已经没有和NVIDIA正面相抗衡的实力。除了在英国,没有人还在谈论ATI了。”又或许,一颗巨无霸级的单芯片产品,可以彻底解决ATI这个老对手。

然而商业竞争,回击对手最好的手段不是拳头,而是极富竞争力的产品。

火凤凰浴火重生:AA同心铸利剑RV670

竞争对手G80的突然出现令ATI措手不及,高端领域地位失守,市场占有率受到严重冲击,甚至一度让人认为ATI已经无力再战。但是此时人们却忽略了一个显而易见的事实,尽管双A合并过程的中的代价沉重,但毕竟是两个芯片巨头的双剑合璧,AMD在CPU领域与强大竞争对手INTEL长达数十年的竞争与对抗中积累下来的所有宝贵经验都足以将ATI的企业文化彻底扭转。同样作为拥有晶圆厂的半导体厂商,其芯片设计制造技术的积累同样可以帮助ATI冲击更高的设计目标。合并后,全新的AMD公司在GPU领域的进取势头开始逐渐显现,尽管以2900XT为代表的高端市场已经失守,然而以凶猛的价格战为先导,以HD2600,HD2400系列为主力的多功能中低端产品帮助动荡中AMD成功的稳住了至关重要的中低端市场。

凭借价格战稳住中端市场的功臣ATI Radeon 2600XT

 

凭借出色的UVD功能成为高清首选卡的ATI Radeon HD2400

数月之后,AMD方面突然宣布,由于进展异常顺利,A11版改良型RV670芯片顺利投产,并即将上市。消息一出,立刻吸引了众多目光,这是近年来,ATI显卡产品第一次能够在对手之前宣布产品完成设计并顺利投产。全新的55NM制造工艺似乎丝毫没能对RV670产品造成阻碍。

颇具传奇色彩的RV670核心

RV670核心的顺利出世让人们看到了一个全新的ATI正在显现,尽管RV670系列产品ATI Radeon HD3850、3870并非是以最高性能为目标的产品,然而其在成本,性能,功耗各个方面都取得了非常良好的平衡效果,成为AMD-ATI冲击现有市场体系的一把有力武器。基于RV670芯片的产品涵盖了由高端的ATI Radeon 3870X2至中低端的ATI Radeon HD3690的整条产品线。 先后与对手的旗舰,中端,低端产品全线开战。除了冲击了竞争对手的市场体系外,还帮助下一代产品成功的试水了55NM制造工艺,加入了DX10.1特性,并且总结了R600系列架构中所存在的缺陷和宝贵经验。

HD4800家族发布前的战略烟雾

成功的战略烟雾:

由于HD4800家族的责任重大,从研发的开始阶段其就成为AMD-ATI的最高核心机密,在此之前,R600-RV670两代产品为之提供了宝贵的教训和经验。HD4800家族的RV770显示核心,其设计思路从一开始似乎就不是非常的机密,AMD-ATI公开宣传RV770将严格遵守提升每瓦特性能比和每平方毫米性能比的思路,不再设计与制造复杂且良率低下的大面积单芯片,取而代之的而是以200~300平方毫米的之间晶圆面积,价格主攻200~300美元的主流性能级市场,以满足绝大多数人所需的3D性能为目标。更高性能级的产品则由单卡双芯的R700担当重任。这则消息流传甚广,而AMD-ATI也确实是严格遵守这样的原则来制定设计方案的,但是出乎所有人意料之外的是,AMD的确实现了以上的所有目标,但是在具体规格和性能方面的表现却超出了所有人的预计。

AMD在如此小的核心面积上实现了GPU有史以来密度最高的晶体管数、最高的性能功耗比和每平方毫米性能比难怪被网友称为“火星科技”

几乎成功的迷惑了所有人的“480SP+分频”规格:当硬件知名论坛CHIPHELL全球首次爆料RV770的设计规格为联合流处理单元数量翻倍有余至800个的时候,没有人愿意相信RV770核心能够在RV670的基础上仅仅增加了40%的核心面积就能实现核心规格由320个联合流处理单元向800个联合流处理单元的飞跃,此外,纹理模块设计竟然也同样也实现了翻倍。然而当大众依然执着的相信480sp+Shader分频“等效”于800sp时,HD4800家族的发布,彻底打消了人们的疑云和种种猜测。

最早流传的480个流处理单元+Shader分频规格已经被证实为一次成功的战略伪装

凤翅天翔:RV770核心HD4800家族横空出世

当HD4800家族的面纱被揭开时,宛如是向业界掷出了一颗重磅炸弹,其表现几乎令所有业内人士目瞪口呆。

1.空前强悍的设计规格、计算性能和特殊设计:内建800个统一渲染架构联合流处理单元(Stream Processing Units),比上一代架构有两倍以上的增长,同时配套的TMU纹理单元也有显著的数量增长和优化。

RV770核心架构设计图

AMD的SP设计与竞争对手NVIDIA不同,每个Units内部包含5个超标量ALU (运算单元),共用一个指令发射端,可同时执行5个条数据流指令即:SIMD (Single Instruction Multiple Data,单指令多数据流)架构,一个时钟周期可以进行5次乘加运算,而最核心的主ALU还可进行特殊函数运算,这也就是我们所说的1D+4D的5D超标量SIMD架构。这样的设计为每个SP处理单元节省了大量的晶体管,但却可以保证充足的处理资源,庞大的SP阵列在处理Shader繁重型处理需求时可以表现出空前的实力。

规模空前的流处理器矩阵设计,随之而来的是单芯片上首次突破1TeraFLOPs计算能力大关

2.由于从R600开始,ATI方面已经将抗锯齿算法(AA)融入Shader体系中,后端编译渲染(Render Back-Ends)是从R600以来饱受批评的部分,RV770的Render Back-Ends单元也进行了优化,Z/模板采样从原来的每组8个增加到每组16个,翻了一倍,这样MSAA速度也成倍提高。尽管此次AMD对AA运算机制进行了优化,并不单纯倚重Shader,但是SP数量的暴增,依然为AA运算处理提供了充足的保证,而RV770空前强劲的无敌AA表现也无愧的回报了设计者的苦心。此次RV770系列的HD4800家族甚至已经可以提供近乎无损的2xAA效果,并且AMD官方甚至推荐8xAA来进行游戏。当然此处也请玩家注意,AMD与NVIDIA双方所提供的AA模式有所不同,除了标准的2xAA,4xAA,8xAA以外,NVIDIA方面也有自行制定的诸如8xQ,16xQ,这样的AA模式,不得不说,这样的AA模式采样数量并非依照标准的AA抗锯齿采样数量模式而定义,实际效果也与标准AA模式有所区别,因此不能与标准的2xAA,4xAA等模式进行直接比较。同样AMD方面设计的高级边缘侦测过滤器模式也可以和4x或者8x防锯齿模式并用,提高到等效12x和24x防锯齿的效果,但是我们通常依然采用标准的2xAA、4xAA、8xAA进行直接的对比。

RV770上所展现的空前强大的抗锯齿特性

3.优化并且数量翻倍的纹理单元和纹理寄存器:每个SIMD阵列均对应有一个纹理单元,RV770的纹理单元比上一代进行了优化,数量由RV670的16个增加到40个,在每个纹理单元均内含8个Texture Address Unit、4个Texture Filter Unit,纹理单元一共增加到80个TAU和40个TFU,比RV670的配套数量翻了两倍有余,对游戏的执行效率尤其是纹理部分将有明显改进。此外,RV770的每个SIMD矩阵中新加入了一个“Local Data Share”缓存,因此每个SIMD矩阵内,流处理器与流处理器间均能实现数据共享,从而节省下从外部缓存系统中读取信息的时间,从而大大加快了流处理单元的运算速度和实际效率。

重新优化过的纹理单元设计

4.在前代RV670产品线中加入的DX10.1规范中新增了增强型tessellator可编程镶嵌单元,在此功能配合下,不同复杂程度的多边形模型的创建更加容易,程序开发难度被降低,画面效果也得到了进一步的改善。

tessellator可编程镶嵌单元的效果体现

5.可由RV770 GPU核心参与的内嵌人工智能运算方案,在AMD官方展示的青蛙背景DEMO中已经可以初步展现其效果。

GPU参与的人工智能(AI)

6.AMD-ATI合并后的资源整合也为HD4800家族的诞生奠定了坚实的基础,在AMD的半导体工艺制造经验的帮助下,ATI的RV770核心在256平方毫米的面积上成功的蚀刻出9.56亿个晶体管的庞大规模,充分优化了每一层晶体管的效用比。尽管相对竞争对手新近发布的,面积庞大的新核心中所集成的14亿晶体管数,RV770集成的数量并不是最多的,但其在每平方毫米晶圆中所实现的性能和晶体管密度,却是毫无疑问的处于领先地位,并且在良率,成本控制和单位面积性能上也是竞争对手所无法比拟的。同样,基于两颗RV770核心构成的双核显卡代号R700的4870X2必将在高端性能表现上展示出恐怖的实力。

256平方毫米上实现了集成9.56亿晶体管的惊人规模

7.HD4800家族基于台式机的第二代PowerPlay技术,相比第一代PowerPlay技术成功的实现了2D状态核心与显存频率与电压的同步降低,可以使用户在2D状态有效的降低系统功耗,节能降噪。

第二代PowerPlay技术

8.GDDR5显存首次在HD4800家族的准高端产品ATI Radeon HD4870上得到应用,鉴于R600世代中为了提供足够的带宽而采用512bit显存位宽环形总线带来的晶体管数量暴增,此次AMD决定继续沿用256bit的位宽,但率先使用新兴的高频低功耗的GDDR5显存颗粒,来给HD4800家族的准高端ATI Radeon HD4870和高端产品ATI Radeon HD4870X2提供足额的带宽。GDDR5显存的最高数据传输频率已超过5GHz,带宽率先突破100GB/s,ATI Radeon HD 4870的显存频率为1.8GHz(双向数据传输频率3.6GHz),显存带宽为115GB/s,如果显存频率达到2.5GHz,带宽将能达到160GB/s,已达到上一代GDDR3显存的三倍。

GDDR5显存颗粒首次得到应用

核心架构改进之外的扩展应用

1.ATI Avivo高清视频和显示平台的进一步强化

(1)ATI显卡的视频功能向来是其无可争议的强项,此次RV770核心中整合的第二代UVD技术又在前代基础上有了大幅的改进,其提供的双流解码功能(Dual Stream Playback),可以在高清影片画中画或者同时硬解码多部高清视频影片,并且支持更高分辨率的硬解码高清播放,且支持动态对比调节,对于H.264、VC-1、MPEG-2编码的硬解码效率一如前代一样的强悍。

UVD2代双流解码

(2)基于 Avivo技术的视频编码加速技术又取得了新的进展,增强型DVD转HD视频编码加速功能(Accelerated Video Transcoding)可以将视频编码转换速度提升数倍至十数倍,此功能在CyberLink PowerProducer 7中正式被列入。

Accelerated Video Transcoding

2.AMD已宣布基于RV770核心的HD4800家族支持HAVOK阵营物理加速技术的推广,HAVOK物理加速技术是当前使用范围最广,覆盖面积最大(涵盖PC平台和游戏机平台),支持游戏数量最多的物理引擎,迄今为止已有超过300款的游戏采用了HAVOK物理加速技术,据统计,年内还将有超过100款的游戏采用HAVOK物理加速技术。HAVOK物理加速技术的特点在于可以灵活的支配CPU+GPU资源动态的处理物理加速需求,对于AMD这样一家同时拥有高性能CPU+GPU的半导体厂商来说,支持HAVOK物理加速技术的确是最佳选择。相较于竞争对手推广的GPU物理加速技术PhysX,HAVOK的优势在于支持游戏数量更多,CPU+GPU资源支配更加灵活。

当前使用最广泛的HAVOK物理加速技术

3.基于RV770核心强大的浮点处理能力,GPGPU(General Purpose GPU)通用计算在HD4800家族的上的表现会格外突出。AMD的GPGPU设计基于CAL/Brook+,更加看重CPU与GPU的协调运作。

基于1TeraFLOPs以上级别的浮点计算能力和开放的平台,HD4800家族的通用计算前景非常广阔

利刃出鞘必见血光:HD4800家族产品定位

本次HD4800家族的性能定位可以说异常的准确,在良好的成本控制,面积性能比和功耗比基础上,AMD在价格策略的制定上相当具有杀伤力,以ATI Radeon HD4850为中坚的各大厂商公版与非公版显卡主攻1000~1500元价位的市场,其中公版产品定价在1299~1599之间,准备全面压制对手的8800GT系列和后续规划上市的9800GT系列,以ATI Radeon HD4870为主力的各大厂商公版与非公版显卡主攻2000~2500元价位的市场,全面压制对手的9800GTX系列。

优势明显的价格定位和性能定位

这样的市场定位显然已经为后续的产品策略留下了充足的余地。因为根据我们PCHOME及多方测试,定价仅1299~1599之间的ATI Radeon HD4850系列就已经在性能尤其是1650X1050,1920X1200这样的主流分辨率和玩家极为关注的抗锯齿(AA)性能上轻易超越对手的9800GTX系列产品。因此竞争对手NVIDIA方面被迫宣布原定价2599~2999左右的9800GTX全线大幅降价,并且推出高频版9800GTX+希望能够抵挡HD4850在主流市场的冲击。然而事与愿违,在我们及多方的测试验证中,9800GTX+的表现依然只能在诸如1280X1024这样的中低分辨率下稳住阵脚,而无法撼动HD4850在中高分辨率和抗锯齿性能(AA)上的强劲表现。

在旗舰产品上,AMD方面规划中将在8月面世的研发代号R700的单卡双芯产品ATI Radeon 4870X2将对于现有的卡皇宝座发起强有力的挑战,根据目前已知的消息,AMD方面已经在单卡双芯产品中加入了一些之前没有尝试过的新技术,从而使双芯产品的整体效率得到进一步的提升,因此在ATI Radeon HD4870X2发布时,我们将为您献上更详细的报道。

已流出的旗舰产品ATI Radeon HD4870X2照片

提青龙刀跨赤兔马:测试平台及方法介绍

本次测试我们以HD4800家族中的主流性能级产品,售价仅1299~1599的ATI Radeon HD4850向大家展示HD4850家族的强悍性能表现,选取的参照对象为 Nvidia GeForce 9800GTX+,由于GeForce 9800GTX+尚未上市销售,我们选择以现有的9800GTX为基础,使用最新版Rivatune手动超频至与9800GTX+相同的核心频率:736MHz 、Shader频率:1834MHz,来模拟9800GTX+。

以下为GPU-Z 0.2.4版本的最新识别信息。

ATI Radeon HD4850

 

Nvidia GeForce 9800GTX+(自超频改造版)

 

使用的全测试平台如下:

硬件测试平台:
CPU: INTEL 酷睿2四核 Q6700 OC 3.00GHz
主板: 华硕P5E3

内存:

KINGSTON DDR3 1066 1GX2 0C 1333
硬盘: 西部数据 SATA 640G
显卡: ATI Radeon HD4850 | Nvidia GeForce 9800GTX+(自超频改造版)
显示器: BENQ G2400W
光驱: ATAPI DVD DH20A
软件平台:
驱动程序: ATI Catalyst 8.6 hotfix | NVIDIA Forceware 175.16 WHQL
操作系统: WINDOWS VISTA SP1
测试软件: 3DMARK 06
  3DMARK VANTAGE
  COD4
  Crysis
  Lost Planet
  COJ
  WIC
  COH
  BIOSHOCK
测试工具: Fraps 2.9.4
  GPU-Z 0.2.4

在此我们要鸣谢为我们PCHOME评测室提供了测试平台用主板、显示器、内存的金牌合作伙伴华硕和明基和金士顿。

测试软件及游戏介绍:

3DMark V1.1.0:DX9.0时代的基准测试软件,在其存在的周期内为显卡性能基准的衡量做出了不可磨灭的贡献,现在依然具备一定的参考价值。

3DMark Vantage V1.0.1:新世代DX10显卡基准测试软件,不久之前发布,为DX10时代显卡的测试提供了更加准确的衡量标准,由于只支持DX10规范,因此只有在VISTA下才能运行。其中Performance与Extreme模式是我们重点考察的项目。

COD4:中文名使命召唤四代,以现代战争为背景的第一人称射击游戏,2007年底发布的神作,受到广大玩家的普遍好评。在保持极高画质的前提下针对PC平台的优化非常到位,在当前PC平台游戏大作普遍追求高画质而忽略针对低端平台优化的现状下,使命召唤四代严谨的制作精神非常值得赞赏。

Crysis:中文名孤岛危机,2007年末发布的另一大作,以变态级的画面效果著称,开启DX10最高画质和抗锯齿模式后对显卡的要求极高,其自带的benchmark成为衡量显卡3D处理能力的一个重要标准。

Lost Planet:中文名失落星球,由游戏机平台移植至PC平台,Nvidia GeForce系列显卡一贯的优势项目,从发布至今,GeForce系列显卡在此游戏的测试上与同级对手的较量从未尝过败绩。

COJ:中文名狂野西部,ATI显卡的优势项目,ATI Radeon系列显卡在此游戏中表现也一贯强劲,其自带的benchmark也为测试提供了较准确的对比成绩。

WIC:中文名冲突世界,以现代战争为背景的及时战略游戏,场面宏大,自带的benchmark也为测试提供了较准确的对比成绩。

COH:中文名英雄连,以第二次世界大战西线作战为背景的大作,自带的benchmark也为测试提供了较准确的对比成绩。

BIOSHOCK:中文名生化奇兵,DX10世代大作,AMD-ATI显卡与NVIDIA显卡在此游戏中均有稳定的表现。

GRID:近期走红的赛车游戏,以优质的画面特效及游戏性将这一代画面表现糟糕极品飞车挤下了神坛。

Fraps 2.9.4:在没有自带benchmark的游戏中,我们选择截取部分稳定的场景片段使用Fraps 2.9.4在后台记录帧数表现进行对比。

本次测试我们选取1280X1024、1680X1050、1920X1200三个常见分辨率以及标的抗锯齿模式NOAA(无抗锯齿模式)、4xAA,在部分项目中尝试8xAA模式进行测试,开启抗锯齿模式的同时在驱动中开启16xAF(Anisotropic Flitering各异向性过滤)。

各参测厂家ATI Radeon HD4850产品图赏

华硕版HD4850

 

迪兰恒进HD4850

 

七彩虹版HD4850

 

双敏无极HD4850及赠送的键鼠套装

 

盈通HD4850显卡

 

 

3Dmark06测试结果

本次HD4800家族在3Dmark06测试上的表现可谓和玩家们开了大玩笑,或许可以说其从属于战略烟雾的一部分。从3Dmark06的分数上来看,HD4800家族相较前代HD3800家族的提升并不是非常大,相较竞争对手,与AMD官方早期释放的消息“性能提升50%”的说法相差甚远,以至于让很多业内人士产生了严重的误判。所以当HD4800家族将惊艳的实力在最新一代的3DMARK VANTAGE和游戏实测中真正展现在人们眼前时,许多玩家和业内人士大为震惊。

充满伪装性的3Dmark06成绩分数

当然,HD4800家族在3Dmark06上还是透漏了一些极为重要的信息:强劲的抗锯齿(AA)性能表现:

1280x1024分辨率 4xAA模式

 

1280x1024分辨率 8xAA模式

可以看到,在相同分辨率下,ATI Radeon HD4850在4xAA、8xAA上造成的性能衰减并不大。

3DMARK VANTAGE 测试结果

当进入3Dmark Vantage测试环节后,我们可以很明显的看到HD4800家族作为DX10.1世代显卡的强劲性能开始展现:

Performance模式:

ATI Radeon HD4850得分P6880

 

对比Nvidia GeForce 9800GTX+(自超频改造版)得分

Extreme模式:

ATI Radeon HD4850得分得分X2787

 

对比Nvidia GeForce 9800GTX+(自超频改造版)得分X2223

3Dmark Vantage作为最新面世的DX10世代基准性能测试软件,其成绩尤其是GPU成绩是衡量DX10世代显卡性能的重要参考标准,因此在这一环节中的表现,我们无需多加评价。

Crysis测试结果

Crysis如今已经成为玩家广泛使用的衡量显卡处理能力的重要标准,其自带的benchmark也以评判结果精确受到普遍好评,尽管多数时候在近乎变态的DX10+Very High+4AA模式下最高端显卡也只能获得不到三十帧的成绩并不具备可玩性,但是其对显卡苛刻的考核要求可见一斑。

1920X1080分辨率:

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

 

DX10模式 Very High画质 未开启抗锯齿

(对比9800GTX+测试成绩:)

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

 

DX10模式 Very High画质 未开启抗锯齿

1680X1050分辨率:

 

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

 

DX10模式 Very High画质 未开启抗锯齿

(对比9800GTX+测试成绩:)

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

 

DX10模式 Very High画质 未开启抗锯齿

1280X1024分辨率:

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

(对比9800GTX+测试成绩:)

DX10模式 Very High画质 开启4倍抗锯齿

可以看到,ATI Radeon HD4850在所有参测的模式下都取得了领先。

COD4测试结果

COD4中我们选择了相对固定的场景变化使用Fraps在后台记录帧数表现。

 

 

可以明显的看到HD4850显卡在中高分辨率以及开启抗锯齿(AA)模式下的强劲表现,几乎在所有的模式中ATI Radeon HD4850相较对手都取得了一定幅度的领先。

Lost Planet测试结果

在失落星球这款被戏称为N卡御用游戏的作品中,G80世代之后的GeForce显卡表现出众是公认的。

 

 

可以看出,9800GTX+延续了NVIDIA Geforce系列显卡在此项目上一贯的性能表现,在各个模式下依然保持着领先,但比较遗憾的是如今还能让其拥有如此表现的游戏实在太少了。

COJ测试结果

作为ATI Radeon系列显卡的优势项目,HD4850在与9800GTX+的对抗中的优势表现的非常明显。

在此项目上ATI Radeon HD4850的成绩分布很清晰,只有在1280X1024这样的低分辨率下9800GTX+能稳住阵脚,而1680X1050以上分辨率及抗锯齿模式下,HD4850的强劲势头显得不可阻挡。

WIC测试结果

WIC内建的benchmark基准测试工具有一定的波动范围,因此我们选择以多次测试的平均值作为最终对比成绩。

可以看到表现依旧与之前的测试近似,在低分辨率和无AA模式下9800GTX+还能拥有领先的表现,但是进入中高分辨率和抗锯齿效果之后毫无悬念的被HD4850反超而落败。

COH测试结果

COH内建的benchmark基准测试工具相较WIC波动范围更大,因此我们依旧选择以多次测试的平均值作为最终对比成绩。

从结果看9800GTX+在本游戏的测试中表现比之前的多数测试项目要好,但在要求最高的1920X1200分辨率和4倍抗锯齿模式下依然被HD4850反超。

BIOSHOCK测试结果

与COD4一样,我们选取部分相对固定的测试场景使用Fraps在后台记录帧率。由于BIOSHOCK中的画质设置选项较为简单,我们选择在固定高画质模式下进行三个分辨率的测试。

可见,作为DX10游戏中的代表性作品,BIOSHOCK的测试结果几乎呈一边倒的状况,这与HD4800家族发布之前我们在双方显卡测试中所看到的表现截然不同。

ATI双卡交叉火力性能预览

目前已可实现四卡互联运作的ATI 交叉火力(CrossFire)技术

由于本次测试所使用的ATI Catalyst 8.6 hotfix驱动是唯一一款专门为HD4800家族开发的驱动程序,也最能体现HD4800家族的真实性能。在我们使用其进行双卡并联交叉火力(CrossFire)模式测试3DMARK VANTAGE时,发现存在贴图破损现象,因此推断其目前并非是适合CrossFire模式测试的最佳驱动,而正式版8.6驱动又并非是最能体现HD4800家族显卡性能的驱动,因此我们暂不对多卡互联模式进行进一步测试,预计ATI Radeon HD4870X2发布阶段时AMD将正式开放完美支持CrossFire模式的多卡并联驱动程序,因此也请对多卡模式有兴趣的朋友多多关注AMD官方的相关消息。

尽管驱动程序尚未完善,但ATI Radeon HD4850双卡互联的强劲表现依然令人惊讶

评测总结

如果仅从本次评测的两款主流级别产品的性能对比来看,我们得出的结论会很简单:AMD新推出的ATI Radeon HD4800家族中售价仅1299~1599元的主流性能级产品ATI Radeon HD4850在测试中的表现超越了竞争对手原本定价在2499~2999元的高端产品9800GTX,尤其在当前流行的中高分辨率和玩家非常关注的抗锯齿性能上。ATI也凭借HD4800家族在抗锯齿性能上的强劲表现,重新回归了AA强势技术地位,而竞争对手为了与之对抗而推出的策略性产品定价依然1599元的9800GTX+依旧只能在中低分辨率或者无AA模式下才能稳住阵脚,但显然这样的对阵局面无法阻挡当前HD4800家族强劲的攻击势头。由于AMD方面准确的市场策略,不再继续与竞争对手胶着于成本高昂,功耗巨大的旗舰产品来体现自己的实力,转而主攻200~300美元的主流市场,并且在性能表现上大大超出了预计,因此可以肯定此次HD4800家族对现有市场份额的冲击会非常巨大。后续跟进的ATI Radeon HD4870也凭借更加强劲的性能表现和豪华的做工以及更具有杀伤力的价位对竞争对手的次高端产品GTX260形成强大压力。如果仿照著名足球解说员黄健翔的一句话,或许可以这样说:本次HD4800家族的表现仿佛两代神卡ATI Radeon 9550、X1950瞬间灵魂附体......

AMD制定的HD4800家族定位表

另外,我们也在本周得到的另一则消息同样反映出当前AMD在显卡市场的攻击势态:曾给玩家带来诸如“魔兽争霸”,“星际争霸”,“魔兽世界”,“暗黑破坏神”系列的全球著名的游戏制作公司“暴雪”已与AMD进行全面合作,同时也宣布正在制作中的下一代大作诸如“暗黑破坏神3”将大量采用HAVOK物理引擎来制作游戏特效。这也意味着未来的暴雪大作中将以ATI显卡作为合作对象,或许不久之后我们就会在暴雪游戏中见到带有“ATI”的字样的“GET IN THE GAME”标识,此举对当前显卡市场认知带来的改变显而易见。

与暴雪的合作势必将给AMD的ATI系列显卡带来强劲的宣传效应

当然此次HD4800家族的发布也并非100%的完美,其中ATI Radeon HD4850显卡的风扇转速设定过低带来的显卡散热器温度较高也受到许多玩家的批评,尽管AMD方面明确表示HD4800系列显卡在研发过程中已经历过苛刻的温度考验,RV770核心完全可以承受公版显卡设定的温度标准,显卡风扇的转速过低主要基于静音考虑。在我们的验证中,HD4850显卡在空载中的温度为78度,风扇转速仅仅为27%,满载状态也只有88度左右风扇转速仅仅接近50%,印证了AMD方面显卡风扇转速过低是考虑到保持良好静音效果的说法。但是温度偏高也的确给玩家带来一些不便和担心,因此我们希望AMD方面能够进一步改良ATI Radeon HD4850显卡的温度表现,比如适当提高风扇的转速,或者至少提供给玩家自由调节风扇转速的工具和方法。我们在测试过程中也通过其他手段尝试过适当提高显卡风扇转速,其空载与满载温度分别得以有效降低了20度和10度,达到空载55度,满载73度的良好效果,并且风扇转速增加带来的噪音提升非常微小。此外,我们建议少数对显卡低温有特殊要求的朋友可以DIY手动更换更加强劲的散热器或者干脆等待购买由AIB厂商设计的非公版HD4850显卡。

最后我们必须提到即将面世的ATI Radeon HD4870X2显卡,根据ATI Radeon HD4870显卡已经展现出的强劲表现以及AMD在芯片互联设计方面的造诣,我们有理由相信ATI Radeon HD4870X2显卡的出现必将对现有高端显卡的市场格局及卡皇宝座发起强有力的挑战,随之而来的是AMD-ATI联手在中端和高端市场的全线大反击。

世界因激烈竞争而异常精彩!敬请期待我们PCHOME评测室为您献上的详细报道。

 

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