卡皇,续写最强显卡的神话
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在顶级卡皇的较量中，AMD和NVIDIA一直非常激烈，因为这关系着品牌的影响力和荣誉，会直接影响用户的购买意向和相关产品的销售。在NVIDIA72r面，如今暂时只有上一代支持DirectX 10的双核心显卡GeForce GTX 295。NVIDIA由于在支持DirectX 11的第一代GeForce GTX400系列上遇到了一些功耗难题，因此一直没有推出基于DirectX 11的双核心产品。NVIDIA双核心显卡的特点是采用双PCB、双核心设计，即每块PCB上设计一颗核心。
在AMD方面，自从它启用了小核心策略后，顶级显卡就由双芯片打造而成。比如早期的Radeon HD 3870 X2和Radeon HD 4870 X2，然后就是上一代卡皇RadeonHD 5970。它们都是AMD引以为傲的小核心策略下的优势产品。在AMD新一代Cayman核心后，人们也翘首期盼新的双核心显卡出世。终于，2011年3月9日，AMD正式了新一代双核心产品――Radeon HD 6990，希望借此延续Radeon HD 5970开创的性能优势，占据顶级显卡市场并彰显品牌形象。Radeon HD 6990和过去AMD的双核心显卡一样，也采用单PCB、双核心设计，即在一块PCB上设计两颗核心。
强悍的性能指标
Radeon HD 6990的目标是夺取卡皇宝座，因此在规格上极尽奢华之能事。首先，它核心采用了两颗完整的Cayman核心，总共拥有3072(1536×2)个流处理算术逻辑单元(Stream Procesing Unit，SPU)、48(24×2)个SIMD阵列、192(96×2)个纹理单元以及64(32×2)个ROP(光栅处理单元)，在标准频率下的单精度浮点计算能力达到了5，1TFLOPs，双精度浮点计算能力也超过了1TFLOPs，达到了1.27TFLOPs。Radeon HD 6990的每个核心搭配了2GB／GDDR5／256bit显存，共4GB显存，官方默认核心频率和显存频率分别为830MHz和5000MHz，而官方默认核心频率下的最高功耗不大于375W，待机功耗不大于37W。
需要特别说明的是，Radeon HD 6990拥有两个BIOS，但AMD使用了黄色的警告标识封住了BIOS开关。这是因为1号BIOS中的产品频率是官方默认的830MHz／5000MHz，而2号BIOS中提供了高达880MHz／5000MHz的频率，此时的显卡最高功耗高达450Wo根据国外AMD的官方声明，用户可以揭下黄色警告标识，并使用高频率BIOS来获得更高性能，但AMD不会为使用2号BIOS而造成的显卡烧毁、无法正常运行等事故提供质保。这也就意味着只要玩家移除黄色警告贴，并无法复原的话，就可能失去质保。
但截止本文发稿前，AMD中国官方并没有发出任何有关此事的正式通知。为此，我们特意采访了几家只生产AMD显卡的厂商。一家厂商表示，用户可以撕开黄色警告标识进行超频使用，不会因为用户调整了BIOS模式而不予质保。但如果拆开了散热器，且显卡有外损的话，则不予质保。但另一家厂商则表示，如果用户拨动BIOS开关进行超频，并因此引起故障的话，不予质保。还有一家厂商表示有关Radeon HD6990的质保政策和AMD中国区官方保持一致。
总的来看，这件事情对国内用户造成的影响并不大，因为国内消费者保护相关法律的基础是“谁销售、谁负责”，用户只要在使用前详细咨询所购买显卡品牌厂商有关Radeon HD 6990使用2号BIOS的质保问题，然后根据厂商相关质保政策购买、使用即可。
源自Cayman，Radeon HD 6990图形核心解读
由于Radeon HD 6990依旧采用Cayman核心，因此其3D架构本身相对于Radeon HD 6970没有发生任何变化，在此我们仅做简要介绍。如果欲详细了解Cayman核心架构变化和其他功能的读者，请参看本刊1月下《新一代屠龙刀AMD Radeon HD 6970／6950显卡评测》一文。
采用Cayman核心的Radeon HD 6990相比之前的AMD产品，最大的不同在于将核心的VLIW 4D＋ID方式更改为纯粹的、均等的VLIW 4D。这种改进是AMD在详细统计了计算需求，并观察了GPU数据处理的方法后进行的。根NAMD的数据，VLIW 4D＋1D架构的整体利用率并不高，总有相当一部分晶体管存在空闲情况。这是AMD很不愿意看到的。因为AMD本身执行小核心策略，如果要打算使用更小的核心来和NVIDIA的大核心相抗衡的话，那么必须在提供必要功能的前提下，尽可能将每一个晶体管的效率提升到最高。
因此，AMD将VLIW 4D＋lD改进成为我们在Cayman上看到的VLIM 4D结构。原来用于计算特殊计算的、稍微“胖”一些的lD“T－Stream”被彻底取消，取而代之的是四个功能均等的4D ALU。当然，一些特殊计算需要占用3个ALU来同时进行。做出这样的改进后，相比老的VLIW 4D＋lD结构，新的VLIM 4D结构每平方毫米性能再次提升了10％。虽然这种改进并不像Fermi架构那样的大变脸，10％的每平方毫米性能提升也并非革命性改进，但是我们也能够看出：从最早的R600到现在的Cayman，AMD“小步快跑”，每次都通过芯片架构的小调整来积累优势，最终也令自己的产品达到与NVIDIA新架构换代的设计分庭抗礼甚至小有胜出的程度。
除了3D基础架构外，在其他方面，Radeon HD 6990完全继承了Cayman的设计优势，包括全新的DirectX 11曲面细分设计单元，以及对新的抗锯齿的支持，还有控制功耗的PowerTune技术等，它都提供了相当完善和成熟的支持。
功耗和散热
Radeon HD 6990的功耗比前代几款双核心产品都高一些，其主要原因在于AMD希望这款显卡能延续RadeonHD 5970带来的卡皇地位，因此在频率设定上相对较高。最终AMD公布的Radeon HD 6990在默认频率下的功耗达到了375W，而在超频状态下的的功耗更是高达450Wo为了解决这个问题，AMD引入了PowerTune功能。
AMD在驱动中集成了PowerTune特色功能。PowerTune类似于英特尔处理器的“睿频”技术，它可以在多个档次之间自动调整显卡频率和功耗，比之前单一的PowerPlay技术更先进，也更智能。
PowerTune技术的特点是自动监控显卡应用情况并自动调节负载。当GPU处于高负载状态时，PowerTune技术可以在保证温度不超标的前提下，将GPU维持在默认高频下运行，比如Radeon HD 6990就可以满载持续运行
在830MHzT，最快速地提供用户所需要的性能；在中等负载的情况下，PowerTune会监控GPU运行状况，如果发现GPU空闲，则会自动降低GPU频率，将温度和功耗都降下来，起到节能降温的作用。而且用户可以根据需要，在催化剂控制中心对PowerTune进行调解，后文会单独对其进行测试。
最强显卡?用测试来验证
采用双核心设计的Radeon HD 6990显卡的性能究竟能为我们带来怎样的惊喜?在面对竞争对手的旗舰级产品GeForce GTX 580时，能否捍卫最强显卡的荣誉?双核心显卡对电源要求高不高?功耗几何?我们将组建英特尔最新的Core i7 2600K平台进行测试，为你带来最全面和详尽的测试。在本部分，你将了解到Radeon HD 6990的3D游戏性能、曲面细分性能、功耗表现、三屏游戏应用。
RadeOn HD 6990 Vs.RadeOn HD 5970
仅仅从流处理算术逻辑单元的数量来看，RadeonHD 6990甚至还不如Radeon HD 5970。但Radeon HD6990采用了全新设计的VLIW4针架构，大幅提升了处理效率。再加上Radeon HD 6990在频率、显存容量和纹理单元数量上都有所提升，因此综合来看，Radeon HD6990实现了全面超越Radeon HD 5970的目标。3DMark基准测试软件非常明显地反映出两者的差距，RadeonHD 6990在3DMark Vantage和3DMark 11中都领先Radeon HD 5970 25％。
Radeon HD 6990的优势也体现在了游戏中，相对于Radeon HD 5970，Radeon HD 6990在游戏中的平均领先幅度在20％左右。例如在《失落的星球2》和《尘埃2》中，Radeon HD 6990分别领先Radeon HD5970 29％和11％。
当然我们也必须看到，采用VLIW 5D架构的RadeonHD 5970凭借在流处理算术逻辑单元数量上的优势，在DirectX 10游戏中仍然有一定的优势。例如在《孤岛惊魂2》1920×1080 Ultrahigh测试中，Radeon HD 5970的性能甚至超过了Radeon HD 6990。究其原因，这类DirectX 10游戏并没有使用新的DirectX 11 API设计，采用新架构设计的Radeon HD 6990在这类老游戏中的优势并不突出。
另一方面，Radeon HD 6990采用T4GB显存，大幅提升了在高分辨率、高倍数抗锯齿模式下的性能。和Radeon HD 5970相比，Radeon HD 6990在开启了8倍抗锯齿模式后，平均性能下降幅度只有10％左右，而RadeonHD 5970则在20％左右。例如在《尘埃2》和《战地：叛逆联队2》测试中，Radeon HD 6990在8倍抗锯齿模式下的性能下降幅度分别只有5％和10％。
RadeOn HD 6990 Vs.RadeOn HD 6990 OC
双BIOS的设计让玩家可以非常方便地对Radeon HD6990进行超频，超频后的Radeon HD 6990(880MHz／5000MHz)确实在性能上有所提升，较Radeon HD 6990而言，Radeon HD 6990 OC平均游戏性能提升幅度在5％左右。而在超频状态下，Radeon HD 6990 OC的满载系统功耗比Radeon HD 6990提升Y69W。
坦白地说，我们认为Radeon HD 6990 OC 5％的性能领先幅度对游戏体验的提升非常有限，而且这还会导致系统功耗的大幅提升。因此对Radeon HD 6990这种顶级的双核心显卡来说，我们认为它的默认性能已经足够强大，从功耗表现和稳定性方面考虑，没有必要再为了极其有限的性能提升而超频。
Radeon HD 6990 Vs.Radeon HD 6970
事实上，Radeon HD 6990内部本身就是一个CrossFireX系统，可以简单将它看成是由Radeon HD 6970CrossFireX组成的。理论上，Radeon HD 6990相对于Radeon HD 6970的性能提升幅度是100％。从实际游戏测试来看，在1920×1080＋最高画质下，Radeon HD 6990的游戏性能平均领先Radeon HD 6970不到50％，例如在《孤岛惊魂2》和《战地：叛逆联队2》中，Radeon HD 6990的领先幅度分别为19％和42％。只是在《地铁2033》和《天堂》中，Radeon HD 6990的领先幅度达到了80％左右。
而在开启了全屏抗锯齿模式以后，Radeon HD 6990配备的4GB显存优势开始发挥优势，其相对于RadeonHD 6970的平均性能领先幅度超过了50％，在《孤岛惊魂2》和《战地：叛逆联队2》中，Radeon HD 6990的领先幅度分别为66％和72％。
在3DMark系列基准测试中，Radeon HD 6990的理论游戏性能非常不错，它在3DMark Vantage和3DMark 11中分别领先Radeon HD 6970 68％和83％。相对于RadeonHD 6970，Radeon HD 6990的性能在3DMark系列测试中更好，在实际游戏中领先幅度较小的表现说明评判显卡的3D性能应该以游戏测试为主，基准测试软件为辅。基准测试软件最重要的作用是给大家一个参考。
测试已经证明，Radeon HD6990的性能足够强大，这是毋庸置疑的。但它相对于Radeon HD6970的性能提升幅度并没有达到玩家的预期，也是必须要正视的。有印象的玩家应该还记得，本刊2月下《三种互联模式大考验新一代显卡互联系统效率探秘》一文的测试结果表明，同为Radeon HD6000系列的Radeon HD 6850在组建了CrossFireX系统以后，性能较Radeon HD 6850单卡提升了80％左右，互联效率非常高。但为什么相对于Radeon HD 6970，Radeon HD 6990的提升幅度并没有那么显著呢?
这是因为Radeon HD 6970已经是目前AMD最顶级的单核心显卡，各个方面的表现都已经非常出色了，几乎将Cayman核心的性能发挥到了极致，即基本达到了Cayman核心的最高性能。此时即使将其规格翻倍，性能提升的幅度也不会特别突出，达不到1＋1＝2，或者1＋1≈2的效果。而Radeon HD 6850只是一款千元级的产品，性能相对于Radeon HD 6970还有很大差距，还有很大的潜力可挖。因此Radeon HD 6850 CrossFireX的效率非常高，实现了1＋1≈
2的目标，这也是为什么我们建议玩家选择中高端显卡组建互联系统的原因。这就好比中等水平的运动员通过发奋努力和合理训练，可以显著提升其竞技水平，提升幅度非常明显。而顶级水平的运动员即使再怎么努力和训练，竞技水平提升的空间也有限。这个道理和显卡组建互联系统是类似的。
Radeon HD 6990 Vs.GeForoe GTX 580
Radeon HD 6990凭借双核心的优势，综合游戏性能超越了GeForce GTX 580，在总共8个测试项目中，有6个都保持了绝对的领先优势。Radeon HD 6990P，是在《孤岛惊魂2》中和GeForce GTX 580基本持平，在《失落的星球2》中不敌GeForce GTX 580。值得一提的是，在Lhligine HeavenBenchmark 2.5这个NVIDIA显卡占优势的测试项目中，Radeon HD 6990也保持了优势，领先幅度达到了28％。
功耗控制与PowerTul3e节能测试
功耗方面，除了测试该显卡所在平台的待机系统功耗和满载系统功耗以外，我们还将利用自Radeon HD 6970时引入的PowerTune功耗控制技术对Radeon HD 6990进行进一步的功耗和性能测试。在AMD催化剂控制中心进行PowerTune!的上下限设置，将上限设置为＋20％，将下限设置为20％，来分别看看此时该显卡的游戏性能和系统功耗的变化(以《孤岛惊魂2))和3DMarkVantageS3测试基准)。
AMD Radeon HD 6000系列除了性能强劲以外，较低的功耗也一直受到玩家的称赞。从我们对Radeon HD6990的拷机测试来看，Radeon HD 6990所在平台的待机系统功耗和满载系统功耗分别为95W和503W，待机温度和满载温度分别为43℃和86℃。在待机状态下，它的静音效果不错，不过满载状态下，散热器全速运行，噪音非常明显。总体而言，Radeon HD 6990所在平台的系统功耗和它的温度表现和同档次的双核心产品类似，属于正常水平。打算购买Radeon HD 6990的用户至少需要购买一款600W以上的电源才能满足系统的供电需求。
PowerTune功能究竟有无明显效果呢?当它处于默认状态时，其待机功耗和满载功耗分别为95W和503W；当我们将显卡功耗上限调至20％时，它的待机功耗和满载功耗分别为109W和557W，系统功耗特别是满载系统功耗有了较为明显的提升。此时在((孤岛惊魂2》(运行在1920×1080Ultrahighh和1920×1080 Ultrahigh＋8AA)和3DMark VantageExtreme下进行测试，Radeon HD 6990的性能几乎没有增长。
当我们将显卡功耗下限调至－20％时，RadeonHD 6990的待机功耗和满载功耗分别为95W和434W，系统功耗较默认状态有了大幅下降。不过伴随而来的则是性能小幅下降，此时Radeon HD 6990在《孤岛惊魂2》和3DMarkVantage Extreme中的测试性能较默认状态下降了不到5％。如此低幅度的性能损失不会对玩家的游戏体验产生任何影响，相反此时的系统功耗却大幅下降。
就我们的测试来看，PowerTune最大的作用在于以非常轻微的性能损失换取功耗的有效下降。如果你对功耗不敏感的话，我们建议你在使用Radeon HD 6990时以默认状态运行；如果你很看重功耗，那么可以将显卡负载调低至20％，以取得功耗和性能的平衡。但我们并不建议你将显卡负载调高，因为那样并不能换取明显的性能提升，却较大幅度地增加了系统功耗。
三屏游戏应用很流畅
本刊曾经在2009年12月上利用AMD Eyefinity技术进行了三屏游戏体验，该技术确实拓展了我们的游戏视野，从而提升了游戏体验。但它也存在一些问题，比如其在超高的分辨率(女M5760×1080)下运行对显卡的性能提出了更苛刻的要求，即使是当时最顶级的单核,&,DirectX 11王者Radeon HD 5870(高画质＋抗锯齿模式)在运行部分游戏时也颇为吃力。那么如今的王者Radeon HD 6990能否流畅运行在三屏模式下呢?
游戏流畅度高
在相同的设置下，Radeon HD 6990在5760×1080分辨率下的游戏性能相对于在1920×1080分辨率下的平均性能下降T40％左右，例如在《孤岛惊魂2》和《失落的星球2》中，Radeon HD 6990分别下降了19％和37％。在开启抗锯齿模式以后，Radeon HD 6990的平均性能下降T43％左右，例如在《战地：叛逆联队2》和《尘埃2》中，该显卡的性能分别下降了54％和48％。总体而言，RadeonHD 6990在5760×1080分辨率(最高画质＋抗锯齿)下的游戏速度令人满意，平均帧数超过了40fps。这得益于它双核心的设计，性能明显比单核心显卡更强。只是在《地铁2033》这种变态级的游戏中，其游戏帧数下降至24fps以下，影响了游戏体验。
在我们之前的测试中，Radeon HD 5870在5760×1080分辨率下基本可以流畅运行游戏，只是在开启了全屏抗锯齿以后，游戏时常出现卡顿的情况。因此对单核心显卡来说，在三屏状态下首先考虑的是如何对游戏设置进行优化(可能在部分游戏中无法运行在最高画质下)，从而保证更流畅的游戏体验。而对于购买双核心设计的Radeon HD 6990显卡，并打算组建三屏系统的玩家来说，我们建议你直接在最高画质下运行游戏。即使开启了抗锯齿，在游戏中也很少会出现停顿的情况。
三屏状态下的真实游戏体验
在三屏状态下，游戏视野被拓展。最明显的变化是过去在单屏状态下屏幕显示的画面有限，而在三屏状态下，这些画面都被展现出来。在《失落的星球2》和《战地：叛逆联队2》等FPS游戏中，我们可以在扩充的屏幕上看到更多的游戏画面，观察到更多的场景，可以更及时地洞察四周的敌人和环境，以故出更合理和准确的预判。在以《尘埃2》为代表的赛车游戏中，我们也能观察到更多赛道两旁的情况，甚至可以通过后视镜查看到身后赛车的驾驶情况。尽管在高速驾驶中，我们可能很难分心去观察周围环境，更多的是专注前方努力冲刺。但在三屏下'超大的游戏画面包围簇拥着你的感觉仍然非常震撼，增添了真人驾驶的感觉。
游戏和软件对三屏的支持
真正的三屏游戏应用，应该是中间一个屏幕仍然显示以往单屏输出的图像，另外两个屏幕扩展出额外的画面。但部分游戏和3DMark系列软件在三屏系统却中却出现了失真、无法扩展游戏画面等问题。在《孤岛惊魂2》中，虽然两边的显示画面可以扩展，但游戏JeT的画面却被切割
了一部分。3DMark Vantage不支持三屏输出，在分辨率设置中无法提供三屏的分辨率；在3DMark 11中可以在分辨率设置中设置三屏的分辨率，但在实际运行时，只有中间的屏幕有图像，两旁扩充的屏幕中无图像显示。
主动式转接头方便了三屏系统的搭建
此外，Eyefinity技术必须要求显卡和显示器都具备至少一个Displayport接口(理论上可以使用DisplayportDVI转接头或者DisplayportHDMI转接头进行转换，但当时国内并没有内置转换芯片的主动式转接头，只有被动式的转接头，因此欲通过转接的方式组建三屏系统是行不通的)，而当时具备该接口的显示器并不多，这对该技术的普及造成了较大的影响。那么在Radeon HD6990上，还存在这种情况吗?
Radeon HD 6990搭配DVI＋Mini Displayport×4接口，最多可以组建5屏系统。该显卡在组建多屏系统时，理论上仍然需要搭配一个具备Displayport接口的显示器(用特殊的Displayport线材，一头是MiniDislayport接口连接显卡的Mini Displayport接口，一头是Displayport接口，连接显示器的Displayport接口)。但此次Radeon HD 6990时都搭配了4个转接头，分别是两个Mini DisplayportDVI、一个Mini DisplayportHDMI和Mini DisplayportDisplayport转接头。按照AMD给出的说法，两个Mini Displayport―DVI转接头中有一个是主动式的，另一个则是被动式的，MiniDisplavport―HDMI转接头也是被动式的。
这意味着在组建三屏时可能不再需要Displayport接口的显示器了，组建方法如下：一、使用主动式的MiniDisplayportDVI转接头插在其中一个Mini DisplaVport接口上并连接一台具备DVI接口的显示器；二、使用该显卡自带的DVI接口连接一台DVI接口的显示器；三、使用被动式的Mini DisplayportDVI转接头插在其中一个MiniDisplayport接口上并连接一台具备DVI接口的显示器，或者使用附送的被动式的Mini DisplayportHDMI转接头插在其中一个Mini Displayport接口上并连接一台具备HDMI接口的显示器上。测试表明，通过主动式的转接头进行转换和连接的方法完全可行。
为了进一步验证，我们还作了如下测试。一、使用该显卡自带的DVI接口连接一台DVI接口的显示器；二、使用被动式的Mini DisplayportDVI转接头插在其中一个Mini Displayport接口上并连接一台具备DVI接口的显示器；三、使用被动式的Mini DisplayportHDMI转接头插在其中一个Mini Displayport接口上并连接一台具备HDMI接口的显示器上，此时并没有使用主动式的转接头。测试证明三屏系统无法组建，这再次证明在组建三屏系统时，如果要使用转接头进行接口转换，必须要使用主动式的转接头，否则无法成功。
不难看出，在组建三屏系统、使用主动式的转接头进行转换和连接以后，就不再需要具备Displayport接口的显示器了。这对那些没有Displayport接口显示器的玩家来说，无疑降低了组建三屏系统的门槛。
不止是游戏，三屏应用非常广
事实上，Eyefinity技术除了在游戏领域有特殊的应用以外，还能广泛应用在安防、金融、影音、图形设计、展台搭建和股票等大量领域。过去在这些领域使用三屏或者多屏系统的话，需要专门的设备和仪器，动辄上万元。而利用Eyefinity技术，用户甚至可以购买一块500元左右的Radeon HD 5670,~卡(带Displayport接口)和多台廉价显示器(其中一台带Displayport接口)，就可以组建廉价的多屏系统了。
卡皇就是它：Radeon HD 6990
Radeon HD 6990，它卫冕了，它续写着最强显卡的神话。它接过Radeon HD 5970的枪，继续蝉联最强卡皇的称号。它设计了PowerTune功能，最大限度地做到了功耗和性能的平衡。
从技术层面来说，AMD能够驾驭如此大规模核心的产品，并将其产业化，的确展示TAMD在芯片制造、产品设计和控制方面强大的能力；从市场层面来说，AMD表明了自己依旧有能力保住卡皇地位，光环效应会持续在AMD头顶闪耀，并照耀AMD旗下所有的产品；对竞争对手来说，NVIDIA必须加紧研发，否则又将重蹈被RadeonHD 5970占据长达一年卡皇地位的“空巢历史”。当然，AMD的胜利不是没有代价的，我们看到Radeon HD6990的噪音和功耗控制并不完美，驱动程序也没有为所有游戏作出最好的优化。
值得注意的是，在此次卡皇的首发测试中，我们除了看到迪兰等老面孔之外，成立不久的新品牌镭风也在第一时间推出了基于公版设计的Radeon HD 6990，吸引了玩家的关注。和强大的N卡阵营相比，A卡阵营一直想对比较薄弱。专注于AMD显卡的生产、拥有出色研发设计、在渠道深耕细作的镭风有望改变这种局面，为玩家提供了一种新的选择。其推出的Xstorm系列显卡在我们之前的评测中获得了编辑的一致认可。
另一方面，卡皇Radeon HD 6990的已经引发了蝴蝶效应。NVIDIA在时隔两年多之后，再次推出了基于双核心设计的GeForce GTX590，欲重夺卡皇的宝座。一场DirectX 11时代最激动人心的卡皇较量即将上演，预知更多详情，敬请锁定《微型计算机》5月上刊。