AMD HD6990 4GB Review - The AUSUM Antilles

Με την έλευση των μονοπύρηνων θηρίων της τρέχουσας γενεάς και σύμφωνα με τις ανακοινωθείσες καταναλώσεις πιστέψαμε ότι έχουμε πλησιάσει επικίνδυνα τα όρια του PCIe v2.1 όσο αναφορά τις προδιαγραφές τροφοδοσίας που μπορεί να καλύψει.

Λογικά, το πρώτο ερώτημα που δημιουργήθηκε στο μυαλό μας ήταν το κατά πόσο θα καταφέρουν να παρουσιάσουν διπύρηνα τέρατα και αυτή τη φορά. Η απορία μας λύθηκε με την κυκλοφορία της Radeon HD6990 4GB, που θα έχουμε την ευκαιρία να παρουσιάσουμε στην εν λόγω δοκιμή, με την nVidia να ακολουθεί λανσάροντας την GeForce GTX 590 3GB.

Οι δύο εταιρίες ξεπέρασαν τον εαυτό τους για να καταστήσουν δυνατή την κυκλοφορία των παραπάνω καρτών με χρήση πλήρη πυρήνων(shaders) μένοντας μέσα στο Power Envelope των 375w* που υποστηρίζει το PCIe v2.1 χάρη στην εφαρμογή τεχνικών εξοικονόμησης ενέργειας, μηχανισμών περιορισμού της κατανάλωσης και μείωση χρονισμών σε σχέση με τις μονοπύρηνες κάρτες.

Ας ξεκινήσουμε λοιπόν την ξενάγησή μας στα ενδότερα της Radeon HD6990.

*Υπολογίζοντας 2x8pin για την κάρτα και 75w για το PCIe slot. Το ανώτερο για το PCIe είναι 150W θέτοντας ως μέγιστο θεωρητικό τα 450W.

Inside "Antilles"

Για ακόμα μια φορά, το codename της κάρτας προέρχεται από ένα σύμπλεγμα νήσων της Αμερικής που σχηματίζει μέρος των Δυτικών Ινδιών στη Καραϊβική Θάλασσα. Οι Αντίλλες είναι διαιρεμένες σε δύο μεγάλες ομάδες νησιών: στις "Μεγάλες Αντίλλες" οι οποίες αποτελούνται από τα νησιά της Κούβας, της Τζαμάικας της Ισπανιόλας και του Πουέρτο Ρίκο, και στις "Μικρές Αντίλλες", νοτιοανατολικά, οι οποίες αποτελούνται από το Βόρειο συγκρότημα ή Προσήνεμα Νησιά (Νήσοι Ουίντουορντ) και το Νότιο συγκρότημα ή Υπήνεμα Νησιά (Νήσοι Λίουορντ).

Γεωγραφικά, οι Αντίλλες αποτελούν μέρος της Βόρειας και Κεντρικής Αμερικής. Πολιτισμικά η Κούβα, η Αϊτή, η Δομινικανή Δημοκρατία και η περιοχή του Πουέρτο Ρίκο θεωρούνται μέρος της Λατινικής Αμερικής.

Έχουμε γίνει εξπέρ πλέον στην γεωγραφία έτσι; Ας δούμε επιτέλους και την αρχιτεκτονική.

Από αρχιτεκτονικής απόψεως, η Radeon HD6990 δεν είναι κάτι νέο αφού κατ' ουσίαν πρόκειται για ένα ζεύγος Cayman XT που επικοινωνούν μέσω ενός PCIe switch της PLX.

Για να παραμείνει η Radeon HD6990 εντός προδιαγραφών PCIe και να μη μειωθούν χαρακτηριστικά από τους Cayman(shaders), η AMD εξόπλισε την Antilles με επίλεκτους πυρήνες Cayman XT χαμηλών ηλεκτρικών και θερμικών απωλειών. Αυτό έχει σαν παρενέργεια το μικρό αριθμό παραγόμενων καρτών με επιπτώσεις στη διαθεσιμότητά τους.

Μιας λοιπόν και έχουμε να κάνουμε πάλι με τον Cayman XT, ας ξαναθυμηθούμε ορισμένα χαρακτηριστικά του.

Εν συντομία, ο Cayman XT κάνει χρήση της νέας απλοποιημένης αρχιτεκτονικής VLIW4 η οποία προσφέρει την ίδια υπολογιστική ισχύ με των VLIW5(Barts/Cypress) καταλαμβάνοντας 10% λιγότερο χώρο στο die. Αποτέλεσμα να έχουμε 24 SIMD engines και 92 Texture Units στον πυρήνα του Cayman XT τα οποία σε σύγκριση του Cypress (HD5870), έχουν αυξηθεί κατα 4 SIMDs και 12 Texture Units.

Εξαιτίας των παραπάνω, η νέα αρχιτεκτονική επιφέρει βελτίωση της τάξης του 10% στην απόδοση ανά mm². Επιπλέον απλουστεύεται το scheduling και το register management. Άλλοι τομείς που έχουν βελτιωθεί περιλαμβάνουν τα Render Back-ends και το GPU Compute, το οποίο πλέον υποστηρίζει Asynchronous dispatch.

Οι βελτιστοποιήσεις αυτές, ανέβασαν τον αριθμό των τρανζίστορς σε 2.64 δις από τα 2.15δις του Cypress.

Για να καταστήσει δυνατή την επικοινωνία των δυο Cayman XT, η AMD για ακόμα μια φορά έχει κάνει χρήση PCIe switch της PLX για τη Radeon HD6990 με συνολική διαμεταγωγή 7.92 Gbps. Για την Antilles έγινε χρήση ενός chip εξαιρετικά χαμηλής απόκρισης ώστε να εξαλειφθούν οποιεσδήποτε καθυστερήσεις υπήρχαν στις παλαιότερες γενεές παρέχοντας συνολικά 48 PCIe Lanes. Ουσιαστικά πρόκειται για το ίδιο 8647 chip που εφοδίαζε την HD5970 αλλά λόγω καλύτερης αρχιτεκτονικής από μεριάς Cayman, σε σχέση με το Cypress, αναμένεται καλύτερο utilization αυτού.

Η σχεδίαση της όλης κάρτας από την AMD είναι μια απλή προσέγγιση μονού pcb με γνώμονα τις χαμηλές ενεργειακές απώλειες(3W η κατανάλωση του PCIe switch) και τις μικρές καθυστερήσεις στην επικοινωνία των δύο πυρήνων μιας και δεν έχουμε τη μεσολάβηση crossfire bridge από ενδεχόμενη χρήση διπλού pcb αλλά χρήση χαμηλής απόκρισης PCIe switch.

Antilles PowerTune

Όπως αναφέραμε και στην εισαγωγή, η μεγαλύτερη πρόκληση πλέον για τους κατασκευαστές GPUs είναι ο περιορισμός και ο έλεγχος της κατανάλωσής τους για να μην βγούν εκτός προδιαγραφών.

Ο δρόμος που ακολούθησε η nVidia ήταν αυτός της μείωσης του TDP των πυρήνων(χαμηλότερα ρολόγια), του ελέγχου της ισχύος τροφοδοσίας με τα ανάλογα κυκλώματα, των αναβαθμισμένων ψυκτρών(vapor chambers) και της αναγνώρισης εφαρμογών(application detection).

Ο δρόμος της AMD από την άλλη ακούει στο όνομα PowerTune.

Πρόκειται για έναν σύνθετο μηχανισμό υπολογισμού ισχύος τροφοδοσίας που μπορεί να προσαρμόζει σε πραγματικό χρόνο το βέλτιστο TDP! Δηλαδή διαφοροποιεί τον χρονισμό των πυρήνων παραμένοντας εντός TDP έως ένα προκαθορισμένο μέγιστο ενεργειακό όριο.

 

Η όλη λογική πίσω από το PowerTune είναι η ισορροπία μεταξύ κατανάλωσης, χρονισμών και θερμικών φορτίων. Χωρίς αυτό οι χρονισμοί του Antilles θα ήταν σημαντικά χαμηλότεροι αφού δεν θα υπήρχε κανένας μηχανισμός ώστε να μείνει το TDP εντός προδιαγραφών.

Ο Antilles αποτέλεσε ιδιαίτερα δύσκολο εγχείρημα στον έλεγχο κατανάλωσης αφού από μόνος του ένας Cayman XT μαζί με τα 2GB GDDR5 αρκούν για να ξεπεράσουμε τα 375W που ορίζει το PCIe certification. To PowerTune περιορίζει την κατανάλωση και μεταβάλει τους χρονισμούς ώστε να κρατηθεί εντός ορίων η Radeon HD6990 με το χρήστη να μπορεί να περιορίσει το ρόλο του εφόσον επιθυμεί να την υπερχρονίσει. Η δυνατότητα αυτή παρέχεται μέσω του CCC στο secrion overclocking με τον slider Power Control Settings.

Η λογική με την οποία το PowerTune προσαρμόζει την κατανάλωση και τους χρονισμούς είναι μέσω σεναρίων εκτέλεσης εφαρμογών μη ρεαλιστικής κατανάλωσης, σε αντίθεση με τα παιχνίδια, γνωστών και ως Power Viruses. Παραδείγματα είναι τα 3D Marks, FurMark κλπ.

Σε αυτές τις περιπτώσεις, αντί να αφήσει την κάρτα να δουλέψει έστω και στιγμιαία σε ακραία φορτία, ρίχνει τους χρονισμούς μιας και τα προαναφερθέντα προγράμματα οδηγούν τις κάρτες στην κατανάλωση εξαιρετικά υψηλών ενεργειακών φορτίων. Υπό κανονικές συνθήκες, οποιοδήποτε παιχνίδι δεν μπορεί να προσεγγίσει καν τα φορτία που αγγίζουν αυτά τα προγράμματα.

Πάντως μην ανησυχείτε ότι το PowerTune σας κόβει απόδοση μιας και τα σενάρια που εκτελεί είναι υπολογισμένα για πυρήνες υψηλών απωλειών και θερμοκρασίας περιβάλλοντος 45°C.

Βέβαια ενδέχεται να υπάρχουν παιχνίδια τα οποία να μην έχουν περαστεί ακόμα μέσα στα Crossfire Profiles και να έχουν μειωμένη απόδοση αλλά η AMD κάνει το καλύτερο δυνατό τελευταία με τις συνεχείς ανανεώσεις των drivers και των CAP profiles.

Τεχνικά χαρακτηριστικά AMD HD6990

Σύμφωνα με την μαμά AMD, τα τεχνικά χαρακτηριστικά της HD6990 έχουν ως εξής:

AMD Radeon™ HD 6990 GPU Feature Summary

• Default (BIOS1)
  • Up to 830MHz Engine Clock
  • 5.10 TFLOPs Single Precision compute power
  • 1.27 TFLOPs Double Precision Compute Power
• Overclocked (BIOS2)
  • Up to 880MHz Engine Clock
  • 5.40 TFLOPs Single Precision compute power o 1.37 TFLOPs Double Precision Compute Power
• 4GB GDDR5 Memory
• 1250MHz Memory Clock (5.0 Gbps GDDR5)
• 320 GB/s memory bandwidth (maximum)
• TeraScale 3 Unified Processing Architecture
  • 3072 Stream Processors
  • 192 Texture Units
  • 128 Z/Stencil ROP Units
  • 64 Color ROP Units
  • Dual geometry and dual rendering engines
• High Speed 256-bit GDDR5 memory interface
• PCI Express 2.1 x16 bus interface
• “Eye-Definition” graphics
  • Second generation DirectX® 11 graphics
    • Full DirectX® 11 support
    • Scalable geometry processing technology
    • Shader Model 5.0
    • DirectCompute 11 support
    • Quad advanced programmable hardware tessellation units
    • Accelerated multi-threading
    • HDR texture compression
    • Order-independent transparency
  • OpenGL 4.1 support
  • Image quality enhancement technology
    • Up to 24x multi-sample and super-sample anti-aliasing modes
    • Adaptive anti-aliasing
    • Enhanced Quality Anti-Aliasing (EQAA)
    • Morphological Anti-Aliasing (MLAA)
    • 16x angle independent anisotropic texture filtering
    • 128-bit floating point HDR rendering
• AMD Eyefinity multi-display technology¹
  • Native support for up to 5 simultaneous displays
    • Up to 6 displays supported with DisplayPort 1.2 Multi-Stream Transport
  • Independent resolutions, refresh rates, color controls, and video overlays
  • Display grouping
    • Combine multiple displays to behave like a single large display
• AMD App Acceleration²
  • OpenCL 1.1 Support
  • DirectCompute 11
  • Double Precision Floating Point
  • Accelerated video encoding, transcoding, and upscaling
  • UVD 3 dedicated video playback accelerator
    • MPEG-4 AVC/H.264
    • VC-1
    • MPEG-2 (SD & HD)
    • Multi-View Codec (MVC)
    • MPEG-4 part 2 (DivX, Xvid)
    • Adobe Flash
  • Enhanced Video Quality features
    • Advanced post-processing and scaling
    • Dynamic contrast enhancement and color correction
    • Brighter whites processing (Blue Stretch)
    • Independent video gamma control
    • Dynamic video range control
  • Dual-stream HD (1080p) playback support
  • DXVA 1.0 & 2.0 support
• AMD HD3D technology⁴
  • Stereoscopic 3D display/glasses support
  • Blu-ray 3D support
  • Stereoscopic 3D gaming
  • 3rd party Stereoscopic 3D middleware software support
• AMD CrossFireX™ multi-GPU technology⁵
  • Dual card performance scaling
• Cutting-edge display support
  • DisplayPort 1.2
    • Max resolution: 2560x1600 per display
    • Multi-Stream Transport
    • 21.6 Gbps bandwidth
    • High bit-rate audio
  • HDMI 1.4a with Stereoscopic 3D Frame Packing Format, Deep Color, xvYCC wide gamut support, and high bit-rate audio
    • Max resolution: 1920x1200
  • Dual-link DVI with HDCP
    • Max resolution: 2560x1600
• Integrated HD audio controller
  • Output protected high bit rate 7.1 channel surround sound over HDMI with no additional cables required
  • Supports AC-3, AAC, Dolby TrueHD and DTS Master Audio formats
• AMD PowerPlay™ power management technology³
  • AMD PowerTune technology⁷
    • Intelligent power management hardware
  • Dynamic power management with low power idle state
  • Ultra-low power state support for multi-GPU configurations
• AMD Catalyst™ graphics and HD video configuration software
  • Software support for Windows 7, Windows Vista, and Windows XP
  • AMD Catalyst™ Control Center - AMD Catalyst™ software application and user interface for setup, configuration, and accessing features of AMD Radeon products.
  • Unified Graphics display driver - AMD Catalyst™ software enabling other PC programs and devices to use advanced graphics, video, and features of AMD Radeon™ products.

Eyefinity α'λα Antilles

H ATi πιστή στην ευελιξία του Eyefinity, επεκτείνει τις δυνατότητες του και στην Radeon HD6990. Mε σύμμαχο τέσσερα mini DisplayPorts 1.2 τα οποία έχουν την δυνατότητα να τριπλασιάσουν τις εξόδους τους (μέσω ειδικά υποστηριζόμενων monitor ή με ενός ειδικού hub) ειναι ικανή να τροφοδοτήσει μέχρι 6 οθόνες με πολλές δυνατότητες για συνδυασμούς. Από μία μέχρι έξι οθόνες, έκαστη εως 2560x1600.

Θα περιμέναμε παραπάνω εξόδους μιας και η HD6990 αποτελείται από δύο πυρήνες αλλά δυστυχώς μόνο ο ένας εκτελεί χρέη απεικόνισης.

Εξωτερική εμφάνιση HD6990

Για ακόμα μια φορά, η HD6990 ακολουθεί το κλασσικό σχέδιο/εμφάνιση/χρωματική παλέτα των BBA καρτών. To σύστημα ψύξης καλύπτει όλη την επιφάνεια του PCB. Δεσπόζει το μαύρο με κόκκινες λεπτομέρειες και η διαφορά από την σειρά 5xxx δεν είναι παρά ένα "ανάγλυφο" διακριτικό αυτοκόλλητο με την ονομασία της κάρτας.

Κλασσική εμφάνιση ATi... Από πλευράς συνδέσεων είναι υπερπλήρης. 1 x DVI, 4x Mini DisplayPorts

Δύο οκτάπινα για καλύψουν τις ενεργειακές ανάγκες του τέρατος που φτάνουν τα 450W!

Όλες οι HD6900 series έρχονται εφοδιασμένες με το εικονιζόμενο διακοπτάκι. Στις μεν HD6950/HD6970

εναλλάσσει μεταξύ του κανονικού bios και ενός δεύτερου chip στο οποίο μπορούμε να φορτώσουμε ότι bios θέλουμε.

Στην περίπτωση της HD6990 όμως το εν λόγο switch, μεταβάλει μεταξύ των κανονικών χρονισμών και της λειτουργίας AUSUM

Κάτω από το καπό της HD6990. Full Cover η ψύκτρα των Cayman. Από τις καλύτερες αν όχι η καλύτερη stock ψύκτρα.

Τα 4GB DDR5 από τη Hynix για τη Radeon HD6990 με κωδικό H5GQ1H24MFR και 0.5ns.

O voltage controller της Antilles από τη Volterra με κωδικό VT1556

Σύστημα δοκιμής - Overclocking

Το σύστημα πάνω στο οποίο δοκιμάστηκε η HD6990 έχει ώς εξής:

Τα μετροπρογράμματα που χρησιμοποιήσαμε ήταν τα εξής:

*Οι ρυθμίσεις αναφέρονται στον εκάστοτε πίνακα αποτελεσμάτων

• 3DMark Vantage
• 3DMark11
• Crysis Warhead
• Stalker:Call of Pripyat
• Resident Evil 5
• GTA IV
• DiRT2
• Batman Arkham Asylum
• Lost Planet 2

Σε κάθε περίπτωση οι δοκιμές πραγματοποιήθηκαν στις παρακάτω αναλύσεις:

• 1680 x 1050
• 1920 χ 1200
• 2560 χ 1600

Το σύστημα είχε τις εξής ρυθμίσεις:

i7-980X @ 4GHz

Fsb @ 133MHz

Memory @ 1600 7-7-7-24

Με την κυκλοφορία της σειράς HD6900, η AMD παρουσίασε ένα απλό αλλά συνάμα χρήσιμο χαρακτηριστικό. Αναφερόμαστε στο Dual Bios.

Ο αρχικός του σκοπός ήταν να περιορίσει τα άτομα που είχαν την ικανότητα να καταστρέψουν τις κάρτες με αποτυχημένα bios flash αλλά και ως αντίμετρο σε περιπτώσεις όπου απλά είχε γίνει corrupt το αρχικό bios για οποιοδήποτε λόγο. Σαν αποτέλεσμα έχουμε ένα διακοπτάκι όπου αν οτιδήποτε πάει στραβά μπορούμε να ξανά-μπουτάρουμε με το αρχικό bios της κάρτας αλλά και τη δυνατότητα σαν Overclockiers να δοκιμάσουμε οποιοδήποτε bios θέλουμε στο δευτερεύον chip χωρίς να φοβόμαστε ότι θα καταστρέψουμε την κάρτα μας.

Για την HD6990 το διακοπτάκι αλλάζει δυνατότητες. Αντί για να έχουμε μια θέση (2) με το αρχικό και μία θέση (1) για πειραματισμό με οποιοδήποτε bios, το διακοπτάκι αποκτά την εντυπωσιακή ονομασία AUSUM!!!

Τι μπορεί να είναι το AUSUM? Πολύ απλά σημαίνει Antilles Unlocking Switch for Uber Mode!!! Now this i like που λένε και στο χωριό μου.

Στην ουσία αυτό που κάνει το εν λόγω διακοπτάκι είναι να εναλλάσσει μεταξύ δύο προκαθορισμένων bios οπού στη θέση (2) χρονίζει την κάρτα στα 830MHz ενώ στην UBER θέση (1) ανεβάζει το χρονισμό των πυρήνων στα 880MHz ενώ παράλληλα ανεβάζει και το voltage από 1.12v σε 1.175v για μεγαλύτερη σταθερότητα.

Σημαντικό ρόλο σε αυτή παίζει και το αναβαθμισμένο pcb που με τη βοήθεια των διπλών Volterra regulators, μπορούν να τροφοδοτήσουν απρόσκοπτα έως 450W στα δύο power hungry Cayman XT.

Μεγάλη προσοχή πρέπει να δοθεί από τους επίδοξους moders διότι η AMD για να κρατήσει τις θερμοκρασίες του θηρίου σε λογικά πλαίσια, παρόλο που όπως αναφέραμε είναι διαλεγμένοι για μικρές θερμικές απώλειες, δεν έχει χρησιμοποιήσει απλή thermal paste αλλά θερμοαγώγιμη πάστα τύπου Phase-change!!! Η AMD υποστηρίζει ότι ο συγκεκριμένος τύπος πάστας προσφέρει 8% καλύτερες επιδόσεις από τις απλές.

Κατά συνέπεια αν αφαιρεθεί το αρχικό σύστημα ψύξης, δεν πρόκειται να έχει ποτέ ξανά την ίδια απόδοση!

Επιπλέον φαίνεται πως η AMD έχει μεγάλες προσδοκίες για το overclock που μπορεί να επιτύχει η HD6990 και ενώ συνήθως τα όρια του CCC είναι περίπου στα +50MHz για τον πυρήνα, στην περίπτωση της Antilles έχει δώσει το εντυπωσιακό όριο των 1200MHz. 370MHz "αέρα" από τα στοκ ρολόγια!!!

Αποτελέσματα

Και περνάμε στο ζουμί της παρουσίασης. Να τονίσουμε ότι οι ρυθμίσεις που επιλέχθηκαν ήταν τα υψηλότερες δυνατές σε κάθε περίπτωση μιας και οι απαιτήσεις που αναμένονται από μια τέτοια κάρτα είναι κορυφαίες.

• Σε κάθε περίπτωση οι ρυθμίσεις που χρησιμοποιήθηκαν είτε αναφέρονται εντός του διαγράμματος είτε σε ανάλογη οπτική απεικόνιση.

Επίλογος

Είναι η πρώτη φορά που δοκιμάζουμε τέτοιο τέρας στο εργαστήρι. Το σοκ της αρχικής επαφής, λόγω μεγέθους, ήρθε να διαδεχθεί η έκπληξη της φανταστικής απόδοσης της HD6990 που διαπιστώσαμε ιδίοις όμμασι κατά την πορεία ενασχόλησης με αυτή. Αν δεν δοκιμάζαμε την εν λόγω κάρτα δεν θα πιστεύαμε ότι μπορεί να έχει τόσο καλό scalling, επιδόσεις και θερμοκρασίες.

Το μόνο αρνητικό που μπορούμε να της καταλογίσουμε είναι το stattering που παρατηρήσαμε σε ορισμένα παιχνίδια(warhead) όταν τα frames έπεφταν κάτω από 60 και ότι δεν υπάρχει δυνατότητα "οδήγησης" περισσότερων από έξι monitors.

Από θέμα θορύβου η κάρτα τα πήγε εξαιρετικά καλά και μάλιστα ήταν ακουστή μόνο σε περιπτώσεις που δοκιμάζαμε με πολλά φίλτρα σε υψηλές αναλύσεις. Σε αυτές τις περιπτώσεις είχαμε το γνωστό φύσημα που ακούγεται από το fan της κάρτας το οποίο αν και ακουστό δεν ενοχλούσε σαν συχνότητα. Εκτός και αν προορίζετε την κάρτα για htpc, που μάλλον δεν θα την χωρέσετε, ο θόρυβος που παράγει είναι πέραν του δέοντος ανεκτός.

Αν συνυπολογίσουμε τα προβλήματα αξιοπιστίας που αντιμετώπισε η nVidia με την GTX590, τις προσπάθειες της AMD για βελτίωση των Catalyst που παρατηρούμε τελευταία και τη φυσιολογική της τιμή στα 599€, όπως κυμαίνεται στα Ελληνικά καταστήματα, θεωρούμε ότι πρόκειται για μια πολύ αξιόλογη πρόταση στην κατηγορία της που δεν μπορεί να περάσει απαρατήρητη.

Για το thelab.gr, είναι απλά η καλύτερη single pcb κάρτα που έχουμε δοκιμάσει έως τώρα.

Ευχαριστούμε την AMD για την παραχώρηση των δειγμάτων