首款DX11显卡Radeon HD 5870/5850发布 详解与实战 _ 游民星空 GamerSky.com
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今天AMD如期正式发布了业界第一款、也是目前唯一一款DirectX 11显卡:第二代40nm工艺制造、搭载第四代GDDR5显存的ATI Radeon HD 5800系列。


首批上市的有两个型号“Radeon HD 5870 1GB GDDR5”和“Radeon HD 5850 1GB GDDR5”,官方建议零售价分别为379美元和259美元,其中前者国内售价3299元人民币,后者第二批上市。华硕、Club 3D、帝盟多媒体、Force3D、技嘉、HIS、微星、Multimedia、迪兰恒进、蓝宝、VisionTek、讯景等数十家AIB厂商和国内通路厂商都会很快发售各自的相应产品。
拥有2GB GDDR5显存以及专门针对多显输出的ATI Eyefinity特别版的两款Radeon HD 5870将在稍后跟进。

下边首先欣赏一下来自AMD官方的Radeon HD 5870/5850精彩图片,然后我们再逐一解释它们的市场策略、规格参数、核心架构、DX11游戏、游戏性能、功耗温度和噪音。
Radeon HD 5870:








Radeon HD 5850:



非官方图:
Radeon HD 5850(上)与Radeon HD 5870(下)
Radeon HD 5870背面
Radeon HD 5870PCB正反面
从左至右:Radeon HD 4870、GeForce GTX 285、Radeon HD 5870
Radeon HD 5000系列显卡将延续AMD的小核心策略,即首先开发定位300美元左右主流价位的Cypress Radeon HD 5800,然后以此为基点,向上发展为单卡双芯、400-500美元价位区间的Hemlock Radeon HD 5800 X2,向下先是200美元以下的Juniper Radeon HD 5700,然后到明年第一季度推出面向入门级用户、价位100美元左右甚至更低的Redwood和Cedar。这和Radeon HD 4000系列的发展思路完全一致。


Radeon HD 5800系列显卡均基于代号Cypress的GPU核心,由台积电采用40nm工艺制造,集成21.5亿个晶体管,核心面积334平方毫米,TeraScale 2统一渲染架构,支持DirectX 11、OpenGL 3.2、PCI-E 2.1、ATI Eyefinity单卡多线输出、ATI Stream流计算、ATI CrossFireX多芯交火、ATI Avivo HD高清影音、ATI PowerPlay电源管理等一系列技术,特别是:
- DX11方面完全支持Shader Model 5.0、DirectCompute 11、可编程硬件细分曲面(第六代Tessellation)、加速多线程、HDR纹理压缩、顺序无关透明化(Order-Independent Transparency/OIT)等等;
- 画质增强方面支持24x多重采样抗锯齿(MSAA)和超级采样抗锯齿(SSAA)、自适应抗锯齿、16x角度独立各向异性纹理过滤、128-bit浮点HDR渲染;
- 通用计算方面支持OpenCL 1.0规范和DirectCompute 11标准,支持双精度浮点处理,可同时利用CPU和GPU进行加速;
- 视频方面集成增强的UVD2硬件解码引擎,支持高级后期处理和缩放、动态对比度增强和色彩纠正、Blue Stretch、独立色彩Gamma控制、动态视频范围控制、H.264/VC-1/MEPG-2格式全程硬解码、双1080p高清视频流解码、DVXA 1.0/2.0、HDMI 1.3输出、3D立体显示器/眼镜;
- 集成高清音频控制器不但终于支持通过HDMI接口输出7.1声道音频,还支持bitstream Dolby TrueHD/DTS Master Audio,这是目前唯一能做到这一点的显卡;
- 动态单元管理技术包括更低的核心/显存待机频率与电压、GDDR5显存低功耗Strobe模式、电压切换、稳压器温度硬件检测、多芯超低功耗状态(ULPS)、整卡级保护防过热等等。

Radeon HD 5870规格一览:
流处理器数量:1600个纹理单元数量:80个ROP单元数量:32个核心频率:850MHz显存配置:256-bit 1GB GDDR5显存频率:1200MHz(等效4.8Gbps)显存带宽:153.6GB/s浮点性能:单精度2.72TFlops、双精度544GFlops三角形输出率:每秒8.5亿个数据刷新率(32-bit):每秒2720亿次纹理填充率(三线性过滤):68.0GT/s像素填充率:27.2GP/s反锯齿像素填充率:每秒1088亿次采样整卡最大功耗:188W整卡待机功耗:27W输出接口:DVI×2、HDMI、DisplayPort最高分辨率:3×2560×1600
Radeon HD 5850规格一览:
流处理器数量:1440个纹理单元数量:72个ROP单元数量:32个核心频率:725MHz显存配置:256-bit 1GB GDDR5显存频率:1000MHz(等效4.0Gbps)显存带宽:128.0GB/s浮点性能:单精度2.09TFlops、双精度418GFlops三角形输出率:每秒7.25亿个数据刷新率(32-bit):每秒2090亿次纹理填充率(三线性过滤):52.2GT/s像素填充率:23.2GP/s反锯齿像素填充率:每秒928亿次采样整卡最大功耗:151W整卡待机功耗:27W输出接口:DVI×2、HDMI、DisplayPort最高分辨率:3×2560×1600




与上代相比,Radeon HD 5800系列的性能效率翻了几乎一番,比如Radeon HD 4870的性能功耗比为7.50GFlops/W,性能面积比是4.56GFlops/mm2,Radeon HD 5870则提高到了14.47GFlops/W和7.90GFlops/mm2。


下边简单看一下Cypress Radeon HD 5800的核心架构。

TeraScale 2统一渲染架构,性能翻番,并有多处关键性增强:指令集、流处理单元、SIMD布局、图形引擎、纹理单元、渲染后端、显示控制器……

Radeon HD 5870由20个SIMD引擎阵列组成,每个包含16个线程处理器/80个流处理核心,以及4个纹理单元,相比Radeon HD 4870晶体管数量增多了125%,核心面积只大了27%,显存内存提高提高了33%,多项技术指标翻番,功耗方面待机降低了70%之多,满载仅增加了17%。
图形引擎
线程处理器
纹理单元与缓存
渲染后端
GDDR5显存界面
流计算
动态电源管理
纹理过滤
有硬件不能就不能没有游戏,而且第一款本月就会面世:来自EA Phenomic的RTS网游《BattleForge》在支持DX10.1之后很快就会抢先迈入DX11时代。
今年第四季度有GSC Game World的《S.T.A.L.K.E.R.:Call of Pripyat》、Codemasters的《科林麦克雷:尘埃2》,明年第一季度有Rebellion的《异形大战铁血战士》、Trubine的增强版《魔戒Online》,另外还有Trubine的《龙与地下城:Ebeeron Unlimited》,Kylin的《成吉思汗》(Genghis Khan)、EA DICE的Frotbite 2 Engine引擎、Trinigy的Vision Engine引擎。
奇怪的是AMD并未提及Crytek的CryENGINE 3。


下边就到了大家最关注的实际游戏性能了,这里以权威评测网站Anandtech的结果为例,既有多款游戏性能,也有功耗、温度和噪音。
测试中Radeon HD 5870/4800采用测试版的Catalyst 8.66,Radeon HD 3870则是催化剂9.9,N卡统一采用190.62版。

《Crysis Warhead》



《Far Cry 2》



《BattleForge》



《魔兽世界》


《H.A.W.X》



《战锤40K:DoW II》



《生化危机5》



《蝙蝠侠:阿卡姆疯人院》



《Left 4 Dead》



在AMD官方给出的性能资料中,Radeon HD 5800系列直接横扫对手,而实际测试证明虽然没有那么夸张,但也相当令人满意。
Radeon HD 5870毫无疑问是迄今为止最快的单芯显卡,面对GeForce GTX 285全面轻松胜出,后者尽管便宜一些但也不足以弥补性能差距。况且,这里还没有测试Radeon HD 5850,其性能应该会非常接近GeForce GTX 285,价格上却低很多。Radeon HD 5800势必会引起高端性能级市场的地震。
不过面对两家旗舰级的单卡双芯Radeon HD 4870 X2和GeForce GTX 295,Radeon HD 5870最多只能做到基本持平,并不足以超越它们。好在这其实也不是Radeon HD 5870的主要任务,要看一个月之后的Hemlock Radeon HD 5870 X2了。
**在多卡并行中,Radeon HD 5870 CF凭借很好的单芯基础和更高效的交火方案毫无悬念地大幅领先GeForce GTX 285/275 SLI。**四路并行系统没有测试,不过那种方案实用价值也不大,只适合极限发烧友冲击世界纪录。
待机系统功耗(非单卡功耗):

根据AMD官方给出的数据,Radeon HD 4870/4890/5870的待机功耗分别为90W、60W、27W,逐步大幅降低。实际测试中5870系统待机时消耗了141W,比4870/4890分别降低了42/45.7W,仅仅高于不在同一档次的GeForce GTS 250和Radeon HD 3870。
双卡交火情况更好,5870 CF系统待机时候只有164.5W,和GeForce GTX 260相同,甚至低于4870/4890单卡,相比其他双卡方案更是优势非常突出。
极限系统功耗(非单卡功耗):

通过OCCT压力测试,上代高端4890/4870 X2不幸崩溃,而5870成了最饥渴的单芯显卡,并突破了400W,5870 CF交火也是最高的,达到了664W之多。显然,更高的性能需要付出更高的代价,用户必须注意电源了。
游戏系统功耗(非单卡功耗):

上边反映的是极限状态下各显卡系统的峰值功耗,实际游戏中并不会这么夸张,比如《魔兽世界》里,5870单卡系统不到300W,介于4870和4890之间,比GTX 275/285都低很多,双卡系统则是430W,和4870 X2差不多,但大大低于GTX 285 SLI。
待机温度:

单卡46℃完全可以接受,这已经比4870/4890的50℃左右有所降低,也低于GTX 200系列。双卡50℃就高了一些,GTX 275/285 SLI反而只有45℃。
满载温度:

除了失败的4890/4870 X2,其他A卡都在90℃左右,而N卡表现参差不齐,古老的8800 GT以92℃高温领跑,但GTX 285只有76℃,GTX 275也不过85℃。尽管AMD这回重点加强了电源管理,但在高负载情况下依然不容乐观,散热器效率仍然很关键。
待机噪音:

除了GTX 295比较吵,其他所有参测显卡在待机时候的噪音都差不多,均在46分贝上下,有趣的是5870 CF以微弱优势最安静。
满载噪音:

这回就不一样了。64分贝和67分贝虽然不是无法接受,但如此高的噪音肯定会严重影响玩家心情,而且从对比上来说也只有GTX 285 SLI和GTX 295能达到如此程度。希望这只是公版散热器的缘故,但愿AIB厂商能尽快推出更高效的非公版散热方案。
