双芯霸主来袭!AMD旗舰HD6990权威测试

    泡泡网显卡频道3月9日 游戏玩家对于最高图形性能的追求是永无止境的，因此显卡“卡皇”的宝座就成为了显卡厂商一直以来必争的焦点，尤其是在近几年这样的争夺更是陷入了白热化。正是在这种大背景下，各厂商已经从之前单纯的核心规模及执行效率的比拼，转而向“多芯片化”发展，一时间“单卡N芯”的产品也成为了“卡皇”的标准特征。

    2009年11月，AMD抢先发布了DX11的单卡双芯产品——HD5970，这款产品采用了两颗在当时单核心性能最高的HD5870核心（RV870），流处理数量达到了3200个。也正是凭借其恐怖的规格，使其毫无悬念的打败了之前NVIDIA的单卡双芯产品GTX295，并登上了新一代“卡皇”宝座。

    在四个月后，NVIDIA的首代DX11旗舰级产品GTX480终于发布，尽管这款产品在单核心性能方面完全领先于HD5870产品，毕竟“单拳难敌双手”还是无法与HD5970进行正面交锋。而GTX480核心（GF100）本身由于发热量以及功耗较高，令NVIDIA无法在短时间内推出单卡双芯产品。尽管一些有实力的大厂已经研发出了双GTX480核心的产品，但因为种种原因最终没能量产。

    HD5970的成功并没有使AMD停止前进的脚步，今天AMD再次发布了新一代单卡双芯产品——HD6990，这款产品采用了3072个流处理器，尽管数量和HD5970相比有所减少，但凭借改进的VLIW4架构使得执行效率有所提升。下面我们就来全面的介绍一下这款产品。

    AMD前几年发布的双核心显卡都不约而同的采用了后缀为“X2”来命名，以体现出产品本身的特点。比如HD3870X2、HD4870X2，他们分别代表着HD3870和HD4870的双芯片版本。但是这样的命名方式导致一些不大懂的消费者难以理解X2的真正含义，甚至有部分奸商忽悠客户HD4890比HD4870X2强大；同时，显卡型号太长也导致很难记住；所以，上一代HD5970发布之时AMD就放弃了X2这样的命名方式。

    据小编猜测取消X2这样的命名方式还有一个更加深层次的原因，那就是AMD已经不再需要着重体现产品是单核心还是双核心了，或许对于他们来说多GPU显卡是将来的一个发展方向，因为半导体的制程工艺已经很难再有很大的提高。那么如果一直按照X2这样的命名方式延续下去，将来恐怕还会有X4、X8甚至X16的产品出现。

    HD6990显卡研发代号为Antilles，整体采用了两颗Cayman核心，单颗核心的硬件规格和HD6970完全相同——1536个流处理器、96个纹理单元以及32个光栅单元。核心采用40nm制程工艺，单颗核心的晶体管数量高达26.4亿个。也就是说，HD6990共拥有1536×2=3072个流处理器，少于之前HD5970的数量。

    和之前的公版HD6900系列产品相同，HD6990同样搭配了双BIOS设计，不过与之前不同的是两个BIOS的频率稍有不同：默认BIOS为核心频率830MHz，核心电压1.12V；超频BIOS为核心频率880MHz与HD6970相同，核心电压提升至1.175V，方便玩家能够冲击更高的频率。

    另外从AMD官方所提供的幻灯片也可以得知，HD6990不仅拥有默认高频的优势，并且二次超频能力也相当突出。在默认状态下通过AMD催化剂面板就可以超频至核心900MHz、显存6GHz以上。

    自从DX10时代以来，ATI在架构上就一直没有太大的变化，即使到了DX11时代的HD5000/HD6000系列产品上，其核心架构仍然延续了当年R600的设计。当然，虽然整体架构没有太大变化，但每一代产品都对细节进行了改进，以满足游戏对显卡性能越来越苛刻的需求。

Cayman核心架构图

    HD6900系列从整体架构上来说也没有什么变化，和之前的几代产品都差不多。不过在一些细节的改进上，采用Cayman核心的HD6900可以说是改进最多的一款产品，最大的改进之一就是抛弃了沿用数年的VLIW5架构（俗称5D），而采用了VLIW4架构。

    其实之前就有传闻HD6800系列就会采用VLIW4架构，但等到产品发布之后我们并没有看到有这样的改变。反而，HD6800系列产品在核心整体的规格方面还相对HD5000系列有一定程度的降低，所以HD6800系列产品也被称为“半代升级”产品，虽然架构上有很多细节的改进，但在部分传统游戏中的性能相反还不如HD5000系列的高端产品，最大的提升仅仅是DX11中的Tesselation执行效率。

    我们始终没有想到AMD会将大量的改进应用到HD6900系列产品上来，因为按照AMD的风格，一旦产品有较大的改进，必然会对产品的总型号数字提升一个等级，比如HD4000到HD5000，HD5000到HD6000。然而，这次HD6900虽然从型号上来说看起来像是HD6800系列的升级版，但在架构上的改进以及性能方面的提升都是巨大的，甚至可以说是空前的。

    为了让大家更加容易理解，我们首先来介绍一下之前（HD2000—HD6800）产品的线程处理器架构。在AMD进入DX10时代之后的所有产品中，流处理器都是最小的单位，再高一层的单位叫做线程处理器，更高一层的叫做 SIMD 阵列，接下来的一层已经可以被称为流处理器模块了，比如HD5000之后的高端显卡都采用了两组流处理器，可以被称为双核心。

HD6800核心架构图

    前面我们已经说到，HD6900系列产品最大的改进是采用了全新的VLIW4线程处理器，很明显这个就是在线程处理器这一个层次上进行的改进。我们用下面的两张图来对比一下之前产品的线程处理器和HD6900的线程处理器有什么不同。

HD5870所采用的VLIW5结构图

    上图是RV870核心（HD5870）的线程处理器结构图，我们可以看到它主要分为三个部分：红色的流处理器（Stream Cores）、黄色的分歧执行单元（Branch Unit）以及白色的通用寄存器（General Purpose Registers）。

    其中流处理器是在分歧执行单元的控制下处理数据流和条件运算，在通用寄存器中存取或输出数据，但并不存放指令。需要注意的是，上图中红色的流处理器一共有5个，也就是说一个线程处理器中有5个流处理器，包括一个个头比较“胖”的。这种设计就是我们之前一直所说的5D架构，也可以称为VLIW5。接下来我们来看HD6900的线程处理器结构。

HD6900系列的VLIW4结构图

    上图就是HD6900的线程处理器结构图，我们可以看到结构中红色的流处理器部分从之前的5个变成了4个，看起来像是少了一个比较“胖”的流处理器，这就是这里所说的VLIW4，即4D架构。虽然每个线程处理器内仅仅是少了一个流处理器，但这对于沿用多年5D架构来说，已经是重大的升级了。

    之前产品所采用的VLIW5架构线程处理器中，5个超标量ALU每个都拥有不同的功能。而在HD6900系列产品上，所有的ALU都拥有同样的功能、同样的能力和同样的执行效率。它们在单位时钟内的处理能力分别如下图所示：

    那么，很多人可能会问，之前执行超越指令的那个稍“胖”的ALU没有了，怎么办呢？很简单，由于改进的VLIW4架构中的每一个ALU都不再有具体的功能分别，所以它们可以以类似于通用计算的方式分配到所有的ALU。

● VLIW4架构线程处理器的好处

    AMD官方对这个架构的改变是这样解释的：虽然在许多情况下VLIW5达到良好的利用，但是平均来说，我们不能让所有5个单元都处于忙碌状态。 3至4个单元处理忙碌状态较为典型。现在把单元数量从5降低到4，实际上提升了每渲染管线性能，同时它将我们的ALU/BW比值降低一点，因此它实际上比较接近典型应用的要求。

    而事实上，4D架构还有更多的优势，比如非对称特性的VLIW5更难编译，借助VLIW4对称特色，编译器有一个更简单的工作方法，可以转化为更优的性能。还有可以提升每平方毫米核心面积的性能，或者降低核心面积。另外调度和寄存器管理还可以实现优化等等。

    除了线程处理器架构从使用了多年的5D架构改成了4D架构之外，HD6900为了提升通用计算性能，还采用了异步分配。

AMD以往产品命令队列流程图

    在AMD过去的产品中，虽然已经可以实现同一时间内运行多个内核，并且将任务分配到核心当中，但执行的时候必须由仲裁器和定序器来决定任务执行的先后顺序，比如高优先级的指令可以直接插队立即执行，而低优先级的指令可以被暂时存放在高速缓存之中，等待空闲时机再进行处理。

    但在HD6900系列中，AMD对这个架构进行了改进，采用了异步分配的方式。也就是说可以将多个命令流在同一时间提交给核心，让它们立即执行。每一个内核都拥有独立的还行缓冲区和FIFO，所有的命令队列是独立的，异步的，具有不同的优先级。这允许多个应用程序乱序提交工作规程，并获得返回结果。另外，AMD还为每个提交的内核配置有独立的虚拟内存，包括完整的页表，因此，所有这些命令队列可以进入用户空间，并且都是通过完整的内存子系统和高速缓存获得保护。

    除了异步分配之外，AMD还建造了2个新的DMA，它们可以双向地让PCIe带宽充分饱和。可以大幅度的提高GPU的来回吞吐量和系统内存读取速度，和上一代产品相比，带宽有效地翻倍。核心还采用多种方式进行改进，如直接读取本地数据缓存而完全绕过ALU，改进了提取操作的性能。另外整合着色器读取和优化整合产出的写入将提高着色器的I/O。

    最后，HD6900还提升了双精度运算的执行效率，此前的产品中，双精度性能位单精度性能的1/5，而HD6900的双精度性能为单精度性能的1/4，已经超过了600GFlops。可以看出，AMD在HD6900 系列产品的通用计算性能方面也花了很大的功夫来进行改进。

● 渲染器后端升级

    HD6900的后端渲染方面主要有三大改进，分别是“整合写入操作”、16位整数(unorm/snorm)操作速度提升2倍、32位浮点(单/双精度)操作速度提升2-4倍。显卡抗锯齿性能将得到进一步的提升。

    自从AMD进入DX11时代以来，其低下的几何性能以及曲面细分（Tesselation）就成为了 NVIDIA 讽刺的对象，其实HD5000以及HD6000的几何性能并不差，但确实是竞争对手太强大了。为了获得更好的几何性能，NVIDIA也付出了巨大的代价，其首款DX11产品GTX480竟然比AMD的首款DX11产品HD5870晚了半年，那时候AMD的HD5000系列全线产品都快铺齐了，NVIDIA才迈入DX11时代。

NVIDIA的首款DX11显卡GTX480比HD5870晚了半年

    当然，在这一件事情上，到底AMD和NVIDIA谁对谁错，用户们也都有自己的看法。AMD的粉丝自然喜欢AMD能够及时推出新产品，但NVIDIA的粉丝则认为它们更期待NVIDIA来颠覆这个世界。其实，两家的官方口径也很有意思，AMD认为在DX11游戏还没有完全普及的情况下，特别强大的几何性能（尤其是Tesselation）用处不大；而NVIDIA则说要保证用户的每一分钱投资都是值得的。

Tesselation效果

    如果说AMD之前所谓的Tesselation性能用处不大的言辞还能够让玩家接受的话，那么现在再来这一套恐怕玩家真的不会买账了。在这短短一两年的时间里，DX11游戏如雨后春笋般一个接一个发布，现在伸出两个手掌数数，恐怕还得动用脚趾头。

    最重要的是，即使玩家能够接受，恐怕AMD自己也不能接受。因为在大量的DX11游戏中，AMD由于Tesselation性能不佳和NVIDIA的显卡差距越来越大，尤其是NVIDIA发布GTX580之后，这样的差距更为明显。是时候来解决这个问题了！

    其实，AMD早已经意识到了这个问题，在之前发布的HD6800系列显卡中，就已经从架构方面进行了改进，Ultra-Treaded Dispatch Processor（超线程分配处理器）从HD5870的一个变成了两个，相对应的，超线程分配处理器的指令缓存也变成了两份。

HD6900系列预图形装配引擎结构图

    然而，这样的改进性能提升幅度仍然不够，下面就我们来看看HD6900是如何从核心架构上提升几何性能的。

    前面我们已经说到，AMD在HD6800上对核心架构进行了改进，主要是采用了两个超线程分配处理器，但整个Graphics Engine（图形装配引擎）仍然只有一个，其中的Tessellator（镶嵌器）、Vertex Assembler（顶点装配器）、Geometry Assembler（几何装配器）都只有一个。其中的Rasterizer（光栅器）和Hierarchial-Z（多级Z缓冲模块）在HD5800时代就已经是两个了。

    很显然，如果不进行架构的重新设计，那么仅仅靠小修改已经很难提升几何性能。所以，HD6900在这一部分采用了完全不同的设计，设计理念很简单——全部乘以2。

HD6900系列核心图形装配引擎结构图

    上图就是HD6900的Graphics Engine（图形装配引擎）部分，我们可以看到在这款产品中 Graphics Engine（图形装配引擎） 已经从HD5800—HD6800的一个升级成了两个，相对应的 Tessellator（镶嵌器）、Vertex Assembler（顶点装配器）、Geometry Assembler（几何装配器）也都升级成了两个。

    改进的架构将会给HD6900带来巨大的性能提升，根据AMD的官方资料，主要性能提升点如下：

● 单位时钟内可处理两个图形基元：

    －两倍的转换和隐面消除速度；
    －平衡基于图块的曲面细分负载；

● 两个第八代曲面细分单元：

    －片下缓冲区性能提升，支持更高级别的曲面细分；
    －曲面细分性能最高可达HD5870的三倍；

● 两个光栅器：

    －单位时钟内最高可输出32个光栅化像素；

    可以说，以上的每一项提升都可以给游戏玩家带来直观的流畅感受，其中最让人兴奋的莫过于最高3倍于HD5870的曲面细分性能了，但到底真的是否能达到这个性能，我们后面的测试将会对其进行验证，不过AMD官方给出了一页资料：

    从AMD官方给出的这个数据中我们可以看到，在几大热门的DX11游戏中，除了《天堂》（其实不算游戏）提升幅度达到69％以外，其余游戏的性能提升都大概在30－45％之间，看来也并不是特别理想，而且这是AMD官方提供的数据，所以只能用作参考。

    但不管怎样，在现有的整体架构不变的情况下，HD6900系列已经对这个架构最大化利用了，双图形装配引擎必定会带来明显的性能提升，这也是AMD在几何性能以及曲面细分方面的重大改进。具体效果如何，请看后文的评测数据。

    在HD6800系列显卡发布的时候，AMD给我们带来了MLAA（形态抗锯齿）功能，和传统的多重采样抗锯齿(MSAA)和超级采样抗锯齿(SSAA)不同，形态抗锯齿属于一种后期处理效果，是在渲染阶段全部完成之后才应用于输出图像的。简单地说，就是首先让显卡正常渲染每一帧，然后再借助DirectCompute硬件加速技术，进行一次着色器处理来执行过滤。打个比方，MLAA就像是在Adobe Photoshop里对一张图片使用某种特殊滤镜。

    这样一来，MLAA的应用范围就要比MSAA、SSAA等广泛得多，比如全面支持DX9/10/11级别游戏，无需游戏专门优化；可提供全屏抗锯齿，而不限于多边形边缘、Alpha测试表面；能用来消除静态图像的锯齿，当然在动态画面上效果优秀。最重要的是，它还可以与之前任意一种抗锯齿方法并用，因为它完全是在渲染后进行处理的，和之前的抗锯齿并不冲突。

    让我们没有想到的是，AMD在HD6900系列显卡中又给我们带来了一种新的抗锯齿技术——增强质量抗锯齿（EQAA），这种抗锯齿技术的目的依然是提升抗锯齿的效能。其原理也很简单：

    如上图所示，在传统的MSAA（多重采样抗锯齿）当中，颜色样本和覆盖样本的数量以及坐标都是一样的，从画质上来说确实非常优秀，但执行效率不佳，尤其是在开启高倍抗锯齿的环境下运行一些大型游戏时，性能下降幅度非常明显。而最新的增强质量抗锯齿（EQAA）其实是再次寻求性能与画质平衡的一种做法，即在原有的MSAA基础上提供两倍的覆盖样本以提升画质，而保持颜色样本数量不变。

    但是，这种抗锯齿技术的画质确实不如MSAA，属于一种有损抗锯齿技术。打个比方，之前4x的MSAA的效果现在只需要2x的EQAA就可以实现近似的效果（注意是近似），但对显存的消耗却和2xMSAA一样，因为你只需要存储两个颜色样本就可以了。

    其实从另一个角度来说，EQAA也可以说是MSAA的“改进版本”，因为它让MSAA在每一个像素内的覆盖样本可以高达16个（颜色样本仍然是8个）。而且，EQAA还可以单独对颜色样本以及覆盖样本数量进行控制，并且可以让用户指定过滤器。总之，EQAA就是一种可以让你使用较低的内存获取更高画质的一种抗锯齿技术。

    从AMD官方提供的数据中我们可以看到，开启和关闭EQAA之间的性能差距非常小，甚至可以忽略不计。从这一点上，EQAA在很大程度上都足以挑战NVIDIA引以为豪的CSAA了，我们期待HD6900及以后显卡在AA效能上的表现。

    Eyefinity技术可以外接的显示屏数量还是维持在6个，但是接口标准和定义都得到了全面增强，AMD公版HD6000系列的接口种类也发生了变化：

● 支持目前非常先进的DisplayPort 1.2、HDMI 1.4a标准

    HD6000系列同时支持当今非常先进的DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a，其中DP1.2的规格十分强大，数据带宽比上代直接翻番，实现了单个接口4096x2160 @ 60Hz的超高分辨率！

    而且DP1.2还支持多通道数据流传输技术，可以用一个接口连接几个显示设备，并且显示完全不同的画面。

    而HDMI 1.4a的意义就在于，它可以兼容目前市面上最新的3D电视、投影仪等设备，以往的HDMI 1.3标准是无法支持这些3D设备的。

● HD6990公版卡接口解析，支持多流输出

    HD5000系列的标准接口配置是双Dual-Link DVI、DisplayPort、HDMI，其中两个DL-DVI占据了4个显示通道，DP和HDMI各一个，这样就把Eyefinity的6个通道都用完了。而HD6990的标准接口配置则是一个Dual-Link DVI、四个Mini-DP。

    这个功能是利用了DP 1.2标准当中的多流传输技术，通过专用的适配器，将一路Mini DP转接为三路，这样两路Mini-DP就能轻松支持六屏输出。而且转接出来的六路通道并不局限于DP接口，HDMI、DVI、VGA等常见的接口都可以兼容。如此一来，Eyefinity技术的实现难度还有兼容性将大大增强。

    不得不承认，NVIDIA是一家很有远见的公司，一年多前就研发成功的3D Vision立体显示技术，现在已经成为整个IT业界的发展趋势。而AMD的3D立体显示技术才刚刚开始得到采用。

    首先在硬件方面，只要能够支持120Hz刷新率的输出，就可以在PC上实现3D显示技术。而想要在平板电视和投影仪上实现3D输出的话，就需要高带宽的HDMI 1.4a标准的支持，现在HD6870/6850率先做到了。

    显示设备方面的支持也不是问题，市面上主流的3D电视、投影仪，还有120Hz LCD或者双面板LCD都能支持ATI显卡。

    当然，最关键的还是在软件方面。同GPU物理加速一样，AMD仍然倡导开放的标准，因此AMD积极与第三方3D显示驱动供应商合作，能够支持iZ3D和DDD这两种3D转换方案，并且兼容多种3D视频播放软件，对于3D显示设备以及3D眼镜也都是来者不拒。

    开放式的解决方案由于成本较低，选择范围比较广，因此受到了很多OEM厂商的亲睐，目前已经有不少笔记本和一体机采用了基于ATI显卡的3D显示解决方案，但开放式的标准比较多，如果并非OEM集成式方案的话，安装操作就较为复杂，因此AMD的HD3D方案在DIY领域并没有什么作为，知名度远不如NVIDIA的3D Vision。

    目前AMD的3D显示技术，无论效果、兼容性还是软件支持度方面，都丝毫不差于3D Vision。无论是对于3D游戏的立体化，还是2D视频的3D化，都得到了主流媒体播放器的支持，而且AMD的新一代UVD3引擎还能支持3D蓝光硬解码，可以说已经相当成熟了。

    CUDA是NVIDIA显卡的一大卖点，它能够将GPU庞大的运算能力释放出来，对非3D游戏应用软件进行加速，实现比纯CPU运算更快的效能。CUDA目前虽然有很多种类的软件，但最主要的应用还是集中在视频编辑和转码方面。

    AMD方面与之相对应的技术叫做Stream，Stream相关软件的数量虽然与CUDA有一定的差距，但近年来AMD也投入了很高的重视，与众多知名的软件开发商展开了密切合作，尽快的加入对Radeon显卡的优化支持，让A卡用户也能体会到GPU加速所带来的快感。

    目前使用率最为广泛的PowerDVD视频倍线、MediaShow照片人脸识别、PowerDirector视频编辑、MediaShow视频转码等应用，都可以支持使用A卡进行加速，性能提升非常显著。这些以往都是N卡的专利，现在A卡用户也能达到相同的效果了。

    此外，AMD新一代的UVD3引擎，还可以直接为视频转码软件输出视频源数据，这样就能在大大降低CPU和GPU占用率的同时，显著提升视频转码速度。而以往在视频转换时，视频解码的任务要么是CPU运算，要么是GPU的流处理器部分运算，占用率都比较高。

    NVIDIA的物理技术PhysX收购自Agiea公司，仅能用于自家GeForce GPU。AMD此前选择了应用更广泛的Havok，既能在GPU上也能在CPU上执行，但是Havok已经被Intel收归麾下，GPU加速技术被雪藏，于是AMD又不得不选择了免费开源的大型实时物理引擎Bullet Physics。

    日前，AMD已经正式公布了与Trinigy的合作进度，并且携手开发了一款基于DX11引擎、DirectCompute加速的物理演示Demo，通过公布的视频和截图来看，无论画面表现力，还是物理效果的逼真程度，都堪称一流。

    此番展示的DEMO名为“Mecha Warrior”，其中有一个机甲战士在大城市中来回穿梭，一路破坏制造大量碎片，而这些效果都是利用Radeon HD 6800系列显卡配合Bullet Physics物理引擎完成的，速度相当流畅。

    这款物理演示Demo是通过大名定定的Maya 2011制作而成的，AMD为其开发了免费的插件，使得程序员可以在现有的基础上，较快的开发出优秀的图像引擎。开源的魅力就在于此，相信未来会有更多基于A卡的物理加速演示出现在大家面前。

    不过，目前AMD最大的问题是，雷声大雨点小，还没有任何一款游戏甚至公版的Benchmark/Demo能够支持A卡的GPU物理加速。希望AMD能够加大与游戏开发商的合作力度，将优秀的开源物理引擎整合到游戏当中，带给A卡用户们全新的游戏体验。

    HD6990依然延续了HD6000系列的设计风格，不过与之前双核心产品不太相同的是，HD6990首次将涡轮式风扇放置在显卡中间，使热量能够从显卡的接口和尾部同时排出，以便提高散热效率。

    为了能够压制住两颗核心散发出来的热量，HD6990搭配了非常豪华的散热器。散热器内部包括两个真空腔均热板、大面积铝制鳍片，另外显卡背部还加入了金属背板。

    HD6000系列同时支持当今非常先进的DisplayPort 1.2和HDMI 1.4a，其中DP1.2的规格十分强大，数据带宽比上代直接翻番，实现了单个接口4096x2160 @60Hz的超高分辨率！

    拆下显卡的散热器就可以完全看到显卡的全貌，图上可以看出尽管HD6990采用了超长版型，但布局依然相当紧凑。两个核心位于显卡的前端，之间的银色芯片为PLX桥接芯片，负责两个核心之间的通讯。

  

    单颗核心为Cayman核心拥有完整的1536个流处理器，两颗就可以达到惊人的3072个。显存部分共采用了16颗现代GDDR5颗粒（每个核心搭配8颗）单颗显存规格为64M*32-bit。

    PCB的设计风格也和之前的HD5970大不相同，供电移到了显卡的中间。共采用了12相数字供电设计，每个核心搭配4相核心供电2相显存供电。

    由于本次测试的主体以及参加测试的对比显卡都是目前的高端产品，为了尽量避免处理器和内存出现性能瓶颈，本次测试采用了目前非常优异的i7 2600K处理器搭配8GB内存，主板采用了最新的技嘉GA-P67A-UD4-B3。测试显示器为DELL 3007 30吋液晶显示器，并分别测试1920×1080和2560×1600两个分辨率。

    为了能够直观的体现出目前各个高端单核心显卡的性能，本次测试还加入了NVIDIA的GTX580、GTX570以及AMD的HD6970、HD5970等产品对比测试，关于双核心以及双卡平台的测试，我们将在近段时间内单独撰文。

    软件环境方面，本次测试依然采用windows7 x64操作系统，N卡驱动采用GeForce/ION Driver v266.58，A卡驱动则采用AMD提供的测试版8.84.3Beta2和ATI Catalyst 11.2。

    下面，我们就一起来看看HD6990在游戏性能方面的表现！

    时至今日，依然没有任何一个测试软件或者游戏能够取代3DMark在游戏玩家心目中的地位，因为3DMark的魅力就在于它所带来的不仅仅是惊艳的画面，更重要的是向广大玩家提供了一种权威、系统、公正衡量显卡性能的分值。

 

    3DMark11的测试重点是实时利用DX11 API更新和渲染复杂的游戏世界，通过六个不同测试环节得到一个综合评分，藉此评判一套PC系统的基准性能水平。

● 3DMark 11的特色与亮点：

    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，包括曲面细分、计算着色器、多线程。
    2、原生支持64bit，保留32bit：原生64位编译程序，独立的32位、64位可执行文件，并支持兼容模式。
    3、全新测试场景：总计六个测试场景，包括四个图形测试（其实是两个场景）、一个物理测试、一个综合测试，全面衡量GPU、CPU性能。
    4、抛弃PhysX，使用Bullet物理引擎：抛弃封闭的NVIDIA PhysX而改用开源的Bullet专业物理库，支持碰撞检测、刚体、软体，根据ZLib授权协议而免费使用。

    此前的Heaven Benchmark和StoneGaint这两款DX11测试软件都片面注重于Tessellation性能，以致于遭到了AMD和部分游戏玩家的不满。而3DMark11则提供了多种负载的测试场景，更加均衡的考验了显卡的DX11性能，因此其测试结果将更具代表性一些。从测试结果可以看到HD6990当之无愧成为了新一代卡皇。

    软件介绍：做为目前最为权威的性能测试软件，3DMark Vantage在3D基准性能测试，可以全面准确的得出显卡的真实性能，所以在历次测试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《孤岛危机》不相上下，但3DMark不是游戏，它不用考虑场景运行流畅度的问题，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大胆，“滥用”各种消耗资源的特效导致Vantage对显卡的要求空前高涨。

   

    画面设置：3DMark Vantage中直接内置了四种模式，分别为Extreme（旗舰级）、High（高端级）、Performance（性能级）和Entry（入门级），只有在这四种模式下才能跑出总分，如果自定义模式就只能得到子项目分数了。

    3DMark Vantage 是目前验证显卡DX10性能较好的工具，不过由于其采用了PhysX物理加速技术，导致N卡总分偏高，但大家可以直接参考GPU得分。在这一轮测试中，HD6990的性能依然多数比不上，而HD6970稍稍落后于GTX570。

    游戏介绍：Unigine Engine率先发布了首款DX11测试/演示程序——Heaven Benchmark，其中大量运用了DX11新增的技术和指令，看来在新版3DMark面世之前，Heaven将会是DX11性能测试的非常好的选择。

    画面设置：2.1版本进一步强化了Tessellation技术的应用，细分精度更高，画面更上一层楼，测试时所有特效全开最高，包括Extreme级别的Tessellation。

    《天堂》其实只能算一款基准测试软件，主要考验显卡的DX11性能，尤其是在我们的测试中将Tesselation级别开到了Extreme级别，对显卡的曲面细分性能要求非常高。我们可以看到，A卡的瓶颈主要还是在多形体引擎方面，拥有两个多形体引擎的HD5970和HD6970性能基本相同，而拥有4个多形体引擎的HD6990则达到了性能翻倍的效果。

    游戏介绍：《Aliens vs. Predator》同时登陆PC、X360和PS3，其中PC版因为支持DX11里的细分曲面(Tessellation)、高清环境光遮蔽(HDAO)、计算着色器后期处理、真实阴影等技术而备受关注，是AMD大力推行的游戏之一，但是这样的主题难免让本作有很多不和谐的地方，暴力血腥场面必然不会少！发行商世嘉在2009年11月就曾明志，表示不会为了通过审查而放弃电子娱乐产品发行商的责任，因为游戏要维持“异形大战铁血战士”这一中心主题，无论画面、玩法还是故事线都不能偏离。

    画面设置：AVP原始版本并不支持AA，但升级至1.1版本之后，MSAA选项出现在了DX11增强特效当中，当然还支持Tessellation、HDAO、DirectCompute等招牌。该游戏要求不算太高，所以笔者直接将特效调至最高进行测试。

    《异形大战铁血战士》也是一款纯DX11游戏，虽然也采用了大量的曲面细分技术，但没有像《天堂》的Extreme模式要求那么高。可以看到HD6990领先GTX580的幅度已经接近于40帧。

    游戏介绍：《失落星球2》的游戏舞台是前作故事发生后十几年之后经过温暖化改变的EDN-3rd，这里将新增丛林等新场景，主人公也并非前作那样为一人，而是以“雪贼”们不同的视点展开故事。

    画面设置：与前作相同，《失落星球2》采用CAPCOM公司原创引擎MT Framework的最新版VER.2.0进行开发，游戏世界的表现将更加细致和美丽。而不仅仅是画面上的进化，本作将会在前作玩家要求基础上追加大量全新要素，新场景、新角色、新武器等自不必说，角色的动作也比前作更加丰富多彩。

    《失落星球》自第一代起就和NVIDIA结成了很好的伙伴，AMD的显卡在失落星球中一直都比较吃亏。现在到了采用DX11 API的《失落星球2》也同样如此，HD6990领先GTX580的幅度并不明显，而HD5970显卡甚至不如GTX580的性能表现。

    游戏介绍：《地铁2033》(Metro 2033)是俄罗斯工作室4A Games开发的一款新作，也是DX11游戏的新成员。该游戏的核心引擎是号称自主全新研发的4A Engine，支持当今几乎所有画质技术，比如高分辨率纹理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面细分、形态学抗锯齿(MLAA)、并行计算景深、屏幕环境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、视差贴图、物体动态模糊等等。

    画面设置：《地铁2033》虽然支持PhysX，但对CPU软件加速支持的也很好，因此使用A卡玩游戏时并不会因PhysX效果而拖累性能。该游戏由于加入了太多的尖端技术导致要求非常BT。

    《地铁2033》是一款对显卡DX11效能要求非常高的游戏，即使像HD6990这样的双核心优异显卡，也只能在全特效1080P分辨率下勉强运行。在本次测试中，其他显卡均不能流畅运行，因此成绩参考意义不大。

    游戏介绍：《科林麦克雷》系列游戏是为纪念去世的英国拉力赛车手科林·麦克雷(Colin McRae)而制作的，因此在游戏过程中不难见到许多麦克雷过往的身影。与一年一款的优品系列赛车游戏不同，DiRT2距离前作已经两年之久，目前《科林麦克雷：尘埃2》主机版早已上市，几乎登陆所有的主机和掌机平台、好评如潮，而PC版由于支持DX11的缘故，所以被延期数月。

    画面设置：DIRT2堪称DX11游戏代表作，DX11的五大关键特性在这款游戏中都有体现，但却没有得到大范围的应用，都是点到为止。比如Tessellation主要体现在水洼和旗帜上，而赛车过程中也就那么几处采用了该技术，因此这款DX11的要求并不高，特效全开的话中端显卡都能跑动。

    在这一款DX11游戏中，同价位A卡整体表现不如N卡，但落后幅度不大。而且，即使在2560×1600这样的分辨率下，参测的几款A卡都可以非常轻松的跑到60FPS以上的帧率，所以完全没有必要计较N卡快还是A卡快。

    游戏介绍：《鹰击长空》由Ubisoft旗下的Bucharest Studio工作室所研发制作而成，以汤姆克兰西最擅长的近现代国际冲突为背景，加上现代化的军事武器，和五角大厦不愿证实的开发中的先进武器，交织出最激烈的高科技攻防战。而《鹰击长空》也脱离前面几项作品的框架，将战争从地面拉拔到空中，享受广大无界限的战斗空间。

    画面设置：《鹰击长空》直接内置了对DX10和DX10.1的支持，它会自动检测显卡最高能支持的级别。通过此前的测试来看DX10.1并不会让画质变得更高，但的确能够让游戏跑得更快。我们使用1920分辨率，4AA和8AA两种模式进行测试。

    在这个测试中，HD6990同样大幅领先GTX580。

    游戏介绍：自《孤岛惊魂》系列的版权被UBI购买之后，该公司蒙特利尔分部就已经开始着手开发新作，本作不但开发工作从Crytek转交给UBI，而且游戏的故事背景也与前作毫无关系，游戏的图形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。

    画面设置：借助于蒙特利尔工作室开发的全新引擎，游戏中将表现出即时的天气与空气效果，所有物体也都因为全新的物理引擎，而显得更加真实。你甚至可以在游戏中看到一处火焰逐渐蔓延，从而将整个草场烧光！而且首次对DX10.1提供支持，虽然我们很难看到。

    《孤岛惊魂2》是一款DX10.1游戏，但所采用的DX10.1特效并不多，而且现在这些高端卡玩这款游戏完全没有任何压力，在2560×1600的极限分辨率下也能获得非常好的性能。

    游戏介绍：《冲突世界》将带领玩家返回著名的冷战时期，玩家每一个决定均影响游戏中人物和情节。可于游戏中感受不一样的团队精神，与队友于阴森恐怖的战场上一同作战。《苏联进攻》是其最新的资料片，收录全新角色、扮演苏联军队、10套新影片和全新多人联机地图等等。

    画面设置：《冲突世界》是首批DX10游戏之一，采用了自行研发的MassTech引擎，支持多种当前的主流显示特效，如容积云，景深效果，软阴影等，光照系统也表现出色，尤其是半透明的容积云特效营造出了十分逼真的户外场景，物理加速结合体积光照渲染出了最逼真的爆炸效果。

    《冲突世界》是一款非常华丽的DX10游戏，但引擎优化的不错，基本难不倒目前的高端显卡。我们可以看到即使在2560×1600这样的极限分辨率下，所有的显卡都能够流畅运行。

    游戏介绍：Crysis（孤岛危机）无疑是DX11出现之前对电脑配置要求最高的PC游戏大作。Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限，超越了次世代平台和之前所有的PC游戏。Crysis还有个资料片Warhead，使用了相同的引擎，只是多了一个关卡，因此我们还是使用原版做测试。

    画面设置：Crysis只有在最高的VeryHigh模式下才是DX10效果，但此前所有高端显卡都只能在低分辨率下才敢开启DX10模式，如今的DX11显卡终于有能力单卡特效全开流畅运行。

    测试方法：Crysis内置了CPU和GPU两个测试程序，我们使用GPU测试程序，这个程序会自动切换地图内的全岛风景，得到稳定的平均FPS值。

    虽然显卡已经更新换代数次，但《孤岛危机》仍然是目前的杀手级游戏。

    游戏介绍：CAPCOM公司于1987年推出的大型电玩机台格斗游戏《街头霸王》，堪称目前格斗类游戏的始祖。经过了20多年的不断演化之后，如今的PC版《街头霸王4》不仅在画面上走向了全新方向，而且加入了各种新系统，试图让传统2D格斗游戏得到重生。

    画面设置：街霸4 PC版和游戏机版相比，除了支持高分辨率输出之外，还为玩家提供了画面渲染风格选择的功能，除与家用机版一样的“普通”模式外，还有“水彩”、“海报”和“烟灰墨”这三种追加的渲染风格，带给完全全新的视觉体验。

    在这款DX9游戏中，各个显卡都已飙到100帧以上，对比各显卡性能的差异似乎已经没有太大的必要了。

    我们的功耗测试方法是直接统计整套平台的总功耗，既简单、又直观。测试仪器为微型电力监测仪，它通过实时监控输入电源的电压和电流计算出当前的功率，这样得到的数值就是包括CPU、主板、内存、硬盘、显卡、电源以及线路损耗在内的主机总功率（不包括显示器）。

● 待机功耗140W

● 满载功耗564W

    经过测试可以看到HD6990的功耗并没有我们想象的那么恐怖，在满载状态下平台整体功耗为564W，符合双核心显卡的正常水平。而在待机状态下，功耗表现尤为突出，仅为140W和一般单卡平台相仿，那么它是如何做到的呢？

● 待机温度47度

● 满载温度88度

    通过我们对HD6990的温度测试可以看到，HD6990在待机状态下频率仅为250/600MHz，因此这时的功耗保持在一个较低的水平，温度也仅为47度。而在满载状态下，温度较高达到88度，此时的显卡噪音也较大。

    从前面的测试我们可以看出，HD6990相比上一代HD5970在性能和效率两方面都得到了巨大的提升，这得得益于大幅度改进的架构，包括VLIW4线程处理器、命令的异步分配以及优化的纹理执行等等。尤其是双图形引擎所带来的曲面细分性能提升非常明显。

    总的来说，HD6990无疑拥有目前最强悍的性能，同时对新技术的支持非常到位。特别是DirectX 11的硬件支持以及Eyefinity多屏输出技术，成为AMD目前独有的卖点。相比其他对手产品所附带的特色功能，AMD的DirectX 11以及Eyefinity实用的多。

    从整体来看，AMD最近接连发布的HD6900系列显卡都给我们带来了非常不错的感觉，目前这款产品AMD官方定价为4999-5099元。从性价比方面来看相比HD5970更加具有竞争优势，接下来就要看AMD在市场端如何发力了。我们期待AMD有好的表现，更期待NVIDIA采取更加猛烈的竞争手段，毕竟只有竞争消费者才会受益。■<