超频也要环保 探HD7970性能功耗平衡点

探秘盈通R7970性能功耗平衡点

    AMD在2012年率先发动“先发制人”的强势策略，HD7000系列旗舰级显卡相继布局，让众多AMD粉丝为之欢呼雀跃。由于采用全新的GCN核心架构设计，HD7970和HD7950在性能上有了大幅度的飙升，同时在功耗上发挥了AMD一如既往的强劲优势。令人高兴的是，HD7970/50显卡在超频性能方面更是相当给力，玩家仅仅借助驱动自带催化剂驱动面板即可达到轻松超频的目的。不过众所周知，显卡在超频过1G之后，功耗的增幅也相当明显，而且性能也不是完全成正比的无限上升的，所以今天我们就来探讨一下HD7970显卡的性能功耗平衡点的问题。

探秘盈通R7970性能功耗平衡点 

    本次测试我们采用了著名显卡厂商盈通所推出的盈通R7970-3072GD5豪华版显卡，该卡基于公版制造，采用AMD最新28nm的Tahiti XT图形核心，拥有2048个流处理器，128个纹理单元和32个光栅单元，板载高达 3GB 的海量 GDDR5 显存，位宽为 384bit，核心与显存默认频率高达925/5500MHz。

盈通HD7970 豪华版

    本次测试的方法：采用3DMARK11和FURMARK这两款测试软件以及功耗仪来进行测试和数据采集。3DMARK11测试P模式下的成绩，FURMARK测试5分钟后的系统功耗。公版的HD7950核心频率为925MHz，我们以50MHz为间隔单位，分别测试925、975、1025、1075和1125(MHz)这5次的核心频率所对应的成绩和功耗，并计算出性能功耗比，最后作图展示。借助图形，我们可以很清楚的看到性能功耗的最近平衡点在哪里。

基准性能测试：性能-频率关系图解密

    借助3DMARK11基准性能测试软件，我们可以很轻松的采集到5个频率所对应的P模式下成绩。最后我们绘制成性能-频率关系图来进行分析。

核心频率925MHz下的成绩 

核心频率975MHz下的成绩 

核心频率1025MHz下的成绩 

核心频率1075MHz下的成绩 

核心频率1125MHz下的成绩 

性能-频率关系图 

    从绘制的性能-频率关系图我们可以看到：925-1075MHz这一区段的曲线斜率较为陡峭，说明在该区段，随着频率的提升，性能提升的速度非常快；而在1075-1125MHz这一区段，曲线的斜率较为平缓，说明在该区段，随着频率的提升，性能上升的速度已经不再明显。

游戏性能测试：性能-频率关系图解密

    下面我们采用两款经典游戏来展现游戏性能-频率关系。

孤岛危机2

    游戏介绍：《孤岛危机2》是《孤岛危机》的续作，游戏采CryENGINE 3引擎所制作，故事发生在距一代3年后的2023年。外星人在地球上的大片区域挑起了战争，各大城市都遭到攻击，人口锐减，玩家将要进行捍卫地球的末日战争。我们采用Crysis2 BenchmarkTool来完成测试，场景选择Downtown，测试进行三次，取最高成绩作为最终测试结果。

孤岛危机2游戏性能-频率关系图

    从上面的关系图来看，在925-1025MHz区段的上升斜率较为舒缓，在1025-1075MHz区段，游戏性能提示相当明显，而在107501125MHz区段，游戏性能随频率的提升不再强势。

战地3

    游戏介绍：战地3是DICE于今年10月底推出的战地系列全新力作，其所采用的寒霜2引擎具备诸多先进的DirectX 11特性，拥有完美光照系统带来的单反照片级图形质量，其完美的多人配合游戏部分也得到了广泛的认可和赞誉。

战地3游戏性能-频率关系图

    从上面的关系图我们可以清楚的看到：在925-1025MHz区段，显卡游戏性能随频率上升的较为缓和，而在1025-1125MHz区段，显卡游戏性能的提升较为强劲。

功耗测试：功耗-频率关系图解密

    借助FURMARK测试软件，我们很轻松的获得5种频率所对于的峰值功耗。最后我们再绘制功耗-频率关系图进行分析。

核心频率925MHz下的功耗：356.5W

核心频率975MHz下的功耗：360W

核心频率1025MHz下的功耗:363W

核心频率1075MHz下的功耗:365W

核心频率1125MHz下的功耗:368.5W

功耗-频率关系图 

    从功耗-频率关系图我们可以看到：925-1025MHz区段的曲线斜率较大，说明该区段随着频率的上升，功耗上升较快；在1025-1075MHz区段，曲线斜率稍微平缓了一些，说明该区段的频率上升，对系统功耗影响不大；而在1075-1125MHz区段，曲线斜率再次变大，曲线较为陡峭，说明此刻再提升频率，会加大系统功耗的消耗。

性能功耗比解密最佳平衡点

    我们将5种频率所对应的测试成绩和功耗相除得到性能功耗比，再将其与频率作图形成性能功耗比-频率关系图，从图形中我们可以发现出性能功耗的最佳平衡点。

FURMARK测试设定 

核心频率925MHz下的GPU温度截图 

核心频率975MHz下的GPU温度截图 

核心频率1025MHz下的GPU温度截图 

核心频率1075MHz下的GPU温度截图 

核心频率1125MHz下的GPU温度截图 

性能功耗比-频率关系图 

    从上面这张测试截图我们可以很清晰的发现，最佳平衡点在1075MHz附近，也就是说HD7970显卡的性能功耗最佳平衡点即：当核心频率大约为1075MHz的时候，系统的功耗也达到了最优。因为从上图，我们可以发现：925-1075MHz区段的斜率为正，即上升区段；而1075-1125MHz区段，斜率为负，为下降区段，故而该函数曲线在1075MHz出现“拐点”。

盈通R7970-3072GD5豪华版测试总结

    本次的测试我们通过详实的测试过程和形象的结果展现将盈通R7970显卡的性能功耗平衡点进行了挖掘，从整个测试情况来看，我们很深刻的体会到了这款显卡的强劲超频能力，以及28nm制程、ZeroCore Power 核心零功耗技术等诸多优势。最终我们将显卡的性能功耗最近平衡点锁定在1075MHz，该点具备很好的性能可观性和功耗实用性。

盈通R7970-3072GD5豪华版

    之所以有前面强劲的表现，因为该卡在各项设计和用料方面都表现很不错，6+2相数字供电和奢华用料，强大的供电给玩家预留了很大超频空间。同时盈通R7970-3072GD5 豪华版显卡采用了ZeroCore Power”(核心零功耗技术)，待机功耗仅为3W，显卡接口方面配置了DVI+HDMI+2×Mini-DP接口，支持Eyefinity 2.0技术和新一代AMD APP 并行加速技术，同时也是全球首款支持多屏3D技术的显卡，能够为用户提供完美的3D性能和震撼的视觉体验。

Tahiti构架特性 

　　HD7970的特色由六个主要的部分组成：

　　1、基于HKMG的TSMC全新28nm工艺。

　　2、包含了几何引擎、光栅化引擎以及一级线程管理机制的前端ACE（ Asynchronous Compute Engine）。

　　3、负责处理运算任务及Pixel Shader的32个CU（Compute Unit）集群，包含在CU内部负责处理材质以及特种运算任务如卷积、快速傅里叶变换等的Texture Array，二级线程管理机制以及与它们对应的shared+unified cache等缓冲体系。

　　4、负责完成fillrate过程以及输出最终画面的ROP阵列，显存控制器MC（Memory Controller）以及PCI-Express3.0总线传输控制端。

　　5、负责视频回放及处理的UVD3.0单元，以及全新的负责视频编码部分的VCE。

　　6、Eyefinity（宽域）2.0引擎。  （见HD7970首发测试）

HD7900系列显卡特性总结 

    总而言之，HD7970的表现在整体上给玩家带来了不小的惊喜，而AMD一贯的先发制人策略再度给NVIDIA予以打击，旗舰级显卡之争越来越更像是一种技术炫耀。当然，在追求性能极限的同时，我们似乎也要开始注重功耗的实用性，所以性能和功耗的最佳平衡点则是我们大众玩家最应该追求的。