本帖最后由 世纪冰雷 于 2012-3-4 21:11 编辑
前言:
2012年,我们迎来了AMD 采用28nm工艺制程的南方群岛系列显卡,即Radeon HD 7000系列显卡,该系列显卡基于“Graphic Core Next”即我们所说的GCN架构。目前HD7700、HD7900系列显卡均已上市,而中端的主力HD7800也会在3月上旬的CeBIT会展上发布。
这次评测的主角是,南方群岛中的旗舰级产品之一,微星R7950 TwinFrozr3。
微星R7950 TwinFrozr III介绍
微星R7950 TwinFrozr III采用AMD推荐板型设计,微星自家的TF3五热管散热器。
电源输入需要使用双6pin接口,并设计双交火接口,支持4路CrossFireX。
显卡基于双槽设计,没有占用更多的空间,从而利于多卡用户组建平台;
输出接口配备了双miniDP,HDMI以及DVI(从左至右),摒弃了老旧的VGA接口,附件配备了miniDP转DP线缆、DVI转VGA接口,以便支持全平台设备。
HD7950支持AMD EyeFinity2多屏输出,支持4屏同时输出。
显存采用12颗Hynix MFR系列GDDR5颗粒,延迟为0.4ns,即理论频率为5000MHz。
双BIOS切换开关,用户误刷或BIOS刷新失败时的补救措施。
从最新版的GPU-Z可以识别到7950的具体信息,28nm设计,支持PCIE3.0,Direct 5.0,DirectX 11.1,3GB显存,384bit位宽,32个ROPS以及1792个Shaders。微星R7950 TwinFrozrIII频率设计比公版频率(800/5000Mhz)稍高,达到880/5000Mhz,而电压仅为0.95v。
显卡支持PowerPlay节能技术,在低负载时,显卡自动降频至300/600MHZ,电压为0.8v。
TwinFrozrIII散热解析
TwinFrozr系列散热器是微星在显卡散热上的得意之作,而TwinFrozrIII更是经历了3代的改良,做到了效能、噪音、外观兼顾,赢得了不少玩家的好评。
TwinFrozrIII散热器散热以及导风罩部分采用全铝铝打造,纯铜吸热底座配备五热管将热量带到整个主体,再由双8CM PWM风扇为整体驱除热量。
双8CM风扇,叶片采用特有刀锋技术,增加风压。
在低负载时,风扇转速仅为1200转,十分静音。根据实测环境,在不超频情况下,显卡运行Furmark时仅有60度,此时转速也仅为2500转左右,配合一款好的机箱,相信该静音效果也是令人满意的。该风扇最高转速可达4500转。
散热器整体镀镍,保证了其美观度以及耐久度;采用2根8mm热管以及3根6mm热管,共5热管设计;产品吸热底座采用纯铜镀镍设计,并为Tahiti核心焊接量身打造的凸起吸热片部分,只有该部分打磨成光滑面,这样的设计有效降低成本,提高效益。
GPU核心——Tahiti Pro。虽然核心与nvdia类似的加了表层金属,但为了更好的导热,AMD选择了开盖设计,以便更好的与散热器接触,这也表明了AMD对其工艺的信心,核心不会容易被散热器压坏。但是,由于其特殊设计,核心部分稍低于旁边的保护盖部分,因此如果需要更换第3方散热器的话,也必须是这种特殊设计的吸热底座,这么看来,在显卡选购时,其散热效能则成了不可忽略的一部分了。
显卡PCB整体采用一块镀黑镍铝片覆盖,不仅对PCB整体提供了加固作用,并且可以有效的为显存以及MOSFET进行散热。
该一体散热片使用1mm导热垫与元件接触,从导热垫上的压痕看来,接触十分严紧。
显卡供电解析
微星R7950TwinFrozrIII采用AMD推荐板型设计,没有以往夸张的数字供电,而是采用了成熟的CHiL可调数字式PWM供电设计。CHiL的8228G方案近年广泛应用于中高端显卡上,这次更是出现了在旗舰级别上。
微星R7950TwinFrozrIII供电部分使用6+2+1(核心+显存+IO协同)设计。
电感采用0.22微亨直插式电感,下图靠上的6颗为核心供电所用,最下方一颗为IO协同供电;高压输入电容为万裕UER系列电容(虽然颜色为蓝色,但他并不是日化NCC,请勿以颜色判定电容品牌),容量为270uF;低压输出电容为万裕ULR系列电容,容量为820uF;
万裕ULR系列电容在AMD公版显卡上常见,其参数与nichicon LF接近,ESR为7毫欧,通过2000小时寿命设计标准。
而MOSFET则采用一上一下结构,出自英飞凌,上桥型号为BSC050NE2LS,下桥为BSC010NE2LS,关于MOSFET的详细规格请见元件库:
http://bbs.pceva.com.cn/thread-37131-1-1.html
7950电源输入部分使用双6PIN接入,并各配备了一颗0.47微亨的电感滤波。
由于PCB预留了一个MOSFET位以便厂家制定更高规格的产品,因此MOSFET Driver设计了在PCB背面。单相MOSFET驱动器,共7颗。Driver的发热量并不大,所以并无需纠结一体散热板没有覆盖到该IC。
显存使用2相1上1下结构供电,电感使用Rio出品0.47微亨全封闭电感,高压输入电容采用万裕270uF ULR系列电容,低压输出电容则与核心部分一样为万裕820uF ULR系列电容。
MOSFET采用单上下桥设计,上桥为英飞凌120N03MS,下桥为英飞凌042N03MS。
关于该MOSFET的详细资料请见元件库:
http://bbs.pceva.com.cn/thread-38319-1-1.html
性能及超频测试
HD7950定位旗舰级,目前的竞争对手自然是Nvdia GTX580以及自家的HD6970了,当然,可以顺便将价格以及定位更高的双核旗舰6990搬出来做个对比。
测试平台:
CPU:Intel Core i5-2500k
主板:华硕P8P67 EVO
内存:Gskill F3-12800CL7ECO 2GBx2
显卡:微星R7950TwinFrozrIII
硬盘:西数 500G
散热:采融变形金刚
电源:海韵M12-750W铜牌
3DMark Vantage Performace
3DMark11 Performance
3DMark11 Extreme
生化危机5:DirectX10 1920x1080 4xMSAA 最高画质
孤岛危机 弹头:DirectX10 1920x1080 4xMSAA Enthusiast画质
孤岛惊魂2 :DirectX10 1920x1080 4xMSAA Ultra High画质
失落的星球2 :DirectX11 1920x1080 4xMSAA 高画质
尘埃3:DirectX11 1920x1080 4xMSAA Ultra画质
石巨人:DirectX11 1920x1080 4xMSAA High画质
天堂2.0:DirectX11 1920x1080 4xMSAA Tessellation extreme
在2.5版本下相同设置R7950TF3 fps也为42.8,相差无几。
铁血战士大战异形:DirectX11 1920x1080默认设置
其他测试:
除了以上测试外,对于HD7950还增加了一项新的测试,也就是AMD为7900系列专门推出的Leo Demo测试软件,这款leo demo,展示了一个实时的,以DirectX11为基础的照明管线,可以渲染由任意复杂材料,多重光照模型构成的场景,并且在光源数量上限制非常少,同时支持MSAA多重采样反锯齿,还有非常高的显存使用效率,详细请见:http://bbs.pceva.com.cn/thread-35364-1-1.html
在这项测试上,msi R7950TwinFrozrIII平均FPS达44FPS。
小结:
AMD HD7950在成绩上超越了自家上代旗舰HD6970达30%之多,看来6970可以光荣退役了。而面对双核心旗舰HD6990则还有一定的距离,但是,在曲面细分项目中(石巨人、尘埃3等),HD7950则表现十分优异,对比以往的AMD产品有了质的飞跃。关于曲面细分技术:http://www.pceva.com.cn/article-158-5.html
对于Nvdia占据性能王座一阵子的GTX580而言,在基础测试上,HD7950稍微领先5%-10%,而在游戏体验上则互有胜负,相差基本在5%左右,看来HD7950的定位非常准确,矛头直指Nvida旗舰产品。
超频、SweetPot、功耗及Powertune测试
超频一直是玩家所关心的话题,从AMD HD7000系列发布以来,网络上遍全是默电1G的各种消息。那么我们来看看28nm到底能为玩家们带来多少喜悦。
测试超频频率分为以下6组,分别为:
880/5000MHz 电压为0.95v
880/6000MHz 电压为0.95v
1000/5000MHz 电压为0.95v
1000/6000MHz 电压为0.95v
1100/6000MHz 电压为1.05v
1200/6800MHz 电压为1.238v
从基础性能测试中,我们不难得出结论,显存频率的提升对于整体性能提升并不大,提升1000MHz的显存频率时,性能提升微乎其微,只有1%左右。而核心频率的提升则能为整体性能带来显著的提升。在将核心频率提升超过1G时,我们应当将AMD的PowerTune机制增加20%,以免保护降频,而在显卡超频至1200/6800MHz这样的高频率时,在一般游戏3DMark考验中,并未触发PowerTune机制,而使用Furmark进行烤机测试时,则触发了PowerTune机制,核心频率降到900-1000MHz之间。
然后我们来看看超频到这6个状态时,各项功耗如何:
从数据分析,在默认电压0.95v时进行超频,功耗控制十分理想,除去平台功耗(约70w),Furmark极限烤机显卡功耗不到200w。而在进行加压超频后,显卡功耗则直线增长,在增加0.1v即1.05v超频到1100/6000MHz时,Furmark功耗已经接近PowerTune保护的临界值了(OCP值+20%),因此不建议玩家超过1.05v 1100/6000MHz长期使用。
而手上这张微星R7950TwinFrozrIII可以轻松超频到1.238v 1200/6800MHz通过所有测试并获得正常的成绩,但由于PowerTune保护机制,在Furmark极限状态下进行了降频保护。
而极限超频则可以达到1265/1808MHz的成绩,拿下3DMark Vantage以及3DMark11 Extreme性能王座。详见:http://bbs.pceva.com.cn/thread-37171-1-1.html
关于PowerTune
由于HD7950使用双6PIN输入设计,那么在理论上,显卡总功率应该会控制在225w以内,而PowerTune保护机制最高则应为270w。也就是说,在超频压力测试时,我们会遇到PowerTune所设置的一个临界点,一旦超过这个临界点,则会触发PowerTune机制,使显卡频率降低,避免损坏显卡。而在实际测试中,当整机输入功率(使用北电功耗仪测试)超过390w时,则会触发保护机制,从而降频。(从理论上计算,此时显卡实际功率为390*0.85-70=261.5w,与增加20%OCP后的理论保护临界点270w非常接近)
下图为电压增加到1.1v 超频到1100/6300MHz,整机功耗读数为395w,触发了PowerTune保护机制。
下图为在以上状态时,将Furmark分辨率降低到800*600,整机功耗读数为383w左右时,频率正常,期间触发了一次峰值400w,有瞬间的掉频。
关于温度
微星R7950TwinFrozrIII的温度控制非常理想,在全默认状态时,Furmark温度仅为60度,
此时PWM风扇自动转速也仅有2100转左右,十分安静。
而当在1v左右超频至1100/6300MHz时,Furmark温度也仅为65度,风扇转速则在2500转左右,相信搭配一款好的机箱也可以十分静音,当然,普通机箱也不会觉得很噪。而当电压与频率继续增加时,显卡功耗暴增,温度也随之增长,温度可见PowerTune测试部分。
总结:
微星R7950TwinFrozrIII 采用AMD推荐板型设计,用料也遵循AMD的建议,得益于HD7950 28nm制造工艺,使得GPU发热量低,并且具备不错的可超频性,微星在出厂时就把核心频率提高到880MHz(高于公版的800MHz),再配备加强型一体散热背板,有效增强散热,加固PCB主体。
超频以及超频建议
微星R7950TwinFrozrIII在将电压提高到1.05v左右(默电为0.95v)可以将显卡轻松的超频至CCC的上限频率1100/6300MHz,风冷极限更是可以达到1265/7232MHz这样的成绩。但在加压超过1.15v 1100+MHz后,显卡功耗已经温度会暴增,并且功耗很有可能达到250w以上,触发PowerTune保护机制,导致降频保护,性能损失,因此,建议选购的玩家不妨找到显卡在1.1v以内能稳定的最高核心频率进行超频使用,显存频率并无需太过纠结,对于整体性能并不大,也许在1v左右跑1100/6000MHz会是个不错的选择。
关于高频啸叫
在网上经常可以见到有HD7900系列显卡发生高频啸叫的现象,对此,笔者也做了专门的测试。在搭配极冻酷凌GT 450W电源时,当显卡从2D频率(300MHz)提升到3D频率(880MHz)的瞬间,会发生短暂的高频啸叫,幸好声音并不算大,只有在裸机时才能听得见,一般密封机箱在非深夜的时候应该是听不见的,持续时间大概在1-2秒左右。而当我将电源更换为海韵M12-750W时,高频啸叫现象消失。
关于电源搭配
虽然AMD官方说明HD7950的整卡最大功耗小于等于200w,但考虑到超频以及预留电源负载的情况,我们应当选择额定550W以上的电源。因为旗舰级别单卡功耗比主流显卡要高,12V输出电流则成了不可忽视的一部分,根据ATX规范,多路12V设计中,12V1则为显卡及周边设备使用,根据测试结果所得,我们至少应该搭配12V1限流25A以上电源,30A更优;而对于单路12V设计的电源,则12V限流应当至少搭配45A以上,若是搭配SNB-E或8核推土机这种高耗CPU平台,则需要更大的电流输出。
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