电脑

AMD RX480显卡深度研究

作者:admin 2016-07-10 我要评论

GCN GPU架构自从2012年初推出之后,尽管AMD不断对其进行升级、改款,但是受架构和工艺制程的限制,征战显卡市场有些疲态尽显了。知道2016年,AMD GPU终于迎来重...

GCN GPU架构自从2012年初推出之后,尽管AMD不断对其进行升级、改款,但是受架构和工艺制程的限制,征战显卡市场有些疲态尽显了。知道2016年,AMD GPU终于迎来重大改进,在新一代显卡上不仅使用了代号为“北极星”的全新架构,而且工艺制程也升级到了14nm FinFET。这使得新一代显卡不仅性能更强、功耗也得到了很好的控制,让玩家充满了期待。

    与NVIDIA从旗舰级产品开始更新不同,AMD首推高端定位的RX 480。这款显卡能否抗起AMD反击的大旗,将N卡竞品斩落马下呢?

 

RX 480规格、技术解析

规格对比表

 

RX 480

R9 390X

R9 390

R9 380

架构

GCN4

GCN1.1

GCN1.1

GCN1.2

GPU代号

Polaris 10

Hawaii

Hawaii

Tonga

制程工艺

14nm FinFET

TSMC 28nm

TSMC 28nm

TSMC 28nm

流处理器

2304

2816

2560

1792

纹理单元

144

176

160

112

ROPs单元

32

64

64

32

核心频率

1266MHz

1050MHz

1000MHz

970MHz

显存容量

8GB GDDR5

8GB GDDR5

8GB GDDR5

2GB GDDR5

显存频率

8000MHz

5000MHz

5000MHz

5500MHz

显存位宽

256bit

512bit

512bit

256bit

TDP

150W

275W

275W

190W

GPU的工艺制程停留在28nm数年之后,技术的巨轮又开始转动,2016年显卡领域最值得关注的事件就是AMDNVIDIA两大显卡巨头同时对GPU制程进行了更新。与NVIDIA采用的是台积电的16nm FinFET不同的是,AMD选择了三星的14nm FinFET工艺。根据AMD的介绍,显卡采用14nm FinFET工艺可以让每瓦性能提高到1.7倍,经过AMD优化之后,每瓦性能整体提高2.8倍,而本次测试的RX 480就是首款采用14nm FinFET工艺的显卡。

    RX 480采用了全新的Polaris 10 GPU,核心面积为232mm2,采用的是GCN4架构,GPU内部有36CU单元,共有2304个流处理、144个纹理单元以及32ROPs单元。得益于架构和工艺的改进,RX 480的频率达到了1266MHz,与上一代中高端显卡R9 390XR9 390R9 380等相比高了不少。而在TDP方面,RX 480TDP150W,不仅大幅低于R9 390275W,甚至低于中端R9 380190W,新制程和新架构的表现可见一斑。

显存方面,HBM2显存虽好,但肯定只会用到旗舰级产品上,作为2000元左右价位的产品,RX 480依然采用了GDDR5显存。在显存容量方面,AMD一向很厚道,此次RX 480也不例外。显卡显存容量达到了8GB,考虑到4K显示器大量上市加上不断提高的游戏画面,大显存是很有必要的。同时笔者注意到了RX 480的等效显存频率达到了8000MHz,同样比R9 390XR9 390等高了不少。

此外,之前的AMD显卡还无法支持硬解4K视频,而在RX 480上显卡升级了输出接口及解码功能,不仅能支持4K解码/编码而且还提供了HDMI 2.0bDP 1.3 HBR3DP 1.4 HDR等接口,支持AMD FreeSync技术。

 

 

 

RX 480赏析


 

本次用于研究的是公版RX 480,采用了AMD一贯的红黑配色,在这款公版显卡上,AMD也采用了涡轮散热器


 

RX 480涡轮风扇细节


 

RX 480 PCB长度只有18cm左右,非常小巧。显卡采用了6相供电设计以及三星的GDDR5显存

 


 

得益于新架构和新工艺,RX 480的功耗很低,仅仅用一个6pin接口即可满足供电需求


 

值得注意的是,RX 480取消了比较老的DVIVGA接口,只提供了3DP1HDMI接口,在搭配显示器时大家要注意

  

研究平台

CPU:英特尔 Core i7 6700K

内存:金士顿 骇客神条 Fury系列DDR4 2400 8GB×2

硬盘:金士顿 HyperX Fury系列 240GB

主板:技嘉 G1.Sniper B7

显卡:AMD RX 480

      华硕 GTX970-DCMOC-4GD5

显示器:华硕 MG28UQ

电源:航嘉 MVP600

操作系统:Windows 10 64bit


 

RX 480参数GPU-Z截图

要想充分释放显卡的性能,处理器端性能不能有瓶颈。因此在研究平台硬件上,我们选择了高端的英特尔Core i6 6700K四核处理器,搭配两条金士顿 骇客神条 Fury系列DDR4 2400 8GB内存组成双通道。显示器方面我们选择了华硕 MG28UQ4K游戏显示器,支持3840×2160分辨率,可以考查显卡在4K分辨率下的游戏性能表现。

每次在对新卡性能进行考查时,我们都会加入一款与之定位相当的产品进行对比,这样大家能更清楚地了解到相关显卡的性能。由于目前NVIDIA还未发布2000元左右价位的新卡,在这个价位上依然是老卡GTX 970担当主力。所以本次对比我们就引入的是华硕 GTX970-DCMOC-4GD5

 

研究方法

在实际的研究阶段,我们将围绕着RX 480在各种分辨率游戏、4K解码等方面,通过4个项目对GTX 1080的性能进行全面考查:

基准性能研究:在这个环节中,用《3DMark》分别在FireStrike ExtremeFireStrike Ultra场景中考查RX 480的基准性能。

    游戏性能研究:在这个环节中,我们选择了比较热门的DX11游戏《巫师3:狂猎》《古墓丽影9》、DX12游戏《奇点灰烬》、网络游戏《守望先锋》等,分别在1920×1080分辨率和3840×2160分辨率下对RX 480的性能进行考查。

    功耗和温度研究:之前很长一段时间内,AMD显卡在功耗上是落后于竞争对手的。而RX 480得益于架构和制程的更新,在功耗表现上肯定有了明显的改进,所以这个项目是值得我们重点关注的。

    4K解码研究:前面提到之前AMD显卡对于4K视频的硬解支持得并不好,那么对解码功能进行了升级的RX 480的表现又如何呢?

 

基准性能研究

基准性能成绩

 

RX 480

GTX 970

3DMarkFireStrike Extreme场景

5122

4898

3DMarkFireStrike Ultra场景

2677

2540

    在《3D Mark》的FireStrike ExtremeFireStrike Ultra两个场景中,RX 480凭借着强悍的Polaris 10核心,分别取得了5122分和2677分的成绩,两个项目的成绩都比GTX 970获得的4898分和2540分要高,从这个项目中可以看出RX 480的性能非常强悍。

  

游戏性能研究

1080P游戏性能

 

RX 480

GTX 970

《奇点灰烬》极高画质

43.9fps

37.2fps

《巫师3:狂猎》最高画质

49.2fps

45.1fps

《守望先锋》最高画质

98.2fps

89.3fps

4K游戏性能

《奇点灰烬》极高画质

33.8fps

25.9fps

《巫师3:狂猎》中画质

32.6fps

27.7fps

《守望先锋》最高画质

62.1fps

60.1fps

在游戏测试环节,我们将游戏分别设置为1080P4K分辨率进行考查。在1080P分辨率下,RX 480的性能表现延续了之前基准研究中的强势,3款游戏成绩均优于GTX 970。特别值得一提的是,DX12是最新的图形API,也是未来的趋势,因此新显卡DX12游戏性能如何,是玩家非常关心的问题。在DX12游戏《奇点灰烬》中,RX 480获得了43.9fps画面帧速,比GTX 97037.2fps高了不少,优势非常明显。

同时现在4K显示器已经兴起,在4K分辨率下玩游戏已经不是难事,那么RX 4804K游戏性能又如何呢?当我们将游戏的分辨率调高至3840×2160之后,RX 480依然保持了良好的表现。其中《奇点灰烬》和《巫师3:狂猎》的画面平均帧速都在30fps以上,画面大多数时间还算比较的流畅,而GTX 970只获得了25.9fps27.7fps的成绩,画面帧速太低,根本无法玩。

笔者注意到之所以出现这样的问题,很大程度是因为GTX 970的显存只有4GB,容量太小出现爆显存的状况。为了验证这一猜想,在运行游戏的同时,笔者用GPU-Z记录了显卡显存占用的情况。特别是在4K分辨率下运行《奇点灰烬》时,RX 480的显存占用达到了4559MB,由于RX 480拥有8GB显存,应对起来自然游刃有余。但是当GTX 970运行时,显存占用达到了4080MB,显存容量已经被完全使用,必然出现爆显存的情况。

从游戏性能测试可以看到,RX 480不仅性能强于GTX 970,更为关键的是RX 480的显存更大,在面对4K分辨率游戏时更加的游刃有余。而GTX 970不仅性能落伍,而且4GB显然不够厚道也更不上潮流了,可以说是全方位地落后了。

  

功耗和温度研究

     GPU架构和制程工艺的改进必然会带来功耗的下降,这在RX 480上表现得淋漓尽致。如果仅看TDP参数的话,RX 480不仅比中端的R9 380更低,而且与能耗比高著称的GTX 970相比,也仅仅高了5W而已,这不禁让我们对平台的实际功耗测试充满了期待。

功耗对比

 

RX 480

GTX 970

待机功耗

42W

47W

满载功耗

223W

203W

RX 480平台待机时,整个平台的功耗仅42W,比GTX 970平台的功耗47W还低了5WRX 480的表现确实不错。接着我们用Furmark让两块显卡满负荷运行,RX 480的功耗为223W,而GTX 970的功耗则为203W,差距仅仅20W,几乎忽略不计。从功耗测试可以看到,有了新架构和新工艺的加持,RX 480在性能领先于GTX 970的情况下,功耗上只是略高于对手,由此可以看出RX 480的能耗比确实很不错。

在进行测试的同时,我们也对RX 480的发热情况进行了考查。在室温为26℃的室内,RX 480 GPU待机温度仅45℃,而在运行3DMark等测试软件时,GPU温度不到70℃,在用Furmark让显卡满载运行半个小时之后,GPU温度稳定在了82℃。考虑到本次测试的RX 480公版卡,散热性能并不算特别突出,这样的成绩基本可以令人满意。如果是散热经过强化的非公版的话, GPU满载温度可能会更低。

 

4K解码研究

之前AMD显卡对于4K影片硬解支持不够好,这让不少A饭一直耿耿于怀。好在这已经是过去时了,RX 480对影音播放方面进行了升级。为了考查RX 4804K解码方面的表现,笔者选择了两段4K短视频,分别是精研4K演示视频(H.264编码/码率100Mbps)和4K短片《钢铁之泪》(H.265编码/码率25.7Mbps),播放软件是迅雷影音。

4K解码研究

 

软解CPU占用率

硬解占用率

精研4K演示视频(H.264编码/码率100Mbps

28.9%

1.28%

《钢铁之泪》(H.265编码/码率25.7Mbps

11.3%

1.54%

从测试成绩上可以看到,RX 480在解码器上确实进行了升级,解码4K视频时的表现足以让人眼前一亮。播放100Mbps码率、H.264编码的4K演示视频时,软件CPU占用率达到了28.9%,一开启硬解,CPU占用率立马降到了1.28%,效果立竿见影。同时H.265编码的4K视频在RX 480面前也是小菜一碟。软解短片《钢铁之泪》时,CPU占用率为11.3%,开启硬解之后,CPU占用率只有1.54%


 

4K短片《钢铁之泪》画面截图

 

总结:3000元内N卡毫无还手之力

作为“北极星”架构首款产品的RX 480还未推出就被玩家给予了太多的关注和期待,而RX 480并未辜负玩家的期待。

凭借着强悍的Polaris 10核心和厚道的显存容量,在性能上RX 480完胜GTX 970。要知道RX 480价格仅1999元,而GTX 970的价格则普遍在2500元左右。考虑到GTX 970就是3000元以内性能最强的N卡,可以说3000元内的N卡在RX 480面前毫无还手之力。从这点来看,RX 480简直是性价比爆表。

更为重要的是,通过架构和制程工艺的改进、升级,以前困扰着A卡的高功耗问题很好地得到了解决。RX 480TDP150W,仅比GTX 970高了5W,而在实际的功耗测试中,RX 480的满载功耗只比GTX 97020W,这样的微弱的差距基本上可以忽略不计了。此外,4K解码也一直是A卡的短板,而这在RX 480上也得到了很好地解决,解码各种4K视频都不再话下。

由此可见,RX 480是一款性价比超高、无明显短板的产品。而AMD先从中高端开始推出新产品无疑是个高明的决定,因为马上就要到暑期装机旺季了,2000元内是玩家最常选择的价格区间,相信RX 480和接下来推出的RX 470RX 460构成高性价比新品阵线。而NVIDIA却显然无法及时拿出相应的新品来进行应对,靠GTX 970GTX 960GTX 950这样的老产品显然无法撼动全新的RX 400新品。近期要装机的玩家,可以重点关注AMD的新品。

1.本站遵循行业规范,任何转载的稿件都会明确标注作者和来源;2.本站的原创文章,请转载时务必注明文章作者和来源,不尊重原创的行为我们将追究责任;3.作者投稿可能会经我们编辑修改或补充。

相关文章
  • 使用宏破解Execl文件密码

    使用宏破解Execl文件密码

  • 华为荣耀 8 手机照片误删怎么恢复

    华为荣耀 8 手机照片误删怎么恢复

  • 游戏玩家CPU选择这三款准没错

    游戏玩家CPU选择这三款准没错

  • AMD RX480显卡深度研究

    AMD RX480显卡深度研究