AMD Radeon RX 580: Polaris

Серия Radeon RX 400 стала большим коммерческим успехом для графического подразделения AMD. После четырех лет томительного ожидания производители GPU получили в свое распоряжение технологический процесс нового поколения — 14/16 нм FinFET, и AMD, на этот раз избравшая GlobalFoundries в качестве подрядчика по выпуску микросхем, в 2016 представила линейку видеокарт Radeon RX 460, RX 470 и RX 480, охватившую низкий и средний сегменты производительности. Благодаря привлекательным ценам AMD удалось составит серьезную конкуренцию серии GeForce 10 от NVIDIA в соответствующих ценовых категориях, но с технической точки зрения семейство Polaris не вполне удовлетворило энтузиастов, поскольку соперник AMD гораздо лучше распорядился возможностями нового техпроцесса с точки зрения энергоэффективности и частотного потенциала GPU.
Слухи о том, что AMD работает над глубокой ревизией линейки Polaris, возникли еще в октябре прошлого года — всего через пару месяцев после того, как последний представитель 400-й серии — Radeon RX 460 — поступил в продажу. И действительно, серия Radeon 500, по утверждению производителя, не просто состоит из перемаркированных моделей Radeon 400, а комплектуется кристаллами Polaris второго поколения, в которых оптимизированный дизайн сочетается с повзрослевшей технологией 14 нм FinFET.

Новая линейка Radeon представлена четырьмя видеокартами с индексами RX 550, RX 560, RX 570 и RX 580, среди которых первой подлежит тестированию флагманская модель, основанная на графическом процессоре Polaris 20.
Технические характеристики
Графический процессор Polaris 20, который лежит в основе Radeon RX 580, представляет собой обновленную ревизию ядра Polaris 10, установленного в Radeon RX 480. Как следствие, состав вычислительных блоков не претерпел изменений. Как и Polaris 10, полностью функциональная версия Polaris 20 располагает 2304 шейдерными ALU, 144 блоками наложения текстур и 32 ROP, а с оперативной памятью чип соединен 256-битной шиной с пропускной способностью 8 Гбит/с на контакт.
Напомним, что с точки зрения микроархитектуры серия Polaris имеет ряд отличий от предыдущих продуктов AMD на основе логики GCN версии 1.3 (чип Fiji в составе Radeon R9 Nano, R9 Fury и Fury X), среди которых важное место занимает компрессия цвета с соотношением вплоть до 8:1, позволяющая более эффективно расходовать пропускную способность шины RAM. Из прочих оптимизаций внутренней структуры GPU, представленных в GCN 1.4, отметим оптимизацию геометрического движка, способного отсекать на ранних стадиях конвейера полигоны нулевого размера либо не имеющие пикселов в проекции. Работа Compute Unit’а (основной структуры GCN, объединяющей шейдерные ALU и блоки наложения текстур) также подверглась тюнингу в Polaris c целью повышения его удельной производительности.
Функциональные нововведения Polaris включают поддержку форматов чисел с половинной разрядностью — int16 и FP16 — используемых в расчетных задачах, не требующих более точного представления (как, например, машинное обучение).
Выделенный кодек GPU позволяет аппаратно кодировать и декодировать видео в форматах HEVC Main 10 и VP9 с разрешением вплоть до 4К. Контроллер дисплея поддерживает вывод сигнала по интерфейсам DisplayPort 1.3/1.4 и HDMI 2.0b, а также высокий динамический диапазон (HDR). Более детальную информацию об архитектуре GCN 1.3 и чипах Polaris вы можете получить в нашем обзоре Radeon RX 480.

Единственное изменение, которое принесла новая версия старшего ядра семейства Polaris в совокупности с оптимизированным техпроцессом 14 нм FinFET, заключается в тактовой частоте GPU, которую AMD по штатным спецификациям увеличила с 1266 МГц до того уровня, который был достигнут в лучших образцах Radeon RX 480 на базе печатных плат оригинального дизайна — 1340 МГц. Эффективная частота чипов RAM по-прежнему составляет 8 ГГц, а стандартный объем равен 4 или 8 Гбайт. Вместе с тем, AMD пришлось увеличить штатный тепловой пакет видеокарты со 150 до 185 Вт для того, чтобы дать дорогу повышенным тактовым частотам.
Radeon RX 580 поступил в продажу по такой же розничной цене, как и Radeon RX 480: $199 за платы с 4 Гбайт оперативной памяти и $229 — за 8 Гбайт RAM. Рекомендованные цены для российский продавцов AMD установила на уровне 13 449 и 15 299 руб. соответственно.

Производитель	AMD
Модель	Radeon RX 470	Radeon RX 480	Radeon RX 570	Radeon RX 580
Графический процессор
Название	Polaris 10	Polaris 10	Polaris 20 XL	Polaris 20 XTX
Микроархитектура	GCN 1.3	GCN 1.3	GCN 1.3	GCN 1.3
Техпроцесс, нм	14 FinFET	14 FinFET	14 FinFET	14 FinFET
Число транзисторов, млн
Тактовая частота, МГц: Base Clock / Boost Clock	926/1206	1120/1266	1168/1244	1257/1340
Число шейдерных ALU	2048	2304	2048	2304
Число блоков наложения текстур	128	144	128	144
Число ROP	32	32	32	32
Оперативная память
Разрядность шины, бит	256	256	256	256
Тип микросхем	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM	GDDR5 SDRAM
Тактовая частота, МГц (пропускная способность на контакт, Мбит/с)	1650 (6600)	2000 (8000)	1750 (7000)	2000 (8000)
Объем, Мбайт	4096	4096/8192	4096	4096/8192
Шина ввода/вывода	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16	PCI Express 3.0 x16
Производительность
Пиковая производительность FP32, GFLOPS (из расчета максимальной указанной частоты)	4940	5800	5059	6175
Производительность FP32/FP64	1/16	1/16	1/16	1/16
Пропускная способность оперативной памяти, Гбайт/с	211	224	224	256
Вывод изображения
Интерфейсы вывода изображения	DL DVI, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4	DL DVI, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4	DL DVI, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4	DL DVI, HDMI 2.0b, DisplayPort 1.3/1.4
TDP, Вт	120	150	150	185
Рекомендованная розничная цена (США, без налога), $	169 (после снижения осенью 2016)	199/229 (на момент выхода)	169	199/229
Рекомендованная розничная цена (Россия), руб.	НД	16 310 / 18 970 (на момент выхода)	11 299	13 449 / 15 299

SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 580: технические характеристики, конструкция
Radeon RX 580 с первого дня выпускается в виде устройств оригинального дизайна. Поэтому вместо референсной видеокарты, которую можно увидеть лишь на презентациях AMD, мы изучим новинку на примере ускорителя SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 580. Мощная система охлаждения и схемотехника платы позволила производителю увеличить тактовые частоты GPU относительно референсных спецификаций AMD — вплоть до 1411 МГц. При этом вторая версия BIOS, которую можно активировать переключателем на торце печатной платы, содержит еще более агрессивные настройки с максимальной частотой ядра 1450 МГц, хотя в официальных характеристиках устройства эта возможность не указана. Существуют две версии видеокарты с объемом оперативной памяти 4 и 8 Гбайт — перед нами старшая (и наиболее дорогая) из них.
Устройством системы охлаждения NITRO+ Radeon RX 580 повторяет модели, которые фирма выпускала в поколении Radeon 400 — такие, как NITRO+ Radeon RX 480. Крупногабаритный кожух кулера выступает за пределы площади печатной платы. Таким образом, часть радиатора, находящегося внутри, «свисает» по краям и продувается вентиляторами насквозь. Задняя поверхность PCB покрыта защитной алюминиевой пластиной.

В системе охлаждения видеокарты центральный медный блок соединен с оребрением тепловыми трубками, а две отдельные пластины прижимаются к микросхемам RAM и мощным транзисторам VRM.  В связи с повышенным тепловыделением Radeon RX 580, производитель модернизировал конструкцию радиатора по сравнению с NITRO+ RX 480, установив дополнительную, четвертую, тепловую трубку, и увеличив суммарную площадь ребер.
Воздушный поток создает пара вентиляторов диаметром 95 мм на двойных шарикоподшипниках. Благодаря тому, что каждый вентилятор удерживается на месте единственным винтом и подключен через разъем, для их демонтажа не требуется снимать кожух системы охлаждения и отпаивать провода.
Как утверждает SAPPHIRE, усиленный радиатор и новая схема управления вентиляторами позволили снизить шум на 12 дБ под нагрузкой. Кроме того, к NITRO+ RX 580 ограниченной серии (Limited Edition), которую мы получили на тестирование, прилагается дополнительная пара вентиляторов с прозрачными лопастями, светящимися синим цветом, которую можно установить взамен стандартных черных вентиляторов. Светящемуся логотипу SAPPHIRE на боку видеокарты можно придать любой цвет с помощью фирменной утилиты SAPPHIRE TRIXX.

 

SAPPHIRE NITRO+ Radeon RX 580: плата
Преобразователь напряжения платы построен по схеме 6+1 фаза (для питания GPU и RAM соответственно), не считая фазы PLL. Напряжение на GPU управляется ШИМ-контроллером IR 3567B, который видеокарты на базе чипов AMD используют со времен Radeon R9 290X. Силовая часть схемы включает долговечные полимерные конденсаторы и дроссели с ребристыми «микрорадиаторами» Black Diamond 4, на 15% более холодные по сравнению с предыдущей итерацией (по заявлению производителя).
Разработчики изменили конфигурацию видеовыходов, стандартную для видеоадаптеров AMD на базе Polaris, вернув порт DVI-D и заменив один из разъемов DisplayPort на HDMI. Таким образом, к видеокарте можно одновременно подключить экран с интерфейсом HDMI и шлем виртуальной реальности (все из которых на данный момент пользуют HDMI).