Radeon R9 290X深入研究

2013-11-18 14:31:34电脑报

  在上一期我们已经评测了Radeon R9 290X以及GeForce GTX 780GHz的性能。客观而言,GeForce GTX 780GHz在性能上的确要高出一筹,即使是流处理器更多的GeForce GTX Titan都不是GeForce GTX 780GHz的对手,由此可见GeForce GTX 780的潜能有多大!不过对于Radeon R9 290X我们还抱有一些疑问,比如说这款显卡的超频性能有多好?在超频后是否能战胜GeForce GTX 780GHz?AMD在这款显卡上的热平衡设计到底是怎样实现的?双卡互联的话,到底是AMD强还是NVIDIA强?这一个个疑问在我们脑海中萦绕不去,而今天就让我们深入研究一下Radeon R9 290X,找出这些问题的答案!



测试平台
处理器:Intel IVB-E Core i7 4960X
主板:华硕玩家国度X79
内存:金士顿DDR3 2400 8GB套装
硬盘:希捷7200.12 3TB
显示器:迪优美特27英寸显示器
电源:长城BTX-800SP
系统:Windows 7 64bit中文版
驱动:AMD催化剂13.11 Beta9.2
Radeon R9 290X的超频性能
急需改进的官方超频模式
  在谈R9 290X具体的超频性能之前,必须先谈谈AMD催化剂中自带的OverDrive超频系统,毕竟这是大家最熟悉的AMD超频软件。在检测到玩家使用的显卡为“夏威夷”核心,OverDrive将会更改为一个完全不同过去的模式。新版OverDriver提供了更灵活的调节方式,增加了温度上限、TDP上限及GPU上限等参数调节,超频或者降频更灵活。在这个版本的OverDrive里,玩家无法调整具体的数值,只能按照百分比例对功耗、核心频率、显存频率进行控制。而且玩家如果不想调整数值比例,也可以直接在中间的方框中拉动圆圈来图形化的调整功耗和核心频率,非常灵活简便。

  
  R9 290X的OverDrive
  但必须要指出的是,AMD给出的调整范围实在太宽了,功耗和核心频率上下浮动高达50%。而实际上显卡是不可能达到这个超频上限的,甚至提升30%都不可能。经过我们测试,在实际操作时,功耗和核心频率浮动20%,系统就宣告黑屏死机了!最让人抓狂的是,在重新启动后,驱动程序居然会自动记录你调整的比例,无论什么状态都会保持这个超频记录而不是回到默认值。这就意味着我们每次开机都会直接进入超频失败的黑屏死机状态,而且无限循环……甚至于我们进入安全模式,在设备管理器中卸载掉显卡,然后进入系统自动重新安装驱动后,它依然能记住这块显卡最近一次的频率状态,进而继续黑屏死机!最后我们只能更换显卡,然后卸载掉系统中所有AMD的驱动,再换上原有显卡重新安装驱动方才正常,这不得不说是一次非常让人无语的尝试。
  
  作为一款全新的产品,AMD想在R9 290X上尝试全新的超频模式,这无可厚非,但我们认为AMD应该在OverDriver中提供一个可供玩家参考的安全范围,而不是让玩家自己去摸索。尽管AMD也用不同颜色标记出不同超频区域,但谁知道这种警示的具体含义呢?所以我们建议AMD在未来的催化剂驱动中,要对新版OverDriver进行一些改进才行,否则要玩家自己去探索TDP和频率之间的平衡,难度实在太大!


小幅度超频即可抗衡GTX 780GHz
  既然官方的OverDriver超频软件行不通,那么还是使用最常见的afterburner吧。至少在目前,afterburner可以通吃所有A卡和N卡,委实是超频玩家的最佳利器。Afterburner目前只能对R9 290X进行功耗和频率上的调整,核心电压尚无法改变。考虑到R9 290X之前在OverDriver的表现,所以在我们将功耗限制提升了15%,同时为了测试和显卡性能不受影响,我们将风扇速度手动调整至100%。
  
  超频还是推荐afterburner

  经过反复超频验证,我们手头的两块R9 290X核心频率都只能在1130MHz下正常工作,再往上提升,跑游戏就要黑屏死机了,相比GTX 780而言,这个超频幅度的确不算高。而显存频率倒是可以跑很高,默认为1250MHz(等效5000MHz),当提升至1500MHz时,屏幕会不停闪烁,最终我们将显存频率超至1450MHz(等效5800MHz)。在这样的核心频率和显存频率下,R9 290X顺利通过了各种3D游戏的测试,同时成绩也有了不小的进步。特别要指出的是,我们发现性能和核心频率关系很紧密,但是和显存频率关系不大,在我们的超频探索中,我们尝试了几种显存频率的变化,但实际上都不怎么影响实际性能,这说明在512bit显存位宽下,显存频率的意义并不是那么重大,也难怪AMD将显存设置在1250MHz这么一个相对保守的频率下!


R9 290X超频
核心1130MHz\显存5800MHz R9 290X默认频率 GTX 780GHz
新3DMark 5389 4952 4819
《山谷》 64.9fps 59.8fps 65.7fps
《正当防卫2》 107.59fps 97.46fps 95.12fps
《地铁:最后的曙光》 33fps 29fps 28fps
《生化危机6》 10589 9728 10161
《蝙蝠侠3》 72fps 62fps 73fps
《战地4》 55fps 48fps 52fps
《古墓丽影9》 26.3fps 23.4fps 26.7fps
  R9 290X超频性能测试(测试环境:分辨率2560×1440、最高画质、4×AA)
  从测试成绩可以看出,尽管超频幅度很小,但是R9 290X的性能依然有很大的进步,相比默认频率的R9 290X基本上有10%的提升,即使相比之前大杀四方的GTX 780GHz也不落下风,甚至在大部分测试中还领先于GTX 780GHz,这也意味着超频后的R9 290X在和刚刚问世的GTX 780Ti比拼中也不会吃什么亏(当然,前提是GTX 780Ti别超频……)。


  阿卡酋长:你有张良计,我有过墙梯,本来R9 290X就是针对GTX 780的,那么拿超频后的R9 290X来和GTX 780GHz对比其实非常合适。虽然限于各种原因,R9 290X的超频能力看上去不是那么强,但即使小幅度的超频,它就能追上GTX 780GHz,甚至还有少许超越。当然,我们在超频的时候,将风扇转速手动调整到了100%,这样是在保持显卡核心温度不至于太高,以发挥显卡的最大性能。如果玩家想要保持安静的话,那还是让显卡风扇自动工作吧,只不过这样性能会受到温度和负载的影响,这一点我们后面会谈到。此外,我们还是希望AMD能尽快改善官方驱动OverDrive超频模式不易上手的问题。


Radeon R9 290X的平衡之道
  这几代AMD的显卡在功耗方面都使用的是PowerTune技术,这一代R9 290X依然延续了这个技术,核心功能变化不大。不过AMD曾宣布过R9 290X在热功耗表现上是“平衡”,也就是追求温度、功耗、噪音和性能之间的平衡,那么我们就来看看R9 290X是如何做到平衡的。
  
  如果只是查看R9 290X的最高温度,这没有什么意义,因为这体现不出显卡性能方面的波动,而在实际游戏运行中,R9 290X在完全自动的模式下,频率变化是非常频繁的,而它的频率归根到底只和两样东西有关:实际负载和温度功耗。
  
  在显卡要求较低的游戏中,GPU负载小,核心频率实际运行较低
  实际负载其实就是指GPU的负载率,我们可以看成是游戏环境对显卡的要求。游戏对显卡要求越低,实际显卡的工作量就越小,负载就越小,反之显卡工作量则越大,负载也就越高。在我们的测试中,我们使用了《山谷》和《FIFA14》两个游戏来测试。在测试中,我们先使用低分辨率低画质来运行游戏,这个时候GPU负载显示是20%左右,但风扇转速为20%,温度也只有50℃不到,此时R9 290X的频率波动非常大,核心基本都是在800MHz以下,最低甚至只有600MHz。而我们将游戏画质改为1080P极致的时候,此时GPU负载达到99%,风扇转速逐渐提升至30%以上,核心温度也缓步上升,但核心频率却可以较为稳定地运行在1000MHz。由此可见,R9 290X在游戏要求较低GPU负载低的时候,为了保证静音和低功耗,会在保证游戏流畅的前提下以一个相对较低的频率运行;而当游戏要求较高GPU负载高时,R9 290X则会以一个最高的频率运行,直到GPU温度以及功耗达到一个临界值,频率才会发生新的变化。
  
  在温度极高时,R9 290X的核心频率会自动下调
  此外,从过去的测试我们知道,如果在GPU满载的时候,如果保持风扇自动模式,那么温度最高会在95℃左右。而在我们的测试中,当温度在90℃的时候,核心频率已经自动下降到900MHz左右以求降温,而此时风扇转速也达到50%以上,噪音比较明显。这就是为什么我们在做超频性能测试的时候将风扇手动调整到100%的转速,因为此时核心在满负载的环境下温度也没有超过60℃,也就不会降频影响性能!实际上,玩家如果喜好静音的话,完全可以在AMD的OverDrive设定R9 290X的最高温度,只是如果将最高温度设定得较低的话,那么R9 290X的性能也会为了达到这个温度而降低。


  阿卡酋长:这个问题实际在Radeon HD7970测试时,我们就指出过,只不过AMD这次在R9 290X身上实现得更彻底,也更为平衡。说老实话,你很难去判断AMD这种做法到底是有益还是无益,将功耗、温度、风扇和性能都做得如此紧密同时又互相影响,很显然AMD下了很大功夫。如果是针对追求极致性能的发烧玩家,那AMD这个技术无疑是有一些性能限制的,这类玩家恐怕就要在R9 290X的极限温度上下点功夫,比如水冷什么的,只要能将GPU满负载时的温度控制到一个较低的范围,就能发挥R9 290X的全部性能。如果跑分时代真的结束,那么在合理的向下范围内,AMD这种技术的确相当有意义;但如果一个游戏需要AMD显卡长期运行在较高负载下,那么在自动模式下,R9 290X无疑会因为频率的浮动而在性能上吃亏,特别是和N卡对比的时候!或许AMD追求的已经是一种显卡运行游戏的合理模式,而不是纸面上飙升的分数和帧速了!


R9 290X与GTX 780GHz的双卡较量
  多卡互联一向是追求极致性能玩家的最爱,各种世界纪录多半都是多路交火或者多路SLI创造的。不过跑分是一回事,实际游戏则是另外一回事,在很多时候,限于驱动的不完善,多卡互联的效率往往在很多游戏中显得并不高,特别是N卡,那么这一代的顶级显卡在多卡互联之间的对比是否有所变化?上一期R9 290X的测试中,我们已经测试了两块E9 290X交火后在高分辨率及高画质下的效率,而这次我们则加入了两块780GHz进行对比。
Radeon R9 290X Radeon R9 290X交火 GTX 780GHz GTX 780GHz SLI



  R9 290X与GTX 780GHz双卡互联性能对比(测试环境:分辨率2560×1440、最高画质、4×AA)
  
  两块GTX 780GHz组成SLI
  从测试来看,两款顶级显卡的多卡互联效率都不算特别高,相对而言,R9 290X要略强于GTX 780GHz。R9 290X在交火下最低也有45%的性能提升,而GTX 780GHz不但在《古墓丽影9》这样的游戏中出现卡顿无法玩的情况,在DX10游戏中的提升也非常有限。只是在一些专为NVIDIA优化过的游戏中才显示出不错的效率。即使是AMD和NVIDIA都比较重视的3DMark中,R9 290X的双卡互联效率显然也要更高。如果从游戏角度出发,个人认为至少目前AMD的双卡互联的效率上,还是要强于NVIDIA。
  
  阿卡酋长:值得一提的是,上期我们曾经猜测在较低的画质环境下,AMD的交火效率或许更高。实际证明这种想法是错误的。当我们把测试环境改为1080P,且无抗锯齿的时候,R9 290交火效率在大多数游戏中反而降低了,不知道这是不是也和AMD新的平衡模式有关。不过AMD针对每款游戏的交火都有自己的优化手段和配置文件,以一种统一的环境去测试交火的效率,无法找出R9 290X交火后的最大效率也是很正常。不过有一点很肯定,无论是AMD还是NVIDIA,如果游戏本身要求比较低,那么双卡互联后的效率通常都不会太高。


编辑观点
R9 290X代表的是AMD一种理念!
电脑报阿卡酋长:经过两期的测试,个人深深感觉到在R9 290X上的设计上,实际代表着的是AMD对于性能、游戏体验上的一种态度变化。不再追求分数和帧速上狂飙,也不再追求极限的超频,而是以一种更为温和、平衡的方式诠释着自己对游戏显卡的理解。实际上对于不追求纸面极致性能的玩家来说,R9 290X以及AMD这种设计方式是相当适合的,如果能保证流畅运行游戏,为什么不可以降低噪音、温度、功耗和频率呢?如果未来AMD在核心制程和抑制发热上能有更大的进步,那么这种设计方式还会进一步展现出自己的优势。如果说对AMD还有什么建议的话,那么第一是要改进新版Overdrive的功耗/频率设定方式,第二则希望AMD在抑制核心发热上能拿出更有效的方法,毕竟不是每个人都愿意将风扇转速调整100%,也不是每个人都愿意降低核心频率……
本文出自2013年第45期E.硬件DIY
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