雙芯霸主來襲!AMD旗艦HD6990權威測試

    泡泡網顯卡頻道3月9日 游戲玩家對于最高圖形性能的追求是永無止境的，因此顯卡“卡皇”的寶座就成為了顯卡廠商一直以來必爭的焦點，尤其是在近幾年這樣的爭奪更是陷入了白熱化。正是在這種大背景下，各廠商已經從之前單純的核心規模及執行效率的比拼，轉而向“多芯片化”發展，一時間“單卡N芯”的產品也成為了“卡皇”的標準特征。

    2009年11月，AMD搶先發布了DX11的單卡雙芯產品——HD5970，這款產品采用了兩顆在當時單核心性能最高的HD5870核心（RV870），流處理數量達到了3200個。也正是憑借其恐怖的規格，使其毫無懸念的打敗了之前NVIDIA的單卡雙芯產品GTX295，并登上了新一代“卡皇”寶座。

    在四個月后，NVIDIA的首代DX11旗艦級產品GTX480終于發布，盡管這款產品在單核心性能方面完全領先于HD5870產品，畢竟“單拳難敵雙手”還是無法與HD5970進行正面交鋒。而GTX480核心（GF100）本身由于發熱量以及功耗較高，令NVIDIA無法在短時間內推出單卡雙芯產品。盡管一些有實力的大廠已經研發出了雙GTX480核心的產品，但因為種種原因最終沒能量產。

    HD5970的成功并沒有使AMD停止前進的腳步，今天AMD再次發布了新一代單卡雙芯產品——HD6990，這款產品采用了3072個流處理器，盡管數量和HD5970相比有所減少，但憑借改進的VLIW4架構使得執行效率有所提升。下面我們就來全面的介紹一下這款產品。

    AMD前幾年發布的雙核心顯卡都不約而同的采用了后綴為“X2”來命名，以體現出產品本身的特點。比如HD3870X2、HD4870X2，他們分別代表著HD3870和HD4870的雙芯片版本。但是這樣的命名方式導致一些不大懂的消費者難以理解X2的真正含義，甚至有部分奸商忽悠客戶HD4890比HD4870X2強大；同時，顯卡型號太長也導致很難記?。凰?，上一代HD5970發布之時AMD就放棄了X2這樣的命名方式。

    據小編猜測取消X2這樣的命名方式還有一個更加深層次的原因，那就是AMD已經不再需要著重體現產品是單核心還是雙核心了，或許對于他們來說多GPU顯卡是將來的一個發展方向，因為半導體的制程工藝已經很難再有很大的提高。那么如果一直按照X2這樣的命名方式延續下去，將來恐怕還會有X4、X8甚至X16的產品出現。

    HD6990顯卡研發代號為Antilles，整體采用了兩顆Cayman核心，單顆核心的硬件規格和HD6970完全相同——1536個流處理器、96個紋理單元以及32個光柵單元。核心采用40nm制程工藝，單顆核心的晶體管數量高達26.4億個。也就是說，HD6990共擁有1536×2=3072個流處理器，少于之前HD5970的數量。

    和之前的公版HD6900系列產品相同，HD6990同樣搭配了雙BIOS設計，不過與之前不同的是兩個BIOS的頻率稍有不同：默認BIOS為核心頻率830MHz，核心電壓1.12V；超頻BIOS為核心頻率880MHz與HD6970相同，核心電壓提升至1.175V，方便玩家能夠沖擊更高的頻率。

    另外從AMD官方所提供的幻燈片也可以得知，HD6990不僅擁有默認高頻的優勢，并且二次超頻能力也相當突出。在默認狀態下通過AMD催化劑面板就可以超頻至核心900MHz、顯存6GHz以上。

    自從DX10時代以來，ATI在架構上就一直沒有太大的變化，即使到了DX11時代的HD5000/HD6000系列產品上，其核心架構仍然延續了當年R600的設計。當然，雖然整體架構沒有太大變化，但每一代產品都對細節進行了改進，以滿足游戲對顯卡性能越來越苛刻的需求。

Cayman核心架構圖

    HD6900系列從整體架構上來說也沒有什么變化，和之前的幾代產品都差不多。不過在一些細節的改進上，采用Cayman核心的HD6900可以說是改進最多的一款產品，最大的改進之一就是拋棄了沿用數年的VLIW5架構（俗稱5D），而采用了VLIW4架構。

    其實之前就有傳聞HD6800系列就會采用VLIW4架構，但等到產品發布之后我們并沒有看到有這樣的改變。反而，HD6800系列產品在核心整體的規格方面還相對HD5000系列有一定程度的降低，所以HD6800系列產品也被稱為“半代升級”產品，雖然架構上有很多細節的改進，但在部分傳統游戲中的性能相反還不如HD5000系列的高端產品，最大的提升僅僅是DX11中的Tesselation執行效率。

    我們始終沒有想到AMD會將大量的改進應用到HD6900系列產品上來，因為按照AMD的風格，一旦產品有較大的改進，必然會對產品的總型號數字提升一個等級，比如HD4000到HD5000，HD5000到HD6000。然而，這次HD6900雖然從型號上來說看起來像是HD6800系列的升級版，但在架構上的改進以及性能方面的提升都是巨大的，甚至可以說是空前的。

    為了讓大家更加容易理解，我們首先來介紹一下之前（HD2000—HD6800）產品的線程處理器架構。在AMD進入DX10時代之后的所有產品中，流處理器都是最小的單位，再高一層的單位叫做線程處理器，更高一層的叫做 SIMD 陣列，接下來的一層已經可以被稱為流處理器模塊了，比如HD5000之后的高端顯卡都采用了兩組流處理器，可以被稱為雙核心。

HD6800核心架構圖

    前面我們已經說到，HD6900系列產品最大的改進是采用了全新的VLIW4線程處理器，很明顯這個就是在線程處理器這一個層次上進行的改進。我們用下面的兩張圖來對比一下之前產品的線程處理器和HD6900的線程處理器有什么不同。

HD5870所采用的VLIW5結構圖

    上圖是RV870核心（HD5870）的線程處理器結構圖，我們可以看到它主要分為三個部分：紅色的流處理器（Stream Cores）、黃色的分歧執行單元（Branch Unit）以及白色的通用寄存器（General Purpose Registers）。

    其中流處理器是在分歧執行單元的控制下處理數據流和條件運算，在通用寄存器中存取或輸出數據，但并不存放指令。需要注意的是，上圖中紅色的流處理器一共有5個，也就是說一個線程處理器中有5個流處理器，包括一個個頭比較“胖”的。這種設計就是我們之前一直所說的5D架構，也可以稱為VLIW5。接下來我們來看HD6900的線程處理器結構。

HD6900系列的VLIW4結構圖

    上圖就是HD6900的線程處理器結構圖，我們可以看到結構中紅色的流處理器部分從之前的5個變成了4個，看起來像是少了一個比較“胖”的流處理器，這就是這里所說的VLIW4，即4D架構。雖然每個線程處理器內僅僅是少了一個流處理器，但這對于沿用多年5D架構來說，已經是重大的升級了。

    之前產品所采用的VLIW5架構線程處理器中，5個超標量ALU每個都擁有不同的功能。而在HD6900系列產品上，所有的ALU都擁有同樣的功能、同樣的能力和同樣的執行效率。它們在單位時鐘內的處理能力分別如下圖所示：

    那么，很多人可能會問，之前執行超越指令的那個稍“胖”的ALU沒有了，怎么辦呢？很簡單，由于改進的VLIW4架構中的每一個ALU都不再有具體的功能分別，所以它們可以以類似于通用計算的方式分配到所有的ALU。

● VLIW4架構線程處理器的好處

    AMD官方對這個架構的改變是這樣解釋的：雖然在許多情況下VLIW5達到良好的利用，但是平均來說，我們不能讓所有5個單元都處于忙碌狀態。 3至4個單元處理忙碌狀態較為典型?，F在把單元數量從5降低到4，實際上提升了每渲染管線性能，同時它將我們的ALU/BW比值降低一點，因此它實際上比較接近典型應用的要求。

    而事實上，4D架構還有更多的優勢，比如非對稱特性的VLIW5更難編譯，借助VLIW4對稱特色，編譯器有一個更簡單的工作方法，可以轉化為更優的性能。還有可以提升每平方毫米核心面積的性能，或者降低核心面積。另外調度和寄存器管理還可以實現優化等等。

    除了線程處理器架構從使用了多年的5D架構改成了4D架構之外，HD6900為了提升通用計算性能，還采用了異步分配。

AMD以往產品命令隊列流程圖

    在AMD過去的產品中，雖然已經可以實現同一時間內運行多個內核，并且將任務分配到核心當中，但執行的時候必須由仲裁器和定序器來決定任務執行的先后順序，比如高優先級的指令可以直接插隊立即執行，而低優先級的指令可以被暫時存放在高速緩存之中，等待空閑時機再進行處理。

    但在HD6900系列中，AMD對這個架構進行了改進，采用了異步分配的方式。也就是說可以將多個命令流在同一時間提交給核心，讓它們立即執行。每一個內核都擁有獨立的還行緩沖區和FIFO，所有的命令隊列是獨立的，異步的，具有不同的優先級。這允許多個應用程序亂序提交工作規程，并獲得返回結果。另外，AMD還為每個提交的內核配置有獨立的虛擬內存，包括完整的頁表，因此，所有這些命令隊列可以進入用戶空間，并且都是通過完整的內存子系統和高速緩存獲得保護。

    除了異步分配之外，AMD還建造了2個新的DMA，它們可以雙向地讓PCIe帶寬充分飽和。可以大幅度的提高GPU的來回吞吐量和系統內存讀取速度，和上一代產品相比，帶寬有效地翻倍。核心還采用多種方式進行改進，如直接讀取本地數據緩存而完全繞過ALU，改進了提取操作的性能。另外整合著色器讀取和優化整合產出的寫入將提高著色器的I/O。

    最后，HD6900還提升了雙精度運算的執行效率，此前的產品中，雙精度性能位單精度性能的1/5，而HD6900的雙精度性能為單精度性能的1/4，已經超過了600GFlops。可以看出，AMD在HD6900 系列產品的通用計算性能方面也花了很大的功夫來進行改進。

● 渲染器后端升級

    HD6900的后端渲染方面主要有三大改進，分別是“整合寫入操作”、16位整數(unorm/snorm)操作速度提升2倍、32位浮點(單/雙精度)操作速度提升2-4倍。顯卡抗鋸齒性能將得到進一步的提升。

    自從AMD進入DX11時代以來，其低下的幾何性能以及曲面細分（Tesselation）就成為了 NVIDIA 諷刺的對象，其實HD5000以及HD6000的幾何性能并不差，但確實是競爭對手太強大了。為了獲得更好的幾何性能，NVIDIA也付出了巨大的代價，其首款DX11產品GTX480竟然比AMD的首款DX11產品HD5870晚了半年，那時候AMD的HD5000系列全線產品都快鋪齊了，NVIDIA才邁入DX11時代。

NVIDIA的首款DX11顯卡GTX480比HD5870晚了半年

    當然，在這一件事情上，到底AMD和NVIDIA誰對誰錯，用戶們也都有自己的看法。AMD的粉絲自然喜歡AMD能夠及時推出新產品，但NVIDIA的粉絲則認為它們更期待NVIDIA來顛覆這個世界。其實，兩家的官方口徑也很有意思，AMD認為在DX11游戲還沒有完全普及的情況下，特別強大的幾何性能（尤其是Tesselation）用處不大；而NVIDIA則說要保證用戶的每一分錢投資都是值得的。

Tesselation效果

    如果說AMD之前所謂的Tesselation性能用處不大的言辭還能夠讓玩家接受的話，那么現在再來這一套恐怕玩家真的不會買賬了。在這短短一兩年的時間里，DX11游戲如雨后春筍般一個接一個發布，現在伸出兩個手掌數數，恐怕還得動用腳趾頭。

    最重要的是，即使玩家能夠接受，恐怕AMD自己也不能接受。因為在大量的DX11游戲中，AMD由于Tesselation性能不佳和NVIDIA的顯卡差距越來越大，尤其是NVIDIA發布GTX580之后，這樣的差距更為明顯。是時候來解決這個問題了！

    其實，AMD早已經意識到了這個問題，在之前發布的HD6800系列顯卡中，就已經從架構方面進行了改進，Ultra-Treaded Dispatch Processor（超線程分配處理器）從HD5870的一個變成了兩個，相對應的，超線程分配處理器的指令緩存也變成了兩份。

HD6900系列預圖形裝配引擎結構圖

    然而，這樣的改進性能提升幅度仍然不夠，下面就我們來看看HD6900是如何從核心架構上提升幾何性能的。

    前面我們已經說到，AMD在HD6800上對核心架構進行了改進，主要是采用了兩個超線程分配處理器，但整個Graphics Engine（圖形裝配引擎）仍然只有一個，其中的Tessellator（鑲嵌器）、Vertex Assembler（頂點裝配器）、Geometry Assembler（幾何裝配器）都只有一個。其中的Rasterizer（光柵器）和Hierarchial-Z（多級Z緩沖模塊）在HD5800時代就已經是兩個了。

    很顯然，如果不進行架構的重新設計，那么僅僅靠小修改已經很難提升幾何性能。所以，HD6900在這一部分采用了完全不同的設計，設計理念很簡單——全部乘以2。

HD6900系列核心圖形裝配引擎結構圖

    上圖就是HD6900的Graphics Engine（圖形裝配引擎）部分，我們可以看到在這款產品中 Graphics Engine（圖形裝配引擎） 已經從HD5800—HD6800的一個升級成了兩個，相對應的 Tessellator（鑲嵌器）、Vertex Assembler（頂點裝配器）、Geometry Assembler（幾何裝配器）也都升級成了兩個。

    改進的架構將會給HD6900帶來巨大的性能提升，根據AMD的官方資料，主要性能提升點如下：

● 單位時鐘內可處理兩個圖形基元：

    －兩倍的轉換和隱面消除速度；
    －平衡基于圖塊的曲面細分負載；

● 兩個第八代曲面細分單元：

    －片下緩沖區性能提升，支持更高級別的曲面細分；
    －曲面細分性能最高可達HD5870的三倍；

● 兩個光柵器：

    －單位時鐘內最高可輸出32個光柵化像素；

    可以說，以上的每一項提升都可以給游戲玩家帶來直觀的流暢感受，其中最讓人興奮的莫過于最高3倍于HD5870的曲面細分性能了，但到底真的是否能達到這個性能，我們后面的測試將會對其進行驗證，不過AMD官方給出了一頁資料：

    從AMD官方給出的這個數據中我們可以看到，在幾大熱門的DX11游戲中，除了《天堂》（其實不算游戲）提升幅度達到69％以外，其余游戲的性能提升都大概在30－45％之間，看來也并不是特別理想，而且這是AMD官方提供的數據，所以只能用作參考。

    但不管怎樣，在現有的整體架構不變的情況下，HD6900系列已經對這個架構最大化利用了，雙圖形裝配引擎必定會帶來明顯的性能提升，這也是AMD在幾何性能以及曲面細分方面的重大改進。具體效果如何，請看后文的評測數據。

    在HD6800系列顯卡發布的時候，AMD給我們帶來了MLAA（形態抗鋸齒）功能，和傳統的多重采樣抗鋸齒(MSAA)和超級采樣抗鋸齒(SSAA)不同，形態抗鋸齒屬于一種后期處理效果，是在渲染階段全部完成之后才應用于輸出圖像的。簡單地說，就是首先讓顯卡正常渲染每一幀，然后再借助DirectCompute硬件加速技術，進行一次著色器處理來執行過濾。打個比方，MLAA就像是在Adobe Photoshop里對一張圖片使用某種特殊濾鏡。

    這樣一來，MLAA的應用范圍就要比MSAA、SSAA等廣泛得多，比如全面支持DX9/10/11級別游戲，無需游戲專門優化；可提供全屏抗鋸齒，而不限于多邊形邊緣、Alpha測試表面；能用來消除靜態圖像的鋸齒，當然在動態畫面上效果優秀。最重要的是，它還可以與之前任意一種抗鋸齒方法并用，因為它完全是在渲染后進行處理的，和之前的抗鋸齒并不沖突。

    讓我們沒有想到的是，AMD在HD6900系列顯卡中又給我們帶來了一種新的抗鋸齒技術——增強質量抗鋸齒（EQAA），這種抗鋸齒技術的目的依然是提升抗鋸齒的效能。其原理也很簡單：

    如上圖所示，在傳統的MSAA（多重采樣抗鋸齒）當中，顏色樣本和覆蓋樣本的數量以及坐標都是一樣的，從畫質上來說確實非常優秀，但執行效率不佳，尤其是在開啟高倍抗鋸齒的環境下運行一些大型游戲時，性能下降幅度非常明顯。而最新的增強質量抗鋸齒（EQAA）其實是再次尋求性能與畫質平衡的一種做法，即在原有的MSAA基礎上提供兩倍的覆蓋樣本以提升畫質，而保持顏色樣本數量不變。

    但是，這種抗鋸齒技術的畫質確實不如MSAA，屬于一種有損抗鋸齒技術。打個比方，之前4x的MSAA的效果現在只需要2x的EQAA就可以實現近似的效果（注意是近似），但對顯存的消耗卻和2xMSAA一樣，因為你只需要存儲兩個顏色樣本就可以了。

    其實從另一個角度來說，EQAA也可以說是MSAA的“改進版本”，因為它讓MSAA在每一個像素內的覆蓋樣本可以高達16個（顏色樣本仍然是8個）。而且，EQAA還可以單獨對顏色樣本以及覆蓋樣本數量進行控制，并且可以讓用戶指定過濾器。總之，EQAA就是一種可以讓你使用較低的內存獲取更高畫質的一種抗鋸齒技術。

    從AMD官方提供的數據中我們可以看到，開啟和關閉EQAA之間的性能差距非常小，甚至可以忽略不計。從這一點上，EQAA在很大程度上都足以挑戰NVIDIA引以為豪的CSAA了，我們期待HD6900及以后顯卡在AA效能上的表現。

    Eyefinity技術可以外接的顯示屏數量還是維持在6個，但是接口標準和定義都得到了全面增強，AMD公版HD6000系列的接口種類也發生了變化：

● 支持目前非常先進的DisplayPort 1.2、HDMI 1.4a標準

    HD6000系列同時支持當今非常先進的DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a，其中DP1.2的規格十分強大，數據帶寬比上代直接翻番，實現了單個接口4096x2160 @ 60Hz的超高分辨率！

    而且DP1.2還支持多通道數據流傳輸技術，可以用一個接口連接幾個顯示設備，并且顯示完全不同的畫面。

    而HDMI 1.4a的意義就在于，它可以兼容目前市面上最新的3D電視、投影儀等設備，以往的HDMI 1.3標準是無法支持這些3D設備的。

● HD6990公版卡接口解析，支持多流輸出

    HD5000系列的標準接口配置是雙Dual-Link DVI、DisplayPort、HDMI，其中兩個DL-DVI占據了4個顯示通道，DP和HDMI各一個，這樣就把Eyefinity的6個通道都用完了。而HD6990的標準接口配置則是一個Dual-Link DVI、四個Mini-DP。

    這個功能是利用了DP 1.2標準當中的多流傳輸技術，通過專用的適配器，將一路Mini DP轉接為三路，這樣兩路Mini-DP就能輕松支持六屏輸出。而且轉接出來的六路通道并不局限于DP接口，HDMI、DVI、VGA等常見的接口都可以兼容。如此一來，Eyefinity技術的實現難度還有兼容性將大大增強。

    不得不承認，NVIDIA是一家很有遠見的公司，一年多前就研發成功的3D Vision立體顯示技術，現在已經成為整個IT業界的發展趨勢。而AMD的3D立體顯示技術才剛剛開始得到采用。

    首先在硬件方面，只要能夠支持120Hz刷新率的輸出，就可以在PC上實現3D顯示技術。而想要在平板電視和投影儀上實現3D輸出的話，就需要高帶寬的HDMI 1.4a標準的支持，現在HD6870/6850率先做到了。

    顯示設備方面的支持也不是問題，市面上主流的3D電視、投影儀，還有120Hz LCD或者雙面板LCD都能支持ATI顯卡。

    當然，最關鍵的還是在軟件方面。同GPU物理加速一樣，AMD仍然倡導開放的標準，因此AMD積極與第三方3D顯示驅動供應商合作，能夠支持iZ3D和DDD這兩種3D轉換方案，并且兼容多種3D視頻播放軟件，對于3D顯示設備以及3D眼鏡也都是來者不拒。

    開放式的解決方案由于成本較低，選擇范圍比較廣，因此受到了很多OEM廠商的親睞，目前已經有不少筆記本和一體機采用了基于ATI顯卡的3D顯示解決方案，但開放式的標準比較多，如果并非OEM集成式方案的話，安裝操作就較為復雜，因此AMD的HD3D方案在DIY領域并沒有什么作為，知名度遠不如NVIDIA的3D Vision。

    目前AMD的3D顯示技術，無論效果、兼容性還是軟件支持度方面，都絲毫不差于3D Vision。無論是對于3D游戲的立體化，還是2D視頻的3D化，都得到了主流媒體播放器的支持，而且AMD的新一代UVD3引擎還能支持3D藍光硬解碼，可以說已經相當成熟了。

    CUDA是NVIDIA顯卡的一大賣點，它能夠將GPU龐大的運算能力釋放出來，對非3D游戲應用軟件進行加速，實現比純CPU運算更快的效能。CUDA目前雖然有很多種類的軟件，但最主要的應用還是集中在視頻編輯和轉碼方面。

    AMD方面與之相對應的技術叫做Stream，Stream相關軟件的數量雖然與CUDA有一定的差距，但近年來AMD也投入了很高的重視，與眾多知名的軟件開發商展開了密切合作，盡快的加入對Radeon顯卡的優化支持，讓A卡用戶也能體會到GPU加速所帶來的快感。

    目前使用率最為廣泛的PowerDVD視頻倍線、MediaShow照片人臉識別、PowerDirector視頻編輯、MediaShow視頻轉碼等應用，都可以支持使用A卡進行加速，性能提升非常顯著。這些以往都是N卡的專利，現在A卡用戶也能達到相同的效果了。

    此外，AMD新一代的UVD3引擎，還可以直接為視頻轉碼軟件輸出視頻源數據，這樣就能在大大降低CPU和GPU占用率的同時，顯著提升視頻轉碼速度。而以往在視頻轉換時，視頻解碼的任務要么是CPU運算，要么是GPU的流處理器部分運算，占用率都比較高。

    NVIDIA的物理技術PhysX收購自Agiea公司，僅能用于自家GeForce GPU。AMD此前選擇了應用更廣泛的Havok，既能在GPU上也能在CPU上執行，但是Havok已經被Intel收歸麾下，GPU加速技術被雪藏，于是AMD又不得不選擇了免費開源的大型實時物理引擎Bullet Physics。

    日前，AMD已經正式公布了與Trinigy的合作進度，并且攜手開發了一款基于DX11引擎、DirectCompute加速的物理演示Demo，通過公布的視頻和截圖來看，無論畫面表現力，還是物理效果的逼真程度，都堪稱一流。

    此番展示的DEMO名為“Mecha Warrior”，其中有一個機甲戰士在大城市中來回穿梭，一路破壞制造大量碎片，而這些效果都是利用Radeon HD 6800系列顯卡配合Bullet Physics物理引擎完成的，速度相當流暢。

    這款物理演示Demo是通過大名定定的Maya 2011制作而成的，AMD為其開發了免費的插件，使得程序員可以在現有的基礎上，較快的開發出優秀的圖像引擎。開源的魅力就在于此，相信未來會有更多基于A卡的物理加速演示出現在大家面前。

    不過，目前AMD最大的問題是，雷聲大雨點小，還沒有任何一款游戲甚至公版的Benchmark/Demo能夠支持A卡的GPU物理加速。希望AMD能夠加大與游戲開發商的合作力度，將優秀的開源物理引擎整合到游戲當中，帶給A卡用戶們全新的游戲體驗。

    HD6990依然延續了HD6000系列的設計風格，不過與之前雙核心產品不太相同的是，HD6990首次將渦輪式風扇放置在顯卡中間，使熱量能夠從顯卡的接口和尾部同時排出，以便提高散熱效率。

    為了能夠壓制住兩顆核心散發出來的熱量，HD6990搭配了非常豪華的散熱器。散熱器內部包括兩個真空腔均熱板、大面積鋁制鰭片，另外顯卡背部還加入了金屬背板。

    HD6000系列同時支持當今非常先進的DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a，其中DP1.2的規格十分強大，數據帶寬比上代直接翻番，實現了單個接口4096x2160 @60Hz的超高分辨率！

    拆下顯卡的散熱器就可以完全看到顯卡的全貌，圖上可以看出盡管HD6990采用了超長版型，但布局依然相當緊湊。兩個核心位于顯卡的前端，之間的銀色芯片為PLX橋接芯片，負責兩個核心之間的通訊。

  

    單顆核心為Cayman核心擁有完整的1536個流處理器，兩顆就可以達到驚人的3072個。顯存部分共采用了16顆現代GDDR5顆粒（每個核心搭配8顆）單顆顯存規格為64M*32-bit。

    PCB的設計風格也和之前的HD5970大不相同，供電移到了顯卡的中間。共采用了12相數字供電設計，每個核心搭配4相核心供電2相顯存供電。

    由于本次測試的主體以及參加測試的對比顯卡都是目前的高端產品，為了盡量避免處理器和內存出現性能瓶頸，本次測試采用了目前非常優異的i7 2600K處理器搭配8GB內存，主板采用了最新的技嘉GA-P67A-UD4-B3。測試顯示器為DELL 3007 30吋液晶顯示器，并分別測試1920×1080和2560×1600兩個分辨率。

    為了能夠直觀的體現出目前各個高端單核心顯卡的性能，本次測試還加入了NVIDIA的GTX580、GTX570以及AMD的HD6970、HD5970等產品對比測試，關于雙核心以及雙卡平臺的測試，我們將在近段時間內單獨撰文。

    軟件環境方面，本次測試依然采用windows7 x64操作系統，N卡驅動采用GeForce/ION Driver v266.58，A卡驅動則采用AMD提供的測試版8.84.3Beta2和ATI Catalyst 11.2。

    下面，我們就一起來看看HD6990在游戲性能方面的表現！

    時至今日，依然沒有任何一個測試軟件或者游戲能夠取代3DMark在游戲玩家心目中的地位，因為3DMark的魅力就在于它所帶來的不僅僅是驚艷的畫面，更重要的是向廣大玩家提供了一種權威、系統、公正衡量顯卡性能的分值。

 

    3DMark11的測試重點是實時利用DX11 API更新和渲染復雜的游戲世界，通過六個不同測試環節得到一個綜合評分，藉此評判一套PC系統的基準性能水平。

● 3DMark 11的特色與亮點：

    1、原生支持DirectX 11：基于原生DX11引擎，全面使用DX11 API的所有新特性，包括曲面細分、計算著色器、多線程。
    2、原生支持64bit，保留32bit：原生64位編譯程序，獨立的32位、64位可執行文件，并支持兼容模式。
    3、全新測試場景：總計六個測試場景，包括四個圖形測試（其實是兩個場景）、一個物理測試、一個綜合測試，全面衡量GPU、CPU性能。
    4、拋棄PhysX，使用Bullet物理引擎：拋棄封閉的NVIDIA PhysX而改用開源的Bullet專業物理庫，支持碰撞檢測、剛體、軟體，根據ZLib授權協議而免費使用。

    此前的Heaven Benchmark和StoneGaint這兩款DX11測試軟件都片面注重于Tessellation性能，以致于遭到了AMD和部分游戲玩家的不滿。而3DMark11則提供了多種負載的測試場景，更加均衡的考驗了顯卡的DX11性能，因此其測試結果將更具代表性一些。從測試結果可以看到HD6990當之無愧成為了新一代卡皇。

    軟件介紹：做為目前最為權威的性能測試軟件，3DMark Vantage在3D基準性能測試，可以全面準確的得出顯卡的真實性能，所以在歷次測試中都少不了它的加盟。3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤島危機》不相上下，但3DMark不是游戲，它不用考慮場景運行流暢度的問題，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大膽，“濫用”各種消耗資源的特效導致Vantage對顯卡的要求空前高漲。

   

    畫面設置：3DMark Vantage中直接內置了四種模式，分別為Extreme（旗艦級）、High（高端級）、Performance（性能級）和Entry（入門級），只有在這四種模式下才能跑出總分，如果自定義模式就只能得到子項目分數了。

    3DMark Vantage 是目前驗證顯卡DX10性能較好的工具，不過由于其采用了PhysX物理加速技術，導致N卡總分偏高，但大家可以直接參考GPU得分。在這一輪測試中，HD6990的性能依然多數比不上，而HD6970稍稍落后于GTX570。

    游戲介紹：Unigine Engine率先發布了首款DX11測試/演示程序——Heaven Benchmark，其中大量運用了DX11新增的技術和指令，看來在新版3DMark面世之前，Heaven將會是DX11性能測試的非常好的選擇。

    畫面設置：2.1版本進一步強化了Tessellation技術的應用，細分精度更高，畫面更上一層樓，測試時所有特效全開最高，包括Extreme級別的Tessellation。

    《天堂》其實只能算一款基準測試軟件，主要考驗顯卡的DX11性能，尤其是在我們的測試中將Tesselation級別開到了Extreme級別，對顯卡的曲面細分性能要求非常高。我們可以看到，A卡的瓶頸主要還是在多形體引擎方面，擁有兩個多形體引擎的HD5970和HD6970性能基本相同，而擁有4個多形體引擎的HD6990則達到了性能翻倍的效果。

    游戲介紹：《Aliens vs. Predator》同時登陸PC、X360和PS3，其中PC版因為支持DX11里的細分曲面(Tessellation)、高清環境光遮蔽(HDAO)、計算著色器后期處理、真實陰影等技術而備受關注，是AMD大力推行的游戲之一，但是這樣的主題難免讓本作有很多不和諧的地方，暴力血腥場面必然不會少！發行商世嘉在2009年11月就曾明志，表示不會為了通過審查而放棄電子娛樂產品發行商的責任，因為游戲要維持“異形大戰鐵血戰士”這一中心主題，無論畫面、玩法還是故事線都不能偏離。

    畫面設置：AVP原始版本并不支持AA，但升級至1.1版本之后，MSAA選項出現在了DX11增強特效當中，當然還支持Tessellation、HDAO、DirectCompute等招牌。該游戲要求不算太高，所以筆者直接將特效調至最高進行測試。

    《異形大戰鐵血戰士》也是一款純DX11游戲，雖然也采用了大量的曲面細分技術，但沒有像《天堂》的Extreme模式要求那么高?？梢钥吹紿D6990領先GTX580的幅度已經接近于40幀。

    游戲介紹：《失落星球2》的游戲舞臺是前作故事發生后十幾年之后經過溫暖化改變的EDN-3rd，這里將新增叢林等新場景，主人公也并非前作那樣為一人，而是以“雪賊”們不同的視點展開故事。

    畫面設置：與前作相同，《失落星球2》采用CAPCOM公司原創引擎MT Framework的最新版VER.2.0進行開發，游戲世界的表現將更加細致和美麗。而不僅僅是畫面上的進化，本作將會在前作玩家要求基礎上追加大量全新要素，新場景、新角色、新武器等自不必說，角色的動作也比前作更加豐富多彩。

    《失落星球》自第一代起就和NVIDIA結成了很好的伙伴，AMD的顯卡在失落星球中一直都比較吃虧?，F在到了采用DX11 API的《失落星球2》也同樣如此，HD6990領先GTX580的幅度并不明顯，而HD5970顯卡甚至不如GTX580的性能表現。

    游戲介紹：《地鐵2033》(Metro 2033)是俄羅斯工作室4A Games開發的一款新作，也是DX11游戲的新成員。該游戲的核心引擎是號稱自主全新研發的4A Engine，支持當今幾乎所有畫質技術，比如高分辨率紋理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面細分、形態學抗鋸齒(MLAA)、并行計算景深、屏幕環境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、視差貼圖、物體動態模糊等等。

    畫面設置：《地鐵2033》雖然支持PhysX，但對CPU軟件加速支持的也很好，因此使用A卡玩游戲時并不會因PhysX效果而拖累性能。該游戲由于加入了太多的尖端技術導致要求非常BT。

    《地鐵2033》是一款對顯卡DX11效能要求非常高的游戲，即使像HD6990這樣的雙核心優異顯卡，也只能在全特效1080P分辨率下勉強運行。在本次測試中，其他顯卡均不能流暢運行，因此成績參考意義不大。

    游戲介紹：《科林麥克雷》系列游戲是為紀念去世的英國拉力賽車手科林·麥克雷(Colin McRae)而制作的，因此在游戲過程中不難見到許多麥克雷過往的身影。與一年一款的優品系列賽車游戲不同，DiRT2距離前作已經兩年之久，目前《科林麥克雷：塵埃2》主機版早已上市，幾乎登陸所有的主機和掌機平臺、好評如潮，而PC版由于支持DX11的緣故，所以被延期數月。

    畫面設置：DIRT2堪稱DX11游戲代表作，DX11的五大關鍵特性在這款游戲中都有體現，但卻沒有得到大范圍的應用，都是點到為止。比如Tessellation主要體現在水洼和旗幟上，而賽車過程中也就那么幾處采用了該技術，因此這款DX11的要求并不高，特效全開的話中端顯卡都能跑動。

    在這一款DX11游戲中，同價位A卡整體表現不如N卡，但落后幅度不大。而且，即使在2560×1600這樣的分辨率下，參測的幾款A卡都可以非常輕松的跑到60FPS以上的幀率，所以完全沒有必要計較N卡快還是A卡快。

    游戲介紹：《鷹擊長空》由Ubisoft旗下的Bucharest Studio工作室所研發制作而成，以湯姆克蘭西最擅長的近現代國際沖突為背景，加上現代化的軍事武器，和五角大廈不愿證實的開發中的先進武器，交織出最激烈的高科技攻防戰。而《鷹擊長空》也脫離前面幾項作品的框架，將戰爭從地面拉拔到空中，享受廣大無界限的戰斗空間。

    畫面設置：《鷹擊長空》直接內置了對DX10和DX10.1的支持，它會自動檢測顯卡最高能支持的級別。通過此前的測試來看DX10.1并不會讓畫質變得更高，但的確能夠讓游戲跑得更快。我們使用1920分辨率，4AA和8AA兩種模式進行測試。

    在這個測試中，HD6990同樣大幅領先GTX580。

    游戲介紹：自《孤島驚魂》系列的版權被UBI購買之后，該公司蒙特利爾分部就已經開始著手開發新作，本作不但開發工作從Crytek轉交給UBI，而且游戲的故事背景也與前作毫無關系，游戲的圖形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。

    畫面設置：借助于蒙特利爾工作室開發的全新引擎，游戲中將表現出即時的天氣與空氣效果，所有物體也都因為全新的物理引擎，而顯得更加真實。你甚至可以在游戲中看到一處火焰逐漸蔓延，從而將整個草場燒光！而且首次對DX10.1提供支持，雖然我們很難看到。

    《孤島驚魂2》是一款DX10.1游戲，但所采用的DX10.1特效并不多，而且現在這些高端卡玩這款游戲完全沒有任何壓力，在2560×1600的極限分辨率下也能獲得非常好的性能。

    游戲介紹：《沖突世界》將帶領玩家返回著名的冷戰時期，玩家每一個決定均影響游戲中人物和情節?？捎谟螒蛑懈惺懿灰粯拥膱F隊精神，與隊友于陰森恐怖的戰場上一同作戰?！短K聯進攻》是其最新的資料片，收錄全新角色、扮演蘇聯軍隊、10套新影片和全新多人聯機地圖等等。

    畫面設置：《沖突世界》是首批DX10游戲之一，采用了自行研發的MassTech引擎，支持多種當前的主流顯示特效，如容積云，景深效果，軟陰影等，光照系統也表現出色，尤其是半透明的容積云特效營造出了十分逼真的戶外場景，物理加速結合體積光照渲染出了最逼真的爆炸效果。

    《沖突世界》是一款非常華麗的DX10游戲，但引擎優化的不錯，基本難不倒目前的高端顯卡。我們可以看到即使在2560×1600這樣的極限分辨率下，所有的顯卡都能夠流暢運行。

    游戲介紹：Crysis（孤島危機）無疑是DX11出現之前對電腦配置要求最高的PC游戲大作。Crysis的游戲畫面達到了當前PC系統所能承受的極限，超越了次世代平臺和之前所有的PC游戲。Crysis還有個資料片Warhead，使用了相同的引擎，只是多了一個關卡，因此我們還是使用原版做測試。

    畫面設置：Crysis只有在最高的VeryHigh模式下才是DX10效果，但此前所有高端顯卡都只能在低分辨率下才敢開啟DX10模式，如今的DX11顯卡終于有能力單卡特效全開流暢運行。

    測試方法：Crysis內置了CPU和GPU兩個測試程序，我們使用GPU測試程序，這個程序會自動切換地圖內的全島風景，得到穩定的平均FPS值。

    雖然顯卡已經更新換代數次，但《孤島危機》仍然是目前的殺手級游戲。

    游戲介紹：CAPCOM公司于1987年推出的大型電玩機臺格斗游戲《街頭霸王》，堪稱目前格斗類游戲的始祖。經過了20多年的不斷演化之后，如今的PC版《街頭霸王4》不僅在畫面上走向了全新方向，而且加入了各種新系統，試圖讓傳統2D格斗游戲得到重生。

    畫面設置：街霸4 PC版和游戲機版相比，除了支持高分辨率輸出之外，還為玩家提供了畫面渲染風格選擇的功能，除與家用機版一樣的“普通”模式外，還有“水彩”、“海報”和“煙灰墨”這三種追加的渲染風格，帶給完全全新的視覺體驗。

    在這款DX9游戲中，各個顯卡都已飆到100幀以上，對比各顯卡性能的差異似乎已經沒有太大的必要了。

    我們的功耗測試方法是直接統計整套平臺的總功耗，既簡單、又直觀。測試儀器為微型電力監測儀，它通過實時監控輸入電源的電壓和電流計算出當前的功率，這樣得到的數值就是包括CPU、主板、內存、硬盤、顯卡、電源以及線路損耗在內的主機總功率（不包括顯示器）。

● 待機功耗140W

● 滿載功耗564W

    經過測試可以看到HD6990的功耗并沒有我們想象的那么恐怖，在滿載狀態下平臺整體功耗為564W，符合雙核心顯卡的正常水平。而在待機狀態下，功耗表現尤為突出，僅為140W和一般單卡平臺相仿，那么它是如何做到的呢？

● 待機溫度47度

● 滿載溫度88度

    通過我們對HD6990的溫度測試可以看到，HD6990在待機狀態下頻率僅為250/600MHz，因此這時的功耗保持在一個較低的水平，溫度也僅為47度。而在滿載狀態下，溫度較高達到88度，此時的顯卡噪音也較大。

    從前面的測試我們可以看出，HD6990相比上一代HD5970在性能和效率兩方面都得到了巨大的提升，這得得益于大幅度改進的架構，包括VLIW4線程處理器、命令的異步分配以及優化的紋理執行等等。尤其是雙圖形引擎所帶來的曲面細分性能提升非常明顯。

    總的來說，HD6990無疑擁有目前最強悍的性能，同時對新技術的支持非常到位。特別是DirectX 11的硬件支持以及Eyefinity多屏輸出技術，成為AMD目前獨有的賣點。相比其他對手產品所附帶的特色功能，AMD的DirectX 11以及Eyefinity實用的多。

    從整體來看，AMD最近接連發布的HD6900系列顯卡都給我們帶來了非常不錯的感覺，目前這款產品AMD官方定價為4999-5099元。從性價比方面來看相比HD5970更加具有競爭優勢，接下來就要看AMD在市場端如何發力了。我們期待AMD有好的表現，更期待NVIDIA采取更加猛烈的競爭手段，畢竟只有競爭消費者才會受益。■<