美女利剑ATI HD4870显卡全面解析评测

互联网 | 编辑: 陈晨 2008-07-10 23:30:00原创 返回原文

一周前,当我们PCHOME评测室为您献上《红色革命 ATI 4800系列显卡激情详测》一文时就已经预告,随着以ATI Radeon HD4850为先锋的ATI Radeon HD4800家族显卡大军横空出世,在接下来的一个月的时间里AMD-ATI将凭借RV770世代核心的优异表现给玩家带来更大的惊喜。本周,定位在HD

导言及产品综述

一周前,当我们PCHOME评测室为您献上《红色革命 ATI 4800系列显卡激情详测》一文时就已经预告,随着以ATI Radeon HD4850为先锋的ATI Radeon HD4800家族显卡大军横空出世,在接下来的一个月的时间里AMD-ATI将凭借RV770世代核心的优异表现给玩家带来更大的惊喜。本周,定位在HD4850之上的高端、首次使用GDDR5显存、做工精湛、浮点运算能力达到1.2TeraFLOPs的ATI Radeon HD4870显卡也走进了我们PCHOME评测室,由于之前新一代的GDDR5显存仅有奇梦达,海力士等少数厂商进入量产,货源显得非常珍贵,因此ATI Radeon HD4870的出货速度比ATI Radeon HD4850略慢,至本月初才大量与玩家见面,因此我们也在此奉上ATI Radeon HD4870的评测文章,希望对ATI Radeon HD4870有兴趣的玩家能从本文中得到些许收获。

AMD显卡布局的一记重拳

如同我们在《红色革命 ATI 4800系列显卡激情详测》一文中所说的那样,ATI Radeon HD4800家族在发布之时所展现的强劲实力,大大超出了许多业内人士的预计,无论在3D、高清硬解码、视频编码加速、物理引擎、成本、功耗、价格等各个方面都控制的非常平衡而且异常出色。如果说ATI Radeon HD4850的上市是初露锋芒的话,那本次评测的ATI Radeon HD4870则可以说是重拳出击,直接强有力的震撼了竞争对手原先的产品布局,以更高的性能,更亲民的价格给竞争对手新近面世的次顶级产品GTX260带来了巨大的压力,而原先AMD官方将其竞争对象设定为9800GTX,如今看来则显得过于保守,定位中端的ATI Radeon HD4850就已经出色的完成了这一任务而无需动用HD4870。究竟定位高端的ATI Radeon HD4870有哪些过人之处,其相对于ATI Radeon HD4850有多大的提升呢?下面就让我们一起来了解一下这款珍品。

ATI Radeon HD4870

 

 

HD4870显卡外观及特色设计

喜欢DIY的朋友们通常会对显卡的外形有一种直观的感受,小编就听到过有网友用“美女卡”来形容ATI的Radeon系列显卡,而用“怪兽卡”来形容NVIDIA的Geforce系列显卡。显然这戏称并无褒贬之意,而是和两家厂商的设计风格有关。ATI显卡的品牌标识历来以红色为背景,红色也是ATI显卡的惯用颜色,无论是PCB还是散热器外观,红色历来是主色调,几乎在所有ATI公版显卡中都不例外。鲜艳的红色的加上精练的元件布局以及风格明快的散热器设计,几乎每一代的ATI公版显卡都令人赏心悦目,拿在手里更是令人爱不释手,这也在无形之中为ATI培养了一批忠实的消费群体。

这张华硕的ATI Radeon HD4850上的贴纸很好的阐释了什么是名副其实的“美女卡”

本次评测的ATI Radeon HD4870来自知名厂商迪兰恒进,尽管迪兰恒进版本HD4870上彪悍的英雄贴纸很夺目,但也难遮挡ATI Radeon HD4870显卡精美的外观。

ATI Radeon HD4870相对ATI Radeon HD4850拥有更高的核心频率,更夸张的供电设计,更高频率的GDDR5显存,热功耗设计也更大一些达到了160W,因此显卡整体使用双插槽散热设计,使用了散热性能更强的风扇和散热片。

HD4870采用双插槽散热,TDP160W

HD4870显卡的PCB设计及元件用料也明显更加奢华,大量体积小,价格高昂的的陶瓷贴片电容替代了以往的固态甚至液态电容,全数字供电模块更是为“豪华”二字做了形象的注解,作为一款定价仅2000元左右的显卡能有如此的品质和用料,可以明显感受到此次AMD-ATI倾力打造HD4800家族可谓不惜血本。

PCB及用料做工

显卡的外接接口部分与HD4850相同,采用双DVI和S-Video的组合。

输出接口

HD4870显卡内部拆解之PCB布局介绍

ATI Radeon HD4870的核心与HD4850同为AMD-ATI齐心研发的新世代RV770核心,基于55NM工艺,核心面积仅为256平方毫米却内置空前庞大的800个联合流处理单元阵列,总晶体管数达到了惊人的9.56亿个,核心频率达到了750MHz的,浮点运算能力更是突破了1TeraFLOPs达到1.2TeraFLOPs(750*800*2=1200000),相较HD4850有了明显提升。同时这也说明其核心的平均体质较HD4850更好,更有利于DIY玩家冲击更高的频率,有关RV770核心的细节部分介绍请参见《红色革命 ATI 4800系列显卡激情详测》一文。

 
RV770核心

ATI Radeon HD4870所使用的GDDR5显存是其非常重要的组成部分,首次采用512MB容量的GDDR5显存为其提供了高达115GB/s空前的高带宽使RV770核心的潜力得以充分的释放。由于AMD-ATI在设计RV770核心时严格遵守控制每平方毫米性能比和每瓦特性能比的思路,放弃了在R600世代显卡中使用过但是占用了大量晶体管的512bit显存位宽,改由成熟的256bit显存位宽为RV770提供所需带宽,因此决定使用最新一代的高频GDDR5显存颗粒来制造定位高端的ATI Radeon HD4870显卡。

512MB容量的GDDR5显存

公版ATI Radeon HD4870显卡使用了8颗每颗64MB容量32bit位宽的GDDR5显存颗粒,构成了512MB容量256bit位宽的显存规格,随着GDDR5显存颗粒产能的不断提升,我们有望在AIB显卡厂商自行设计的非公版显卡中见到更高容量的HD4870显卡版本。

双6PIN的外接电源并没有对供电提出过分的要求,这在为显卡提供了强有力的保障的同时也为玩家节省了很多不必要的麻烦,多数现有的优质电源都可以应对这样的供电需求。

双6PIN供电设计

HD4870显卡内部拆解之散热器设计介绍

ATI Radeon HD4870使用了比同门师弟ATI Radeon HD4850更加强大的散热模块,以镇压核心频率达到750的RV770核心及频率高达3.6G的GDDR5显存颗粒。并且为了满足高端用户的超频欲望,散热设计还预留了一定的余地以满足更高频率带来的散热需求。

分布均匀,导热良好的鳍片设计

 

核心散热部分使用了纯铜导热管设计

 

12V 1A供电的强力涡轮风扇

HD4870显卡散热设计的实际效果与ATI Radeon HD4850的表现非常类似。尽管ATI Radeon HD4870的散热设计更为豪华,毫无疑问可以有效控制主ATI Radeon HD4870显卡的温度,但是AMD-ATI方面依然出于静音方面的考虑在保证稳定性的前提下设订了较低的风扇转速。尽管这样的设计给待机状态下的显卡带来了一定的高温,但是静音效果却是毋庸置疑的,在正常的2D模式及满载的3D模式下这款性能强劲的高端显卡的静音表现非常出色,比起某些性能强劲,噪音更“强劲”的显卡来说,无疑也是玩家的福音。

HD4870内部拆解之豪华的供电模块设计

可以确定,为了保证RV770在频率提升方面的潜力得到充分的释放,ATI Radeon HD4870显卡的供电模块设计可谓不惜血本,作为一块售价仅2000元左右的显卡,其用料之奢华,做工之精密,预留供电的余地之大,已经令对手售价高达5000元的旗舰级产品汗颜。在这块显卡上,我们甚至找不到几个昔日被认为是高端象征的固态电容,他们只以很小的体积屈居于某些角落,整个显卡的全套陶瓷贴片电容设计本身就足以令玩家们疯狂。

取自R600世代显卡2900XT的全数字供电在ATI Radeon HD4870身上再次找到了用武之地。价格高昂,可承受120A电流的VITEC 59PR9853贴片式三相并联电感为HD4870的供电免除了后顾之忧,对玩家而言可超频的余地也相当之大。与之相配套的VT1195SF MULTIPHASE电源控制芯片的使用使其超越了对手的旗舰级产品,另两颗为显存供电的VT238AWF芯片与其一起构成了3+2相的豪华供电模组。

但是在发布之处就有细心的玩家发现,另有一项空焊似乎在预示着什么。果然不出所料,本周来自老牌厂商帝盟的“超级RV770”显卡的诞生揭开了这个谜底,在利用上这项空焊供电之后帝盟的“超级RV770核心”已经达到了高达950MHZ的惊人频率,离GPU有史以来第一块突破1GHZ大关的显卡只有一步之遥,究竟那家厂商将迈出这历史性的一幕呢?我们拭目以待!

令人震惊的帝盟“超级RV770”

HD4870所使用的GDDR5显存颗粒解析

据我们目前了解,首批ATI Radeon HD4870显卡所使用的GDDR5显存颗粒均来自业界知名的,以产品设计运行速度见长的存储颗粒生产厂商:奇梦达,奇梦达也是最早将GDDR5显存颗粒进行量产的厂商之一。奇梦达早在去年就展示过研发成功的GDDR5颗粒,当时的最低数据传输频率就已经由3.2G开始起跳,向人们展示了GDDR5显存颗粒的巨大潜力。

以内存颗粒设计速度见长的奇梦达

由于GDDR5显存颗粒运行在更低的1.5V电压上,因此功耗控制方面的表现反而更佳。今年5月,奇梦达方面宣布已经可以开始批量交付GDDR5显存时,HD4870的研发和生产进展就已经大大加快了。

奇梦达GDDR5显存

GDDR5显存颗粒相较于GDDR3显存颗粒拥有更高的时钟频率和更高的数据传输频率,ATI Radeon HD4870所使用的GDDR5显存颗粒默认状态拥有3.6G的数据传输频率,在256bit位宽下可提供的数据带宽达到了惊人的115GB/s,相比之下前代使用GDDR4显存颗粒的HD3870显卡也只拥有72GB/s的带宽,相比GDDR3颗粒所能提供的带宽更是提升了3倍以上。

GDDR5带来的巨大带宽

并且需要说明的是,3.6G的数据传输频率仅仅是GDDR5显存的起步水准,GDDR5显存的理论设计上限可以达到6G甚至更高水平,随着GDDR5颗粒的制造工艺日渐成熟,其性能的提升和成本的下降都将使其更加接近广大消费者期盼的水平,而现有的ATI Radeon HD4870首次采用的GDDR5显存究竟拥有多深的潜力,有待于诸位DIYER的潜心挖掘,相信一定不会辜负各位的期望。

GDDR5深不见底的频率潜力

除了在性能方面的表现超群之外,GDDR5显存还拥有一些特有的技术改进,包括:支持时间延迟调整自行设定延迟,并且自行调节工作电压使显卡电路更加稳定,性能表现更佳的“Data eye optimization”技术;能自动调节显存可缩放字节,使数据传输更加稳定高效,确保显卡的运行稳定并且节能的“Adaptive interface timeing”技术;能检测显存读取和写入数据过程错误并修正的“Error compensation”技术等等。

GDDR5的技术特性

如果玩家有兴趣了解相关信息,可以参考奇梦达方面的设计白皮书,下载地址为:

http://www.qimonda-news.com/download/Qimonda_GDDR5_whitepaper.pdf

鉴于GDDR5显存的卓越表现,可以确定其不会受到其前代GDDR4那样的冷遇,目前包括三星,海力士等等各大内存生产厂商均已开始了GDDR5的量产工作。

GDDR5在ATI Radeon HD4870上的卓越表现已经证明了自身的价值

测试平台及测试方法介绍

本次评测我们使用已经为大家所熟悉的ATI Radeon HD4850显卡作为参照对象,来感受ATI Radeon HD4870的技术改进所带来的性能改变。

以下为GPU-Z 0.2.4版本的最新识别信息。

同门师弟ATI Radeon HD4850

 

ATI Radeon HD4870

使用的测试平台如下:

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 | ATI Radeon HD4870
显示器: BENQ G2400W
光驱: ATAPI DVD DH20A
软件平台:
驱动程序: ATI Catalyst 8.6 hotfix for vista
操作系统: WINDOWS VISTA SP1
测试软件: 3DMARK 06
  3DMARK VANTAGE
  COD4
  Crysis
  Lost Planet
  COJ
  WIC
  COH
  GRID
  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 06 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准抗锯齿模式NOAA(无抗锯齿模式)、4xAA,,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)。

3DMark 06测试结果一览

本次HD4800家族在3DMARK 06测试中分数偏低的表现在HD4870上也一样存在,但是这样的分数也已经很可观了,并且在8AA模式下的分数完全可以用恐怖来形容。

1280X1024 NOAA NOAF

 

1280X1024 8AA

 

1920X1200 8AA

对比HD4850的表现:

1280X1024 NOAA NOAF
1280X1024 8AA

可以看到,尽管两者属于两个不同档次的显卡,但两者在抗锯齿模式下的表现可谓空前强劲。

3DMark Vantage测试结果一览

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:

 

Extreme模式:

对比HD4850的分数表现

Performance模式

 

Extreme模式:

可以看到,在DX10基准测试软件3DMARK Vantage下两者的成绩衡量更加准确且直观,不同模式下的表现被分开了档次。

Crysis测试结果一览

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。

此处HD4870对HD4850的领先幅度比较吻合AMD的官方30%以上宣传,且测试结果相对比较准确,多次测试的结果误差并不大。

COD4测试结果一览

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。

作为一款优化非常到位的PC平台大作,COD4的表现和受欢迎程度无疑是非常引人注目的,在这样一款大作中,主流级的HD4850显卡的表现已经非常好,但是HD4870显卡的领先幅度也十分惊人。

Lost Planet测试结果一览

在这样一款被戏称为N卡御用游戏的移植平台游戏中,尽管HD4850的表现依旧没能在同级别的对手9800GTX和9800GTX+身上占得上风,但是HD4870显卡的表现已经弥补了这一缺憾,能在这样一款游戏中实现翻盘,AMD宣称全面超越竞争对手既定产品的宣传果然不虚。

COJ测试结果一览

与失落星球相反,狂野西部对ATI显卡的优化则十分到位,因此这样一款游戏中也毫无悬念,HD4870在HD4850的基础上至少有三分之一左右的提升,部分设定下甚至超出了50%以上,性能之强悍令人惊讶。

WIC测试结果一览

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。

相对于其他游戏,WIC的测试结果两者差距并不是很大,但是在GDDR5的高带宽和更高核心频率的带动下,HD4870在高分辨率和4倍抗锯齿下依然有近30%幅度的提升。

COH测试结果一览

英雄连内建图形基准测试的结果误差比较大,我们只得汇总多次测试的结果取平均值来进行对比,总体而言误差依然存在,但是在带宽及计算能力需求高的模式下HD4870的领先优势扩大趋势依然明显。

BIOSHOCK测试结果一览

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

 

BIOSHOCK的测试结果相对比较稳定,HD4870的领先幅度始终控制在一定范围内,1280X1024的低分辨率情况下差距略小,而1680X1050以上分辨率下差距拉大,但是没有达到其他游戏中那样大的幅度。这也从另一个角度体现了RV770核心在理论计算能力及抗锯齿性能上的强悍,即使定位低一个档次的HD4850在面对这些游戏的时候依然游刃有余。

GRID测试结果一览

GRID的测试结果更加明显,除了1280X1024的分辨率之外,其他设定下HD4870超越HD4850的幅度均可达到30%以上,理论性能优势毕现无疑。

评测总结

从本次评测可以看出,尽管师出同门的RV770核心,但是在AMD-ATI整合完成的今天,ATI显卡的GPU芯片布局和工艺把握能力有了显著的提高,RV770核心能够在严格控制核心面积、良品率、生产成本的前提下内置入9.56亿的晶体管数量,并且拥有相当优秀的体质表现,加上空前强劲的GDDR5显存为其助阵,无怪呼国内外广大的DIY爱好者称之为“火星科技”并为之疯狂。ATI Radeon HD4870相对于同门师弟HD4850平均高出30%以上,部分超出50%以上的性能表现也完全吻合AMD官方此前的规划和宣传,可以说此次AMD-ATI联手的出色演出丝毫没有令支持他们的广大玩家们失望。

AMD制定的HD4800家族定位表

 

ATI Crossfire X

当然,到目前为止,我们依旧只端出了ATI Radeon HD4800家族的几道开胃菜和饭前甜点而已,后续的多卡互联交叉火力驱动(Crossfire X),以及做工更加奢华,性能更加强悍的神秘旗舰级产品,代号R700的ATI Radeon 4870X2也将在本月内问世,究竟这款单卡双芯级产品在核心互联及多GPU支持等方面有那些重大改进,届时我们将为大家端出这道等待近2年的大餐。如无意外,这也是ATI显卡在经历合并阵痛近两年之后重夺卡皇宝座和性能至尊榜首的荣誉之战,希望您继续关注我们PCHOME的硬件评测区,我们PCHOME评测室将及时的为您献上详细报道。

 

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