مراجعة البطاقة الرسومية AMD Radeon R9 290X

الجزر البركانية –Volcanic Islands - . هو الجيل الجديد من AMD تتصدره بطاقة R9 290X درة التاج فهي الأقوى حتي الآن فى البطاقات أحادية المعالج الرسومي المقدمة من AMD . قدمتها AMD مع نواتها الجديدة Hawaii التى تأتى إلينا بالمعمارية GCN1.1 المحسنة . أثبت الجيل HD7000 أن AMD إتخذت الخطوة الصحيحة باتجاهها إلى معمارية GCN . حيث قدم أداءآ ممتازآ إستطاع وبقوة منافسة جيل GTX600 من NVIDIA . وبعدها بفترة أعلنت AMD عن الجيل الجديد R9-2XX . قام الجيل الجديد إستنادآ على الشريحة الجديدة Hawaii لبطاقات R9 290 و R9 290X ,و أعيد إطلاق بعض الأنوية الرسومية الخاصة بالجيل القديم HD7000 مرة أخري تمثلت فى باقي بطاقات الجيل الجديد. لم يأتى الجيل الجديد بمعالج رسومي جديد وتقنيات جديدة فقط . بل جاء إلينا بطرق تسمية جديدة بعد أن جاء الدور على HD9000 علي حسب السلسلة الرقمية لأجيال AMD وهو بالفعل قد أصدر جيل بهذا المسمي من قبل , فمن منا لا يتذكر البطاقة R 9800 PRO/XT . جاءت التسمية الجديدة منقسمة إلى فئتين رئيسيتين هما R9 للفئة العليا والمتوسطة و R7 للفئة الإبتدائية. واليوم وفى الصفحات التالية سوف نستعرض بشيئ من التفصيل البطاقة AMD R9 290X لنسلط عليها الضوء تحت المجهر ونسرد مابها من مميزات وعيوب لنشكل صورة واضحة حولها لمن يريد أي يقتنيها ليتخذ بحولها قرار الشراء. المواصفات الفنية تأتى البطاقة كما أوضحنا بمعالج رسومي Hawaii و يأتى بمساحة 438mm2 يشغلها عدد ترانزستور يبلغ 6.2 مليار . شكرآ لتقنية التصنيع 28nm . جاءت البطاقة الجديدة محملة بالعديد من التقنيات الجديدة التى تصاحب كل جيل . العديد من التقنيات المميزة وسنسردها فى السطور القادمة بشيئ من التفصيل. PowerTune أصبح كل شيئ ديناميكيآ ! حيث تقدم تلك التقنية من AMD تعزيزآ للأداء عن طريق تعزيز Boost كما فى بطاقات NVIDIA . حيث لن يكون هناك بعد هناك تردد ثابت القيمة تعمل به النواة الرسومية , فسيتحدد قيمة التردد بين قيمة أساسية Base Frequency وقيمة قصوي Max Frequency تتنقل فيما بينهم ترددات النواة الرسومية. والطبع ستكون بناءآ على الحرارة و الكمية الطاقة وسرعة دوران المرواح. و تعتمد على تلك التقني وضعي UPPER MODE و Quiet Mode . فيكمنك الإنتقال بينهم عن طريق محول –Switch- على جسم البطاقة نفسها. الفرق بين الوضعين هو فرق الترددات حيث يقوم الوضع Upper بزيادة الترددات و سرعة المراوح لتقليل الحرارة ومحاولة الوصول إلى أقصي ترددات MaxFrequency . أما الوضع Quiet يقوم بتقليل الترددات لتصل إلى أقل حد إلى ال BaseFrequency . تقنية توصيل CrossFireX جديدة من AMD البعض منا فى وقت ما إستخدم جسر توصيل البطاقات الرسومية CrossFireX Bidge . والذي يقوم بتوصيل بطاقتين أو أكثر من AMD فكان يقوم بنقل البيانات من البطاقة إلى أخري . ولكن مع التطور والإنتقال إلى الجيل الثالث من شقوق التوسعة PCI-E3.0 وزيادة عرض نقل البيانات الى الضعف عن الجيل السابق وعدم استغلالها فى مجال الألعاب , قررت AMD أن تستغل ذلك الBandwith بديلآ عن جسر التوصيل . الفضل يعود هنا لإستخدام AMD لمحرك DMA – Direct Memory Access – الذي يقوم باستغلال سعة نقل البيانات الهائلة فى نقل البيانات من وإلى البطاقتين. السبب فى إعتقادي ليس مجرد الإستغناء عن الجسر وفقط . فبعد أن قدمت لنا طريقة تحليل الإطارات الجديدة FCAT نتائجآ لتوقيت عرض الإطارات FrameTime عند إستخدام بطاقتين أو أكثر من AMD فى وضعية CFX والتى أظهرت نتائج غير جيدة بالمرة . كانت سببآ رئيسيآ فى وجود مشاكل التقطيع tearing والذي أزعج الجميع . ظهرت تلك الأعراض أيضآ حتي على بطاقة HD7990 ثنائية النواة التي تستخدم نواتين Tahiti XT. وقامت AMD حينها بإصدار عدة تعريفات جديدة قامت بحل المشكلة نسبيآ ولكنها ما زالت موجودة بشكل طفيف. فيبدو أن AMD تحاول فى طريقها لأن تقتلع المشكلة من جذورها. لا أقول أن المشكلة قد حلت ولكن قد قلت بشكل ملحوظ. TrueAudio أعلنت AMD عن التقنية الجديدة الخاصة بالصوتيات TrueAudio . والتى تتلخص فى إلحاق معالج صوتي DSP - Digital Sound Processor – فى البطاقة الرسومية . و يقوم ذلك المعالج المختص بإزالة عناء معالجة الصوتيات عن كاهل المعالج المركزي . مما يسمح لمطوري الألعاب إضافة المزيد من التفاصيل الصوتية . مما يسمح لتخفيف الحمل عىل المعالج بنسبة 10% تقريبآ و نقل الأعباء الى المعالج الصوتي المتخصص على البطاقة . قلما نجد تغييرآ فى المعماريات الرسومية , ولكن كانت الاعوام القليلة المنصرمة بمثابة تغير جذري بالنسبة ل AMD حيث أعلنت مع قدوم الجيل السابع HD7000 من بطاقات الرسومية عن تخليها عن معماريتها العتيقة VLIW4 التى على الرغم من أنها أثبتت كفاءتها فى الأداء الرسومي ولكن كانت لا تستطيع ان تقدم لك الأداء المطلوب في مجال الحوسبة العامة GPGPU . جائت إلينا بطاقات الجيل HD7000 بالمعمارية الجديدة كليآ GCN – Graphics Core Next – لتغير AMD المفاهيم و تنافس المنافس اللدود NVIDIA فى الحرب التى أحب أن أطلق عليها حرب الشرائح السيليكونية , حربُ لا يطلق بها الرصاص ! فى البداية يجب أن نعرف ولو قليلآ عن مجال الحوسبة العامة - GPGPU المقصود هنا هو قيام المعالجات الرسومية GPU بمعالجة البيانات الخاصة بالمعالجات المركزية CPU عن طريق تحويل نوع البيانات إلى أكواد يستطيع فهمها المعالج الرسومي والتعامل معها عن طريق مترجم Compiler. يتم إستخدام الحوسبة العامة فى العديد من برامج الـ Render وبرامج شركة ADOBE. وكانت المعمارية القديمة VLIW4 – Very Long Instruction Word – ليست مصممة لذلك , ولكنها كانت تؤدي أداءآ قويآ فى عالم الرسوميات . المعمارية VLIW4 عتيقة حيث تصل إلى زمن ماقبل المظللات الموحدة Unified Shaders و لم يكن هناك ما يسمي الحوسبة العامة , فلم تصمم لذلك المجال من الأصل. وبحلول عام 2009 قررت شركة NVIDIA الدخول لمجال الحوسبة العامة منفردة بأنويتها التى أسمتها CUDA . وقدمت تلك المعمارية ولازالت تقدم أداءآ قويآ فى ذلك المجال و بالطبع أظهرت قوتها فى مجال الرسوميات. وظلت AMD تستخدم معماريتها VLIW5 ولم تقم بتعديلها حتي بطاقات الجيل السادس HD6000 وبالأخص الفئة العليا منها HD6900 فقامت بتعديل بسيط عليها لتصبح VLIW4 حيث إستخدمت أربع وحدات ALU فقط بدلآ من خمس. ولكنها أبقت على باقي الجيل السادس بمعمارية VLIW5. لم يكن هذا التغيير الجذري المنتظر وحتمآ هناك تغيير. التغيير لابد منه لعدة أسباب منها : عدم صلاحية معمارية VLIW لمجال الحوسبة العامة GPGPU و رغبة AMD فى منافسة أنوية CUDA من NVIDIA إستنفاذ كل طاقات المعمارية القديمة فى المجال الرسومي رغبة AMD فى تطوير المعالجات المسرعة APUs ومبدأ الإندماج بين المعالج الرسومي والمركزي على شريحة واحدة . فوجود معالج مركزي قادر على القيام بمهام المعالج المركزي جنبى إلى وجود معالج مركزي يعطي قوة فى الأدء . على العكس تمامآ فمعمارية VLIW لا يمكن الإعتماد عليها فى المعالجات المسرعة APUs . فكان إطلاق الجيل السابع من البطاقات HD7000 هو وقت التغيير . فقامت AMD بالإعلان عن معمارية GCN التى طال إنتظارها. وأظهرت المعمارية كفائتها مع البطاقات الجديدة فتم الإعتماد عليها مرة أخري عند إطلاق الجيل الجديد RX-2XX مع الإعلان عن بعض التعديلات الطفيفة لتحسين الأداء . الجيل الجديد جاء بالشريحة الجديدة Hawaii التى تم إعتمادها فى بطاقات R9-290X و R9-290 و باقي الجيل كان إعادة تسويق لشرائح الجيل القديم. تعبر تلك الصورة عن البنية المعمارية لشريحة Hawaii وسنحاول أن نقوم بتوضيحها قليلآ تقسم المعمارية الجديدة إلى أربع محركات Shader رئيسية. كل محرك به 11 وحدة CU – Compute Unit – أى 44 وحدة CU بالمجمل فى الرقاقة الكاملة . وكل CU يحتوي على أربع وحدات SIMD – Single Instruction Multiple Data – وكل SIMD يحتوى على عدد 16 وحدة ALU أى وبحسبة بسيطة نجد أن الرقاقة الكاملة تحمل 2816 ALU أو Shader . وحدة ال CU عن قرب ونجد أن من أهم مكوناتها أربع وحدات SIMD و ملحق بهم أربع وحدات مسجلات الVector - Vector Registers- كل منها بمساحة 64KB. وذاكرة مخبأة من المستوي الأول بمساحة 16KB. بالإضافة إلى وجود وحدة Scalar لقيام بالعمليات الحسابية . تأتي البطاقة القياسية بتصميم مغاير لتصميم الجيل السابق . التصميم يغلب عليه اللون الرمادي المرصع ببعض النقوش ذات اللون الأحمر التى تضيف قبسآ من الجمال . وفى أقصي الجهة اليسري نجد مروحة من النوع Blower التى تقم بضخ الهواء إلى داخل البطاقة فى دورة لمرور الهواء سوف نقوم بإيضاحها فيم بعد. خلفية البطاقة القياسية نجد عليها أماكن اللحام الخاصة بالمنافذ الخلفية التى تدعم منفذي HDMI و DisplayPort كليهما بالحجم الكامل باإضافة إلى منفذين آخرين DVI. من الجيد أن نجد AMD تستغلهم جميعهم بالفعل. وأيضآ نجد أماكن لحام مقبسي الطاقة أحدهما 8Pin والآخر 6Pin. يتم ربط لوحة البطاقة بالتبريد الخاص بها عن طريق 12 مسمار بالإضافة إلى أربع مسامير بالوسط. منافذ الطاقة وكما ذكرت فتحتاج البطاقة منفذين أحدهما PEG 8Pin يمدها نظريآ ب150W و المنفذ الآخر PEG 6Pin يمدها نظريآ ب 75W . حيث تبلغ نظريآ قيمة الطاقة التى تعزز بها البطاقة إلى 225W من مقابس PEG و 75W من منفذ PCI-E ليصبح المجموع 300W. نلاحظ وجود محول BIOS يقوم بالتحويل بين وحدتي BIOS كلاهما يعبر عن وضع مختلف فأحدهما يغير وضع البطاقة إلى upper Mode و الآخر Quiet Mode . وقد سبق شرحهما سالفآ. ونلاحظ أيضآ إختفاء مقابس تعدد البطاقات الرسومية CrossFireX Fingers . مع وجود فتحة للتهوية ولخروج الهواء من البطاقة. المنافذ الخلفية للبطاقة تأتى بمنفذي DVI-D ومنفذ HDMI بالحجم الكامل ومفذ DP بالحجم الكامل أيضآ . تناسب تلك المخارج وضع تعدد شاشات العرض EYEFINITY. مع وجود فتحات تهوية تقوم بإخراج الهواء إلى خارج الصندوق . فى طريقنا لفك البطاقة كليآ وتجريدها من التبريد. بعد نزع التبريد عن البطاقة نستيع أن نميز مكونات اللوحة المطبوعة PCB . بعد فصل الغطاء الأمامي للبطاقة نجد مشتت معدني يقوم بتشتيت الحرارة من غرفة البخار الراقدة تحته . حيث يعتمد التبريد وبشكل أساسي على وجود غرفة بخار Vapor Chamber سميكة بعض الشيئ تلتصق مباشرة بالمعالج السومي لتعمل على أفضل تشتيت للحرارة. التبريد من الجهة الأخري يوضح منطقة إلتصاقه بالمعالج الرسومي ودوائر الطاقة. دائرة الطاقة الخاصة بالبطاقة وتأتى بتصميم 5+1+1 . بخوانق من تصنيع CPL و متحكمات IR35670B و وحدات DirectFETs من تصنيع IR. متحكم IR35670B عن قرب من IR. شرائح الذاكرة الخاصة بالبطاقة من تصنيع ELPIDA وتأتى البطاقة ب 16 شريحة ذاكرة رسومية كل منها بحجم 256MB ليصبح المجموع 4GB. المعالج الرسومي Hawaii يحيطه إطار معدني . منصة الأختبار تفاصيلها كالأتي الأختبارات تمت علي دقة عرض 1080p ونظراً لعدم توافر شاشة بدقة أعلي 2K مثلاً فتم دفع كل الأعدادات لكل الأختبارات لأقصاها ليتم استخلاص أقصي أداء ممكن للدقة المُتاحة وبمجرد توافر شاشة أفضل سيتم عمل مُلحق للمراجعة بالأختبارات علي الدقة الأعلي. صورة من بيانات الجهاز الذي تمت عليه الأختبارات. والأختبارت تضم ما يلي: 1 - 3DMark Professional Edition 2 - Unigine: Heaven Benchmark 4.0 3 - Battlefield 4 4 - Crysis 3 5 - Bioshock Infinite 6 - Call Of Duty Ghosts 7 - FARCRY 3 8 - Hitman Absolution 9 - MaxPayne 3 10 - Metro Last Light 11 - GRID 2 12 - Batman Arkham Origins 13 - Sleeping Dogs 14 - Tombraider FireStrike CloudGate IceStorm تم الأختبار في مرحلة SHANGHAI ليبدأ الأختبار بخروج الفريق من السيارة التي كانو يستقلونها ليتجهو مباشرة لمبني Shanghai وحتي الوصول لأعلي المبني لأنقاذ شخصية هامة من المبني, Shanghai هو المبني الشهير صاحب أفضل منظر تهدم علي الأطلاق في كل خرائط اللعب للنظام اللعب عبر الأنترنت . يبدأ الأختبار في أول مرحلة باللعبة بعد تمكن Pshyco من تحرير صديقه مرتدي بذلة Nanosuite من قبضة منظمة CELL التي نزعت عنه البذلة ذاتها من قبل ويبدأ الأختبار بمجرد قول Pshyco : Getlow وتنتهي بوصول الشخصيتين إلي الشاشة التي تعرض مراحل نزع بذلة Nanosuite من Pshyco بعد أن كانت قد ارتبطت بجسده. يتم الأختبار بإستخدام أداة الأختبار المرفقة مع اللعبة ولا تدخل من جانبنا في الأمر. تم أستخدام الأداء المرفقة باللعبة لقياس أداء الكروت معها وإعدادات الأختبار كألتالي: يبدأ الأختبار ببداية مرحلة Brave New World ويستمر الأختبار حتي إسقاط المروحية المُقاتلة في نهاية المرحلة. هنا تم أستخدام أداة الأختبار المُرفقة باللعبة. لا توجد أدارة أختبار مرفقة ما أضطرني إلي خوض أحد التحديات باللعبة وهو الذي يظهر بمجرد فتح أول برج مراقبة بالخريطة, التحدي متمثل في قتل أكبر عدد ممكن من الأعداء من جنود Vaas بهدوء وبدون لفت انتباههم الأمر الذي ينكشف رغماً عن اللاعب عند مرحلة معينه فتضطر إلي استخدام مسدسك الكاتم للصوت. تم استخدام أداة الأختبار مع اللعبة وتم الأختبار في كلتا حالتي تفعيل وعدم تفعيل خاصية Physx. يبدأ الأختبار بعملية اختطاف Rodrigo رجل الأعمال المُكلف بحمياته MaxPayne وينتهي بمجرد تخليص ذلك الرجل من أيدي تلك العصابة. نفس الأمر تم أستخدام أداة الأختبار باللعبة وياليت كل الألعاب تأتي بأداة أختبار. أحد التحديثات للعبة جاء بميزة إضافة أداة الأختبار الداخلية بعد أن كان الأمر غير موجودة تماماً وقت إصدار اللعبة. الخاتمة البطاقة الرسومية R9 290X بطاقة قوية للغاية وستزداد قوة وجمالآ إذا كانت بتبريد إحترافي فمن ناحية التصميم للبطاقة القياسية فالمروحة فى التصميم القياسي تصدر إزعاجآ شديدآ وأيضآ لا تقوم بالتبريد الجيد حالها كحال كل حلول التبريد القياسية . المعمارية لها مستقبل باهر خصوصآ مع تنقيات تصنيع أدق كالدقة 20nm المنتظر قدومها العام القادم . فسنري بالتأكيد عدد مظللات أكثر مع إستهلاك طاقة أقل . و أيضآ المعمارية مازالت فى بدايتها فما زال هناك بعض عمليات التنقيح التى سوف تقوم بها AMD . أما عن الأداء فتحلق البطاقة بعيدآ عن أختها الصغري R9 290 و تنافس البطاقة GTX780 ولكن البطاقة GTX780Ti تتفوق عليها سعر البطاقة القياسية فى السوق المصرية يبلغ 4150 جنيهآ مصريآ أما للنسخ الإحترافية فتبدآ من 4500 جنيهآ حتي 5250 جنيهآ . ولكن كما ذكرت فأفضل النسخ ذات التبريد غير القياسي وحلول التبريد المحترفة من الشركات. المزايا - أداء قوى و تناسب دقة 4K - أداء قوى يناسب Eyefinity - إمكانية كسر السرعة كبيرة في حالة وجود تبريد قوي - وجود منافذ HDMI بالحجم الكامل - وجود تقنيات جديدة مميزة ك TrueAudio العيوب - التبريد القياسي لا يؤدي أداءآ جيدآ - الصوت المزعج الصادر من المراوح - السعر مرتفع بعض الشيئ رأي المحرر البطاقة جيدة جدآ وأحسنت AMD فى تصميمها . ولكن أنصح كل من ينتوي شراء البطاقة بالتوجه إلى النسخ غير القياسية ذات التبريد القوي و دوائر الطاقة العنيفة التي تسمح لك بكسر سرعة قوي . البطاقة تؤدي أداءآ جيدآ على دقة مثل 1080p وتستطيع أن تعتمد عليها إن كنت ستقوم بالإتجاه إلى حلول 4K . البطاقة أبضآ تعد بالعديد من التقنيات الجديدة التى تهم المستخدم العادى أو حتي المحترف . ولذلك أنصح باقتنائها وأستحقت الجائزة الفضية.

مقالات ذات صلة