序言
時隔五年，Chiphell從2007年1月建站之初，正逢ATI HD2900XT的發佈->失敗->被AMD收購之際，在這五年里，Chiphell自身成長的同時也一直關注着AMD R600架構的演變，終於，五年後的今天AMD推出了以全新一代架構為基礎的HD7970.在深入瞭解新品之前，我覺得有必要簡單總結一下R600的架構演變史.HD2900XT | R600: 80nm 420mm2，ATI不但製造了一顆DIE很大的GPU，還是基於當時幾乎已經被淘汰的80nm製造工藝，更重要的是，事後ATI自己也承認R600的確存在硬件Bug，期間R600還遇到了延期等各種困擾，所以失敗和被收購現在看來也算是理所當然的事情了
HD3870 | RV670: 55nm 190mm2，為了挽回R600帶給ATI GPU的巨大創傷，被AMD收購後的ATI開始重新振作自己，一步步地修正R600架構工作，首先要做的當然是排除Bug，所以這一代的RV670我們迎來的只是平平的性能，基於55nm之後因為規模沒有擴張，而DIE的面積也只有190mm2，可以說RV670純粹只是一個過渡性產品
HD4870 | RV770: 55nm 256mm2，到了RV770，雖然TSMC的製造工藝依然停留在55nm，但是依靠RV670的R600架構Bug修正，AMD終於開始正式開始重新佈局R600架構的延伸品，Shaders第一次引來了規模翻倍，從320猛增到800個，以及GDDR5的出現增加了原先R600架構不足的帶寬，RV770絕對是ATI繼R600之後最成功的產品
HD5870 | Cypress: 40nm 334mm2，這一代開始AMD不再延續原來RV開頭的內部產品研發代開，取代代之的是英文單詞，這樣做的目的主要是為了防止產品信息的提前泄露，畢竟之前大家可以通過數字的大小來判斷產品的地位.言歸正傳，如果說RV770是AMD挽回敗局的第一步，那麼Cypress絕對可以算得上是AMD給了NVIDIA一個回馬槍.TSMC製造工藝提升到40nm之後，AMD並沒有保守地延續RV770架構規模，Shaders單元引來了第二次規模翻倍，直接從800翻倍到了1600個，毫無疑問這樣的規模翻倍所帶來的性能提升同樣也是巨大的!
HD6970 | Cayman: 40nm 389mm2，上一代產品Cayman就比較有意思了，大家本來都會認為AMD繼續擴充Cypress的架構規模以求性能上的突破，但TSMC停留在40nm不變的客觀原因，以及R600巨大DIE面積所帶給ATI的陰影，想要讓AMD再做一個400mm2以上的”怪獸”恐怕他們自己都不敢往這方面去想.所以我們看到了一個很靈巧的變化:原先的R600 5D架構變成了4D，每個模塊的Shaders數量增加，但總數幾乎維持上一代不變(1536個)，事實證明對手NVIDIA正因為不計後果的將GF100/110的DIE做到520mm2之巨大而踩到了TSMC 40nm的超級地雷，悲劇也隨之而來，這里就不用細說了，反正延期，高達等內幕大家也都記得..
正所謂承上啟下，以上便是我用了最簡潔快速的方法來給大家重新回顧了一回R600架構的進化過程，下面就開始我們的HD7970深入評測環節吧
Tahiti架構解析
HD7970的研發代號為Tahiti，這個單詞出自太平洋的法屬波利尼亞希提群島.剛才我已經提到過Cayman架構的變化，雖說Tahiti屬於新一代的架構，但Cayman在R600與新架構之間絕對起到了過渡的作用，也就是說，R600到新一代架構之間並不是180度的大轉變，Cayman為新一代架構打下了很重要的伏筆，其中主要就是Cyaman的組件層次架構被Tahiti延續了下來，但因為GPU必須向着數學處理運算方向去發展，所以Tahiti在SIMD方面進行了重大的調整，另外一個環節便是光柵處理器(ROPs)從記憶體帶寬中分離了出來.
在上面這張AMD官方的Tahiti架構圖里，最醒目的標識恐怕就是”Graphics Core Next Architecture”了，這個新架構最大的特點在於使用一簇一簇的超標量體系結構，R600老架構AMD稱之為”超長指令字(VLIW)”，架構特點是4D+1D(4D為簡單里的流處理器，1D為復雜的流處理器)，並搭配分支判斷單元和通用寄存器，這就是R600的VLIW5架構，到了Cayman，AMD取消了4D+1D中的1D部分，也就是VLIW4架構.
架構分析一開始已經跟大家分析過，Tahiti保留了原先Cayman的GPU組件層次結構，最大的變化在於數字運算的部分，如果說把VLIW5到VLIW4的變化稱之為”進化的改變”，那麼Tahiti架構則可以視為AMD所稱的”革命性改變”.在Tahiti架構里，AMD用Graphics Core Next(以下簡稱GCN)取代了之前的VLIW流處理器，每個GCN計算單元都是一個超標量處理器，將標量和矢量組合在一起，遵循一個嶄新的非VLIW指令集架構，並且改進了共享組件和專用組件的佈局.最終，GCN所帶來的改變是用戶依賴新架構中單位面積的GPU上獲得了更為強大的運算能力.從製造角度來分析，GPU的DIE越小，生產成本越低良品率越高，更重要的是，單位面積上的功耗也隨之降低
GCN同樣還帶來了AMD新一代Tessellation(曲面細分)單元.Tahiti的每個命令處理器(Command Processor)里都封裝了兩個幾何引擎，在這里面有兩個相互獨立的曲目細分單元.這些運算單元共享着更大的緩存，片外緩沖能力以及新的頂點重用指令集，所以理論上來說新的GCN可以帶來4倍於以往的Tessellation性能
分析完Tahiti架構再來分析下市場的變化.我們都知道2年前NVIDIA通過GF100正式打開了GPU科學運算的市場大門，雖然期間遇到了TSMC 40nm的不給力，但不可否認的是NVIDIA通過先入為主的原因已經穩穩地占據了GPU科學運算市場的老大地位.但從民用市場來看，AMD晚於NVIDIA兩年的GPU架構重心演變換來的是更着重於民用市場的產品，這兩年中AMD不但挽回了R600之後的敗局，更有可能的是獲得了以往ATI時代所從未獲得過的民用市場份額(沒有詳細的數據)，至於2年後的Tahiti，因為有了TSMC 28nm的出現，AMD可以一方面大膽地進軍GPU科學運算市場，另一方面又不用太過顧慮DIE因為面積過大而觸雷，總體來看，AMD晚於NVIDIA兩年的時間里雖然鞏固了民用市場地位，畢竟也失去了先入為主的代價
產品規格
按照這幾年的習慣，AMD通常都是在每年的年末發佈新的旗艦GPU，然後每個月再分別發佈一款新的中低端產品，當然其中還包括了旗艦GPU的X2版本.這一次也不例外，HD7000系列首個曝光的為HD7970，大致規格如下:基於台積電(TSMC) 28nm製造工藝，核心面積365mm2(比Cayman還小一圈!)，43億的晶體管數量也是之前Cayman的將近一倍，Shaders數量變成了2048個，核心頻率為925MHz，顯存頻率5500MHz，帶寬提升到384bit，顯存容量擴增至3GB.另外下圖中沒有提到的PCI-E升級至3.0，帶寬翻倍，不過實際應用中因為GPU根本用不完那麼多的帶寬，所以這部分哪怕是PCI-E 2.0也依然可以滿足性能的發揮.
HD7970的GPU-Z截圖:
產品解析
首批上市的HD7970均為AMD原廠卡，Chiphell拿到的是來自迪蘭提供的零售版，下圖中散熱器外殼中的型號缺少了”H”字母，經詢問所有AMD原廠卡原先都有”HD7970″的貼紙，一些廠商撕掉後換上了自己品牌的標記，而迪蘭為了搶先第一批首發並沒有替換貼紙環節，結果中了農企的槍，原廠卡的貼紙極其容易掉落.
產品附件包含了CF橋接器，6pin轉8pin，Mini DP轉DP，HDMI轉DVI，Mini DP轉DVI以及DVI轉VGA插頭.
這一代原廠卡依然保持了AMD紅/黑的配色，不同的是散熱器外殼從原先原廠卡的磨砂表面變成了拋光表面
相比原先HD6970的PCB有金屬背板設計，這一代HD7970取消了這一細節，對於原廠卡的Fans來說無疑是個小小的打擊
視頻輸出部分擁有雙Mini DP+HDMI+DVI，取消了雙DVI無疑增加了Slot處出風口的面積
顯卡尾部的流線型設計美感十足，具體這里是進風還是出風稍後在散熱器拆解環節會給大家解說
散熱器外殼頂部的RADEON標記
HD2900XT之後沿用至今的離心扇，性能是沒的說，就是夏天滿載時候的轉速太高噪音不小
顯卡總長度為28cm
雙BIOS開關中的BIOS文件本身並沒有差別，只是給用戶提供一個備用BIOS的方案而已
拆卡開始為大家做PCB和散熱器部分的解析
PCB解析
HD7970原廠卡的PCB佈局跟HD6970非常相似.
原廠卡哪怕是單DVI也會有防磁EMI金屬屏蔽罩，當年非公也有是因為雙DVI都是帶有防磁EMI金屬屏蔽罩的料件，如今HD7970又回到了單DVI時代，恐怕往後的非公想要不縮水也不可能了
HD7970的VDDCI供電規模要比HD6970來得更大
GPU核心依然採用了45度的佈局，我們可以看到這一代GPU的PCB外層覆蓋有一層金屬保護蓋，與NVIDIA GF100/100或者CPU不同的是GPU依然外露在外以保持最佳的導熱性能
原先被激光刻錄在GPU表面的標識如今轉移到了金屬保護蓋上
因為顯存導熱膏的關系顯存的型號已經看不太清，我們只能看到顯存來自Hynix
5+1相的供電設計，5相為核心供電，1相為顯存供電，空焊的那一相很明顯是為FirePRO專業卡留出的，因為專業卡的顯存一般都是同型號民用卡的翻倍.沒有了連體耦合電感，沒有了數字Mosfet，這一代原廠卡的用料勢必有所縮水，幸好Copper MOSFET從細節程度上挽回了一些面子
PWM芯片為CHiL8228G，可提供最多6+2相的供電系統
6+8pin的外接獨立供電
PCB背部供電系統有一排Driver芯片
散熱器解析
拆開散熱器外殼我們可以看到這一代依然採用的是均熱板的散熱塊.
細節，因為模具有隔斷層，所以實際上顯卡尾部的開孔即不負責進風也不負責出風，純裝飾而已
讓人又愛又恨的離心扇
因為距離較長的關系，鰭片的密度並不高
均熱板的”小尾巴”
測試平台
AMD在驅動中將”Power Control settings”設置為+20%;NVIDIA在驅動中關閉物理加速.
散熱效能測試
由於正處冬天的關系，室內溫度只有15℃，這種情況下測試出來的數據是很難在夏天作為參考的，這方面大家需要注意一下.首先待機下GPU核心頻率為300MHz，顯存頻率為600MHz，核心溫度為25℃，此時風扇轉速為20%，無法偵測風扇實際轉速，待機核心電壓為0.850V，比上一代HD6970低了0.05V.
GPU滿載下核心溫度為79℃，風扇轉速為44%，此時的噪音並不高，但可以聽到明顯的風扇噪音，相信夏天的時候噪音值會讓人很難忍受.滿載時的核心電壓為1.170V，比上一代HD6970低了0.005V
性能測試
2012年Chiphell測試平台全面升級，包括顯卡測試的遊戲，也做出了重新的調整，一些老邁無用的遊戲被踢出局，重新加入的都是當下最火爆的DX11遊戲.- HD7970通過28nm製造工藝，DIE比HD6970小一圈，滿載功耗略微提升，待機功耗明顯下降，平均性能提升幅度明顯，顯然對於AMD自己來說，HD7970的定位和成本控制是非常合理的.
- Unigine天堂的測試中可以看出HD7970的曲面細分提高幅度巨大.
- GTX 580全面敗給HD7970，排除開普勒短期內未有上市的消息的因素，AMD在這5年中首次重拾單GPU性能王座.
超頻測試方面我只能說HD7970真的很好超，CCC上限1125MHz輕松達成，無需加壓，無需提高風扇轉速，全默認就這樣easy~
藍寶HD7970圖賞
總結
HD7970做到了預先計畫好的性能提升，而在科學運算領域，HD7970也將成為AMD的首個”敲門磚”產品，面對與早兩年”入市”的NVIDIA來說，未來AMD是否能夠獲得像民用市場等同的專業領域市場份額目前還是未知數，但從整個發展步調而言AMD顯然是更為謹慎更為成功.HD7970發佈之後所有的懸疑只剩下NVIDIA開普勒何時出現了，不過我到覺得，HD7970下一代的旗艦GPU到底以如何的姿態規劃更加具有神秘感，要知道未來一段時間內GPU的製造工藝都會是基於TSMC 28nm，下一代旗艦只要繼續堆積規模那麼DIE的面積也必然會突破400mm2大關，雖然現在還言之過早，但R600之後AMD再次引來400mm2以上DIE的產品，想想都覺得雞動~
來源：Chiphell
