續(xù)寫HBM神話!藍寶石R9 FuryTri-X評測

    得益于HBM顯存的強大性能，F(xiàn)iji核心的性能較上一代產(chǎn)品得到了長足提升，HBM顯存的首次亮相就脫穎而出。發(fā)布會當天，AMD一共宣布了四款使用Fiji核心以及HBM顯存的顯卡，分別是旗艦級的Fury X，高端級的Fury，特別設(shè)計的小尺寸低功耗卡Nano，以及發(fā)燒級的雙Fiji核心顯卡（尚未公布命名）。其中，F(xiàn)ury X未開放非公版設(shè)計，全部使用統(tǒng)一的19cm短卡+水冷散熱器的設(shè)計，雖然溫度及噪音都控制的非常優(yōu)秀，不過廠商們都使用一個外觀未免有點單調(diào)，好在AMD官方提供了外殼3D打印模板供玩家嘗試；神秘的Nano和Dual Fiji尚未有更多的消息公布；而Fury則是開放了非公版設(shè)計，從散熱器到PCB以及外觀均可由廠商自由定制，是廠商展示實力以及玩家彰顯個性的好平臺。

相似產(chǎn)品：

藍寶石（Sapphire）R9 Fury 4G HBM Tri-X 1000MHz 4GB顯卡 京東 售價4299元>>購買鏈接

　　此次來到泡泡網(wǎng)的就是藍寶科技提供的藍寶石Sapphire TRI-X Radeon R9 Fury顯卡，讓我們一起看一看將HBM顯存帶入更廣大世界的R9 Fury的性能到底如何。

    自從代號為“Southern Island”的Radeon HD 7970開始，AMD放棄了從R600以來所沿用的VLIW架構(gòu)（Very Long Instruction Word），變更為GCN架構(gòu)（Graphic Core Next），并一直沿用至現(xiàn)在。而我們這篇評測的主角——Radeon R9 Fury X的“Fiji”GPU，自然也采用的是GCN架構(gòu)。

▲Radeon R9 290X的Hawaii XT GPU邏輯架構(gòu)圖

    相對于以往的GCN架構(gòu)GPU，這次AMD對“Fiji”進行了進一步的改良，同時還沿用之前幾款GCN架構(gòu)GPU的優(yōu)點。我們可以從下面這張“Fiji”的核心邏輯架構(gòu)圖看到，出現(xiàn)在Hawaii GPU中的TrueAudio DSP依舊出現(xiàn)在了下圖右上角的多媒體加速模塊之中，而倍受好評的Crossfire XDMA也正如之前AMD所說的那樣包含在了Fury X的Fiji GPU之中，因此，各位玩家在使用多塊Radeon R9 Fury X顯卡組建多卡平臺時，將繼續(xù)體驗“無橋交火”這個在R9 290X身上被稱為“黑科技”的功能。

▲Radeon R9 Fury X的Fiji GPU邏輯架構(gòu)圖

    除去延續(xù)之前幾代GCN架構(gòu)中的優(yōu)秀設(shè)計之外，我們可以看到“Fiji”的規(guī)格與Hawaii XT相比變得更加龐大，在依舊擁有8組ACE（異步計算引擎）、4組著色器引擎的情況下將計算單元的數(shù)量增加到了64組，也就是說它擁有4096個流處理器、256個紋理單元和128個光柵單元。同時，這款“Fiji”核心的晶體管數(shù)量與Hawaii XT相比也有著相當大幅度的提升，達到了驚人的89億個之多。

　　相較于完整的Fiji XT核心，R9 Fury所使用的Fiji Pro核心屏蔽了8個流處理器組，同時也屏蔽了附帶的每組4個紋理單元共32個，但是ROP沒有和流處理器組綁定，因此沒有屏蔽，還是完整的64個。而Fiji核心最引以為豪的HBM顯存依然是每顆1GB容量、1024bit，共四顆4096bit、4GB，并運行在1Ghz頻率上，能夠為龐大的核心帶來每秒512GB的恐怖吞吐量，保證了性能的發(fā)揮?？傮w來看，流處理器雖然削減了12%，但是其他的并沒有縮水，按照以前的經(jīng)驗來看，F(xiàn)iji Pro的性能大致會在Fiji XT的90%左右。

    半導(dǎo)體產(chǎn)品發(fā)展至今，一直遵循著摩爾定律：每18-24個月相同價格的集成電路上元件數(shù)量增加一倍，性能也提升一倍。幾十年以來，這個規(guī)律都未曾被打破，不過從2010年開始，半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)放緩，比較突出的體現(xiàn)就在于CPU和顯卡產(chǎn)品上，我們可以看到產(chǎn)品性能的提升已經(jīng)不再像過去那樣快速。

    這其中的原因有許多，包括性能需求的放緩、全球經(jīng)濟疲軟造成消費能力下降，以及制造工藝上的瓶頸限制。所以，這幾年來，我們能夠看到半導(dǎo)體產(chǎn)品發(fā)展的一個變化，那就是從追求性能開始慢慢趨向于減小芯片體積。

    由于制造工藝在現(xiàn)階段已經(jīng)不可能無止境提升，半導(dǎo)體制造企業(yè)開始將謀求新的突破，就是改變過去的設(shè)計/制造思路，比如CPU用的3D晶體管技術(shù)、存儲用的3D芯片，都是為了在有限的空間下容納更多的電路，從而實現(xiàn)更高的效能。

    雖然實現(xiàn)的原理有所差異，但是AMD的HBM（High Bandwidth Memory，高帶寬存儲）的最終目的是一樣：減小體積、提升效率。并且是HBM將會是最先用于顯卡產(chǎn)品上的技術(shù)。它能給我們帶來什么呢？

HBM是什么？在顯卡上如何實現(xiàn)

    HBM，也就是High Bandwidth Memory技術(shù)，譯為高帶寬存儲，從字面意思上并不能夠直接想象出它的實現(xiàn)方式。HBM的實現(xiàn)方式是芯片堆棧。也就是從原先的平鋪方式更改為羅列在一起。AMD在CPU、GPU發(fā)展歷史上做出了不少貢獻，很多技術(shù)都是由AMD最先提出并實現(xiàn)。。HBM也將是在顯卡產(chǎn)品上最先一批推出、使用的革命性技術(shù)。

    HBM的示意圖如上，這項技術(shù)的實現(xiàn)方式是：增加中介層，將CPU或GPU以及內(nèi)存芯片通通置于中介層上，并且將存儲單元垂直方向羅列。這樣一來，可以讓存儲芯片與核心距離拉近，開啟更高的總線位寬，簡化通信過程，降低功耗。AMD與合作伙伴聯(lián)合研發(fā)了首個中介層解決方案。HBM相對于傳統(tǒng)的GDDR5顯存，HBM的總線位寬提升了30倍，因此頻率需求會大大降低，最終位寬提升3.5倍，電壓從1.5V降低到1.3V，如此一來不僅提高性能，還降低了功耗。最終結(jié)果是，HBM可以實現(xiàn)單位能耗下性能3倍的提升。

    以AMD Radeon R9 290X為例，GPU和顯存PCB面積合計占用9900mm2，核心+顯存面積可以縮小50%以上，這還是不考慮到封裝陣腳所占用的空間。那么最終顯卡成品一定是可以大幅減小的，但是至于廠商是否愿意把非公版做成這樣，那就另當別論了。

仍有短板：HBM并非已完美無缺

    看起來，HBM是一個近乎無敵的新技術(shù)了：功耗低、體積小、性能強，事實是這樣嗎？并非如此。目前通過已有的技術(shù)資料來看，HBM仍有一個隱患存在。

    在AMD、海力士聯(lián)合研發(fā)的第一代HBM顯存方案中，每一顆都采用四層Die進行堆疊，每個Die的容量為2Gb(256MB)，因此每顆容量為1GB。整體四顆，總的顯存容量就是4GB。當然了，8GB HBM也可以有，但那只能在Fiji VR雙芯顯卡上實現(xiàn)，每個核心還是4GB。如前所述，這只是第一代HBM的情況，明年的第二代就會翻一番。AMD計算域圖形事業(yè)群CTO Joe Macri確認了這一點。

    也就是說，我們能看到的第一代使用HBM顯卡的產(chǎn)品最多只有4GB容量，并且這個局限性是第三方廠商也無法改變的，沒錯，就算華碩、藍寶石也不行，這遠遠超過了他們的能力范圍?？上攵?，在交火或者高分辨率下，4GB顯存必然是一個隱患。當然，最終產(chǎn)品還未出爐，我們期待AMD可以盡可能的優(yōu)化好這寶貴的4GB HBM顯存，能夠物盡其用。

    當然，瑕不掩瑜，不可否認HBM是這幾年來我們在PC硬件領(lǐng)域看到的最大膽、最具想象力的創(chuàng)新技術(shù)，正如過去一樣，AMD一直走在技術(shù)最前沿的，用它難以捉摸的想象力實現(xiàn)各種引領(lǐng)業(yè)界前進。并且AMD一直堅持自由開放的理念，相信這個技術(shù)在未來將會推廣到各個領(lǐng)域。至于市場方面的業(yè)績，似乎AMD并不是把它放在第一位。無論如何，我們期待采用HBM的新產(chǎn)品出現(xiàn)。

　　此次筆者拿到的是藍寶Radeon R9 Fury Tri-X OC版本，頻率提升到了1040Mhz，包裝上沿襲了Tri-X的一貫風格，不過中間開窗，露出了顯卡散熱器的一角。

    顯卡本體，正面上乍一看和R9 390/290的Tri-X版本差別不大。背面PCB長度暴露出了公版設(shè)計。和I家的某卡比比長度，也是走的磚頭風格。背板采用黑色磨砂材質(zhì)，非常漂亮，沒有PCB的地方是散熱器的支架，這個支架一直把整個散熱器支撐了起來，連接著PCB的散熱板。

　　PCB采用公版設(shè)計，除了核心以外和Fury X幾乎沒有任何不同，只是去掉了右下角的水泵控制接口，用料很足不過長度上有點GTX670公版的即視感……

    供電部分，使用了4+2相供電，設(shè)定的額定功率可以支持到8+8pin的375W，應(yīng)對275W的Fiji核心綽綽有余。供電接口，和Fury X一樣使用了雙8pin，不過風冷可不能像水冷那樣玩。

　　散熱器使用了3個9cm風扇，實際使用中很安靜，實際上三風扇散熱方案是高端顯卡的主流配置了，據(jù)稱可以把顯卡滿載工作溫度壓制在75度以下，HBM顯存對溫度的要求比較高，太熱會有物理損壞的可能。

　　拆下散熱器，可以看到這次的散熱器規(guī)模非常龐大，粗壯的5熱管穿插其中，其中1個8mm，4個6mm，再加上致密的散熱鰭片和三風扇，應(yīng)該可以壓制住Fiji核心。

    由于是使用了公版，所以也和Fury X一樣的3DP+1HDMI接口的設(shè)計。負載燈，原廠默認是紅色設(shè)置，藍寶在這里改成了藍寶特色的藍色燈，卡的長度達到了近30公分，比主板長出來一截。

    此次測試的顯卡定位中端，測試時所有游戲中開啟全部特效，包括4X抗鋸齒（AA）和16X各向異性過濾（AF）。雖然很多游戲提供了更高精度的AA，但由于實用價值不高，且沒有可對比性，所以不做測試。本次測試使用的平臺如下：

    目前也有部分顯示器是（1920x1200），游戲在這種分辨率下的性能表現(xiàn)與1920x1080差不多，F(xiàn)PS稍低一點點，使用這種顯示器的朋友依然可以參考我們的測試成績。

測試內(nèi)容與測試項目解析

    從規(guī)格上看，F(xiàn)ury可以說是一款專門為發(fā)燒游戲玩家精心準備的游戲顯卡。測試項目方面，基準性能測試3DMark 11、3DMark Fire Strike/Extreme之外，我們還選擇了多款熱門游戲。在這些游戲項目中，既有《地鐵2033》、《古墓麗影9》這類的老“顯卡殺手”，也有《刺客信條：大革命》這樣的熱門新作。

性能測試：

功耗噪音測試：

    可以看到R9 FURY幾乎可以勝任所有游戲的全特效加4AA，個別要求變態(tài)的游戲開滿特效還是有些吃不消。當然大家玩游戲的時候完全不用和筆者一樣把所有游戲特效全都開到最高，這些變態(tài)的設(shè)置旨在檢測顯卡性能。降低一檔畫質(zhì)獲取流暢的FPS速度更加實惠。

    相對于以往的GCN架構(gòu)GPU，這次AMD對“Fiji”進行了進一步的改良，同時還沿用之前幾款GCN架構(gòu)GPU的優(yōu)點。這次藍寶Radeon R9 Fury Tri-X在功耗和溫度方面的表現(xiàn)算是還算不錯，當然這些和HBM顯存關(guān)系很密切，堪稱革命性的HBM顯存以其能耗低、體積小、性能強的特性大獲成功。

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