完美的旗舰卡！AMD Radeon HD 7970国内同步首发评测 _ 游民星空 GamerSky.com

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“南方群岛”正式发布 HD 7970国内到位

首先，值得庆幸的是，国内HD 7970已经顺利到位。去年年底，也就是上个月22号，AMD就正式“发布”了全新一代、全新工艺、全新架构Radeon HD 7000系列，但还是由于样卡运输的种种问题，国内再次未能有幸第一时间拿到测试样卡，而此时国外的相关评测已经铺天盖地。对于这种“纸面”宣布，众多望眼欲穿的A饭只能通过一些曝光的数据解解馋。不过到了今天，在这些小小的不快都已烟消云散，国内媒体终于也能为大家奉上一列详细的测试了。

提到Radeon HD 7000，就不得不再次提到其代号“南方群岛”（Southern Islands）。一年之前“南方群岛”的相关消息已经传的满城风雨，甚至在NVIDIA GeForce 400系列刚刚面世不久、AMD Radeon HD 6000还在襁褓之时就号称成功流片。再加上当时和“北方群岛”闹的含糊不清以及AMD长期的“跳票”习惯，几乎没有人能够确定这个代表着AMD数年以来颠覆性的全新图形架构究竟何年何月才能面世。

进入2011年之后情况相对明了了一些，上半年AMD就屡次宣称要赶在2012年之前发布新一代显卡，不过台积电让人纠结的28nm新工艺产量和良品率再次导致“南方群岛”难产，最迟也要等到新年过后。但是此时正直CEO Rory Read新官上任，按照惯例也自然要来个“三把火”，也许是为了博得好名望，于是就有了上个月的“纸面发布”。虽然少不了让喜欢AMD的大众们唏嘘一阵，但好在拖延不算太久，半个月的时间也算是为Radeon HD 7000的正式到位做足气氛。不管怎么样，在NVIDIA“开普勒”还在仰望遥远太空的时候，AMD已经顺利抢滩登陆下一站“南方群岛”了。

按照AMD官方提供的资料，“南方群岛”全新家族将会基于三款不同的核心打造。首先是面向骨灰游戏玩家定位最高的Tahiti(塔希提岛)，也就是Radeon HD 7900系列。之后还会有New Zealand(新西兰)，用于单卡双芯的Radeon HD 7990；其次是面向性能级市场定位次之的Pitcairn(皮特克恩岛)，新一代的”Sweet Spot”甜点核心，Radeon HD 7800系列；最后是面向主流用户定位最低的Cape Verde(好望角)，Radeon HD 7700系列。至于再往下的Radeon HD 7600-7300系列，也许会让不少人失望了，全都是基于就核心改头换面而来，具体型号规格参数，我们日前已经进行了曝光。

作为革命性的产品，除了全新28nm工艺制程外，“南方群岛”此次还带来了三大技术重点：1、Graphics Core Next（GCN），重新设计的1D式流处理器，AMD数年以来颠覆性的全新架构，在图形性能更进一步的同时特别加强了通用计算，融入了更加完善的功耗与电源管理技术；2、AMD Eyefinity 2.0，第二代多屏输出显示技术，增加了大量新特性和优化细节，最重要的是加入对3D立体技术的支持；3、AMD App Acceleration，应用程序并行加速计算，包括更加先进的功能以及更广泛的应用范围。以上三点不仅是AMD宣传的重点，也是“南方群岛”的精髓所在，我们会在后面的章节中进行详细阐述。

好了，按照惯例，文章前半部分依然是全新架构、技术特性以及规格参数的全面解读，而后则是与对手最直接的的性能厮杀、详细的温度、功耗考量、双卡交火效率实测、超频能力验证等等等等。废话不再多说，let’s go!

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  • 第1页：“南方群岛”正式发布 HD 7970国内到位
  • 第2页：南岛看点：Graphics Core Next架构概览
  • 第3页：南岛看点：计算单元/缓存设计/曲面细分
  • 第4页：南岛看点：DX11.1/PCI-E 3.0/ZeroCore
  • 第5页：南岛看点：第2代多屏/独立数字多音频流
  • 第6页：南岛看点：APP并行加速计算/多媒体指令
  • 第7页：Radeon HD 7970定位、规格、价格概况
  • 第8页：AMD Radeon HD 7970官方高清图赏
  • 第9页：十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（一）
  • 第10页：十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（二）
  • 第11页：十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（三）
  • 第12页：十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（四）
  • 第13页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970外观介绍
  • 第14页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970内部拆解
  • 第15页：3A的无奈：平台配置及测试方法说明
  • 第16页：DX10理论性能测试：3DMark Vantage
  • 第17页：DX11理论性能测试：3DMark 11
  • 第18页：DX11理论性能测试：Unigine Heaven 2.5
  • 第19页：DX9游戏性能测试：《星际争霸2》
  • 第20页：DX9游戏性能测试：《使命召唤7》
  • 第21页：DX10游戏性能测试：《孤岛危机》
  • 第22页：DX10游戏性能测试：《孤岛惊魂2》
  • 第23页：DX11游戏性能测试：《潜行者：COP》
  • 第24页：DX11游戏性能测试：《异形大战铁血战士》
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  • 第30页：DX11游戏性能测试：《失落的星球2》
  • 第31页：运算能力测试：DX11 SDK
  • 第32页：运算能力测试：Compute Mark
  • 第33页：曲面细分能力测试
  • 第34页：双路交火效率测试
  • 第35页：温度、功耗测试
  • 第36页：超频能力测试
  • 第37页：总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

南岛看点：Graphics Core Next架构概览

反反复复传闻了数月之久，Graphics Core Next（简称GCN）架构终于伴随着Radeon HD 7000系列的到来正式浮出水面，它不仅是AMD数年以来真正的全新图形架构，也是Radeon HD 7000最为精华的部分。所以我们先从这里说起，看看GCN架构在宏观和底层上有哪些特点，以及全新的矢量单元、计算单元、缓存设计、增强曲面细分等等。

事情还要回到去年6月份的AMD Fusion开发者峰会上，AMD首席技术官兼图形业务执行副总裁Eric Demers登台演讲，其中着重提到了AMD的“真正全新下一代图形架构（Graphics Core Next）”，除了传统图形架构的变革还将通用计算上升到战略高度，也就意味着Radeon HD 2000（R600）之后AMD数代产品沿袭已久的VLIW架构将会大规模革新。

此时，我们以为这不过是AMD对未来自家GPU架构的展望和规划而已，谁知仅仅半年之后，GCN就已经来到我们眼前了。

由于当时缺乏开发代号，全新的图形架构目前被称作Graphics Core Next（后来就被沿用了下来）。按照AMD当时的说法，Graphics Core Next是AMD未来GPU架构的基础，包括所有桌面独立显卡以及APU融合的集成显卡。新架构将会以未来市场需求为导向，最大化的发挥GPU的功能，这也是自R600以来，AMD图形架构最大规模的一次变革。

按照AMD GPU架构进化的历史可以大概分为三个阶段：1、最早期的固定功能渲染；2、简单的编程；3、现代图形并行核心。第三个阶段是AMD现代GPU统一渲染架构的演化过程，经历了VLIW5、VLIW到目前GCN三种方案。

在最新的GCN架构中，传统的图形性能表现和特性发展依然占据很重要的地位，不过GPU的计算能力将会得到前所未有的增强。从某种意义上来讲，后者一致是A卡的一个软肋，再加上近年来NVIDIA不断提倡GPU通用计算的理念逐步深入人心，所以新架构的计算能力将成为改革的重点。

当然，AMD也强调了新架构会找到图形和计算性能之间的最佳平衡点，图形和计算架构并不是单独进化，而是隶属于更大的体系Fusion系统架构的一部分，也就意味着今后GPU、CPU会联系得越来越紧密，协同加速。事实上，经过多年的发展，尤其是统一渲染架构出现以后，GPU的用途不再仅仅是图形处理，并行计算能力被不断挖掘，在应付某些高负载并行处理任务的时候更像是一颗广义的CPU。所以以长远的目光来看看，新架构的改变也与AMD倡导的异构计算理念相符。

限于篇幅，有关GCN架构的出现背景以及AMD以往VLIW架构缺陷的详细分析这里不再过多深入介绍，有兴趣的读者可以参看我们之前的文章。接下来我们将直接从核心架构的设计方式切入，看看GCN到底有哪些独到之处。

Tahiti核心架构图

从AMD官方提供的Tahiti核心架构图来看，无论是流处理器的设计方式还是图形引擎的安排都发生了不小变化。当然，这种变化也不是“面目全非”，部分功能模块上我们还是能够看到AMD以往GPU架构的影子，比如UVD、Crossfire Compositor、Eyefinity Controller等等。

最上方可以看到指令处理器、两个异步计算引擎(ACE)、两个几何引擎、两个光栅器、全局数据共享(可读写)等等；中间占据核心位置的就是GCN架构的一组组流处理器，分成32个计算单元(CU)，左右两侧分布着渲染后端(ROP单元)和一级、二级缓存；下方是6个64-bit双通道显存控制器，总计384-bit；最右侧通过Hub与核心相连的是各个扩展功能模块，包括PCI-E 3.0控制器、视频编码引擎(VCE)、UVD解码引擎、CrossFire交火合成器、Eyefinity控制器等等。以上重点部分，下面将分别进行介绍。

Tahiti图形引擎模块设计

Cayman图形引擎模块设计

与目前的Cayman类似，指令处理器（Command Processor）位于新架构的顶层，负责整个GPU组件单元执行任务的调遣（功能与传统架构中的GCP基本相同）。往下依然是双图形引擎（Graphics Engine）设计，双几何着色指令分配器（Geometry Assembler）以及双顶点着色指令分配器（Vertex Assembler），光栅器（Rasterizer）也是双份设计，两个曲面细分单元（Tessellator Gen 9）提升到第九代，整体来说和Cayman差别不大。

另外，一个不是特别起眼但意义重大的变化是，图形引擎上方增加了两个异步计算引擎（Asynchronous Compute Engines，ACE），主要作用就是接受任务并将其下遣分配给CU处理（主要是分配的过程）。全新架构强化了多任务的并行处理设计，一个GPU中将会看到多个ACE用于多重并发操作，例如资源分配、上下文切换以及任务优先级决策等等。由于AMD目前尚未明确指出各个ACE之间的直接关系以及可以最多并行处理任务的数量，所以我们也不好做出猜测。

不过可以确定的是，有了ACE的直接作用就是新架构拥有了一定程度的乱序执行能力。虽然严格意义上新架构依然是顺序执行架构，一个完整线程组中的指令执行顺序不能被打乱，但是ACE可以做到对不同的任务进行优化和排序，划分任务执行的优先级别，进而优化资源。从本质上来说，这与很多CPU（比如Atom、ARM A8等等）处理多任务的方式并没有什么不同。所以，ACE加入之后，通用计算时的指令分配将更加有序，效率更高。

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  • 第33页：曲面细分能力测试
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  • 第35页：温度、功耗测试
  • 第36页：超频能力测试
  • 第37页：总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

南岛看点：计算单元/缓存设计/曲面细分

在GCN全新架构中有了一个全新的名词：计算单元（Compute Unit，CU），而它就是全新架构中的根基所在，那么CU又是由什么组成的呢？在此之前，我们先来看看AMD对GCN架构的定义：“Non-VLIW ISA With Scalar+Vector Unint”——使用标量&矢量单元的非VLIW体系。这也就意味着，在新架构中VILW SIMD架构将会彻底被摒弃，取而代之的是non-VLIW SIMD（或者叫Quad SIMD）。

从根本上来讲，二者很是相似——都可以并行的处理大量指令，但是执行效率却有天壤之别——VLIW SIMD是指令集并行（instruction level parallelism），而Quad SIMD是线程级并行（thread level parallelism）。去掉VILW之后，AMD又回归了传统的矢量SIMD。至于原因，主要由以下几个方面：

简单说来就是VLIW SIMD架构的编译器没有预调度处理机制，在执行过程中不能动态调度，其最大弱点也就在于此。比如需要通过编译器管理寄存器端口的冲突，需要特定、复杂的编译器调度，汇编创建、分析、调试较为困难，需要仔细优化才能达到峰值性能

Quad SIMD架构则就这些问题做了针对性的解决，比如不再有寄存器端口冲突，编译器调度和优化实现了标准化，汇编创建、分析、调试大大简化，工具链开发与支持更简单，性能方面也更稳定、更好预测。关于更多内容，可参看这里。

另外，指令执行方式上二者也有着很大不同。比如Cayman采用的VLIW 4 SIMD虽然每周期执行4次操作，实际上还是1条指令，而且非常依赖指令组合，需要极强的调度管理，而Quad SIMD虽然每次只能执行1个ALU操作，但是4组SIMD依然能保证执行4条线程，而且每项操作都是占用式的，利用率接近100%。

需要注意的一点就是不要和以往GPU架构中的SIMD混淆，新架构中的Quad SIMD是计算单元中的组成部分，是一个包含的16D 矢量单元（包含16个标量ALU，算数逻辑运算器）。简单说来，Cayman架构中的流处理器单元（Streaming Processor，SPU，包含4个或5个ALU）地位上相当于这里的Quad SIMD，而其SIMD（包含大量流处理器单元的阵列）地位就相当于GCN架构中的CU计算单元。

正如传统的VILW SIMD之于出流处理器单元之上，全新的Quad SIMD之上就是新架构中所谓的计算单元了（CU意义上类似于Fermi架构中的SM单元，对应上文Tahiti架构图中每一个”GCN”）。根据AMD的说法，一个CU中有4组Quad SIMD矢量单元（Vector Units），也就是包含了64个ALU，每组矢量单元各自搭配64KB矢量寄存器（Vector Registers）。

此外，还有1个硬件分支单元（Branch&MSG Unit）、1个分布式可编程调度器（Scheduler）、1个标量单元（Scalar Unit）、4KB标量寄存器（Scalar Registers）、64KB本地数据共享（Local Data Share）、4个纹理过滤单元（Texture Filter Units）、16个纹理拾取载入与存储单元（Texture Fecth Load/Store Units）、16KB一级缓存（可读写）。

总之，相比以往的VLIW架构，新架构中的每个计算单元都能同时从多个内核那里执行指令，单位周期单位面积的指令数也有所增加。总之，这种架构相比以往利用率和吞吐量更高，多线程多任务并行执行的能力也大大增强。

下面再来说说缓存设计。 以往在讨论AMD GPU架构时，很少将缓存单独进行介绍，一来是因为AMD以往官方提供的资料中对缓存提及不多，二来是因为从理论上来说缓存设计对图形计算影响不大，但是对通用计算却相当重要，而后者一直都是AMD以往GPU的弱项。此次GCN架构对于通用计算能力提升有了质的飞跃，除了计算单元部分的改革外，全新的缓存设计也起到了至关重要的作用。

从上面AMD提供的GCN架构缓存设计示意图可以看到，总体上每四个计算单元共享16KB指令缓存和32KB标量数据缓存，并与二级缓存相连；每个计算单元都有自己的寄存器和64KB本地数据共享缓存，搭配16KB可读写一级缓存（共计512KB，不再像之前只能读取），每时钟周期带宽为64字节。

最明显的一点改变就是二级缓存会和显存控制器进行搭配，这样以来在并行访问显存的时候可以大大节约宝贵的带宽。二级缓存总容量768KB，可读写，分别对应每个显存控制器分成六组，每组容量128KB，每时钟周期带宽也是64字节；全局数据共享则用于不同计算单元之间的同步辅助。

新的缓存设计中AMD特别强调了数据的共享和同步，每个计算单元的64KB本地数据共享缓存都可通过一级缓存与二级缓存相连，后者虽然与显存控制器相连，但是所有数据都是计算单元共享。并且可与CPU内存数据同步，提高了CPU与GPU的数据交换能力，这对CPU+GPU组成的异构计算是大有帮助的。

另外一个重要的改进就是新架构增加了X86 Virtual Memory（X86虚拟内存）功能，并且采用x86 64位寻址，这也就意味着GPU和CPU将拥有统一的寻址空间，可以将GPU的显存映射为X86处理器可识别的内存，要知道GDDR5的带宽在要远高于目前四通道DDR3内存的理论带宽，带来的效果是可想而知的，不仅是通用计算，大型的3D游戏也会受益颇多。

最后说一说曲面细分。曲面细分一直是近两年显卡业界比较有争议性的话题，尤其是在NVIDIA的大力宣传下，曲面细分俨然已经成为DX11最为重要的改进部分，而这方面也一直是AMD以往不得志的地方。虽然经过了一些列升级，到了上代Radeon HD 6900 Cayman采用的第八代曲面细分相比之前有了很大提高（HD6970的曲面细分性能是HD6870的两倍、HD5870的三倍），但和对手Fermi GF110相比依然有一些差距，那么到了GCN又有怎样的改进和升级呢？

根据AMD的说法，GCN架构的曲面细分已经进化到所谓的第九代，和之前之一样是两个曲面细分单元，主要改进之处有：提高顶点重新利用率、改进片外缓冲、增大参数缓存等等，而效果是所有系数下的性能均有所进步，相比于Radeon HD 6900系列的第八代技术提升最多四倍。 如果依照这个数据来看的话，超越对手应该没有什么问题。

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南岛看点：DX11.1/PCI-E 3.0/ZeroCore

介绍完新架构，我们再看看新特性。首先是DX版本。每逢革命性重大GPU产品发布，对应的DX版本也总会随之升级。虽然这次“南方群岛”并没有迎来大的DX版本跳跃，但小幅度的提升还是有的——率先支持DX 11.1。

不过需要注意的是，DX11.1要等到Windows 8操作系统正式发布才会真正面世，AMD的南方群岛家族目前只是在硬件上做好了准备，暂无用武之地，催化剂驱动也不会开启它。第一款开启DX11.1的驱动将会出现在Windows 8 Beta公开测试阶段。当然了，这也意味着硬件又一次走到了软件前边，甚至比G80/DX10、Cypress/DX11更为激进。

与以往的DX9.0c、DX10.1一样，DX11.1也是个小版本，所以大量新功能的引入是没有的，重点在于细分的改进和功能的完善。特别是强化与最新图形硬件、技术的配合。那么DX11.1能带来什么呢？对普通用户来说最直观的就是，3D立体技术支持将被正式写入D3D API，从而成为一种通用标准，游戏开发也更加简单。目前3D立体的实现要么绕过D3D，向游戏、应用软件呈现一个四缓冲，要么借助驱动程序、中间件，间接控制渲染过程。DX11.1不会完全排斥中间件方案，但可以让开发商选择直接通过D3D来实现3D立体效果。

另外，伴随DX11.1同时推出的将有新的DirectX图形基础架构DXGI 1.2、Windows显示驱动模型WDDM 1.2。WDDM 1.2会带来一些新的API指令，增强自身管理的同时也鼓励硬件开发商支持更惊喜的优先权控制，此外还会大大改进TDR的可靠性，更好地控制GPU重置：Windows 7 TDR触发器是完全的GPU重置，Windows 8、WDDM 1.2则会将GPU划分成多个“引擎”并单独重置，所以只会影响使用特定部分“引擎”的游戏和软件受影响，其它运行程序则完全不受干扰。换句话说，Windows 8 DX11.1时代我们就不用再频繁遇到黑屏重置的困扰了。

其次是支持PCI-E 3.0标准。这一点更是相当超前，AMD自家的990FX乃至下一代平台都不会支持（相当囧）。不过好在对面的Intel的X79+i7-3960X 平台可以提供PCI-E3.0支持，而且今年下半年不少主板厂商都陆续发布了宣称支持PCI-E 3.0标准的产品，只待南岛到来。规格方面，PCI-E 3.0标准主要是将信号传输率提高到8GT/s，两倍于PCI-E 2.0，同时还有一系列的信号增强、数据完整性优化，包括收发均等、PLL改进、时钟数据恢复、已支持拓扑的通道增强等等。

对于玩家们最为实际的一点就是PCI-E 3.0将会带宽翻倍。不过根据国外同行的测试来看，PCI-E 3.0翻倍的带宽并不会给显卡带来明显的性能提升，目前PCI-E 2.0能够提供的最大带宽满足依然没有问题，只有AES加密解密计算项目中带来了8%左右的性能提升。或许，未来换上更高端的平台，或者在更多显卡互连的时候，PCI-E 3.0才能发挥作用。

另外，和上代的Radeon HD 6900系列一样，新一代的Radeon HD 7000系列在功耗管理方面同样会有PowerTune技术，能在玩家需要的时候提供更多性能，充分利用剩余的功耗空间，这一点比较类似处理器上的Turbo Boost、Turbo Core动态加速。不过除此之外，还出现了一项比较引人注目的“ZeroCore Power”（核心零功耗）技术。

“ZeroCore Power”（核心零功耗）在功能上有些类似于移动平台的节能技术，按照AMD的说法是显卡在长期待机（Long Idle）即整台PC进入待机状态时，显卡功耗将会接近于零的状态。当然达到绝对的零功耗也是不可能的，更确切地说是还不到3W。这一点，相比前两代显卡算是一个巨大的进步。

事实上这些年来A卡的待机功耗一直都不错，Radeon HD 4000系列到Radeon HD 7000系列，55nm工艺到28nm工艺，待机功耗已经降低了30倍。很难想象，一款拥有43亿多晶体管的庞然大雾待机竟然还不到3W，着实让人赞叹。

不过，核心零功耗技术的意义还不仅如此，它更的作用在于CrossFireX交火系统中，比如四块卡的时候，待机时将只有一块卡缓慢运行，其它三块完全关闭，省下的功耗就非常可观了。相比之下，NVIDIA SLI现在还无法彻底关闭某块卡。

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南岛看点：第2代多屏/独立数字多音频流

Eyefinity（宽域）多屏显示输出技术是AMD仅两代显卡最闪亮的地方之一，只要一块显卡就可以组建最多六屏系统，大大降低了多屏架设的成本，既极大地拓宽了游戏玩家的视野，也非常适合办公、渲染、展示等专业场合。短短两年多的时间内，Eyefinity就经历了数次改进，而每一次的改进都是伴随着新版催化剂而来的。

2009年9月，Eyefinity惊艳登场，震惊业内； 2010年2月：催化剂10.2加入了交火系统对Eyefinity的支持；2010年3月：催化剂10.3支持边框补偿、显示器单独色彩调整、多屏分组、改进多屏配置切换；2010年4月：六屏版Radeon HD 5870 Eyefinity 6发布；2010年7月：催化剂10.7，交火系统支持垂直模式的Eyefinity，同时增强HydraVision；2011年4月：催化剂11.4，配置界面改版；2011年5月：催化剂11.5，HydraVision继续增强。如今到了Radeon HD 7000，多屏输出也升级到了Eyefinity 2.0。

总体来说，Eyefinity 2.0是在之前的基础上进一步增强，支持更加灵活的多屏配置和更高的分辨率。AMD在宣传文档上也着重提到了多屏输出发展的普及趋势，多屏体验带来的优势以及玩家对更高分辨率的需求等等。

Eyefinity 2.0是新特性方面，首先是催化剂11.10就已经支持的有新的多屏布局配置、弹性的边框补偿、16K×16K超高清分辨率。

DisplayPort 1.2、HDMI 1.4a输出规格和色彩校正，在Eyefinity 2.0继续沿用，HDMI 1.4a接口可以支持120Hz刷新率、1080p全高清的3D立体游戏，左右眼各有60Hz，都能达到60FPS的流畅帧率。

DisplayPort 1.2 HBR2、HDMI 1.4a都有超高带宽，单个接口即可满足4K×4K分辨率输出，也就意味着4K分辨率只需一条线缆即可。

最大一个进步就是，Eyefinity 2.0多屏输出技术和HD3D立体技术终于走到了一起，也就是说A卡用户可以在多屏系统上体验3D立体游戏、电影了，再一次走在了NVIDIA的前面。虽然后者在SLI系统上早就实现了3D Vision，但始终需要至少两块卡，不知道开普勒能否最终做到单卡多屏输出呢？拭目以待吧。

支持AMD HD3D的显示器也不少，尤其是三星（SA700、SA750、TA950、SA950、TA750）和LG（D2342P、D237IPS）都有多款型号。

催化剂11.12和之后的12.1/12.2将会陆续支持的则有：Eyefinity+HD3D多屏立体技术、自定义分辨率、预设管理改进、桌面和任务栏重新定位。另外，之前三屏系统上桌面图标会停留在第一屏，任务栏则横跨三个屏幕，看起来很费劲，今后则会全部集中在中央屏幕上，就像单屏那样。

而支持AMD HD3D立体技术的游戏正在越来越多，现已超过600款，而且可以选择第三方的iZ3D、DDD或者原生的HD3D等不同方案，其中原生的有：《尘埃3》、《战地3》、《杀出重围3：人类革命》、《两个世界2》。

另外，频输出能力也是A的特长之一，很早之前支持无损源码输出了，备受音频发烧友青睐，不过这次也有了全新的升级：独立数字多点音频(Discrete Digital Multi-Point Audio)，简称DDM Audio。

之前的多显方案只能输出一路音频信号，不过HD 7000显卡已经而且是首款可以实现独立多路音频输出，这样看电影或者玩游戏都可以享受到独立的音频了。而且最重要的是，所有音频和视频都是完全无缝同步的。

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  • 第1页：“南方群岛”正式发布 HD 7970国内到位
  • 第2页：南岛看点：Graphics Core Next架构概览
  • 第3页：南岛看点：计算单元/缓存设计/曲面细分
  • 第4页：南岛看点：DX11.1/PCI-E 3.0/ZeroCore
  • 第5页：南岛看点：第2代多屏/独立数字多音频流
  • 第6页：南岛看点：APP并行加速计算/多媒体指令
  • 第7页：Radeon HD 7970定位、规格、价格概况
  • 第8页：AMD Radeon HD 7970官方高清图赏
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  • 第13页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970外观介绍
  • 第14页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970内部拆解
  • 第15页：3A的无奈：平台配置及测试方法说明
  • 第16页：DX10理论性能测试：3DMark Vantage
  • 第17页：DX11理论性能测试：3DMark 11
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  • 第20页：DX9游戏性能测试：《使命召唤7》
  • 第21页：DX10游戏性能测试：《孤岛危机》
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  • 第23页：DX11游戏性能测试：《潜行者：COP》
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  • 第31页：运算能力测试：DX11 SDK
  • 第32页：运算能力测试：Compute Mark
  • 第33页：曲面细分能力测试
  • 第34页：双路交火效率测试
  • 第35页：温度、功耗测试
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南岛看点：APP并行加速计算/多媒体指令

文章开头我们就说了南方群岛将会着重改善通用计算相关性能，而目前具体应用方面主要是APP加速。简单来说Radeon HD 7900系列上的APP加速技术包括三个方面：独立的硬件高清视频加速引擎、增强的计算硬件和软件、基于AMD APP SDK开发包的应用生态系统。

AMD此番带来了新的高清编码技术“视频编码引擎”(VCE)，其核心功能是一个多流硬件H.264高清编码器，编码速度甚至超过1080p@60FPS的播放速度，而且支持完全固定、混合计算两种编码模式。

质量方面支持4:2:0色彩取样，针对游戏和视频场景变化做出优化，并且可以自行控制压缩质量。此外还支持音频视频复合，显存输入用于转码、视频会议，GPU显示引擎输入用于无线显示。

应用实例之TotalMedia Theatre 5.2(简称TMT 5.2)，特别针对AMD技术优化，支持MVC编码硬件加速(蓝光3D节目)、MPEG-4 ASP UVD硬件加速解码、基于AMD APP SDK重新编写的OpenCL SimHD高清差值插件。另外，TMT 5.2还进行了新概念的重新设计，包括Alpha混合用户界面、本地与在线媒体管理、电影元数据搜索、DVD电影和视频片段智能菜单、2D-3D实时转换插件Sim3D等等。

应用实例之WinZip 16.5，通过Corel、AMD的合作，针对A卡优化，现在可以利用OpenCL进行Deflate压缩、Inflate解压、AES加密的加速，并且能够同时利用处理器、集成/独立显卡的资源。官方宣称，A8-3850 APU使用集显或独显的测试证明，WinZip 16.5 AES加密的速度提升了两三倍。

AMD APP生态系统：浏览器与插件、消费级视频编辑、办公与地图、流行媒体播放器。

还有新的媒体处理指令SAD（绝对差值和），这是多项关键视频与图像处理算法的关键操作，包括动态监测、姿态识别、食品与图像搜索、深度提取、计算机视觉等等。Radeon HD 7900系列支持4×1 SAD、4×4 QSAD，每个时钟周期可处理最多64个像素，其中Radeon HD 7970每秒钟能处理18多万亿个像素。此外还有MQSAD，可以忽略背景像素、加速移动物体的隔离。

Steady Video技术也将进化为2.0版本，不过这里AMD只是介绍了基本原理，没有公开新特性，据说支持QSAD硬件加速、隔行模式视频、左右对比模式，这里就不再过多介绍了。

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Radeon HD 7970定位、规格、价格概况

首发产品方面，本次“南方群岛”率先登场是曝光已久定位最高的Radeon HD 7900系列，依然以A卡自2000系列以来标志性的"Radeon HD”作为命名前缀，而之前有关AMD可能会放弃Radeon品牌或者取消HD标识的传言自然是不攻自破了。不过目前到位仅的有最高端的Radeon HD 7970，稍微次之的Radeon HD 7950实卡至今没有踪影，恐怕至少也要等到农历新年过后的二三月份了。

产品定位方面，Radeon HD 7970号称目前最快、最先进的显卡，而且在诸多地方都堪称“第一”：第一款采用28nm工艺制程GPU显卡、第一款支持DX 11.1的显卡，第一款采用AMD全新GCN架构的显卡，第一款支持PCI-E 3.0的显卡等等。这些诸多“第一”汇聚到一块儿，使得Radeon HD 7970注定是AMD显卡历史上的一款革命颠覆性产品。

Radeon HD 7970 Tahiti 核心

核心方面，Radeon HD 7970采用了代号Tahiti XT的GCN架构图形芯片，基于台积电最新的28nm工艺制程打造，核心集成了43.13亿个晶体管，准确的说是4312711873个。关于这一点，还有些小小的花絮，想当初GlobalFoundries能把推土机核心的晶体管数量从20亿个修正到12亿个，而反观台积电却能将晶体管数量精确到个位数，差距实在不是一般的大，看来AMD这回算是找对主了。

拥有43亿晶体管的Tahiti已经算是相当小巧的了

得益于28nm新工艺的加入，即便Radeon HD 7970的晶体管数量如此庞大（相比上代Radeon HD 6900核心的26.4亿个几乎翻了一倍），1D式的流处理器架构也要比以往4D、4+1D更加消耗晶体管，但核心面积却被控制在365平方毫米，这要比晶体管少的多的Radeon HD 6900 Cayman（389平方毫米）、Radeon HD 6800 Barts（255平方毫米）、Radeon HD 5800 Cypress（334平方毫米）等都要小巧。毫无疑问，除了核心可以做的更小之外，新工艺的加入势必也会对GPU的发热、功耗控制等大有裨益。

显卡规格上，Radeon HD 7970也丝毫不辱“南方方群岛”旗舰级产品的称号。上代顶级的Radeon HD 6970的1536个流处理器已经算是相当多了，而Radeon HD 7970则多达2048个GCN架构流处理器（准确的说法叫做ALU），被分为32个计算单元，每个单元有4组ALU阵列（不同于以往的SIMD），每个阵列包含16个1D式标量ALU。除此之外，还有两个几何引擎(Geometry Engine)、两个异步计算引擎(ACE)和八个渲染后端(Render Back-ends)，拥有128个纹理单元、32个色彩ROP单元和128个Z-Stencil ROP单元，详细架构可参看前面的GCN解析。

另外，之前有传言称Radeon HD 7970的2048个流处理器并非完整的的Tahiti核心，而是被隐藏了256个。消息一经爆料顿时让人想入非非，毕竟AMD历史上不管是CPU和是GPU都有过不少“开核”的先例，难道此次也不例外？但是Radeon HD 7970毕竟是AMD数年以来首款革命性的全新架构产品，即便是28nm良品率不理想，但一上来就被阉割的可能性并不太大。针对这个传闻，AMD公关部门的资深新闻发言人Chris Hook直截了当的予以否认：Tahiti XT没有隐藏核心。43亿个晶体管完整地用在了384bit显存控制器、32个CU中的2048个ALU上，这里没有空间放置目前不起作用的流处理器。所以，现在没有，今后也不会出现。

Radeon HD 7970公版默认核心频率设定在925MHz，比AMD近几代旗舰显卡都要高，浮点计算能力单精度3.79TFlops、双精度947GFlops（1TFLOPS等于1万亿次浮点指令，单精度和双精度依然是4:1）。搭配3GB GDDR5海量显存，384-bit位宽在AMD历史上是头一回，对手NVIDIA也仅使用过两次（G80和GF100）。显存等效频率5500MHz，带宽达到264GB/s（并非之前传言中的Rambus XDR2高速显存，目前的GDDR5能够提供的最大带宽依然没有问题）。

公版卡整体造型方面延续了近些年经典的的黑红配色，但尾部不再是方方正正的风格，变得更加圆润。具体功耗指标没有详细披露，但考虑到辅助供电接口只是6+8pin，并未达到双8pin，表明即使是在超频状态下功耗也不会太过夸张，预计整卡最大功耗不超过300W，再加上最新的“ZeroCore Power”(核心零功耗)，最小待机功耗不超过3W。

输出接口是一个DVI、一个HDMI、两个mini DisplayPort，仍然最多支持六屏，但比上代Radeon HD 6900少了一个DVI。散热则是第六代真空腔均热板，继续改进散热性能和噪音，同时搭配新扇叶的更大尺寸涡轮风扇，号称风量更大，同样改进了散热和噪音。

从背部挡板侧视图上可以看到，省去的一个DVI接口部分留给了散热栅栏，同时也给厂商换装第三方散热器、设计水冷以及单插槽产品打开了方便之门。从种种迹象上看，单插槽的Radeon HD 7900显卡将会非常丰富，组建多卡交火系统自然会更得心应手。

除此之外，Radeon HD 7900系列将会沿用上代HD 6900系列引入的双BIOS设计，不过从我们实际上机测试情况来看，公版卡的双BIOS均为925/5500MHz，并非一个默认一个超频。当然，这仅仅是对于测试样卡来说，日后的非公版肯定会有两个频率的版本。

有了新工艺的提升和散热器的改进，Radeon HD 7970的超频能力也是前所未有的强悍，号称超频潜力巨大，原装风扇超到乃至大大突破1GHz将是很轻松的事儿。可以预料的是，日后将会有不少散热器更好、超频能力更强非公版出现，默认频率设定1GHz也不再会是什么稀罕事儿。

产品型号 AMD Radeon HD 7970 AMD Radeon HD 6970 AMD Radeon HD 6870 AMD Radeon HD 5870
流处理器单元 2048 1536 1120 1600
纹理单元 128 96 56 80
色彩ROP单元 32 32 32 32
Z/Stencil ROP 单元 128 128 128 128
核心频率 925MHz 880MHz 900MHz 850MHz
显存频率 1.375GHz (5.5GHz 等效) GDDR5 1.375GHz (5.5GHz等效) GDDR5 1.05GHz (4.2GHz等效) GDDR5 1.2GHz (4.8GHz等效) GDDR5
显存位宽 384-bit 256-bit 256-bit 256-bit
显存容量 3GB 2GB 1GB 1GB
晶体管数 4.31B 2.64B 1.7B 2.15B
工艺制程 TSMC 28nm TSMC 40nm TSMC 40nm TSMC 40nm
产品售价 4299元-4699元 2499元 1299元 N/A

毫无疑问，Radeon HD 7970在规格配置、架构设计以及全新特性上都是前所未有的强大，但价格也将会达到史无前例的高度。早在12月中旬，我们就通过独家渠道获悉，国内售价将会高达4699元，比上代Radeon HD 6970贵了一半还多。随后又有消息称，AMD已经悄悄调低了国内市场的售价，降至4299元。

那么到底Radeon HD 7970的国内售价是多少呢？根据AMD官方最新消息，价格最终被定在4299-4699元之间，具体定价以厂商为准。目的也是考虑到日后各家非公版之间参差不齐，售价上下浮动也在情理之中。如果以此为准，考虑到Radeon HD 7970各方面的提升还可以接受。不过，对手新一代“开普勒”还遥遥无期，在今后很长一段时间内AMD依然会占据主动权，短期大幅降价的可能性不会太大。

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AMD Radeon HD 7970官方高清图赏

前面的技术架构以及规格介绍稍显枯燥，下面来点轻松的。以下是AMD官方提供的Radeon HD 7970高清无码大图，喜欢的朋友可以收藏。

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十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（一）

看完公版卡再来看看厂商们的风采，本次国内同步首发共有12家品牌，分别来自：华硕、镭风、迪兰恒进、HIS、铭瑄、祺祥、微星、昂达、蓝宝、双敏、讯景、盈通（按字母顺序排列）。由于是同步首发，所以以上厂家的Radeon HD 7970大都为公版贴牌产品（仅有讯景的一款采用非公版散热器），想看非公版的朋友可能要失望了。不过不要着急，估计农历新年过后，各式各样的非公版显卡就都会抛头露面了。

华硕：HD7970-3GD5

镭风：HD7970龙蜥

迪兰恒进：HD 7970 3G

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  • 第37页：总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（二）

HIS：HD 7970 3GB

铭瑄：HD7970终结者

祺祥：HD7970飙客3GD3 M04

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  • 第1页：“南方群岛”正式发布 HD 7970国内到位
  • 第2页：南岛看点：Graphics Core Next架构概览
  • 第3页：南岛看点：计算单元/缓存设计/曲面细分
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  • 第6页：南岛看点：APP并行加速计算/多媒体指令
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  • 第8页：AMD Radeon HD 7970官方高清图赏
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  • 第13页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970外观介绍
  • 第14页：实卡赏析：公版Radeon HD 7970内部拆解
  • 第15页：3A的无奈：平台配置及测试方法说明
  • 第16页：DX10理论性能测试：3DMark Vantage
  • 第17页：DX11理论性能测试：3DMark 11
  • 第18页：DX11理论性能测试：Unigine Heaven 2.5
  • 第19页：DX9游戏性能测试：《星际争霸2》
  • 第20页：DX9游戏性能测试：《使命召唤7》
  • 第21页：DX10游戏性能测试：《孤岛危机》
  • 第22页：DX10游戏性能测试：《孤岛惊魂2》
  • 第23页：DX11游戏性能测试：《潜行者：COP》
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  • 第25页：DX11游戏性能测试：《鹰击长空2》
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  • 第31页：运算能力测试：DX11 SDK
  • 第32页：运算能力测试：Compute Mark
  • 第33页：曲面细分能力测试
  • 第34页：双路交火效率测试
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十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（三）

微星：R7970-2PMD3GD5

昂达：HD 7970典范

蓝宝石：Raden HD7970白金版

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十二箭齐发：厂商HD 7970首发图赏（四）

双敏： HD7970 DDR5 （3G）黄金版

讯景：XFX FX-797A-TDB酷魂黑卡

讯景：FX-797A-TNF上将

盈通：R7970-3072GD5豪华版

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实卡赏析：公版Radeon HD 7970外观介绍

以下为AMD官方测试样卡实拍，一起来看看Radeon HD 7970真身的风采吧。

整体：延续AMD经典的黑红配色，尾部处理更加圆润。

侧面：双插槽，可单插槽。

正面：长度11.5英寸，大约292.1毫米，与Radeon HD 6970基本相当。

标识：还是那个Radeon

交火金手指：两个，支持三卡以上

外接辅助供电：6+8pin，最大供电能力300W

风扇：一如既往的涡轮设计

尾部细节：开放式设计

输出接口：DVI、HDMI、两个mini DisplayPort，挡板经过镀镍。

背面：没有背板，螺丝多达16颗(还有一个空位)，拆解起来并不轻松

GPU背板加装了金属保固架

公版样卡

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实卡赏析：公版Radeon HD 7970内部拆解

拿掉散热器之后的PCB全貌，没有了Radeon HD 6970的数字供电。

28nm Tahiti XT核心：散热顶盖很特别，但芯片表面没有任何标示。

显存颗粒还是海力士H5GQ2H24MFR-R0C，理论最高频率6000MHz以上。

供电主控不再是Volterra方案，转而采用目前比较流行的CHiL CHL8228，控制6相核心供电回路。

6相核心供电，空焊一相，非公版肯定还有供电更强的。

每相供电搭配一上一下两颗IR出品DirectFet封装的Mosfet以及一颗驱动IC（背面），采用铜金属封装，耐高温，电气性能极佳。电感采用1007R3全封闭铁氧体电感，电容则是清一色的台湾万裕ULR系列。

一相显存供电安置在左上角，用料与核心供电相同。

DVI接口采用金属封闭防磁处理。

双BIOS设计，不过公版卡上两个BIOS频率一致，期待一键超频的非公版。

散热器正面，造型没有太多改观。

散热器背面，发热量大的MOSFET以及显存部分都加装了硅胶垫辅助散热。

散热器拆解之后，可以看到依然是涡轮风扇搭配大面积真空腔军热板（第六代）的以及大量散热鳍片的构造。

镀镍散热鳍片采用扣FIN工艺，做工细腻 ，排列齐整。

更大尺寸涡轮风扇，号称风量更大，改进了散热和噪音。

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3A的无奈：平台配置及测试方法说明

无论是以往的显卡首发测试还是单品评测，如果是A卡我们会尽量采用“3A”作为测试平台，毕竟自家的显卡搭配自家的处理器、主板再合情合理不过了。我们知道，对于顶级显卡来说，要想完全发挥出性能水平，与之定位相匹配的处理器和主板自然必不可少。不过在Radeon HD 7970到来之后，“3A”平台却出现了前所未有的窘境。

之前就有国外媒体专门针对不同平台之间Radeon HD 7970的表现差异进行过测试，结果出来之后相当无奈，即便是AMD目前最顶级的推土机FX 8150也不能完全释放出Radeon HD 7970，与Intel Sandy Bridge以及Sandy Bridge平台差距明显。另外，AMD现在的以及下一代主板芯片组都没有加入对PCI-E 3.0标准的支持，虽然就目前来说PCI-E 3.0对其性能影响不大（AES加密解密计算会有一些提升），但是自家显卡的新特性在自家的平台上不能使用，确实有些讽刺。

测试平台选择方面，为了避免出现瓶颈，因此我们没有搭建3A平台，而是选择了综合性能更加强悍的SNB-E平台进行测试。在此我们特别感谢技嘉友情提供的GV-N580SO-15I显卡。

测试平台配置
处理器
主板
内存
显卡
硬盘
电源
散热器
操作系统
测试项目
驱动程序

软硬件安装完成以后，正确的测试方法是：开机进入到桌面上以后，待系统准备就绪后，才开始运行测试（关闭UAC、屏幕保护程序、系统还原、自动更新等对测试得分有干扰的系统任务）。所有测试项目都运行三遍，在测试成绩稳定、可靠的情况下，我们以其中最好的一次成绩为准。

HD 6970

GTX 580

HD 7970

HD 7970 OC 1000/5700MHz

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DX10理论性能测试：3DMark Vantage

3DMark Vantage能全面支持多核心处理器、发挥多路显卡的优势，能在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试的需求。它包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目、六个特性测试项目。借助于DX10 API的新技术和高效能，它为玩家带来了一场绚丽逼真的视觉特效盛宴。并且，3Dmark Vantage还特别加入了对人工智能(AI)和物理加速的专门测试。作为业界采用最多的DX10综合性基准测试工具，3DMark Vantage必不可少。

3DMark Vantage中，DX10、SM4.0、物理加速这些新技术第一次得以展现得淋漓尽致，3DMark Vantage还为我们带来了很多新颖的东西，它把测试结果按照画质等级预设划分成了入门级（Entry，E）、性能级（Performance，P）、高端级（High，H）、极限级（Extreme，X）四类，测试必须严格运行在这四套预设模式下；测试结果得分表达方式也改成了字母加数字的组合形式，从而更细致地反映系统性能等级，可以更对位、更公平地进行比较，省去了很多对测试结果再进行说明的麻烦。在本次的测试中，我们选用了性能级（Performance，P）、高端级（High，H）以及极限级（Extreme，X）三项项进行测试.结果如下：

由于3DMark Vantage测试需时较长，为了节省时间我们在本次测试中仅取用了GPU成绩。从最终结果来看，HD 7970顺利登顶，领先AMD上一代单芯旗舰HD 6970多达54%，同时面对NVIDIA的单芯旗舰GTX 580也取得了较大领先优势，最大领先幅度达到了33%。超频版的HD 7970表现更加强悍，领先公版HD 7970接近7%，与频率的提升幅度类似。

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DX11理论性能测试：3DMark 11

3DMark 11是Futuremark在DX11显卡全面上市一年之后才推出的DX11显卡性能测试工具。3DMark 11基于原生DX11引擎，全面使用DX11 API的所有新特性，包括曲面细分、计算着色器、多线程。3DMark 11继承并改良了3DMark Vantage的统计方式，尤其是去掉了较少用户使用的高端级(H)，其他三种也有了新的变化：

－ 极限级(X)：分辨率固定为全高清的1080p 1920×1080，支持极高负载，适用于高端游戏PC，尤其是Radeon HD 5970、GeForce GTX 580这种顶级显卡，并且按照设计在未来几年内也不会辱没“显卡杀手”的荣誉。

－ 性能级(P)：分辨率固定为高清的720p 1280×720，支持中等级别负载，适用于绝大多数主流游戏PC，比如Radeon HD 5770、GeForce GTX 460之类的显卡，不过发布初期仍然需要高端卡才能跑出流畅的帧率。很显然，这个级别在今后将依然是我们最常见的评定标准。

－ 入门级(E)：分辨率固定为标清的1024×600，支持低负载，适用于大多数笔记本和上网本，特别是集成显卡。结果如下：

3DMark 11测试中，我们选取了总分最为对比，HD 7970再次毫无悬念的拿到了单芯卡皇的桂冠，领先HD 6970达到46%，领先GTX 580也达到了30%。超频至1GHz以后的HD 7970表现相对于公版又有了一定程度的提升，如果频率再次提升的话，突破X3000分想必也不是什么问题，在此之前也只有在液氮的帮助下显卡才能取得这样的高分。

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DX11理论性能测试：Unigine Heaven 2.5

游戏引擎开发商Unigine推出的DirectX 11 GPU测试程序Heaven Benchmark自去年10月推出以来，就凭借对曲面细分等新特性应用的深度和广度成为媒体和玩家测试DX11显卡的重要工具，无论AMD还是NVIDIA都对其成绩相当看重。其2.0版对测试程序进行了升级改进，增加了更多的DX11特效以及对原有引擎进行优化。而之后的Heaven 2.1又加入了对OpenGL 4.0标准规范的支持，包括OpenGL模式下的硬件曲面细分技术。前不求，最新的2.5版本也伴随着少许更新正式发布。

测试方法：内建Benchmark。

测试选项：分辨率为1920x1200，开启8AA 16AF，曲面细分级别设定为Extreme。结果如下：

曲面细分一直以来都不是A卡所擅长的，我们看一看HD 6790与GTX 580的成绩对比就知道了，落后幅度巨大。但是HD 7970的出现却改变了这一现状，在天堂测试中领先GTX 580达到了33%，成功转败为胜。

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DX9游戏性能测试：《星际争霸2》

《星际争霸2》历经数次跳票，终于来到大家面前。作为《星际争霸》的续篇，3D化的《星际争霸2》继续讲述了人族、星灵和异虫三族的故事，将以三部曲的形式推出，即Wings of Liberty（自由之翼）、Heart of the Swarm（虫群之心）和Legacy of the Void（虚空之遗），目前，Wings of Liberty（自由之翼）已经正式发售。虽然仅基于DX9技术，但《星际争霸2》在高画质下的画面效果依然相当出色，并且对硬件的要求也不算太高。

测试方法：播放录像，利用Fraps记录激烈片段200秒片段内的平均帧数。

测试设置：分辨率设定为1920x1200，超高画质，关闭垂直同步。结果如下：

《星际争霸2》并不是一款吃显卡的游戏，因此参测的四款显卡都取得了比较理想的成绩，最高帧数方面GTX 580取得了领先，但幅度不大，仅有5帧左右，相对于150帧的基数来说实在是不值一提，最低帧数方面HD 7970遥遥领先于GTX 580，整体表现更加平稳一些。

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DX9游戏性能测试：《使命召唤7：黑色行动》

本次测试的DX9游戏项目中，我们用热门FPS作品《使命召唤7：黑色行动》，仍然沿用原有引擎，但在画面上又有了进一步优化，使用新作测试也更加符合玩家们的实际应用环境。

测试方法：选择U.S.D.D.关卡中开始场景，用Fraps记录游戏开始后200秒内的帧数。

测试选项：所有画质均设置最高，分辨率1920x1200，开启4AA 16AF，关闭垂直同步。结果如下：

《使命召唤：黑色行动》画面引擎相对于前作没有太大的提升，画面帧数被限定在了90帧以下。测试结果方面，HD 7970最高帧数居然不如HD 6970与GTX 580，最低帧数也相差较大，应该是驱动程序还没有优化到位的缘故。

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DX10游戏性能测试：《孤岛危机》

《孤岛危机》游戏发生在一个如史前公园般美轮美奂的热带小岛上，如画般的沙滩，细致得令人心动的丛林，清澈得让人情不自禁想跳下去的水，都在向我们展示着下一代游戏应有的样子。《孤岛危机》的游戏场景，是在夏威夷群岛实地取景创作而来。Crytek以毫不吝啬硬件资源的坚持精神，在这款大作中挥毫泼墨，为我们展现了一幅足以乱真、犹如亲历的细腻热带丛林游戏场景，并在DX10效果、物理技术、枪械系统的合力支持下，将自然还原到了每一个细节。它将灵活刺激的游戏体验与惊人的视觉效果相结合，轻松成为有史以来最好的射击游戏之一。但是它也使广大玩家的游戏平台饱受折磨，轻松入选有史以来最变态的“机器杀手”排行榜。

测试方法：官方BenchmarkTool。

测试选项：分辨率为1920x1200，4AA，关闭垂直同步，最高画质，DX10模式。结果如下：

显卡杀手《孤岛危机》我们并不陌生，测试中HD 6970终于雄起了一把，将GTX 580斩于马下，最终成绩略微领先，作为其继任者HD 7970自然取得了更加理想的表现，虽然最终47.7帧的成绩依然显得有些寒酸，但相对于GTX 580还是取得了接近38%的领先优势。

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DX10游戏性能测试：《孤岛惊魂2》

相比上代《孤岛惊魂》的热带风情，《孤岛惊魂2》游戏场景设定在了广阔的非洲草原，整个游戏世界面积达到50平方公里，玩家可以自由在其中驰骋，而游戏的结局也是开放的。游戏中的环境可以动态变化，玩家甚至能体验到一年四季的变化。加上支持DX10 API的DUNIA引擎，令游戏特效细节表现的非常真实出色，如动态天气效果、24小时日夜循环以及动态火焰已经成为游戏中的基本配置。

测试设置：分辨率为1920x1200，8AA，关闭垂直同步，DX10模式，最高画质。

测试方法：游戏内置测试工具，多次测试选取平均值。结果如下：

《孤岛惊魂2》是无数不多的DX10游戏之一，作为一款THE WAY游戏，N卡在《孤岛惊魂2》中表现一直都强于同档次的A卡，GTX 580此前也一直都处在求秒杀的境界之中。HD 7970并没有让大家失望，最终再次毫无悬念的取得了领先地位，虽然幅度并不大。

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DX11游戏性能测试：《潜行者：COP》

随着新世代显卡的发布，游戏的画质终点将逐渐转向DX11，《潜行者》最新的资料片《Call of Pripyate》就是其中的代表。《潜行者》系列游戏对最新的3D技术支持一向很迅速，第一部资料片《切尔诺贝利的阴影》是最早支持DX10特效的游戏之一，之后的资料片《晴空》又率先垂范DX10.1，而最新的《普里皮亚季的召唤》迅速靠拢DX11规范。

《普里皮亚季的召唤》游戏采用基于X-Ray 1.6引擎，支持DX1110.110中的大量画质增强技术，比如硬件细分曲面(Hardware Tessellation)、接触硬化阴影(Contact Hardened Shadows)、高清环境光遮蔽(HDAO)、后期处理(Post Processing)、陡峭视差贴图(Steep Parallax Mapping)、湿滑表面、动态延迟光照(阳光散射泛光调和映射)、日夜循环等等。

测试方法：游戏内建测试程序。

测试选项：分辨率1920x1200，4AA，所有画质最高，DX11模式，开启Tessellation选项，记录Rain场景下的平均帧数。结果如下：

《潜行者:COP》测试中，HD 7970在最低帧数方面略逊于GTX 580，但在平均帧数方面却取得了大幅度的领先，最终成绩轻松突破100帧，领先GTX 580接近20%。

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DX11游戏性能测试：《异形大战铁血战士》

由Rebellion开发、世嘉发行的科幻射击游戏《异形大战铁血战士》是世界上已经发售的支持DX11的第3款PC单机游戏，前2款分别为《科林麦克雷的拉力赛尘埃2》和《潜行者：普里皮亚季的召唤》。《异形大战铁血战士》也是根据电影改编的游戏。与其它粗制滥造骗钱的同名电影改编游戏不同，《本作不仅在剧情和游戏可玩性方面下足了功夫，而且在游戏画面方面将取得突破，AVP将会完全采用DX11引擎设计，大量使用最新的技术和特效，力图营造出接近电影品质的电脑游戏。

测试方法：《异形大战铁血战士》测试程序。

测试选项：分辨率为1920x1200，4AA 16AF，所有画质均调至最高，同时关闭垂直同步选项。开启Tessellation。 结果如下：

《异形大战铁血战士》也是一款对显卡要求较高的游戏，从最终成绩来看，HD 6970表现就强于GTX 580，更不用说HD 7970了。

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  • 第35页：温度、功耗测试
  • 第36页：超频能力测试
  • 第37页：总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

DX11游戏性能测试：《鹰击长空2》

作为育碧飞行模拟流行作品的正统续作，《H.A.W.X 2》延续了第一代追求爽快感的空战游戏定位，驾乘战机鸟瞰依据真实卫星地图打造的广阔大地也成为了许多玩家的独特趣味。二代作品通过引入DX11曲面细分技术，大幅度提升了蜿蜒曲折的地形特效，进一步增加了游戏画面的真实性。

测试设置：所有画质均设置最高，分辨率为1920x1200，8AA，关闭垂直同步，DX11模式。

测试方法：使用游戏自带测试程序。结果如下：

《鹰击长空2》测试一直以来都是N卡一家独大，HD 7970也没能够改变这一现状，最终成绩只能与GTX 580持平，但相对于HD 6970来说也取得了不小的进步。

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DX11游戏性能测试：《尘埃3》

《Dirt 3》是刚刚发布不久DX11游戏的典型作品，基本涵盖了DX11的各种代表性技术，如硬件曲面细分、多线程、高清环境光遮蔽以及计算着色器等。但其DX11技术应用大多都点到为止，应用范围也仅限于画面中的少部分元素，因此对DX11显卡的要求并不算太高，但是略高于《Dirt2》。

测试方法：游戏内建测试程序。

测试选项：分辨率为1920x1200，8AA，所有画质均设置高等，DX11模式。结果如下：

《尘埃3》是2011年中AMD主推的游戏大作之一，曾经多次作为Demo出现在推土机的展示现场。最终成绩方面，HD 7970在最高画质下平均帧数达到了81.6帧，最低帧数也达到了69.2帧。至于GTX 580，70.3帧的平均帧数与HD 6970的最低帧数差不多。

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DX11游戏性能测试：《战地3》

由EA DICE工作室开发的《战地3》采用了最新的“寒霜2”引擎，完美支持DirectX 11，并且拥有强大的物理效果，最大的亮点还是光照系统，其渲染的场景已近乎乱真的地步，视觉效果堪称绝赞。游戏还支持即时昼夜系统，为玩家营造一个亲临现场的真实环境。

《战地3》的PC版多人模式支持高达64人网络对战，主机版则最大支持24人。而且将带来更多种多样的武器以及解锁内容，成为《战地》系列武器数量之最。另外游戏的单人战役模式同样支持合作模式。

测试方法：使用Fraps记录游戏关卡《碎剑者行动》过场动画帧数。

测试选项：1920×1200，4AA，最高画质。结果如下：

《战地3》，2011年度最火爆的PC游戏之一，加冕新一代显卡杀手的称号。最终的测试成绩方面，HD 7970在最高画质下基本上能够保证游戏的可玩性，54.9帧的最高帧数离60帧这一流畅标准相差不大。相同画质下，GTX 580平均帧数仅为44.2帧，与HD 7970的最低帧数差不多。

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DX11游戏性能测试：《孤岛危机2》

《孤岛危机2》是《孤岛危机》的续作，游戏采CryENGINE 3引擎所制作，并且二代将打破一代的PC独占，将登陆主机平台。那自然就好考虑如何实现PC版画面不仅不缩水，而且要比前作更好，而且还要兼顾主机平台的可实施性，这就要拜CryENGINE 3的强大功能所赐了，Crytek承诺他们能做到这点。《孤岛危机2》在游戏内容上与一代也有很大变化，已经从秘密的丛林作战转向了公开、大规模的现城市战争。故事发生在距一代3年后的2023年。外星人在地球上的大片区域挑起了战争，各大城市都遭到攻击，人口锐减，玩家将要进行捍卫地球的末日战争。

测试方法：使用Fraps记录游戏过场动画帧数。

测试选项：1920×1200，4AA，最高画质。结果如下：

《孤岛危机2》测试中，HD 7970在最低帧数方面与GTX 580持平，但在平均帧数方面领先GTX 580达到22%。

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DX11游戏性能测试：《地铁2033》

《地铁2033》(Metro 2033)是俄罗斯工作室4A Games开发的一款新作，也是DX11游戏的新成员。该游戏的核心引擎是号称自主全新研发的4A Engine，支持当今几乎所有画质技术，比如高分辨率纹理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面细分、形态学抗锯齿(MLAA)、并行计算景深、屏幕环境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、视差贴图、物体动态模糊等等。

测试方法：选择游戏开场的一段动画，用Fraps记录游戏开始至人物可以自由活动之间的帧数。

测试选项：分辨率1920x1200，所有画质调至最高，DX11模式，4AA 16AF选项。结果如下：

《地铁2033》对于GPU的压迫程度是众所周知的，就是是GTX 580也仅能够取得28.1帧的成绩。HD 7970表现持续抢眼，平均帧数达到了45帧，最低帧数达到了40帧。

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DX11游戏性能测试：《失落的星球2》

卡普空的《失落的星球》曾是最早提供DX10支持的游戏之一，因此也成为热门的评测用游戏。而在DX11时代，《失落的星球2》虽然没有拔得头筹，但对DX11技术的应用也丝毫不落人后。DX11技术将帮助该作提供烟雾容积和景深效果，更真实的爆炸、火焰和液体特效，关卡Boss还会依靠细分曲面技术呈现更多的细节。另外，和NVIDIA一向关系良好的卡普空还会在该作中提供3D Vision和3D Vision Surround立体技术支持。

测试方法：自带Benchmark。

测试选项：分辨率1920x1200，最高画质开启4xMSAA。结果如下：

《失落的星球2》测试依然是一边倒的情况，HD 7970的最低帧数达到了63.9帧，比GTX 580的平均帧数还要略高一些。

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运算能力测试：DX11 SDK

运算测试方面，我们选用了微软DX11 SDK开发资源正式版中附带的DirectX 11 Compute Fluid Simulation（流体模拟测试）工具进行测试。

结果如下：

DX 11 SDK CS流体模拟测试中的网络搜素是微软基于早期的CUDA而来的，因此在测试中N卡明显占据优势，HD 7970相对于HD 6970提升了接近47.5%，但是依然不敌GTX 580，落后幅度十分明显。而到了临近测试中，由于其通过共享内存数据算法进行了优化，因此HD 7970新架构优势开始凸显，相对于HD 6970提升了接近170%，领先GTX 580也超过10%。

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运算能力测试：Compute Mark

ComputeMark由捷克硬件和游戏网站CzechGamer.com的Robert Varga开发完成，技术上基于Jan Vlietinck的Fluid3D Demo，号称是“第一个百分之百的DX11 Compute Shader基准测试工具”，一般情况下能够调动99％的GPU资源，CPU占用率只有0-1％，因此在考察GPU通用计算性能的同时，也能考验显卡的稳定性，对超频亦有所帮助，另外测试的时候还可以自行选择运行时间(单位秒)。

结果如下：

Compute Mark测试中，HD 7970相对于上一代HD 6970提升了83%，领先GTX 580也接近60%，这与GCN架构优化了并行计算能力是密不可分的。

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  • 第32页：运算能力测试：Compute Mark
  • 第33页：曲面细分能力测试
  • 第34页：双路交火效率测试
  • 第35页：温度、功耗测试
  • 第36页：超频能力测试
  • 第37页：总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

曲面细分能力测试

曲面细分能力除了上文中我们测试的Unigine Heaven 2.5之外，我们还加入了微软DX11 SDK开发包中的细节纹理采样测试。曲面细分是NVIDIA宣传所谓真DX11的利器，AMD也在不断改进，宣称Radeon HD 7970性能是上代的四倍。在这个项目中，normal、max级别的曲面细分因素分别是7、15，其中前者是比较正常的普通情况，而后者就比较极限了。

结果如下：

在普通级别下，HD 7970相对于HD 6970提升了46%，领先GTX 580超过18%；到了高负载模式下，HD 7970相对于HD 6970提升50%，领先GTX 580超过30%。

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双路交火效率测试

自从HD 5000系列显卡开始，AMD的交火效率就达到了一个令人满意的程度，本次HD 7970显卡的发布又将交火效率提升到了一个全新的高度，从我们此前的新闻来看，双路交火效率最高可以达到100%，羡煞NVIDA，下面我们就通过实际测试来检验一下。

DX10游戏《孤岛危机》双路交火效率达到了77%

DX11游戏《Dirt3》双路交火效率达到83%

3DMark 11双路交火效率近乎100%

3DMark Vantage双路交火效率达到了78%

Unigine Heaven交火效率达到98.6%，基本上也就是100%了

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温度、功耗测试

温度测试方面，选取显卡待机和满载（Furmark极限拷机）两种状态，利用GPU-Z实时监控，待连续运行10分钟峰值温度稳定后，记录此时各款显卡核心的最高温度。（室温16℃）

28nm制造工艺凸显成效，HD 7970在GPU核心温度控制方面相对于HD 6970强了一大截，满载温度仅为77度，而HD 6970则高达93度，当然这也与HD 7970采用全新的第六代真空腔均热板技术有关。

功耗测试部分利用功耗仪直接测量整套平台的总功耗，其中包括CPU、主板、内存、硬盘、显卡、电源以及电路损耗所有在内的整机功耗（不包含显示器）。选择显卡待机和满载（Furmark拷机）两种状态，稳定运行10分钟选取期间最大值，测试结果如下：

HD 7970在功耗方面的表现令人十分满意，在性能最大提升接近50%的情况下，实测功耗居然比HD 6970还要略低上一些，实在是难能可贵。搭配i7-3960X处理器，显卡满载之后整机功耗仅为368W，比GTX 580在典型游戏状态下的功耗还要低。

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超频能力测试

通过以往的新闻我们已经得知HD 7970的超频潜力极其强悍，令人羡慕不已，供电并不十分不突出的公版卡就曾创造过风冷1.26GHz，液氮1.7GHz等恐怖的记录。如今我们也拿到了公版样卡，超频自然是必不可少的环节。

比较悲剧的AMD在催化剂控制中心中限制了HD 7970的最高频率，核心频率最高1125MHz，显存频率最高1575MHz（等效6300MHz）。而目前还没有哪一款显卡超频工具能够真正支持HD 7970，因此我们就在催化剂控制中心的选项中尝试进行超频。

超频过程异常顺利，我们直接在催化剂控制中心中将频率拉满，并没有打开Power Tune功能，顺利通过了3DMark 11 X模式的测试，最终成绩达到了X3237分，相对于默认状态下提升了接近18%。以往还没有那一款单芯显卡能够在风冷情况下达到这一水平。X3237也到了双芯卡皇HD 6990在默认频率下的水平。

虽然目前7970的超频能力被催化剂限制了，但从华硕放出的GPU Tweak截图来看，在不久之后HD 7970大规模上市之后这种限制一定会被取消，频率完全无锁，发烧友们又有的折腾了。

Update：前不久，微星发布了新版的MSI Afterburner 2.2.0 10（本地下载连接），可以完美支持Radeon HD 7970，而且通过修改配置文件就可以破解超频限制了。

在Afterburner安装文件夹找到名为"MSI Afterburner"的CFG文件

在"UnofficalOverclockingEULA"后面加上"I confirm………"，将"UnofficalOverclockingMode"值改为1就可破解超频限制了。

破解之后，核心电压最可到1300mv，频率最大值1390MHz，显存最大值1790MHz（等效7160MHz）

风扇默认自动转速下，核心加压到1.2V之后，公版卡可以轻松超到1200MHz，3DMark 11 X模式得分进一步提升到3352

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总结：激进的AMD 近乎完美的HD 7970

随着架构越来越复杂，传统“半年架构一更新，GPU性能增长一倍”的说法已经不在适用于目前的GPU发展，再加上先进制造工艺的步伐放缓，GPU架构更新的周期被大大延长（1年、2年或者更长），我们现在看到的GPU大多是在原有架构上“缝缝补补”。在NVIDIA凭借G80和Fermi两代架构获得升华之后，AMD也终于迎来了其GPU架构历史上最大的一次变革，人们期待已久的“南方群岛”终于来到眼前了。

在AMD以往的GPU中，我们往往看到的是小巧的核心、容易扩充的架构、丰富的特性、精于图形架构，最重要的是这一切都建立在有限数量的晶体管之上（相对于NVIDA来说）。而与之相对的是，NVIDIA苦心数年研发的费米架构虽然在通用计算方面无可匹敌，但浪费了太多的核心面积和晶体管。如今，AMD却转而更趋向于对手的发展方向。我们不仅要问，AMD是肿么了？

我们要说的是，随着技术的发展，图形和计算的概念已经不再像以往分的那么清楚了。尤其是进入DX11时代时候，全新API和新特性带来了以往DirectX 版本看不到的东西，尤其是大量的图形特效可以靠GPU的计算能力进行加速，这一切在要求传统图形渲染能力的同时，对GPU的计算能力要求十分苛刻，而未来图形架构的发展势必会顺应这一趋势。由此看来，AMD下定决定进行大规模的架构革新也就不奇怪了。

在新架构的改革上，AMD显得相当激进，不再是简单的小打小闹，而是彻底的改头换面，摒弃了自R600以来已经沿用数年已久的VLIW架构，重新设计了基于矢量单元的Quad SIMD，进而构成了GCN最为精髓的CU计算单元，而诸如缓存设计、曲面细分等等也都得到了前所未有的进步。一切的一切，都是在朝着通用计算大方向大幅迈步。而这一点都我们上面的计算性能专项测试中就可见一斑。

但是以往的教训告诉我们，革新的另一层含义就意味着失败或缺陷，上面NVIDIA第一代GTX 400系列始终在发热、功耗和性能三方面难以找到平衡点就是很好的例子。不过得益于全新28nm工艺，Radeon HD 7970在温度以及功耗方面表现相当出色，甚至连以往公版涡轮风扇最为恼人的噪音也不见踪影了。

除此之外，AMD图形计算方面的优秀传统在Radeon HD 7970身上也得以大步提高，无论是理论DX11、DX10性能，还是实际游戏中的表现都将GeForce GTX 580遥遥甩在身后。而且不要忘记，Radeon HD 7970是整个显卡历史上超频性能最为出色的旗舰级显卡，1GHz已经不再是门槛；多卡效率非常惊人，很多项目都已接近100%。

除此之外，A卡身上丰富的产品附加特性再次在Radeon HD 7970身上展露无遗，无论是全新的ZeroCore待机零功耗技术、升级后的Eyefinity 2.0多屏显示输出 、独立数字多音频流、多项关键视频与图像处理算法的媒体处理指令SAD、还是通用计算性能改革成果凸显的APP加速并行计算都将为用户带来不一样的全新的体验。

这里借用一下AMD官方的总结：Radeon HD 7970是世界上最强大、最先进的GPU，是发烧友期待已久的新卡，而且南岛产品线还有很多更激动人心的东西尚未揭晓。毫无疑问，就目前来说，Radeon HD 7970在很多方面都是第一，表现上也是近乎完美的。面对这样一款产品之时，不知道对面的NVIDIA此时作何感想，开普勒你还遥远吗？

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