採用Hawaii核心的頂級旗艦級繪圖卡 --FirePRO W9100

*本圖引用自https://christopher-mccabe.com/projects/ruby.html
產品資訊

當超微（AMD）在去年Q4推出了娛樂市場導向的Radeon R9-290X的時候，筆者就很好奇，在工作站產品這個區塊，以Tahiti XT GL為核心的W9000才推出半年左右，如果要看到以同樣Hawaii XT 為基礎的繪圖卡，不知道還有多久？
終於在今年的Q1，超微發表了新一代以Hawaii XT為基礎的頂級工作站顯示卡：FirePRO W9100。而供貨部分則是到了Q2才進入穩定期，筆者也於最近取得了這張新世代的紅軍工作站級繪圖卡天王。這回推出的W9100，超微採用跟W9000近似的招式：核心規格維持娛樂版全開，但是讓搭載的記憶體容量跳級倍增，使得搭載的記憶體從W9000的6GB一口氣上升到16GB！除了記憶體容量大幅提升之外，在架構上，Hawaii XT核心也進行了調整。Tahiti XT內有2,048個串流處理器。到了Hawaii XT，串流處理器的總數達到了2,816個。

▲Hawaii GPU核心內包含了4 個獨立的著色引擎。
(說明: 一個著色引擎Shader Engine （SE）內含有11個運算單元（Compute Unit；簡稱CU）。一個GPU核心包含了4 個獨立的著色引擎，這4個著色引擎各擁有一個 Geometry Processor，故總運算單元數為44個。每個CU包含64個著色器，所以串流處理器的總數達到了2,816個。) 而會有架構上的變更主要是Tahiti及Cape Verda等核心在經過消費市場的實戰經驗後，發現到核心共享資源不足問題後於Hawaii核心上進行了修改。

▲該核心內同時也擁有4個幾何處理器。
FirePRO W9100是標準的雙槽全高介面卡，長度約11吋，高約4吋。在輔助電源的部分，由於是採用與R9-290X同級的核心，所以配置了一個6-pin和一個8-pin的接口。在輸出介面部分，本繪圖卡與自家兄弟W9000同樣是配置了6個mini-Display Port輸出介面、S400同步化模組接頭及1個3D 立體眼鏡/顯示器接口。
經由架構最佳化之故，本世代W9100具備了 5.24 TFLOPs 單精確度以及 2.62 TFLOP 雙精度浮點運算能力，可說是3D繪圖和GPU運算效能上兼顧！
本次測試中另外值得一提的是新版SPECviewperf的導入。SPECviewperf 由Standard Performance Evaluation Corporation(標準性能評估公司) 進行開發，透過專業繪圖軟體的測試下，精準的呈現出專業顯示卡在不同軟體下的效能表現。該組織在1988 年成立，最初是由數家重視真實情況性能的工作站廠商聯合發起的，希望透過該機構開發出真實、可信的性能測試工具。時至今日，SPEC的加盟成員已經超過了60家公司。
　　針對不同的應用領域，SPEC下設立了多個子機構，其中負責工作站系統性能評估開發的是The Graphics and Workstation Performance Group (圖形與工作站性能小組，縮寫為 GWPG)。
　　GWPC 目前旗下有三個項目小組，分别是 SPECapc、SPECgpc和SPECwpc，其中 SPECgpc 是最早成立的；其前身 SPECopc早在1993年便成立，早期的工具 GLperf 主要是針對例如：像素填充率、三角形吞吐率、紋理填充率等相對底層的測試。到了 2007 年，SPECgpc 決定把圖形性能測試的對象擴大到所有 API，此乃因這時候已經開始有一些應用轉向了 DirectX，例如 3dmax 這類。
　　在去年12月18日公佈的SPECviewperf 12，是根據專業應用衡量顯卡性能的一個新版本。這個圖形性能測試軟體的檔案是史無前例的龐大，壓縮後的容量大約是3GB，解壓縮後更需要占據數十 GB的磁碟空間。此外，SPECviewperf 12 首次導入了 DirectX 的測試項目，這也是前所未聞的 (即便是在2007年曾經說過要把其他圖形API也考慮列入評測)。體積巨大主要是因為該軟體共測試8款專業的繪圖軟體，其中CATIA, CREO, MAYA, SNX以及Solidworks主要基於OpenGL 4的架構，Showcase 則是基於DirectX架構，而Energy和Medical便是以模擬運算負載，來估算出工作效能表現。在不需另外安裝這八款專業繪圖軟體的前提下，檔案大小的暴增並不讓筆者意外。

▲FirePRO W9100的多視圖。

▲FirePRO W9100的輸出端子。

▲除去主動式散熱器及強化背板的FirePRO W9100。

▲圖左：SK海力士的GDDR5，圖右：Coiltronics 的1007R3-R15 電感。

▲Volterra出品的VT263BWF採用QFP封裝，整合了主控、驅動IC和上下MOSFET。

▲PWM控制器則是使用了International Rectifier所生產的數位控制器，型號為IR 3567B。


▲FirePRO W9100繪圖卡背面元件用料。

▲FirePRO W9100的主動式散熱器本體。

▲由台積電製造的AMD Hawaii XT GL晶片。
接著就是性能表現的部分：
性能測試用的平台詳表
硬體部分：

軟體部分：


▲由GPU-Z 0.7.8版所能偵測到的W9100規格參數。

▲對照AMD FirePRO Control Center官方驅動所偵測到的數值，記憶體大小的部分差異最明顯。

▲FirePRO W9100跑Cinebench R15的結果。

▲FirePRO W9100的MicroStation Benchmark成績。

▲W9100之POV-RAY測試成績。

























▲W9100的2014.06.20.34.SP2a繪圖卡相關測試數據。

▲FirePRO W9100的SPECViewperf 12測試結果。

▲FirePRO W9100的SPECwpc 1.04成績。



▲FirePRO W9100在不同解析度的turbine benchmark結果。
結論：
以測試期間的優異的系統穩定性和進行3D benchmark運算時的低噪音來說，很難想像這是一張才開始正式大量供貨的高階旗艦級繪圖卡。與競爭對手的同級解決方案相比，具備更多的板載顯示記憶體可讓繪圖工作者揮霍（W9100的16GB v.s. K6000的12GB）、在Computex台北國際電腦展中親眼目擊到的多螢幕4K解析度支援能力以及相對親民的北美市場建議售價，如果本地市場的零售價也能跟隨北美的腳步，那麼這就是一張擁有絕佳性價比的旗艦繪圖卡了！~ Fin ~

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