AMD Polaris系列顯示卡登場， RADEON RX 480率先出擊，實測效能公開

AMD Polaris系列顯示卡相關資訊今日正式解禁，相信有許多玩家對它相當的期待，不論是規格、功能、效能和價錢等，像是RX 480、RX 470和RX 460差異，且Polaris晶片又分為Polaris 10和Polaris 11，有什麼樣的規格差異?

AMD這次主打較為主流長青的市場，讓玩家可以用更少的錢獲得更好的效能，能夠有好的遊戲體驗，進而降低進入VR市場的成本，讓大家都能跨入虛擬實境領域。

率先販售的Polaris晶片組產品為AMD RX 480顯示卡，官方公布售價為199美金，屬於比較多人會入手的顯示卡價格，這次XFastest在文章中也會進行該顯示卡效能測試，讓大家對它有更多的了解。

AMD Polaris依據市場需求主打主流市場且放眼電競筆電市場
競爭對手NVIDIA推出Pascal架構顯示卡引起許多使用者的關注，大家看上其效能的增進和功耗的降低，但屬於高端產品，因此效能雖好但是價格就沒有那麼親民，因此比起主流級產品來說並非人人有辦法入手，也並非大家都需要如此高效能的產品，且根據數據看來有百分之95的使用者還在使用1080p或是更低解析度單螢幕在玩遊戲，那麼高階顯示卡的效能就過高了，且有84%的使用者購買100到300美元的顯示卡，超過300美元的購買者僅16%的玩家，因此AMD這次的策略為主打主流市場，推出平價效能級產品，讓玩家花較少的錢就能擁有高畫質遊戲體驗，也因為如此RX 480定價為199美金，且電競筆電每年銷量達五百萬，但要擁有更好的效能通常要買較為笨重的電競筆電，相對地攜帶性將會降低，透過Polaris晶片組可以解決如此的問題，因為其功耗更低且效能更佳，能讓薄型筆電也能有1080p 60Hz的效能表現，進而擴大電競筆電市場銷售量，另外透過外接顯示卡盒子還能提升顯示效能，漸漸地將會成為主流。




VR成本高，能夠運行的電腦並不多
VR虛擬實境很炫，但是僅有少數的使用者可以享受它，因為目前設備成本高，並非人人負擔的起，目前全球的電腦多達1.43億台，但僅有1.3百萬台電腦能夠運行它，因此想要玩VR的成本並不低，AMD想帶給大家的產品是擁有更好的VR表現但成本更低。


AMD要讓虛擬實境成本降低，讓大家都能踏入VR領域
今年為VR元年，可以看到越來越多虛擬實境相關的事件發生，像是VR頭盔相繼發布，套裝電腦、筆電開始主打能夠運行VR，且相關產品標示支援VR，像是顯示卡，再來手機也出現相關的配件，因此開始有遊戲廠商開發遊戲，在Computex 2016上也能看到好幾家廠商展示，而AMD Polaris晶片組顯示卡能夠提供更佳的VR效能，但其價格是經濟實惠的，如此讓玩家們也能踏入VR領域，當更多玩家擁有後，進而促使開發商打造虛擬實境的內容，也能帶動VR頭盔踏上降價路途，加速VR發展。



AMD Polaris共有兩種，分別為Polaris 10和 Polaris 11，更靈活的配置
AMD一次推出兩種Polaris架構，分別為Polaris 10和Polaris 11，因為不同的遊戲所需求的GPU並不一定相同，且不同的使用者對於顯示卡的需求也不一樣，因此推出不同的架構製作不同定位的產品，來滿足不同的使用者，且透過CF的方式也能提供更佳的效能，除了能提升遊戲效能外，對於開發者來說也能有更棒的硬體進行開發應用，且成本更低。


AMD Polaris 10 與AMD Polaris 11規格
AMD Polaris 10 與AMD Polaris 11同樣為第四代GCN架構，為14nm工藝技術，能有更佳的功耗表現，其CU差距多達20個，因此效能和功耗將會有所區分，但皆支援4K解碼和編碼，也都支援Displayport 1.3HBR3和Displayport 1.4 HDR。

AMD RX 480、RX 470和RX 460規格
從官方提供的規格表看來，RX 480使用的是Polaris 10晶片，而RX 470則是精簡過後的Polaris 10，至於RX 460則是Polaris 11晶片組，因此CU部分有差異，連帶的記憶體容量和頻寬也不同，作為定位上的區隔，而RX 480和RX 470差異蠻小的，單精度浮點運算效能也很接近，因此為了有所區隔可以看到RX 470僅有4GB版本，皆需要外接6PIN供電，另外RX 460則是規格最低的，主打電競比賽類的遊戲使用，擁有更低的耗電，且免外接電源。


歷代GCN架構差異表
Polaris晶片組為第四代GCN架構， 從歷代GCN比較表可以發現新一代的4th GCN架構支援更佳完善。像是強化幾何運算，升級記憶體控制器、加入TrueAudio技術、H.265解碼、4K60編碼、支援HDMI 2.0b、支援Displayport 1.3 HBR3和Displayport 1.4 HDR等技術。

4th GCN強化引擎、提升效率、升級記憶體控制器和加大快取等
4th GCN架構採用14nm製程除了讓功耗降低外，另外同樣的面積下能夠塞下更多的電晶體，因此雖然Polaris晶片組比起前一代Bonaire小但效能卻更好，另外第四代GCN做了一些改變來提升GPU的效能。

這代架構強化幾何引擎，改善著色器效率、升級記憶體控制器並且加大快取，透過這些方式MSAA的表現更好，且改善記憶體和快取之間的存取效能，因此雖然頻寬變小但效率卻是上升的，對比R9 290上表現好上15%。


AMD RX 480和RX 460架構圖公開
目前AMD釋出RX 480和RX 460架構圖，但並沒有RX 470的架構圖，但可以推測其架構與RX 480差不了多少，應該僅是CU和記憶體控制器的差異，僅有規格表部分，日後有拿到架構圖再與各位玩家分享，從架構圖也可以看到Polaris 10和Polaris 11架構上的差異。

從兩張架構圖和左方的標示，可以發現其實Polaris 11就像是部分規格砍一半的Polaris 10，例如說CU、幾何處理器、紋理單元、快取、記憶體頻寬等為一半，算是兄弟晶片組。



Polaris顯示卡對於未來顯示器的支援度更好
Polaris 10和Polaris 11晶片組GPU強調其輸出介面規格，像是HDMI 2.0b、DisplayPort 1.3 HBR3 and DisplayPort 1.4-HDR皆有支援，因此未來的HDR顯示器上市也能使用。Polaris GPU使用DisplayPort 1.3 HBR3輸出可以4K 120Hz顯示，且支援4K FreeSync，且能夠單線才達成5K 60Hz畫面輸出顯示，另外DisplayPort 1.4-HDR支援4K 96Hz HDR輸出。


Polaris顯示卡HDMI為2.0b，因此能夠4K 60Hz輸出顯示，另外也能開啟AMD FreeSync，截至2016/5/28市面上共有28台顯示器支援HDMI2.0b開啟AMD FreeSync技術，未來也會有更多的顯示器支援。


HDR高動態範圍(High Dynamic Range)提升視覺感受
說到HDR大家會想到的是拍照的HDR功能，開啟後能夠讓暗部變得明亮，讓照片呈現更美，現在這類的顯示器也將陸續出現在市面上。因為人眼可以感受的明暗範圍很大，而高動態範圍顯示器可再現高亮度動態範圍及高亮度下之灰階解析度，能夠更接近於真實，因此HDR顯示器可以帶給玩家更佳的明暗對比，讓畫面看起來更具層次。

上方左圖為人眼看到的原始景象，在SDR標準呈現出來的畫面則是上方右圖，與我們實際看的是有差異存在的，而下方則是HDR呈現出來的更接近肉眼所見。

因此Polaris顯示卡支援HDR顯示輸出，搭配HDR顯示器將會得到更佳的視覺感受，AMD目前積極推動中。


從以下兩張照片可以看出HDR開啟關閉的差異，現場呈現出來的效果更大。



從這張表可以看到Polaris架構輸出介面對HDR顯示器支援度差異，Polaris架構和HDMI 2.0b和Displayport 1.4-HDR雖然都能支援HDR顯示器，但HDMI 2.0b最高可輸出4K 60Hz，但Displayport 1.4-HDR最高可輸出4K 96Hz，因此顯示器介面挑選也要注意。


Polaris顯示卡支援4K 60編碼和解碼並且提升串流品質
這次Polaris顯示卡支援4K 60編碼和解碼，Radeon R9 Fury X僅支援H.264 4K30編碼，而Polaris顯示卡則是支援H.265 4K60編碼，而H.265就是大家所說的HEVC(High Efficiency Video Coding)，而解碼部分也支援4K，像是H.265 4K60 Main和VP9 4K等，提供更高畫質的編解碼。



目前網路實況和影像串流盛行，通常會是快速編碼，因此會採用1 pass 編碼，獲得更順暢的串流畫面，但往往會犧牲畫質，但若是使用2 pass編碼，那麼將會進行兩次畫面收集，且進行比對獲得更佳的品質，但是效率就不會那麼好，需要更多的時間，因此Polaris顯示卡實現快速且具有品質2 pass 編碼，透過縮減預先編碼控制和更有效的畫面分析，縮短編碼時間，獲得更佳的畫面，進而提升串流品質。


AMD RADEON RX 480 8GB顯示卡現身
前面介紹了這麼多Polaris晶片組相關的資訊後，相信玩家更想看的是顯示卡效能曝光，筆者日前也收到即將開賣的AMD RX 480 顯示卡，記憶體容量為8GB的版本，因此也對它進行了效能的測試，那麼現在就來看看吧，至於RX 470和RX 460還未上市，因此若是有收到我們再來探討。

前面已有附上AMD RX 480的規格和架構，不過前述的圖片並沒有頻率和流處理器部分的部分，所以利用下表來呈現，RX 480基本頻率為1120MHz，Boost為1266MHz，流處理器2304個，將會有4GB和8GB版本，記憶體為GDDR5，前者頻寬為224GB/s，後者可達256GB/s。

AMD RADEON RX 480 8GB顯示卡公版採單渦輪扇設計


可以看到風扇比起PCB來的長，因此顯示卡推出自製卡將可以推出小卡版本，有利於小主機安裝


需要6PIN供電，CF不需要橋接器因此沒有金手指部分


輸出介面有HDMI 2.0b X 1和Displayport 1.4 X3





卡長24公分左右


AMD RX 480 8GB顯示卡拆解
AMD RX 480 8GB PCB本體照


Polaris 10晶片組，上方具有金屬罩


SAMSUNG K4G80325FB-HC25 GDDR5顆粒，單顆容量1GB，共有八顆，記憶體總容量8GB


6+1相供電，mosfet為一上一下設計


IR3567B PWM主控制器


Mosfet為MagnaChip MDU1511和 MagnaChip MDU1514


GSTek GS9238記憶體控制




實際PCB卡長約為18公分


AMD RADEON RX 480 8GB顯示卡 V.S NVIDIA GTX 970顯示卡基本和遊戲效能測試
測試平台資訊:
CPU:Intel I7 6700K 4.0GHz Turbo 4.2GHz
MB:ASUS MAXIMUS VIII EXTREME
Cooler: Intel 原廠風扇
RAM: Kingston PREDATOR 3000 4GB X 4
hdd:
Intel 540s SSD(系統)
WD Re 2TB HDD
VGA: AMD RX 480 8GB顯示卡 & NVIDIA GTX 970顯示卡
POWER:Antec 1200W
P.S:這次比較的NVIDIA GTX 970頻率為1050MHz，Boost為1202MHz，調製接近原GTX 970公版頻率，畢竟是公版對公版，頻率都要預設才公平。

AMD RADEON RX 480 8GB顯示卡GPU-Z截圖


AMD RX 480顯示卡CINEBENCH測試


SteamVR效能測試
保真度為6.9，沒有低於90fps的時候，因此AMD RX 480要玩VR虛擬實境沒有什麼問題


3DMARK Benchmark測試


F1 2015一級方程式賽車遊戲
遊戲設定如下，測試僅更換解析度



FPS表現


Farcry: Primal孤島驚魂：原始殺戮
測試設定如下，僅改變解析度



FPS表現


Rainbow Six Siege 虹彩六號：圍攻行動
設定如下，測試僅改變解析度



平均FPS


Tom Clancy's The Division湯姆克蘭西:全境封鎖
設定值如下，測試中僅改變解析度






平均FPS


Thief俠盜
測試設定如下，僅改變解析度




FPS表現
        

GTA5俠盜獵車手5
設定值如下，測試中僅改變解析度




平均FPS


Total War: WARHAMMER DX12 Benchmark
設定如下，僅改變解析度


平均FPS


奇點灰燼（Ashes of the Singularity）測試
設定如下，跑DX12，1080p解析度，Quality: Extreme


設定如下，跑DX12，1080p解析度，Quality: Crazy


平均FPS


AMD RADEON RX 480耗電
筆者透過燒甜甜圈的方式來看整機功耗，待機狀態下全機耗電落在95W上下，燒機後都在240W上下浮動，因此使用450W電源供應器綽綽有餘



燒機耗電全紀錄


結論
AMD Polaris系列顯示卡這次並沒有強攻高階顯示卡，而是走主流定位，提升效能、強化功能和降低功耗來吸引消費者，因此Polaris支援4K編碼解碼、支援HDR顯示器，提升串流品質，級提升VR虛擬實境效能等讓玩家有更好的體驗，且主打主流價格，希望玩家能夠用更低的成本踏入VR領域，且提升主流1080p畫質讓玩家有更棒的遊戲體驗。

率先推出的AMD RADEON RX 480主打1080p和1440p解析度，並且在VR擁有不錯的表現，實測遊戲中，1080p特效全開沒什麼大問題，至於1440p就要看遊戲來區分，有些遊戲可以特效全開有些則無法，需要降點特效就能有不錯的表現，與公版頻率的GTX 970顯示卡做比較多數效能都是贏的，但在GTA 5遊戲則是小輸，另外DX12的表現比起GTX 970來的好，加上記憶體容量大一倍，在現階段的單機遊戲還是有優勢存在，實際燒機和遊戲下的全機功耗多落在250W上下，頗為省電，功耗表現真的挺不錯的，僅需要450W左右的電源供應器就差不多了。

AMD RADEON RX 480於今日晚上九點解禁後將會開始販售，4GB版本售價199美元，8GB版本售價239美元，之後也會有顯示卡廠推出的非公版版本，若推出的版本頻率比起公版高的話那麼效能表現會更好。