AMD 北極星 Polaris Radeon RX 480 顯示卡實測分享 / 挑戰 1080P 性價比之王

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AMD 今年來勢洶洶,第一戰便鎖定在電競主流戰場,也就是定價 < 300 美金的顯示卡市場,這戰由「北極星 Polaris」率先上陣,而預計未來還會有「織女星 Vega」接力頂級遊戲市場,而處理器更有「AMD Zen」準備一鳴驚人,今年 AMD 勢必能帶給玩家有別以往的效能感受;若定價合宜 RX 480 勢必能奪得 1080P 遊戲性價比之王的封號,接下來就先透過公版,來檢視 RX 480 各方面的設計與效能。

 

AMD Radeon RX 480 顯示卡

Polaris 系列共有 Polaris 10 與 Polaris 11 兩款核心,而顯示卡則有 Radeon RX 480(Polaris 10)、RX 470(Polaris 10)與 RX 460(Polaris 11),這三款顯卡就定位來看 RX 480 能帶給 1080p 玩家相當不錯的遊戲效能,以及 VR 遊戲的體驗;RX470 則是降低 CUs 數量與記憶體容量,專門提供給 1080p 遊戲玩家使用;而 RX460 則是最入門的選擇,鎖定於線上競技遊戲。

就手邊的資料來看,Polaris 採用第 4 代 GCN 架構,RX 480 有著 36 個運算單元(CU),而 RX470 則降為 32 個 CU 單元、RX460 只有 16 個 CU 單元,記憶體方面 RX 480 與 RX470 採用 256-bit 記憶體介面,容量上 RX 480 有 4GB/8GB GDDR5 兩種選擇,而 RX470 僅 4GB GDDR5,至於 RX460 則是配置 2GB GDDR5 記憶體,運算效能上 RX 480 有著 5.8 TFLOPS 以上的效能,而 RX470 則是 4 TFLOPS、RX460 僅 2 TFLOPS。

RX 480 預設時脈為 1120 MHz,Boost 後可達到 1266 MHz,測試的公版記憶體是 GDDR5 8GB 2000 MHz,流處理器共有 2304 個、32 ROPs、144 Texture Units,運算能力達到 5.8 TFLOPS;至於 RX470 與 RX460 詳細規格,AMD 並未一同提供,規格整理如下表所示。

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↑ AMD Polaris 系列 Radeon RX 480 / RX470 / RX460 規格表整理,表中灰色帶有問號或 N/A 標註,代表資訊還未確定。

 

公版股風扇 單 6pin 輸入

此次 RX 480 公版設計,承襲著之前 Fury 系列的素黑點陣圓點表面設計,顯卡長約 24cm、PCB 電路板長約 18cm,影像輸出則提供 3 組 DisplayPort 1.3HBR / 1.4 HDR Ready 與 1 組 HDMI 2.0,而 PCB 版上留有 DVI 接頭的焊點,若是之後的自製卡,應該會提供 DVI 甚至兩組 HDMI 介面,讓玩家在連接 VR 設備與螢幕時,介面的選擇有更大的彈性。

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↑ RX 480 公版外觀,採用素黑點陣圓點表面設計,左側 RADEON 字樣處則是鏡面處理。

 

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↑ 顯卡前方。

 

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↑ 顯卡上方有著 6-pin PCIe 供電,顯卡需要 150w 供電,若是平台電源建議至少 450W 以上。

 

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↑ 影像輸出,提供 3 DP、1 HDMI;期待自製卡能提供 2 DP、2 HDMI 與 1 DVI 設計。

 

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↑ 顯卡背面,PCB 長約 18cm,加上散熱器後總長約 24cm。

 

公版卡的散熱則是相當簡潔,卸下素黑的外殼即可看到內部散熱構造,GPU 直接壓上中央銅底鋁鰭的散熱模組,而為了乘載散熱模組多出的 6cm 長度,因此在 PCB 板上有著金屬框架,並完整覆蓋記憶體與供電模組的零件。

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↑ 卸下素黑的外殼,即可看到內部散熱構造。

 

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↑ 將金屬框架與 GPU 散熱模組拆開後,即可看到 RX 480 電路板。

 

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↑ RX 480 公版電路板,GPU 6 相供電、記憶體 1 相供電,顯卡耗電約 150W。

 

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↑ 共 8 顆三星 GDDR5 記憶體,總容量為 8GB。

 

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↑ 供電模組。

 

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↑ 中央銅底與 GPU 接觸,而上方則是鋁鰭片。

 

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↑ 中央的金屬框架與股風扇。

 

4th Gen GCN 架構 / 14nm FinFET 製程

來到 Polaris 這一代,AMD GCN 也推進至第 4 代,4th Gen GCN 除了迎來更先進的 14nm FinFET 製程之外,更增強 Geometry 引擎與改善 Shader 效率,並有著比 R9 Fury X 更好的記憶體壓縮能力;從 RX 480 架構圖來看,GPU 有著一個 Graphics Command Processor, GCP,用來控制所有 GPU 的指令,並有著 36 個運算單元(CU)與 4個 Geometry 引擎,以及 144 個 Texture Units,此外更有著 2MB L2 快取;而 GCP 底下則有 2 個 HWS 與 4 個 ACE 單元,HWS 為硬體排程單元,可用來管控非同步運算 Asynchronous Compute,讓顯卡對於非同步運算有著更好的彈性,像是同時間進行渲染與運算,或者在渲染的途中進行中斷操作,讓 Shader 進行運算任務,此外亦能達到快速反應的模式。

若使用 RX 480 與 R9 290 相比,每顆 CU 提升了將近 15% 的效能,而若使用 RX470 與 R9 270X 相比,則有著 2.8 倍的每瓦效能提升。

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↑ Radeon RX 480 GPU 架構圖。

 

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↑ 14nm FinFET 與 AMD 優化技術之效能增益。

 

影像輸出方面,Polaris 有著 Display Port 1.3 HBR3 版本,除了頻寬提升至 32.4Gbps 之外,更能推動 [email protected] 的高階顯示器,以及透過單一 DP 線材輸出 [email protected] 解析度,這在 AMD 技術活動中,亦展示透過單一 DP 線材推動 5K 螢幕;此外,Polaris 更準備好 Display Port 1.4 HDR 支援,HDR 顯示器能將 3D 遊戲或者 HDR 資訊,透過色調對應將 HDR 資訊完整的呈現出來,現場使用 LG HDR 螢幕實際展示,HDR 影像透過色調對應調整後,所展現出超高動態範圍的影像;但目前 HDR 顯示器少之又少,應該還要再一段時間才有機會見到 HDR 電腦顯示器。

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↑ 右方主機中的 Polaris 顯示卡,僅用單一 DP 線材連接至 REATEK 紙箱中,如此一來就能推動 [email protected] 解析度,REATEK 紙箱中有著訊號處理器。

 

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↑ HDR 顯示器,左半邊為未色調對應的原始 HDR 影像,右半邊是透過色調對應後,可以完整顯示 HDR 影像的高動態範圍。

 

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↑ Polaris 支援 HEVC Main 10、VP9 等解碼加速。

 

Radeon WattMan 超頻更便利

以往在 AMD 驅動程式當中有著 AMD OverDrive 功能,讓玩家可以自行針對 GPU 與記憶體時脈進行超頻,而如今 AMD 推出新款超頻工具「Radeon WattMan」,WattMan 在介面設計上與 Crimson 驅動有著相同的風格,且 WattMan 有著可動態監控 GPU 時脈、記憶體時脈、溫度與風扇轉速的直條圖,除了監控之外更能對遊戲或者程式,進行 GPU 使用狀況的紀錄,如此一來便能在遊戲結束後,了解 GPU 在遊戲過程中的使用狀況 。

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↑ WattMan 可記錄 GPU 資源使用狀況的長條圖與超頻功能。

 

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↑ WattMan 對 OverWatch 進行 GPU 使用資源紀錄;遊戲過程 GPU 100% 使用,GPU 時脈固定在 1266 MHz,記憶體時脈則是 2000 MHz,而 GPU 溫度最高 87 度,風扇轉速為 2229 RPM。

 

超頻方面,可針對 GPU 與記憶體時脈、電壓進行調整,GPU 時脈調整有著 State 0~7 共 8 個調整階段,或者以時脈百分比的方式進行微調;此外風扇轉速與溫度目標,一樣可讓玩家自行調整,但僅提供最低、最高的直線調整,並無風扇轉速對 GPU 溫度的控制曲線。

WattMan 的功能,在 AMD Radeon Software Crimson 驅動當中,選擇[遊戲]頁籤→[全域設定]內,有著全域圖形設定與 Global WattMan 的頁籤,如此一來就能針對系統進行超頻設定,或者只針對單一遊戲進行 WattMan 超頻設定,在剛剛操作按下全域設定前,直接選擇遊戲或者程式進行設定,就能針對該遊戲制定 Profile WattMan 超頻設定,若有將長條圖開啟,往後該遊戲啟動時 WattMan 就會自動記錄遊戲運作時的 GPU 資源使用狀況。

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↑ GPU 與記憶體時脈、電壓超頻功能,可針對不同 State 進行超頻,或者使用百分比的方式調整曲線。

 

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↑ 風扇轉速可設定底標與目標,而 GPU 溫度則可設定最高與目標。

 

AMD Radeon RX 480 遊戲實測

緊接著就是本篇的重頭戲,在測試「AMD Radeon RX 480」顯示卡的效能時,採用預設時脈也就是 GPU 預設 1120 MHz、Boost 1266 MHz、記憶體時脈 2000 MHz;當然玩家可以利用 WattMan 對公版卡進行超頻,但筆者玩遊戲的習慣是不太手動多超時脈,主要原因是求「穩定」,現在遊戲都是對戰形式,若因為超頻導致系統或者驅動停止回應,都會大大降低遊戲體驗,甚至左右遊戲的輸贏。(但若是品牌廠推出的自製卡超頻版本,筆者肯定會二話不說開啟超頻模式,因為這是品牌廠賣給玩家的超頻時脈,肯定要開起超頻模式才能感受到自製卡的威力。)

測試方面,除了使用 3DMark 進行基本效能測試之外,也加入 SteamVR 效能測試,而遊戲實測方面,則是以今年的幾款大作遊戲來實測,分別是 S6 季末的《暗黑破壞神 3》,以及暴雪最近賣翻的競技射擊遊戲《鬥陣特攻》,與標榜槍壞、神速、魔怪的射擊始祖《毀滅戰士》,當然開放世界的經典之最《俠盜獵車手V》也在測試行列,此外還有 UBIsoft 的《全境封鎖》,與壓倒性好評的《巫師3:狂獵》等 6 款遊戲,外加《古墓奇兵:崛起》、《奇點灰燼》與《戰爭機器:究極版》運行 DirectX 12 API 模式進行測試。

測試會以 Full HD 1920×1080 解析度進行,原因無它以 RX 480 的效能來說,滿足 1080p 遊戲沒什麼問題,但若是 4K 2160p 這實在太強人所難,4K 高解析這部分就留待「織女星 Vega」神救援;測試平台資訊如下,供各位參考。

測試平台
處理器:Intel Core i7-6700K
主機板:ASUS ROG MAXIMUS VIII HERO
記憶體:Kingston HyperX Fury DDR4 2*8GB
顯示卡:AMD Radeon RX 480
系統碟:OCZ Vector 180 SSD
電源供應器:LEPA G1600
作業系統:Windows 10 Pro 64bit

 

透過 GPU-Z 來檢視 AMD Radeon RX 480 的資訊,GPU 基準時脈為 1200 MHz、Boost 則來到 1266 MHz,記憶體時脈則是 2000 MHz,測試時使用 Crimson 16.6.2 驅動程式版本。由於截圖時還屬於 NDA 保護,待 GPU-Z 更新資訊後再來更新截圖。

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↑ GPU-Z 資訊檢視。

 

在開始遊戲測試前,先使用 3DMark 對顯卡效能進行評分,在 Fire Strike 1080P 解析度下測試,RX 480 獲得 10,444 分,對於 1080P 解析度的遊戲玩家,RX 480 肯定能滿足各種遊戲 Full HD 特效開至中高的遊戲需求。

接著 Fire Strike Extreme 測試,則是將解析度調整為 1440P,這解析度也是目前高階電競顯示器主流解析度,比起 1080P 畫面更細緻但又不會像 2160P 那麼吃效能,在 Extreme 測試中 RX 480 獲得了 5,160 分,不知為何這分數與 1080P 相比,可以說直接對半砍。

最後 Fire Strike Ultra 則是在 2160P 解析度下進行的測試,這在階段 RX 480 獲得了 2,682 分,這效能若要驅動 2160P 有一定的難度,但就定位來看 RX 480 應該是以 1080P、VR 為訴求,若想要高解析遊戲,則就留待織女星 Vega 救援囉。

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↑ Fire Strike 測試 10444 分。

 

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↑ Extreme 測試 5160 分。

 

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↑ Ultra 測試 2682 分。

 

而 SteamVR 效能測試方面,測試平台獲得了推薦配備,平均保真度達 6.6 分,但保真度線條有著些微波動,平均是中高等級;對比,以往建議 R9 290 以上的顯示卡,如今在 RX 480 就能辦到。而針對虛擬實境,AMD LiquidVR 也有相關技術更新,像是 TrueAudio Next、Compute Unit Reservation、Quick Response Queue、Variable Rate Shading 與 DirectX 12 / Vulkan API。

TrueAudio Next 就是透過 GPU 運算,模擬虛擬實境中聲音的物理表現,並且可以透過 Compute Unit Reservation,將 GPU 的 CU 單元非配給音效運算使用;而 Quick Response Queue 則是除了原有的非同步運算、中斷之外,能夠更即時的依據時間精準分配資源給繪圖與運算,並有更低的延遲效果。

若各位對 LiquidVR 技術有興趣,可以參考 AMD GPUOpen 網站

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↑ SteamVR 效能測試。

 

遊戲實測,在遊戲過程中紀錄 fps 輸出,並取平均 fps 來評斷顯示卡在遊戲體驗時的效能表現,除了平均 fps 之外最低 fps 則會告訴我們,在最吃資源的遊戲場景的效能底線。下圖,即是 AMX Radeon RX 480 遊戲實測表現,各位可先參考表中的數據,下方會一一解釋遊戲測試的方式。

遊戲 fps 紀錄則是使用 Fraps 軟體紀錄 180s 的遊戲幀數,取平均值與最小值來比較,但由於 Fraps 不支援 DirectX 12 的關係,古墓奇兵與奇點灰燼這兩款遊戲,則是使用遊戲內建效能檢視功能取得平均 fps。

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↑ AMX Radeon RX 480 遊戲實測。

 

《暗黑破壞神 3》玩到 S6 取得倉庫後就算季末了,測試使用 S6 玩的武僧在新的地圖灰荒島進行測試,遊戲品質設定都調整為高,在 1080P 解析度時獲得 187 fps 的平均表現最低也有 113 fps。可見,RX 480 能夠滿足中度硬體需求的遊戲。

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↑ 季末後,PTT D3 板就變成 D2 板了。

 

《鬥陣特攻》可以說賣的相當好啊,現在普遍在電蝦板求單,大部分都是衝著這款遊戲而來。鬥陣特攻有著新的世界與英雄,就目前來看是頗受玩家們歡迎的競技遊戲,且 PC 版開啟了賽季模式,讓玩家可以大展身手,最近也狂用 RX 480 玩鬥陣特攻。

至於測試方面,遊戲設定圖形品質維特高,筆者使用自訂模式,加入 A.I 並在國王大道上測試,自身選擇攔路豬這腳色,防禦型的英雄有遠、近功能,與控制、補血技能,攻守兼具的英雄腳色;在雙方交火開始推進時開啟 fps 紀錄,就結果來看在 1080P 解析度下有著 123 平均 fps 的表現,最低 fps 也有 94 幀。

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↑ RX 480 讚啦!

 

《毀滅戰士》這款「惡魔超怪、槍械超壞、移動超快」的遊戲,可以說是相當好的宣洩壓力遊戲,拿著 Big Gun 見魔就殺,真會讓人不知不覺就迷上,那從開始到結束的快節奏玩法與劇情,不愧是射擊遊戲始祖。

測試方面,將整體品質調整為高,地圖選擇 VEGA 中央處理器任務,並在與惡魔接觸後開始 180s 的 fps 測試。而測試結果在 1080P 解析度時有著平均 73 fps、最低 50 fps 的表現。

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↑ VEGA 中央處理器任務。

 

《俠盜獵車手V》開放式界的經典,這代三位主角迥異的個性與特色混在一起,在洛聖都闖出自己的一片天;測試方面,遊戲設定將品質都設定為非常高,而測試方法則是筆者著車不小心撞到人,然後就搶警車在街上跑給警察追,而從測試結果來看 1080P 時有著平均 72 fps 的表現,但最低 fps 就稍微低了些 51 幀。

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↑ 跑給警察追的節奏。

 

《全境封鎖》曾經是筆者每天玩得射擊遊戲,現在僅有較閒時才會上去晃晃,新的 DLC 地下世界也在最近推出,看來是該回去紐約了;測試方面,遊戲繪圖品質為預設高,測試方法則是在暗區 01 這邊進行,在暗區移動時遇到敵人就殺、紅人就跑,主要目的在測試顯卡效能表現,而全境封鎖在 1080P 時有著平均 66 fps、最低 46 fps 的效能表現。

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↑ 全境封鎖前往暗區 01 的路上。

 

《巫師3:狂獵》那史詩般的畫面呈現與光影遊戲,更是讓人嘆為觀止,遊戲預設影像設定為高,測試是在吊死鬼之樹這邊進行,在附近遊走與野怪對打,在 1080P 時有著平均 57 fps、最低 43 fps 表現,對於如斯大作來說,RX 480 在中高設定下已有不錯的效能表現。

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↑ 巫師3 吊死鬼之樹。

 

而 DirectX 12 遊戲測試,筆者這邊就選了《古墓奇兵:崛起》、《奇點灰燼》與《戰爭機器:究極版》三款。

《古墓奇兵:崛起》影像預設高,透過遊戲內建的效能測試,測得平均 59 fps。

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↑ 古墓奇兵:崛起。

 

《奇點灰燼》則是,AMD 主打的 DirectX 12 測試遊戲,遊戲 Quality 設定為 Extreme,並透過內建的效能測試進行,測得平均 43 fps 的表現。

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↑ 奇點灰燼。

 

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↑ 奇點灰燼效能測試。

 

《戰爭機器:究極版》 2006 年時可以說是相當狂的遊戲,而此次測試的究極版,則是將第一代原作在 Windows 10 進行重製回歸,且重製版本直接使用 DirectX 12 API 進行開發,讓畫面更精緻、效能更出色。

遊戲設定方面,預設設定選項高,在第一章搜尋 A 小隊這段開始 180 秒 fps 紀錄,此次 fps 紀錄則是透過 PresentMon 程式;RX 480 運行戰爭機器,有著相當不錯的表現,平均 83 fps、最低 76 fps,讓動作射擊遊戲也有相當順暢的體驗。

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↑ 戰爭機器:究極版。

 

遊戲實測小結,RX 480 面對低、中度硬體需求的遊戲,在 1080p 解析度下可將畫質與特效,調整至高或最高,都能有著平均與最低 60 fps 以上的表現,但若遇到大作級高硬體需求的遊戲,將畫質、特效調整至中 / 高,也能有著穩定 60 fps 的表現。

至於遊戲時況,筆者則是使用 XSplit Gamecaster 進行 Youtube 遊戲時況,遊戲則是選擇《鬥陣特攻》,直播設置為 1080p Full HD @ 60fps,編碼使用 AMD VCE 引擎,位元率則讓 XSplit 依據網速調整。

這時遊戲 fps 莫約維持在 80 fps 至 70 fps 間跳動,而 CPU 方面遊戲僅佔 10%、XSplit 29%、系統 74%,整體來說實況相當順暢。


↑ 《鬥陣特攻》RX 480 遊戲實況。

 

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↑ XSplit 軟體設定。

 

AMD Radeon RX 480 溫度與功耗表現

看過效能測試,知曉 RX 480 面對 1080P 解析度的遊戲來說,雖不游刃有餘但肯定能滿足玩家的需求,只要定價策略得宜,必能獲得不錯的掌聲。但就溫度與功耗表現來說,Polaris 這代有著 14nm FinFET 製程,並針對電壓進行優化,GPU 溫度應該表現不錯才對。

但公版在運行遊戲時 GPU 溫度都在 80度 ~89 度這區間,而待機則是 52 度,筆者測試環境為一般室內並未使用冷氣,這溫度表現老實說還可以更好,若日後品牌廠自製卡的 RX 480,肯定在溫度表現上會更出色。

而功耗表現更是有目共睹,以往 R9 380 燒機整平台 300W 耗電,更別提 R9 390 整平台 400W 耗電,這一代 RX 480 在待機時 83W,遊戲時最高 260W 的功耗表現,比起上一代的確有著明顯的成長。

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↑ AMD Radeon RX 480 溫度測試,待機 52 度、燒機遊戲約 85 度左右。

 

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↑ AMD Radeon RX 480 整平台功耗,閒置 83W、燒機遊戲 260W,比起上一代顯卡來說功耗大勝。

 

總結 – 挑戰 1080P 性價比之王

以 RX 480 中階定位來看,這定位並非賣信仰,而是價格與效能最佳平衡,就效能來說可滿足 1080p 解析度的各種遊戲,縱使面對 3A 大作遊戲,也能將畫質、特效推至中 / 高設定,這效能對於中階卡來說已相當出色,而能不能成功就要看市場訂價策略了與促銷方案。

而 AMD 的產品線來說規格眾多,RX 480 有 4GB / 8GB 兩種,再加上 RX 470 與 RX460,至於先前公布的 RX 480 199 美金是 4GB 版本,8GB 版本 RX 480 則是建議 239 美金;台灣上市 RX 480 8GB 公版價格為 8,990 元(撼訊),而品牌廠自製卡則會來到 10,000 左右,若之後 RX 480 自製卡價格比現在 GTX 970 還要便宜,在性價比上肯定會先下一城,若價格差異不大就要比信仰了(誤)。

就上述測試來看,公版卡在設計上算是保守,基本供電項數,超頻幅度僅 13% 左右,散熱設計也是滿足 RX 480 基本需求,若自製卡在設計上透過散熱導管加強散熱,肯定有望讓效能大幅提升。

AMD 這先攻它中路的策略確實不錯,從 2016 Steam 硬體調查中可得知,Steam 玩家大部分使用 Windows 10 64bit 作業系統,但相對的記憶體僅只有 8GB,而 CPU 為雙核心 2.3-2.6 GHz 為多數,至於顯示卡則是 GTX 970 奪冠;希望這策略,能讓 RX 480 躍上 Steam 硬體調查最普及之顯示卡,我們看著你 RX 480。

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↑ Steam 硬體調查 store.steampowered.com

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