NV再次挫败!AMD秘密武器HD4870痛击GTX260

作者：Hero Fan

1 前言：AMD绝地大反击，Radeon HD 4870登场

AMD于6月25日正式发布的RV770芯片组显卡Radeon HD 4850和Radeon HD 4870，我们也同时也对Radeon HD 4850进行了详细的技术解析与评测——《 让NV无路可逃!ATi HD4850击溃9800GTX+》。其出色的表现令广大玩家刮目相看，定价为1399，无疑给NVIDIA中端带来沉重的打击。而作为旗舰显卡的Radeon HD 4870表现更是另人期待，搭配了最新GDDR5显存最其最带亮点。

Radeon HD 4870显卡

我们知道，Radeon HD 4000系列经过了改良与优化设计，渲染效率更为高的统一超标量着色架构（Unified Superscalar Shader Architecture），内置的流处理器单元（stream processing units）高达800个，是RV670的2.5倍，全面支持Microsoft DirectX 10.1和Shader Model 4.1，能同时兼容DirectX 10.1、DirectX 10、DirectX 9以及OpenGL等引擎开发的3D游戏。更令人震惊的，就是Radeon HD 4850的浮点运算能力已经达到接近1T Flops的水平，而Radeon HD 4870更是达到了1.2T Flops，抛离nVIDIA的旗舰显卡不足1T Flops的GeForce GTX 280。

三款中高端显卡

从之前的测试来看，我们已了解到Radeon HD 4850强大的性能，那么搭配GDDR5的Radeon HD 4870的表现又如何呢？，而为了进一步了解AMD新一代显卡的特性以及性能，我们PConline评测室再接再励，我们第一时间对Radeon HD 4870进行评测报道。

2 RV770系列参数介绍

从上面的路线图中我们可以看到，AMD-ATi在RV770这块芯片组的产品线上，将会针对中端、中高端和发烧级顶端用户发布Radeon HD 4850 / Radeon HD 4870 / Radeon HD 4870X2这三款不同型号的显卡。

3 Radeon HD 4870显卡拆解赏析

Radeon HD 4870基于采用了双插槽散热设计，内置800个流处理器单元（stream processing units），核心频率高达750MHz。

Radeon HD 4870采用了双6PIN外接供电设计。

采用了VT1195数字多相PWM供电方案。使用VOLTERRA数字供电方案的HD4870供电部分看起来非常简洁，采用了三颗CSP封装的VT1195SF芯片搭配VITEC 59P9853三相耦合电感以及众多细小的电容之王——MLCC多层陶瓷电容(Intel CPU基板下面常见）构成了完美的核心供电。同时在显存供电部分同样使用VOLTERRA方案，同时具备控制和提供电流输出VT238AWF芯片+Pulse 耦合电感，共2相为显存供电和超频打下强悍基础。

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4 RV770核心架构分析

如果说DirectX 9.0C是像素渲染的时代，那么到了DirectX 10时代，渲染单元无疑成为了最影响显卡性能的架构单位之一。在末DX9时代，ATi意识到像素渲染的重要性，从R520（X1800XT）到R580（X1950XT）就通过1：3的架构，暴力的提高了像素单元的数量，而得到的效果是立竿见影的。

ATi对这种“人口战术”似乎非常偏爱，一直到了DX10时代，还是通过这种多比例的方式来提高重要的渲染单元，现在在ATi的架构中，流处理器和流处理单元的比例就是1：5，下面我们来看看RV770的核心架构示意图。

RV770核心架构图示

从上面核心架构图中可以看出，RV770的整体核心规格是在RV670的基础上进行了相关的扩充以及优化，它的具体改进有以下几点：

1、更多的流处理单元：RV770在流处理器组群上由原来RV670的4组扩充至10组，因此流处理器也有了2.5倍的增长，达到160个（160x5=800个流处理单元）。

2、优化过的纹理处理单元：和流处理器组一样，RV770的纹理单元也由RV670的4组扩充至10组，因此纹理填充单元也由当初的16个增加至40个，增长幅度为2.5倍。

3、更新的记忆体架构：RV770首发支持了最新的GDDR5技术，比起RV670，RV770还加入了显存读/写缓存区，但在显存位宽上，RV770还是保持了原来的256bit。

4、重新优化过架构的Render Back Ends：在架构上做了相关的优化，优化了RV770在AA特效下的性能表现。

RV770在获得更高核心规格的同时，核心面积还能够得到很好的控制

5.1 RV770特性分析：第二代UVD

发展到今天，GPU在电脑中占有的位置无疑越来越重要，主要表示在2D/3D视频显示处理上。在GPU能够实现硬件解码之前，所有高清片源都要通过CPU来进行解码，这样其实大大占用了CPU的使用率，而视频部分本来就应该由GPU来负责，因此在新一代的GPU中，无论nVIDIA又或是ATi都引入了高清硬件解码的技术。而在这一方面，ATi无疑做得比nVIDIA更好，第一代UVD就能够实现了H.264及VC-1的高清硬解技术，而如今随着RV770的发布，ATi已经更新至第二代的UVD解码器。

ATI展示的高清解码画中画功能

第二代UVD最大的改进就是支持了多流解码，这个概念即是表示UVD2能够支持多部高清片源同时解码，比起nVIDIA的双流解码功能更为强大。而在高清片源的支持上，UVD2已经能够支持2160P的视频解码了！

5.2 RV770特性分析：第二代PowerPlay技术

更低的制作工艺意味着在更小的核心体积下能够集成更多的晶体管，ATi自RV670起就采用了55nm的先进技术，领先于竞争对手，目前RV770已经是第二代的55nm工艺显示核心了。新的RV770核心面积260m㎡，而晶体管数量已经达到9.56亿，接近10亿的数量。

尽管在生产工艺上领先于对手，ATi还是没有放弃节能技术上的开发，上代RV670就推出了第一代桌面级显卡的PowerPlay节能技术——一个类似于笔记本的节能技术，当GPU空闲时显卡就会自动降频以达到节能的目的。而现在RV770又再推出了第二代的PowerPlay节能技术，而ATI也给它起了另外一个名字“Power on Demand”，最大的特色是显卡会根据GPU、显存的占用率来自动调配资源。

5.3 RV770特性分析：联手Havok推出物理加速技术

我们常说的物理加速引擎主要分为PhysX和Havok两种，其中开发的PhysX的Ageia已经被nVIDIA收购，而nVIDIA在G92和最新的GT200系列显卡上都加入了PhysX的物理加速功能，在以后nVIDIA将会针对支持物理加速的显卡推出新的驱动，用户仅需通过更新驱动就能免费获得显卡性能提升。

目前nVIDIA和Intel针对GPU和CPU展开了激烈的话题讨论，双方各执一词，nVIDIA希望往后的发展会靠向GPU这一边，而Intel始终坚持PC里GPU只作辅助CPU之用，而在这场口水战中，AMD占据的位置无疑更为重要，因为目前就全球来说，仅有AMD一家拥有CPU和GPU整个组合平台，AMD认为只有合理的分配好CPU和GPU，平台才能发挥出最佳的性能表现。目前nVIDIA和Intel已经分别将两家拥有物理技术的公司Ageia和Havok收购，作为对抗nVIDIA的PhysX物理引擎，ATi这次借助了Intel的Havok API来展开对物理加速引擎的支持。

其实在很早之前，大量PS2、Xbox平台游戏都已经开始采用Havok引擎，这款物理引擎现在被广泛用于3D MAX设计和游戏开发中，是目前世界上最快、最方便的跨平台游戏图形解决方案，也是现今应用最为广泛的物理引擎之一。据AMD表示，在未来的日子里，将会有大量游戏开发商以他们及Havok的物理技术去创造新的3D游戏，相信相关的开发成品已经迫在眼前。

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5.4 RV770特性分析：开放式GPGPU技术

nVIDIA提出了CUDA（Compute Unified Device Architecture）这个新的基础架构，这个架构可以使用GPU来解决商业、工业以及科学方面的复杂计算问题。无可否认，随着GPU技术的不断发展，GPU目前在整套PC中占有的位置已经越来越重要，而nVIDIA于早段时间推出的GeForce GTX 280除了拥有超强的图形运算能力，同时也是一款非常出色处理器并行架构处理器，浮点运算能力也达到了933GFlops，是目前CPU处理器的10倍左右。

GPU在未来将担当越来越重要的角色

而ATi最新发布的RV770，就Radeon HD 4850来看，其浮点运算能力已经达到9.56亿，比起nVIDIA的新旗舰显卡GTX280还要高出不少，从理论来看，ATI RV770在并行处理能力上还是占有不少优势的，当然还得看实际的运行效率。

ATi垂青的是由苹果公布的OpenCL开放式标准，它其中包括了物理运算、科学、图形工作和娱乐等多方面的协调，旨在高度利用GPU的资源，来承担更多的工作。

5.5 RV770特性分析：首款采用GDDR5产品　

从功能上理解，我们可以将显存看作是GPU内核与像素渲染管线之间的桥梁或与仓库。显然，显存的容量决定“仓库”的大小，而显存的带宽决定“桥梁”的宽窄，两者缺一不可，这也就是我们常常说道的“显存容量”与“显存速度”。更快速的显存技术对整体3D性能表现有重大的贡献，数据在渲染管线间传送所花的时间通常比GPU执行功能所花的时间更长，因此提高显存带宽往往能够比提高GPU核心频率取得更为明显的效果。

从上面的概念理解，我们可以知道显存带宽对于决定显卡的性能起到相当大的作用，由显存带宽＝（显存位宽 x 显存工作频率）/ 8 的公式可知，决定显存带宽的主要有显存位宽和显存频率，ATi的R600，因为配备了512bit的显存位宽，因此它显存带宽达到史无前例的106GB/sec，而到了RV670，ATi通过精简架构，将显存位宽重新定位在256bit上，虽然通过搭配频率更高的GDDR4显存，在一定程度上能够提高显存带宽，带始终GDDR4存在较大延时，也导致了GDDR4对比GDDR3时没有太大的优势。如今ATi的Radeon HD 4870将采用GDDR5显存，显存频率能够达到3600Mhz甚至更高，这也补充了RV770 256bit显存位宽的不足。

从AMD的官方资料来看，显存带宽得益于GDDR的更新换代，在近几年有了不少的飞跃，其中DDR2——GDDR3显存带宽经历了一次成倍的增长，而另一次显存带宽的大爆发，将在GDDR4——GDDR5的这段过程上发生。

奇梦达的GDDR5显存颗粒

ATi在显存技术上向来走在业界的最前端，在竞争对手还是使用GDDR3显存时，ATi的RV770已经投入到GDDR5技术了。目前投产于GDDR5显存技术的已经有奇梦达、三星、海力士三家，而其中奇梦达更是抢先和AMD达成了合作，据了解首批出货的Radeon HD 4870都是采用奇梦达的GDDR5显存，额定运行频率为3600Mhz。

我们可以看见ATI的Radeon HD4870采用奇梦达GDDR5的显存颗粒，编号为“IDGV51-05A1F1C-40X”，理论运行频率能够达到4000Mhz。

6 评测平台及评测方法简介

在测试平台上面，我们采用了目前的顶级的四核平台Intel Core 2 QX9770。在分辨率上我们选择了1680x1050 0AA / 1900x1200 4AA / 2560x1600 4AA三个高分辨率，以来考察顶级显卡在高负载下的性能差距。

在本次评测中，我们加入了GeForce GTX 260/280、Radeon HD 4850和Radeon HD 3870X2为评测参考对象，可以反应Radeon HD 4870的性能定位，以及相比Radeon HD 4850的性能提升幅度。nVIDIA的显卡采用最新的177.39，但不安装物理驱动，AMD的显卡采用的是最新的催化剂8.6。

7.1 DX9测试软件:3DMark06性能评测

3DMark06 分项计算公式：

HDR/SM3.0 得分 = 100 x 0.5 x (SM3 GT1 fps + SM3 GT2 fps)
CPU 得分 = 2500 x Sqrt( CPU1 fps* CPU2 fps)
SM2.0 得分 = 120 x 0.5 x (SM2 GT1 fps + SM2 GT2 fps)

* Sqrt即平方根

测试相关公式：

SM3.0 硬件设备GS得分 = 0.5 x (SM2S + HDRSM3S)
SM2.0 硬件设备GS得分 = 0.75 x SM2S

3DMark06 总分的计算公式：

3DMark06 总分 = 2.5 x 1.0/（( 1.7/GS + 0.3/CPU得分)/2）

（太平洋电脑网3Dmark06本地下载地址）

3DMark06的标准评测包括两个HDR评测两个SM3.0图形评测。3Dmark06还首次使用了AGEIA公司的PhysX物理引擎，用CPU模拟物理引擎计算，这是3Dmark06的一个闪亮的特色。CPU评测的成绩被强制加入到总分里面去，Futuremark揭示了未来游戏发展的方向，CPU/GPU应该获得更好的平衡。而评测中，我们选择了1920 × 1200的分辨率，4AA/16AF模式。

Radeon HD 4870在3DMark 06的表现比较出色，总分甚至超过了Geforce GTX 260，在SM3/HDR项目超出了500多分。

7.2 DX10测试软件：3DMark Vantage测试

新的3DMark测试工具——3DMark Vantage并没有提供对显卡DirectX 9性能的测试部分，因为FutureMark认为，作为DirectX 9.0C的测试工具，3DMark 2006就已经很好的反映显卡的DirectX 9性能，因此3DMark Vantage是一款完全针对DirectX 10开发的测试软件，用户也需要安装支持DirectX 10的Windows Vista才能运行，看来Windows XP和DirectX 9显卡用户是和这款3D测试工具无缘了。

3DMark Vantage主要包括了Graphics Test和CPU Test两个测试部分，它们各自带有两个测试场景，其中Graphic Test包括Jane Nash、New Calico，主要针对显卡的3D图形渲染性能。而CPU Test就包括AI和Physics两个部分，分别测试处理器的AI运算和物理加速性能，在现在的游戏发展中，除了图形3D性能以外AI和物理运算都是游戏中极其重要的部分，在新的3DMark中对这四项目都进行了测试，无疑更能反映整个平台的游戏性能。

主要分了四个测试项目

3DMark Vantage 总得分标准：

3DMark＝1/（显卡权重系数 / 显卡总分＋CPU权重系数/ CPU总分）

3DMark Vantage认为不同级别的测试模式，显卡和CPU之间的权重比例是不一样的，因此四个测评模式下的评分标准也不一致，下面我们来看看四个模式中，显卡和CPU的权重比为多少：

测试结果：

在3DMark Vantage的测试中，Radeon HD 4870的成绩落后于Geforce GTX 260。

7.3DX10游戏对比评测:《World in conflict》冲突世界

游戏说明

本作是一款以虚拟全球冷战为故事背景的RTS游戏，游戏支持DX9与DX10特效间的转换。在这款游戏中，我们把画面选项设定为非常高（DX10），以自带BenchMark工具测试。

在该游戏测试中，Radeon HD 4870在打开AA后的表现相当突出，在1920x1200分辨率下，甚至超过了NV的旗舰GTX 280。可见HD 4000系列的AA效率有了非常大的提高。HD 4850比起9800GTX也是相同结果，以较大差距领先。

7.4 DX10游戏对比评测:《孤岛危机》Crysis性能对比评测

测试画质说明

如果说著名的FarCry《孤岛惊魂》敞开了第一代DX9游戏的大门，那么同样是由CryTek公司制作的FarCry续集——Crysis《孤岛危机》，将很有可能为大家敞开DX10游戏的另一道大门。

由于Crysis是目前对显卡要求最高的DX10游戏，因此在本次评测中，我们将分辨率锁定在1280x1024、1600x1200、1920x1200所有的画面设置都调至高，同时关闭/开启AA和AF两组测试。为了避免测试误差，我们使用了目前最新的Benchmark测试，画质全部设置为HIGH。

在显卡危机Crysis中，Radeon HD4870的表现令人眼前一亮，尤其是打开AA后，成绩超过了GTX 260，在超高分辨率中，由于显存不足的关系，测试过程一直低于10FPS，所以我们采用记0处理。

7.5 DX10游戏对比评测:《ASSASSINS CREED》

故事背景设定为12世纪末的欧洲，玩家扮演身手不凡的刺客Altair，为了结束帮派斗争而进行一项项暗杀任务。游戏已第三人称视角表现，游戏风格不乏《波斯王子》的熟悉感觉，不过本作将会以极为华丽的游戏画面重新包装起来，对于喜欢第三人称动作游戏的玩家本作绝对吸引。

测试画质设定如上：我们将所有画质调至最高，画面质量、阴影、图形细节等设置为参数"3"，分辨率选择为1680x1050、1920x1200、2560x1600。

测试场景选择

我们选择了画面一开头的场景为测试地点，利用Fraps记下平均帧数，反复测试3次取最大值为评测成绩。

在该游戏中，HD 4870的表现中规中矩，反而是老将HD3870x2取得了领先位置。

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7.6 DX10游戏对比评测:《PT Boats》鱼雷快艇：海洋骑士

游戏说明：

表现海战的游戏在游戏行业中并不多见，这主要是因为水的透明效果和对光的折射、反射、散射等现象较难进行3D处理，而依靠DirectX 10的支持，在3D游戏中处理水的效果也终于能够实现。

海战是所有军事迷最感兴趣的部分，对于军事类游戏自然也不例外，《鱼雷快艇》这款游戏描绘的是二战时期的海战故事，玩家操控鱼雷快艇可以体会到高速度、机动性强的攻击感受。当然，在游戏中，玩家千万不要忘了对自己的保护，鱼雷快艇没有很好的防御功能，只能采用快打快跑的战术。

应用的全新的DX10特效

由于本作是首款支持DX10特效的海战类游戏，在画面的要求上是比较高的。

这个游戏是新一代的N卡胜出，但在1920x1200 4AA下，9800GTX和HD3870X2处于幻灯片或画面静止不动的状态，Radeon HD 4850/4870能够完成测试。

7.7 DX10游戏对比评测:《Company Of Heroes》性能对比评测

测试画质设定

测试版本为2.201

上图是关于英雄连《Company Of Heroes》的测试画质设定：Shadow Quality设置为DirecetX 10模式、全部特效都开启至最高。

A卡在这款游戏的表现还是不尽人意，Radeon HD 4870只比9800GTX强一点，比起GTX 260有比较大的差距，完全没体现出HD 4系列的架构优势，相信通过驱动的完善，该显卡的性能还会有所提升。

7.8DX9游戏对比评测:《使命召唤4》Call OF Duty 4对比测试

画质说明

关于Call OF Duty4的画面设置如上，所有特效开至游戏能够支持的最高级别，同时关闭垂直同步。

测试场景

我们选择了大雨滂沱的快乐歌运输号，在直升机至船上的那段场景，用Fraps记下平均帧数，每个分辨率跑两次以两次测试平均值的最大值为成绩。

相信COD4的测试是比较令人兴奋的，Radeon HD 4800系列一改之前HD 3000系列的N卡一面倒状态。HD 4870/4850在AA和非AA状态在均战胜了对手GTX 260和9800GTX。

7.9 DX9游戏对比评测:《半条命2：第二章》

画质设置介绍

《半条命2：第二章》引擎在HDR和游戏解说系统上继续增强。《半条命2：第二章》引擎当中的游戏子引擎将支持豪华的室外场景，树叶渲染上将采用Alpha覆盖技术，提供更好的树叶细节和反锯齿效果。《半条命2：第二章》引擎引入全新的粒子系统，将提供动态软阴影效果。《半条命2：第二章》引擎当中的物理子引擎也经过重新设计，提供大场景大范围的物理效果。下面是关于《半条命2：第二章》的画质设定及评测说明。

我们将游戏的特效全部开至最高，同时关闭AA/AF。

《半条命2：第二章》的评测我们选择了崖边的场景，测试过程中，我们跑到崖边等待游戏画面的闪光至震荡完毕，用Fraps记下3次的成绩取其平均值的最大值为测试成绩。

在半条命2：第二章的测试中，HD 4870基本上与对手GTX 260平分秋色。

7.10 DX9游戏对比评测:《极品飞车11》

画质设置介绍

评测画质如上面设置，所有特效开至最高，分辨率锁定1680x1050、1920x1200 4AA。

测试赛道

极品飞车11中，Radeon HD 4870的表现十分出色无论开AA与否均超过了对手的旗舰GTX 280，比起自家的HD 3870X2更是超过了100%的性能提升。

7.11 《Unreal Tournament 3》虚幻竞技场3 详细对比评测

画质设置介绍

关于虚幻竞技场3游戏的详细画质设定如下，如下图。

纹理贴图细节“Texture Detail”、环境的细节“World Detail”全开，关闭垂直同步“Enable V-Sync”等等。由于UT3目前在游戏中VISTA系统下ATI仍不能很好的打开抗锯齿特效，所以我们并没有在控制面板中强制打开抗锯齿特效，测试分辨率为1680x1050、1920x1200、2560x1600。

在虚幻竞技场3的测试中，HD4870再次领先于对手GTX 260。

7.12 DX9游戏对比评测:《F.E.A.R》性能测试

我们将所有的画质特效开至最高，开启AA/AF特效，我们采用了游戏自带的测试工具来进行评测。

Radeon HD 4870在这个测试项目中再次领先竞争对手GTX 260。

13 PConline评测室总结：

高端新贵：Radeon HD 4870

从本次评测来看，比起上一代的HD 3870，AMD的新旗舰Radeon HD 4870简直是脱胎换骨，在大多数测试项目中领先于HD 3870X2，相比起对手Geforce GTX 260可以说是平分秋色，但要知道，Radeon HD 4870的价格大概是2300左右，只有前者的3/4。在基于成本问题，NVIDIA不可能在短期内把GTX 260的价钱降到2300的水平，也就是说，HD 4870在次价位会领先相当长的时间，加上表现出色的HD 4850，无论从价格与功耗来说，都比9800GTX+要好。之前NVIDIA完善的产品线也被打AMD两款新贵所打破。

虽然Radeon HD 4870还没缘问鼎性能之王，但开始时也提到，AMD还有一款顶级显卡在酝酿之中，这样无疑给nVIDIA带来很大的压力。Radeon HD 4850和4870的上市，不少商家都报价1399元和2299元的低价，相信nVIDIA要对抗来自RV770的强大压力，必需重新部署产品线才行。

RV770无疑是AMD收购ATI后，两者技术结合的完美产品，仅比HD 3870多3亿的晶体管，70m㎡的面积，性能上就达到了令人惊讶的100%以上的提升。细心的朋友可以看到，HD 4870的PCB上已经印有AMD的LOGO了。它们是AMD向NVIDIA打响反击号角的先锋，