14nm北极星架构 AMD RX 480显卡首发评测

几年来我们说起AMD显卡就少不了已战多年的28nm工艺和一再改进的GCN架构，虽然性能上通过细节优化稳步前进，但不得不可观的看到工艺和GPU架构这些底层技术已经成为了进一步提升性能的瓶颈。AMD当然也意识到了这一点，在2016年初的CES大会上AMD展示了新一代的GPU架构——Polaris（北极星）架构，同时也表示将采用三星的14nm FinFET工艺制造新一代的GPU芯片。时隔半年，AMD终于在台北电脑展上发布了备受期待的制程架构双双升级的新一代显卡Radeon RX 480。

AMD前几代GPU核心架构的代号都使用南太平洋岛国的名称，比如上一代的“Fiji”（斐济群岛），而新一代GPU同时拥有着14nm工艺的加持和架构升级让AMD自信满满的将目光投向了星辰大海，北极星和织女星的命名也赋予了这款顶级科技融入的产品有了一番科幻味道。

虽然RX 480发布的半个月之前老对手NVIDIA发布了新一代的旗舰和高端定位显卡GTX 1080和GTX 1070显卡，但似乎AMD并不着急像过去一样来一场旗舰对旗舰的正面交锋，北极星架构的首款产品RX 480偏偏是一款定价仅199美元的面向主流玩家的显卡。而更强的代号织女星的旗舰产品还要耐心等待一阵。

RX 480在国内已经开始了预售，1999元的定价点燃了不少玩家的热情，前几批的预售名额几乎是瞬间就被一扫而光。而这款显卡是否真的如传说中的那么神奇呢？PCPOP评测室在第一时间拿到了这款产品，接下来我们就来一起看一看这款身负前所未有关注度的新显卡表现如何。

28nm到14nm的跨越

最新版本的GPU-Z已经可以识别出 RX480的各项参数：

RX480使用的制程工艺为14nm。拥有2304个流处理器单元，相比目前价格相对接近的R9 380X的2048个流处理器和R9 390的2560个并不显得很多，这也使得核心面积缩减到了232mm2。很显然AMD似乎并不打算延续过去堆砌流处理器的方式取得进步，转而依靠新架构和新工艺带来的效率提升来获得更高的性能。另外默认频率也达到了1266MHz。

大家所关心的显存方面使用了容量为8GB的三星GDDR5显存，显存位宽为256bit，实际频率达到2000MHz，等效频率高达8000MHz。带宽达到了256GB/s。

RX 480的核心逻辑架构图

从架构图来看Polaris 10 GPU采用架构与之前的GCN架构有着脱不开的联系，依旧是在保留原有优秀设计的基础上进行改良。这一次AMD对Polaris的改进力度相比前几代要大上不少，无论是它的显示核心、指令调度器、几何处理器、多媒体核心、显示引擎、二级缓存还是显存控制器等等都是“焕然一新”的。RX480配备了四颗原生的原生异步引擎（ACE），在VR应用中将发挥出更强大的性能，为VR设备的优秀视觉体验提供保证。更大的二级缓存，则让Polaris 10 GPU对带宽的要求有着一定程度的降低，从而降低显存的耗电量提升能耗比。

终于到来的工艺跨越

集成电路的制程工艺是指芯片中内每条电路与电路之间的距离。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。

近些年显卡行业由于一些原因在2011年从32nm工艺进步到28nm之后就一直没有再度前进，28nm工艺也沿用了三代产品。举个例子可能更好理解：移动处理器行业首先使用28nm工艺的高通APQ8064是在2012年上市的，而它的首发机型就是我们熟悉得不能再熟悉的小米2，是不是有些吃惊了？也就是说一个早已经淘汰的手机芯片中用到的制程工艺被显卡行业一直用到了2015年发布的产品上。

14nm FinFET拥有更高的电源效率

这一局面直到去年年末三星和台积电终于搞定了14/16nm FinFET工艺生产线的稳定生产能力才得到扭转。显卡行业也就在一夜之间实现了制程工艺的跨越式发展（跳过了22nm工艺）。功耗和发热的降低允许GPU核心拥有更高的集成度和更高的频率，每瓦性能得到大幅度改善。

FinFET称为鳍式场效应晶体管(Fin Field-Effect Transistor；FinFET)是一种新的互补式金氧半导体(CMOS)晶体管。FinFET源自于传统标准的晶体管—场效应晶体管 (Field-Effect Transistor；FET)的一项创新设计。在传统晶体管结构中，控制电流通过的闸门，只能在闸门的一侧控制电路的接通与断开，属于平面的架构。在FinFET的架构中，闸门成类似鱼鳍的叉状3D架构，可于电路的两侧控制电路的接通与断开。这种设计可以大幅改善电路控制并减少漏电流(leakage)，也可以大幅缩短晶体管的闸长。最终为芯片提供更好的功耗和发热控制。

从AMD所给出的数据来看，北极星架构的每瓦性能是前代产品的2.8倍，其中14nm FinFET工艺贡献了其中至少70%的性能提升。

RX480新技术解析

除了以上这些制程工艺和核心架构上的进步以外，AMD还赋予了RX 400系列显卡一些全新的技术，可以为玩家们提供面向未来的技术支持。比如说5K视频和HDR输出……

接下来我们就来一睹RX 480真容，仔细端详一下这款万众期待的全新显卡的每一个细节，我们还将进行拆解，一窥显卡内部的奥秘。

拿到这块显卡的时候免不了有一种非常强烈的熟悉感，标志性的涡轮散热器和红黑配色的塑料外壳与前代产品的延续性非常明显。

公版的RX480使用了非常短的PCB板 ，散热器要明显长于PCB板本身，公版没有配备金属背板。

标志性的涡轮散热器已经沿用了数代，这类散热器的好处可以将热风全部吹出机箱之外，降低机箱内其它硬件的散热压力。

RX 480拥有一个HDMI 2.0b接口以及三个DP接口，目前支持的DP版本应该是1.3，未来将会兼容1.4-HDR版本。值得注意的是这一代产品没有提供DVI接口，使用老款显示器的玩家需要通过转接线解决问题。

RX 480的PCB板相当短小，长度上和被称为“18厘米神器”的R9 Nano一致，相信未来的非公版产品也会出现散热器缩短的版本，第二代小机箱神器值得期待。

由于标称TDP仅有150W，所以供电模组就没有必要过度奢华，4+2相数字供电已经完全可以满足需求。

RX 480使用了来自三星的GDDR5显存，等效频率达到8GHz。

RX 480澎湃的心脏是一颗代号Polaris10的北极星架构显示核心，核心面积232mm2，拥有高达2304个流处理器，默认频率达到1266Mhz。这是第一颗来到公众视野的北极星GPU。

RX 480的长度约为24cm左右，实际PCB板长度仅有18cm。插在标准ATX主板上显得有些娇小玲珑。

厚度方面基本上和占用的两个PCI槽位的宽度一致，没有突出。

基准&VR性能测试

测试平台介绍

为了避免除显卡外的其它硬件成为本次测试的瓶颈，这次我们使用了目前最为高端的Intel桌面级处理器10核心的Core i7-6950X、华硕STRIX-X99主板以及宇帷DDR4 3000 8GBx4套装一起组建了一套顶级发烧平台，具体配置如下：

参测显卡方面我们选择了定位比较接近的GTX 970、GTX 980以及R9 390。具体规格如下：

基准测试部分我们选择了常见的3DMark软件进行测试，分别在Extreme和Ultra模式下进行测试，还加入了目前比较有代表性的SteamVR性能测试程序以体现VR性能。

从这部分测试成绩来看，RX 480的性能处于GTX 970与GTX 980之间，在Extreme模式下比GTX 970强16%左右，在Ultra模式下大容量显存的优势开始发力，领先幅度达到了19%。

SteamVR性能测试截图

在SteamVR测试中，RX480取得了6.8分的体验分，处于“准备就绪”水平。但是我们比较起来会发现这样的成绩相比GTX 970反而有一些劣势。原因可能是测试版驱动还不成熟或者其它原因。另外作为一款非常入门的VR测试程序，SteamVR还远远不是像3DMark这样的权威软件，如果想要全面客观的体现显卡VR性能的差异，只能期待FutureMark早日将正式版的VRMark推向市场。

游戏性能测试

游戏性能测试中我们选择了包括《奇点灰烬》《杀手6》《战争机器终极版》在内的三款DX12游戏进行测试，另外还测试了三款DX11游戏：《守望先锋》《地铁：最后的曙光》《巫师3》。所有测试都在1080P和4K分辨率下分别进行。