Radeon HD 6900全新内核架构之全新功耗管理

说起高端显卡，除了强大的性能之外往往还伴随着恐怖的高功耗，以及随之而来的复杂散热器、烦人噪音、巨额电费。GeForce GTX 580引入了硬件电源监控电路，Radeon HD 6900则在Radeon HD 5000/6800系列的基础上又祭出了全新技术“PowerTune”(电源调节)，灵活性上远胜历史悠久的ATI PowePlay。

首先必须解释一个很常见的名字：TDP(热设计功耗)。和微处理器(CPU)一样，GPU图形核心也会在运行中消耗能量，并将其转换成热量，再散发出去，能量消耗的速度受限于系统提供能量、挥发热量的双重能力。为此GPU厂商就向系统制造商提供了热设计功耗这么一个参数，代表稳定运行所需要的最大能量消耗值，方便他们合理地设计系统，而且该参数受电压、核心频率、工作负载、漏电率、环境温度等多种因素的影响。

ATI PowerPlay只是简单地指定了显卡核心与显存频率的两三个等级，分别对应待机、日常负载、游戏和拷机负载等应用，一旦确定就不可再更改。AMD PowerTune则利用显卡上集成的控制处理器来实时监视GPU负载、内部计算GPU功耗，藉此实时动态调整运行频率，从而在满足热设计功耗限制的前提下带来更高的性能，特别是允许GPU在高负载状态下运行于更高的频率。

换句话说，GPU以往只有中间状态、最高状态等几种僵死的P-State性能等级，现在加入AMD PowerTune技术后就有了几乎无数种状态并能实时调节转换，允许最高状态下的核心频率更高，同时仍然满足热设计功耗要求，而那些受热设计功耗限制的应用程序也可以从这种更高频率中获益。

除此之外，Radeon HD 6900系列还支持直接控制GPU功耗，不需要再绕过频率和电压调节，并支持AMD OverDrive工具。

技术上讲解和理解起来都很晦涩，但看看下边的典型应用实例你就会明白了。首先大家需要知道的是，显卡实际功耗在不同环境下是相差很大的，FurMark、3DMark、OCCT等测试和拷机软件往往能将显卡功耗发挥到很高水平甚至达到极致，但主流3D游戏中其实都是比较低的。这就是AMD PowerTune技术进一步发威的前提。

Radeon HD 6950在默认功耗设置下运行3DMark Vantage柏林噪音测试，GPU核心频率在700MHz上下的较大范围内实时动态调整，程序运行帧率则稳定保持在接近150FPS。

然后在催化剂控制中心的OverDrive页面内，拖动功耗控制(Power Control)的滑杆，范围从-20％到+20％，代表显卡功耗的降低和增加范围。

同样的测试中，默认功耗下GPU核心频率在很大范围内调节，但极少超过750MHz，此时平均帧率140FPS；增加5％的功耗空间后，核心频率大部分时间都在750MHz之上，而且是不是达到800MHz，此时帧率升至155FPS；增加10％的功耗空间时核心频率就一直运行在额定的800MHz，帧率继续升至162MHz。

转到《异形大战铁血战士》这样的普通游戏，默认设置下帧率超过55FPS，很流畅，都功耗也超过了250W，相当费电；于是将功耗空间降低10％，帧率仍有55FPS左右，实际功耗降至250W之下；再降低20％呢，帧率跌至50FPS，依然足够流畅，功耗却大幅降低至220W多一点，从而在保证游戏体验的前提下节省耗电量。

另外除了功耗控制技术的改进，Radeon HD 6900系列的散热设计同样毫不含糊，和Radeon HD 6800系列一样使用了第五代真空腔均热板(Vapor Chamber)技术，由涡轮风扇、大面积纯铜底座、纯铜热管、密集散热鳍片等部分组成。具体我们会在后边的拆解赏析部分细说。