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中端性价比之王 ATI HD4850显卡对比评测

时间:2008-7-14 13:46:08 作者: 应硕 Sirius 来源: 天极网
也许谁也没有想到当初定位中高端的HD3800显卡已经降到了现在这个价位,不过性价比一直是AMD的策略,当然这次Radeon HD 4800系列的发布也延续了这个特点。

  这次AMD再次延续了自己在产品发布上的特点,依然首先发布了定位中高端的HD4800系列显卡,这也使得在HD4800系列上体现出了更多的新技术成分。分析一下市场我们不难发现,AMD在目前的中端以上市场除了Radeon HD3870 HD3870 X2显卡以外并没有产品与NVIDIA竞争,而反观NVIDIA在高中低端的全线产品都相当齐全,这也迫使AMD不得不推出性能更加出色的产品以应对产品线的空白。

  本月中AMD和NVIDIA都推出了自己的全新一代产品,其中NVIDIA更是推出了超高性能的GTX 280/260显卡,达到了单核心的顶峰,不过受制于制程和成本,还存在诸多问题,而性能稍逊一筹的GTX 260的性价比也并不够出色,相信这也是HD4800定位的一大影响因素。

ATI

  由AMD显卡的产品线规划图我们可以看到,AMD对于产品的定位相当明确,在低端市场仍然以HD3650 HD3650/3690为主,而主流市场将由HD3850/3870来掌控,HD4850 HD4850目前主要定位于中端市场,高端市场将是HD4870 HD4870的天下,而基于双核心的HD4870X2则针对发烧级玩家提供极致性能。因此,我们可以看出,AMD对于产品线的布局已经准备了很久,这也是前期AMD产品狂降的一大原因。

  此次AMD发布的Radeon HD 4800系列显卡所采用的RV770核心内集成了高达800个流处理器,这比早期猜测的480个要高出许多,但晶体管数量仅提升了43.5%,这点是如何做到的呢?

  晶体管数量的小幅提升带来性能的大幅提升:

 

Radeon HD 4850

Radeon HD 4870

Radeon HD 3870 HD 3870

提高百分比

Code Name

RV770

RV770

RV670

----

晶体管数量

9.56亿

9.56亿

6.66亿

43.5

Technology

55nm

55nm

55nm

----

Stream Processors

800

800

320

250

TDP

110W

160W

105W

4.8/52.4

核心面积

260mm2

260mm2

190mm2

36.8

  通过表格我们发现RV770相比RV670的流处理器数量提升了250%,但晶体管数量仅仅提高了43.5%,同时功耗提升幅度也在50%左右,可以看到AMD的架构在晶体管提升方面是相当有效的。这主要要归功于AMD的核心架构。

架构图

  可以看出RV770基本上沿用了RV670的核心架构,依然是4D+1D的5D单元,在遇到复杂指令时的效率依然不够理想。5D ALU对于指令分配器的要求非常高,如果每个流处理单元没有被分配到打包好的4D或者5D矢量指令,而是1D/2D等小指令,那么核心的执行效率会非常低,再高数量的流处理器也会毫无用武之地。

  不过这种架构的好处就是可以很容易得提高流处理器的数量。R670/RV770的5D ALU共用一个指令发射端口,因此在扩充流处理器时对于周边原件的扩充相对较少。而NVIDIA核心的每个ALU都要独占一个指令发射端口,因此周边原件会与流处理器等比增加,这将大幅提升晶体管数量。因此,这种架构使得AMD可以更加方便的扩充流处理器数量,而只需要付出较少的晶体管提升代价。

  相比RV670对架构进行了优化:

  基本上,RV770和RV670的整体结构是相同的,RV670核心上所有的模块都得到了沿用,不过AMD对相当一部分模块进行了优化设计:

  1、SIMD阵列扩充为10组,每组SIMD绑定专属缓存及纹理单元;
  2、纹理单元扩充为10组,寄存器容量增加;
  3、提升几何着色的效率,适应未来DX10游戏的需要;
  4、改进可编程镶嵌单元,使之更适合于实时渲染;
  5、改进显存控制器,率先支持GDDR5,并加入显存读写缓冲区,增强数据读写命中率。

  首款达到1TFlops浮点运算能力的GPU:

ATI

  浮点运算能力实际上一直都是处理器一个很重要的指标,凭借着超高数量的800个流处理器,HD4850 HD4850的单精度浮点运算能力达到了1TFlops,是目前唯一达到这一数值的图形核心。而NVIDIA方面,虽然刚刚发布的GTX 280性能强劲,但受制于流处理器数量及制程功耗等原因,其浮点运算能力为933GFlops,没有超过1TFlops。

  升级的PowerPlay技术:

  AMD一直为自己的功耗控制所自豪,这要得益于其率先使用了55nm工艺制程,这次在大幅提高流处理器数量的同时TDP功耗和晶体管数量只是小幅提高也说明了制程对于核心的影响。

节能

  同样,RV770依然提供对于省电技术的支持,并且功耗控制更加智能。这次AMD将 “PowerPlay”技术更名为“Power on Demand”,在老一代的基础上做出了几点加强:

  在核心空闲时最大程度关闭;
  根据核心占用率动态控制电压和频率;
  显存智能调频。

  这些改进看上去与“PowerPlay”技术相似,不过其控制更加智能,不仅仅调整了频率,还对核心电压进行了调整,同时显存频率的调节也是改进之一,这也是HD 4800性能大幅提升但功耗只小幅提高的原因之一。

  首款搭配GDDR5显存的显卡:

  AMD在工艺方面一直是第一个吃螃蟹的人,这次也不例外。这次AMD在Radeon HD 4870上首次引入了GDDR5显存,GDDR5显存相比GDDR3和GDDR4的性能有大幅提升。这次为AMD提供颗粒的是奇梦达(Qimonda),其首先提供了带宽高达4Gbps的512MB显存,工作频率高达3.6GHz。

qimonda

  GDDR5显存的优势相当明显,其数据传输率可以达到GDDR3的五倍和GDDR4的四倍,因此虽然HD 4870仅使用了256bit显存位宽还是可以提供最高达115.2G/s的带宽。据悉Qimonda还将在今年第三季度提供带宽高达5Gbps的显存颗粒,这对于充分发挥RV770核心的性能是至关重要的。

4870
Radeon HD4870 HD4870

  当然GDDR5显存的劣势也是一目了然的。由于产能问题,GDDR5显存的供货量还不能满足HD 4870大量上市的需求,因此AMD推迟了产品的发布时间。这种情况短时间内还难以有大的改变,因此Radeon HD 4870的上市数量将不会很多,同时成本控制也是AMD要解决好的难题。

  集成UVD2单元:

  AMD在高清解码方面一直有一定的优势,这次Radeon HD4800也对视频解码部分进行了升级,这就是第二代UVD(UVD2)引擎。

UVD2

  UVD2相对于第一代UVD技术来说,主要有以下几大改进:

  支持超高码率视频解码;
  支持2160p分辨率的超高清视频解码;
  支持多流解码,可同时解码多部高清影片,相比于双流解码的性能更加强大。

UVD2

  在音频的支持方面,RV770仍然会内置高清晰度音频模块,可通过HDMI接口输出7.1声道的AC3和DTS编码音频流和视频流,使得观看高清影片更加方便。

Radeon HD 4800 系列与HD 3870 HD 3870规格对比列表

 

Radeon HD 4850

Radeon HD 4870

Radeon HD 3870

Code Name

RV770

RV770

RV670

Transistor

9.56亿

9.56亿

6.66亿

Technology

55nm

55nm

55nm

Stream Processors

800

800

320

纹理单元

40

40

16

芯片面积

260mm2

260mm2

190mm2

Core Clock

625MHz

750MHz

775MHz

Memory Clock

1986MHz DDR3

3.6GHz DDR5

2.25GHz DDR4

Memory Size

512M

512M/1GB

512M

Memory Interface

256bit

256bit

256bit

PCI Express

2.0

2.0

2.0

DirectX

DirectX 10.1

DirectX 10.1

DirectX 10.1

镶嵌单元

UVD

PowerPlay

外型

单插槽

双插槽

双插槽

TDP

110W

160W

105W

  由以上Radeon HD 4850、4870和3870之间的详细规格对比列表我们可以看到,Radeon HD 4850、4870采用的RV770核心集成了高达800个流处理器,超过了采用RV670核心的HD3870 HD3870一倍还要多。不过由于采用了当前最为先进的55nm制程工艺,因此RV770的核心面积相比RV670只提高了37%左右,并且功耗方面控制得也相当不错,其中HD 4850相比HD 3870的TDP功耗只提高了5W,即使是定位高端的HD 4870功耗也仅160W,对于游戏玩家来讲还是可以接受的。

  显存方面,Radeon HD 4850依然采用了GDDR3显存,频率达到了2.2GHz,这也是GDDR3所能达到的较高频率了。Radeon HD 4870则是业界首款采用GDDR5显存的显卡,显存实际频率900MHz,不过由于其传输速率是GDDR3/GDDR4显存的两倍,因此实际传输频率达到了空前的3600MHz,是目前显存频率最高的显卡,不过仍然延用了256bit显存位宽,这点不得不说有些遗憾。但即使是这样,Radeon HD 4870在1GB/256bit/3.6GHz规格下的带宽也将高达115.2G/s,对于充分发挥RV770核心的性能还是大有帮助的。

  此外支持集成UVD 2单元以及升级的PowerPlay技术也是Radeon HD 4800系列相对Radeon HD 3800系列所做出的改进之处。虽然技术上并没有革命性改进,不过HD4850 HD4850/4870性能的大幅提高伴随着功耗的小幅提升还是使其效率更加出色,另外在性价比方面也对NVIDIA的同档次产品构成了严重的威胁。

  相信当初Radeon HD 4850图片在网上曝光时大家就知道了这款显卡与HD 3850 HD 3850外形的相似性。

Radeon HD 4850

Radeon HD 4850
Radeon HD 4850显卡

  整块显卡依然采用了ATI管用的红色PCB板制造,依然采用单槽散热器,连电容的布置都与HD3850有着惊人的相似。不过从背面的用料来看,Radeon HD4850 HD4850明显更加豪华。

Radeon HD 4850
Radeon HD 4850显卡PCB板正面

  拆下散热器后我们可以发现这两代显卡的PCB大小基本相同,整体布局相似,只是显存的布局稍有不同。

Radeon HD 4850
Radeon HD 4850对比HD 3850供电部分

  供电部分布局基本相同,Radeon HD4850采用了与HD3850相同的供电模式,不过用料更加豪华。

Radeon HD 4850
RV770核心

  Radeon HD4850 HD4850显卡采用了RV770核心,55nm制程工艺使得核心面积相比RV670只提高了36.8%,但流处理器数量却是RV670的2.5倍。

Radeon HD4850显卡
奇梦达1.0ns GDDR3颗粒

  显存方面采用的是奇梦达的GDDR3颗粒,速度1.0ns,理论频率可以达到2000MHz。

Radeon HD4850显卡
散热器对比

  散热器与HD3850非常相似,依然采用单槽设计,通过涡轮风扇将核心和显存热量传递至外部,同时供电部分也配备了散热片。

Radeon HD4850显卡
输出接口对比

  输出接口依然保持了公版卡的风格,采用了两个DVI接口和1个TV-OUT接口,可以通过DVI-HDMI转接头支持影音单线输出。

  为了能更全面、清楚的了解AMD Radeon HD 4850各方面的性能表现,测试软件方面我们选择了3DMark06、3DMark Vantage综合类测试软件来测试其综合性能;选择Enemy Territory:Quake Wars来测试其在OpenGL方面的性能;选择Unreal Tournament 3、Company of Heroes、World In Conflict、Call of Juarez和Crysis来测试其在最新D3D游戏中的性能表现。3D性能测试中采用1280x1024、1680x1050和1920x1200三种分辨率(某些不支持这三种分辨率的游戏除外),同时我们加入公版NVIDIA GeForce 8800GT 8800GT的测试成绩进行对比。

测试平台信息

AMD Radeon HD 4850的GPU-Z检测信息
AMD Radeon HD 4850的GPU-Z检测信息

1280x1024

1680x1050

1920x1200

  3DMark06对显存容量和显存带宽有着较高的要求,在显存容量和显存位宽相同的情况下,Radeon HD 4850凭借着稍高的默认运行频率和高达800个流处理器的优势,轻松取得了相对GeForce 8800GT 8800GT的优势,并且随着分辨率的提升,优势进一步扩大。

Performance

High

Extreme

  3DMark Vantage基于DX10开发,由以上测试成绩的对比柱状图我们可以看到,在3DMark Vantage的测试中,Radeon HD 4850不仅维持了对GeForce 8800GT 8800GT的领先优势,并且领先幅度要比在3DMark06中来的更大,可见Radeon HD 4850架构方面的优势在DX10软件中能够得到更好的发挥。

1280x1024

Quake Wars

Quake Wars

  Enemy Territory:Quake Wars是基于OpenGL引擎开发的游戏,长期以来OpenGL性能一直被看做是NVIDIA显卡的传统优势项目,不过由以上测试成绩的对比柱状图我们可以看到,在三种分辨率下Radeon HD 4850的性能表现均要大幅领先于GeForce 8800GT 8800GT,领先幅度最高达到了22%之多。

UT3

UT3

UT3

  Unreal Tournament 3是基于DX9开发的游戏,从以上测试成绩的对比柱状图来看,Radeon HD 4850在1280x1024和1680x1050两种分辨率下的性能表现不及GeForce 8800GT 8800GT,可见AMD将显卡优化的重心更多的是放在了DX10游戏之上。

Company of Heroes

Company of Heroes

Company of Heroes

  Company of Heroes推出伊始是一款DX9游戏,后来通过升级补丁的方式提供了对DX10的支持,因此我们可以看到在1280x1024分辨率下Radeon HD 4850的表现不及GeForce 8800GT 8800GT,不过随着分辨率的提升,Radeon HD 4850的测试成绩开始反超GeForce 8800GT,可见Radeon HD 4850高达800个流处理器的优势还是很明显的。

World In Conflict

World In Conflict

World In Conflict

  World In Conflict是一款DX10游戏,因此Radeon HD 4850在World In Conflict中的性能表现与在3DMark Vantage中的十分相似,要大幅领先于GeForce 8800GT 8800GT。

Call of Juarez

Call of Juarez

Call of Juarez

  Call of Juarez同样基于DX10开发,因此Radeon HD 4850在Call of Juarez中的性能表现仍然大幅领先于GeForce 8800GT 8800GT,再一次印证了Radeon HD 4850的架构优势。

Crysis

Crysis

Crysis

  Crysis的测试中,我们将画质设置在了Very High,因此无论是Radeon HD 4850还是GeForce 8800GT 8800GT,都无法在1280x1024分辨率下突破30帧大关。不过通过柱状图的对比我们不难发现,Radeon HD 4850相对GeForce 8800GT的领先幅度还是比较大的,在1900x1200分辨率下达到了23.4%之多。

  Radeon HD 4850仍然采用的是55nm制程工艺,不过相对Radeon HD 3580而言,Radeon HD 4850的核心面积和晶体管数量均提升了1.4倍,Shader和Texture的数量提升了2.5倍,也是当前市场上第一款浮点性能超过1TFlops的显卡,这些都标致着Radeon HD 4850在设计效率方面相对Radeon HD 3850 Radeon HD 3850而言有了十分大的突破,并且这些都是在相同的制程工艺下完成的。

  在3D性能方面,由以上八款测试软件的测试结果我们可以看到,Radeon HD 4850在基于OpenGL和DX10引擎开发的测试软件和游戏中,相对GeForce 8800GT 8800GT有着明显的性能优势。而在基于DX9引擎开发的测试软件和游戏中,Radeon HD 4850的优势就相对不明显,在低分辨率下的性能表现甚至要比GeForce 8800GT差一些,不过随着驱动的不断完善,相信今后Radeon HD 4850仍然有性能提升的空间。

Radeon HD 4850

  目前Radeon HD 4850的市场零售价格一般在1399元左右,要明显低于公版设计的GeForce 8800GT许多,考虑到Radeon HD 4850的实际性能表现,Radeon HD 4850将成为GeForce 8800GT最强有力的竞争对手,也是当前最具性价比的中端显卡。

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