2013-10-24
「Hawaii」核心、最強性價比
AMD Redoen R9 290X正式登場
文: Grove Yeung / 評測中心


繼月初 AMD 宣佈推出新一代 Radeon R9 及 R7 系列繪圖卡後,市場一直期待旗艦型號 Radeon R9 290X 的推出,採用設計經改良優化而成的「 Hawaii 」繪圖核心,加上搭載達 512bit 4GB GDDR5 記憶體,效能直逼最強單核心繪圖卡,更重要的是其售價僅為 US$549 ,售價比較同級對手更為「親民」, HKEPC 特別找來全新 AMD Radeon R9 290X 為讀者們探討其設計及效能表現。



極速傳說 !  512bit 記憶體架構再現

 

AMD Redoen R9 290X

「 Hawaii 」核心的 512bit 記憶體控制器比「 Tahiti 」的 384bit 記憶體佔用少 20% 的面積,可見 AMD 的悉心優化。

 

512bit 記憶體是玩家們的夢想架構, ATI 與 NVIDIA 曾先後推出過 512bit 記憶體繪圖卡,可惜均是曇花一現,在隨後產品紛紛改回市場主流的 384bit 或 256bit 架構,主要是廠商們出於成本的考慮,最終選擇較便宜的 384bit 或 256bit 架構,但隨著 Radeon R9 290X 的發佈, AMD 再一次為旗艦產品配上 512bit 記憶體架構,是否能夠大大提升產品性能呢 ? 不如現在讓我們重溫過去 ATI 及 NVIDIA 放棄 512bit 記憶體繪圖卡的原因,再看看今天是否適合推出 512bit 記憶體繪圖卡。

 

筆者認為, 512bit 記憶體介面只是一項技術,技術的主要是作用是為用家帶來多大的效益,這才是重點。在 2007 年,當 ATI 首次推出 512bit 遊戲繪圖卡 R600 時,當時半導體技術正艱難過渡至 80nm 製程,雖然 ATI 採用堆疊 (Stacked) 等方式去減少 512bit 記憶體架構佔用的電晶體數目,但功效並不顯著, R600 成為又熱又慢的繪圖卡。與此同時, R600 棄成熟的 GDDR3 不用,選用新出的 GDDR4 繪圖記憶體,雖然進一步提升效能但令成本居高不下。 R600 引以自豪的 Ring Bus 環形記憶體架構雖號稱擁有相當於 1024bit 的記憶體架構 (512bit read + 512bit write) ,但也增加了 Latency ,令 R600 實際表現強差人意。因此筆者認為,當時最成熟的架構應該是 384bit GDDR3 記憶體,廠商強行把不成熟的技術上馬,換來產品失敗的下場。

 

繼 ATI 後, NVIDIA 在 2008 年推出 GeForce GTX280 遊戲繪圖卡,以 512bit GDDR3 抗衡 ATI 的 256bit GDDR5 ,其實這是低成本效益的方案,隨著「 Fermi 」架構支援 GDDR5 , NVIDIA 又重新回到熟識的 320/384bit 記憶體架構。從 ATI 與 NVIDIA 當時的失敗個案來看, 512bit 記憶體方案未能顯出身價,使廠商們找不到採用它的理由,是失敗的主因。

 

不過隨著市場環境的轉變, 512bit 記憶體方案待以復活,先是近年來半導體技術的進步, NVIDIA 在 28nm 製程下可以替「 GK110 」核心內建 71 億顆電,要承受 512bit 記憶體控制器多佔的電晶體並不困難。其次是 4K 遊戲方案的出場,需要極高的記憶體頻寬,使 512bit 記憶體方案再一次火熱起來。

 

 

AMD Redoen R9 290X

ATI R600 是首款 512bit 記憶體遊戲繪圖卡,然而因為技術不成熟的關係令表現強差人意

AMD Redoen R9 290X

隨著 512bit 記憶體,還有 1MB L2 Cache 及更多 Render

 

 

L2 Cache 同步提升 記憶體時脈被迫降低

 

對於 AMD 來說,由於上一代 Radeon HD 7970 已升級至 384bit 記憶體架構,只要再加 2 組 64bit Dual Channel GDDR5 記憶體控制器已升級至 512bit 架構,而且在 AMD 設計團隊的悉心優化下,「 Hawaii 」核心的 512bit 記憶體控制器竟比「 Tahiti 」核心的 384bit 記憶體佔用少 20% 的面積,令核心成本不升反降。

 

512bit GDDR5 提供高達 320GB/s 記憶體頻寬,比 384bit GDDR5 的 288GB/s 更加適合未來 2560 x 1440 以至 3840 x 2160 4K 遊戲對記憶體頻寬高要求。另外,隨著記憶體位元的提升也帶來更大的 L2 Cache ,在 GCN 架構下,每組 64bit Dual Channel 記憶體控制器下設 128KB L2 Cache ,以 Radeon HD 7970 的 384bit 記憶體架構來說,共有 6 組記憶體控器,合共提供 6 x 128KB = 768KB L2 Cache 。 Radoeon R9 290X 記憶體控制器增至 8 組,合共提供 8 x 128KB = 1MB L2 Cache ,雖然不及 NVIDIA 「 GK110 」的 1.5MB L2 Cache ,但對比「 Tahiti 」核心系統可有多 33% L2 Cache 可用。

 

512bit 記憶體雖然帶來更高的頻寬,但不可否認會對記憶體的工作時脈有負面影響,以下比較了各型號 AMD 及 NVIDIA GDDR5 遊戲繪圖卡工作時脈,可以見到 NVIDIA GeForce GTX 770 256bit GDDR5 記憶體時脈最高,達 7Gbps ,而以 AMD Radeon R9 290X 最低,只有 5Gbps ,甚至比上一代 Radeon HD 7970 GHz Edition 的 6Gbps 為低。這反映在現時的架構下, 256bit 始終才是最成熟的架構, 384bit 及 512bit 記憶體架構並不是性價比最高的方案,僅適用於旗艦繪圖卡市場。

 


Memory BusMemory SpeedMemory Bandwidth
GeForce GTX Titan/780384bit6.0Gbps288GB/s
GeForce GTX 770256bit7.0Gbps224.3GB/s
GeForce GTX 760256bit6.0Gbps192.2GB/s
GeForce GTX 660192bit6.0Gbps144.2GB/s
GeForce GTX 650 Ti128bit5.4Gbps86.4GB/s
    
Radeon R9 290X512bit5.0Gbps320GB/s
Radeon R9 280X384bit6.0Gbps288GB/s
Radeon R9 270X256bit5.6Gbps179.2GB/s
Radeon R7 260X128bit6.5Gbps104GB/s

 

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