A Cayman felépítése

Most már biztos, hogy az AMD Radeon HD 6000-es sorozata egészen érdekes generáció lesz. A termékcsalád kódneve egységesen Northern Islands lett, ám az architektúra közel sem egységes. A nemrég megjelent Barts lapka esetében sokan nem értettek egyet az elnevezéssel, de a vállalatnak nyomós indoka volt a HD 6800-as jelzés mellett. Most, hogy megjelent a generáció leggyorsabb GPU-ja, megérthetjük, hogy mi áll az eltolt számozás mögött. A Cayman a Barts nevű fejlesztéssel ellentétben teljesen új architektúrára épül, amiről a HD 6900-as jelzés informálná a felhasználót. Valószínűleg a legtöbb vásárló ezt nem fogja átlátni, hiszen a fejlesztésekkel kapcsolatban nem sokan követik az eseményeket, de az AMD mindenképpen ki akarta hangsúlyozni, hogy az új GPU technikailag az aktuális generáció legfejlettebb megoldása lesz.

A 40 nm-es gyártástechnológián készülő Cayman lapkával hatalmasat lépett előre az AMD, mivel a többéves R600 architektúra utolsó, és egyben legfontosabb részeleme történelem lett. Korábban már említettük, hogy a vállalat hosszú távú projektként tekintett az R600-ra, és ez be is igazolódott, hiszen a rendszer kisebb-nagyobb módosításokkal ugyan, de öt generáción át megfelelt az igényeknek. Semmi sem tarthat azonban örökké, így lassan újra kellett gondolni az alapokat, hiszen ez a fejlődés velejárója. Az előző generációs Radeonok sarkalatos pontja volt a 4 darab skalár és 1 darab speciális végrehajtó egységgel működő szuperskalár shader processzorok alkalmazása. Ez az elgondolás úgynevezett 1+1+1+1+1 co-issue képességű, aminek köszönhetően az egység egy órajel alatt öt egymástól nem függő utasítást képes végrehajtani. A függőség kezelése persze fontos szempont, hiszen két olyan utasítás nem hajtható végre párhuzamosan, amiből az egyik az előző instrukció eredményére alapoz. Az AMD a futtatásra kerülő shader kódokban lévő függőségek kezelését a driver fordítójára bízta. A meghajtó az egymás után következő utasításokból optimalizált végrehajtási sorrend felállítása után hosszú és komplex, főleg 5 matematikai és 1 vezérlő utasításból álló VLIW mintákat hoz létre. Ezen utasításszavakkal történik szuperskalár shader processzorok táplálása. Azonnal észrevehető, hogy a hardver már eleve nagymértékben párhuzamos munkavégzésre optimalizált kódot dolgoz fel, így a chip működésének hatékonysága főleg a driver fordítómodulját író rendszerprogramozóktól függ. A felépítés előnye, hogy az ütemezés tulajdonképpen a VLIW minták generálásával statikusan van megoldva, vagyis erre nem kell tranzisztort költeni, így a hardver pusztán a minták végrehajtásának sorrendjéről dönt. Az Evergreen generáció esetében további okosságokat fundáltak ki a mérnökök, mivel a HD 5000-es Radeonok szuperskalár shader processzora még akkor is képes egyszerre futtatni egy MUL és egy ADD utasítást, ha az utóbbi számítás az előbbi eredményétől függ. A cél természetesen mindig a hatékonyabb feldolgozás biztosítása a lehető legkevesebb tranzisztor felhasználása mellett. A Cayman esetében is ezen az úton haladt a fejlesztés, ami újszerű szuperskalár shader processzorokat eredményezett. A rendszerből eltűnt a dedikált speciális végrehajtó, aminek a kihasználására ugyan nagyon törekedett a shader fordító, de sokszor ez nem volt lehetséges. Az új feldolgozó tehát a 4 darab skalár egységből áll. Ezek technikailag ugyanolyan képességűek, támogatják a bitszintű utasításokat és az IEEE754-2008-as lebegőpontos szabványt, továbbá a komplexebb feladatok erejéig össze is tudnak kapcsolódni egymással. A lebegőpontos számláló utasítások tekintetében az új szuperskalár shader processzor négy darab 32 bites FMA, MAD, MUL vagy ADD utasításra képes, dupla pontosság mellett pedig két darab 64 bites ADD és egy-egy 64 bites FMA vagy MUL instrukció hajtható végre. A speciális, azaz a trigonometrikus és a transzcendens (EXP, LOG, RCP, RSQ, SIN, COS) utasítások mostantól három vagy négy skalár egység összevonásával lehetségesek, míg a fixpontos számítások közül négy darab 24 bites MAD, MUL vagy ADD, szintén négy 32 bites ADD vagy bitszintű logikai művelet, egy 32 bites MAD vagy MUL, illetve egy 64 bites ADD instrukció alkalmazható.

[+]

A rendszer továbbra is nagyon függ majd a shader-fordítótól, amit a változások miatt komolyan át kell alakítani. Az AMD itt nem áll a helyzet magaslatán, ám a következő driverekben további optimalizációkat kap majd a Cayman. A változások hatására összességében nő a rendszer általános kihasználtsága, miközben az új szuperskalár shader processzor egységnyi helyigényhez viszonyított teljesítménye 10%-kal nőtt az előző generációhoz képest. A dedikált speciális végrehajtó eldobásával az ütemezés és a regiszterkezelés is egyszerűbb lett, mivel a skalár egységek képességei megegyeznek. Az általános felépítés tekintetében a Cayman egy shader tömbben 16 darab szuperskalár shader processzort rejt el, melyhez 32 kB-os Local Data Share, valamint egy 8 kB-os, csak olvasható gyorsítótárral rendelkező textúrázó blokk tartozik. Utóbbi egyébként négy darab Gather4-kompatibilis csatornát alkalmaz, melyek csak szűrt mintákkal térnek vissza. Az interpoláció a HD 5000-es sorozathoz hasonlóan emulált, ám a Barts lapka esetében bemutatkozó optimalizációk jelen vannak, így relatíve kevés erőforrás szükséges az interpolálás végrehajtásához. Az új GPU-ban összesen 24 darab shader tömb van, amelyek két blokkra vannak szétosztva. A két darab shader blokk nemcsak különálló Ultra-Threading Dispatch Processzorra támaszkodik, hanem a setup motorjuk is független. A tömbök közötti adatmegosztást továbbra is egy nagysebességű, 64 kB-os (Global Data Share) tárterület biztosítja.

[+]

A blokkdiagramon látható, hogy a legnagyobb változás a setup motort érte, ugyanis az új GPU két darab teljesen elkülönülő egységgel dolgozik. Ennek köszönhetően a rendszer órajelenként két háromszöget dolgoz fel. A feldolgozó motoronként elhelyezett tesszellációs egység a Barts kódnevű lapkában bemutatkozó megoldás izmosabb verziója. A fix funkciós egység kiegészült egy új technikával is, ami lehetővé teszi, hogy a magas tesszellációs faktorral rendelkező felületeket lementse a fedélzeti memóriába, így azokat a következő képkockák számítása alatt elég betölteni, amivel megspórolható a felbontással eltöltött idő. Ez a megvalósítás csak akkor hatékony, ha a memória nem túl gyors elérése még mindig gyorsabb megoldás a háromszögek felbontásánál. Persze érdemes észben tartani, hogy egy méretesebb felület rengeteg helyet foglal, vagyis óvatosan kell bánni az opcióval. Az AMD ezt a driverből fogja koordinálni, megkeresve a programban azokat a jeleneteket, ahol előnyös lehet a felületek kimentése. Az erre fenntartott memóriaterület is szabályozható, így a rendszer lényegében a program igényeihez igazítható. A raszter motor órajelenként 16 képpontot dolgoz fel, ami a teljes lapkára nézve 32 pixelt jelent, a renderelés pedig 2 x 2 pixeles tömbökön zajlik. További újítás a tile-based load balancing, ami a hierarchikus Z algoritmus túlterhelését akadályozza meg. A rendszer a raszterizálást hierarchikus Z nélkül hajtja végre a teljes képkockát több egyenlő méretű, viszonylag kicsi mozaikra osztva. Természetesen itt számos szabályt be kell tartani biztosítva a renderelés sorrendjét. A hierarchikus Z algoritmus a mozaikokon lesz lefuttatva, amelyeket tovább lehet küldeni, vagy éppen el lehet dobni, ha nem tartalmaznak látható információt. Hasonló elvet alkalmaz az NVIDIA is a Fermi architektúránál. Az elgondolás a teljesítmény tekintetében messze nem a legjobb, de még mindig jobb bevállalni ezt, minthogy a hierarchikus Z motor túlterhelődjön, ami összességében sokkal nagyobb problémát jelent.

Mostantól akkor lehet tesszellálni?

A tesszellálást sok felhasználó a DirectX 11 és a számítógépes grafika Szent Gráljának tartja. Maga az elgondolás kiváló ötlet, ám egyelőre csalódás, amit a Microsoft új generációs API-ja ebből a szempontból a játékokban mutatott. Egy korábbi cikkünkben már leírtuk, hogy a probléma alapvetően az API felépítésével van, így a tesszellálás az aktuális futószalag alatt számos problémát eredményez a környezet és a modellek interakciója szempontjából. Ez a fő oka annak, hogy a fejlesztők az eljárást főleg effektekre, karakterekre, és nagyon ritkán az objektumokkal közvetlen kapcsolatba nem lépő felületekre használják a DirectX 11-es játékokban. A probléma mértéke a StoneGiant tesztprogramban tökéletesen látszik. A fejlesztők megpróbálták úgy elhelyezni a bogarakat, hogy tesszellálás mellett ne tűnjön el a lábuk, de láthatóan ez nem mindenhol sikerült. Továbbá az alapfelülethez képest az egyik láb semmihez sem ér hozzá, sőt a nem tesszellált felületen sokkal a terep fölé emelkedik. Tekintve, hogy statikusan vannak elhelyezve az objektumok könnyen elképzelhető, hogy mi lenne egy járkáló bogárnál, ahol sokszor a láb fele is eltűnne a tesszellált felület alatt.

A tesszellálás egyik kellemetlen mellékhatása [+]

Ehhez hasonló problémák a karakterek tesszellálásánál is előkerülnek. Tipikusan nehézkesek megoldást találni a túl éles felületekre. Itt a programozók és az artisták összedolgoznak, hogy megoldják a gondokat egy speciális modell elkészítésével, mely jól mutat tesszellálással és többnyire anélkül is. A karakterek esetében a probléma tehát kezelhető, de nem kevés időbe telik. Szerencsére a jelenlegi DirectX 11-es játékokban jól vették a fejlesztők a tesszellálással kapcsolatos akadályokat, ugyanakkor sajnos akad ellenpélda is. A Lost Planet 2 esetében nem sokat gondolkodtak ezen a jelenségen, így kifejezetten irritáló lett, amikor a méretes szörnyek tesszellált lába, vagy egyéb más testrésze a belefolyik a talajba. Természetesen nem kétséges, hogy egy tesszellálásra alkalmas modell elkészítése jelentősen több időt vesz igénybe, de a valós idejű grafikában egyszerűen illúzióromboló jelenség a felületek elnagyolt interakciója.

A Metro 2033-ban alkalmazott Phong tesszellálás kellemetlen mellékhatása a cípőtalpnál [+]

A cípőtalp végső állapota a modell korrigálása után. [+]

A tesszellálásnál tehát az elsődleges probléma, hogy a DirectX 11-es API mellett a régebbi kártyákhoz tartozó grafikának is jól kell kinézni, és ez a felületek esetében összeegyeztethetetlen. Erre megoldás lehet a régebbi rendszerek kizárása a program futtatásából, amit a relatíve kevés eladott DirectX 11 GPU-t látva, az elkövetkező egy-két évben minden fejlesztő el fog vetni. Másik lehetőség az új API lehet, ahol valamilyen módon korrigálva van az interakció. Persze hatalmas áttörést ez sem jelentene, mert a mai hardvereket egyszerűen nem készítették fel az úgynevezett mikropoligon rendereléshez, ami sok fejlesztő álma jelenleg.

[+]

Elméleti alapon megfelelő a futószalag ahhoz, hogy olyan részletes modellezést alkalmazzunk a világra, ahol egy háromszög egy pixelnél is kisebb. Gyakorlatban sajnos a hardverek erre képtelenek, továbbá a jövőben esedékes DirectX 12-ben egyéb kiegészítéseket is lehet alkalmazni, ami segít a gyorsabb feldolgozásban. A tesszellálás legnagyobb rákfenéje a raszterizálás hatékonysága, ami eddig nem jelentett problémát, de az új futószalaggal erősen meg lehet közelíteni egy olyan határt, ami egyszerűen túlterheli a kártyákat ebből a szempontból. A mai GPU-kra egységesen jellemző, hogy a raszterizálást négyes pixelblokkokon hajtják végre, ami annak köszönhető, hogy ez a feldolgozási elv a párhuzamos munkavégzés mellett nagyon hatékony. Az elsődleges gond akkor merül fel, ha egy háromszög kisebb, mint négy pixel. Ilyen esetben a négyes blokk nem azonos háromszögön dolgozik, vagyis a másik háromszögre is ki kell számolni a teljes blokkot, ami lényegében az erőforrás nagymértékű pazarlása. Ennél sokkal rosszabb, ha egy háromszög egy pixel nagyságú, mivel számítás az egyik háromszöggel kezdődik az egyik pixelen, ami mellé további három képpont tartozik, a blokkosított feldolgozás miatt. Ez már önmagában azt jelenti, hogy egyetlen apró háromszögért négy pixelt kell ellenőrizni, ám a poligon kicsi, így jó eséllyel mellette lesz a társa, ami további ellenőrzéseket jelent. A gyakorlatban ez a jelenség még rosszabb, ugyanis háromszögek nem fedik tökéletesen a pixelt, vagyis legrosszabb esetben 12 pixel ellenőrzését is végre kell hajtani, ahhoz hogy egyetlen képpont raszterizálva legyen.

A gyors raszterizáláshoz tehát elsődleges szempont megtartani a hatékonyságot, vagyis minél kevesebb felesleges munkát végez a hardver annál jobb. A manapság terjedő Full HD-s felbontás mellett már jónak mondható, ha egy háromszög minimum 16 pixel, vagyis a fejlesztőknek arra kell törekedni, hogy a feldolgozás során ennél kisebb háromszög ne keletkezzen. Ilyen esetben a raszterizálás hatékonysága szinte biztos, hogy 90% fölött tartható, ami általánosan elfogadott érték. Nem sokkal kisebb háromszögek mellett a hatékonyság drasztikusan romlik, vagyis a fenti határt túllépve könnyen 50% alatt találhatja magát a fejlesztő, ami komoly mértékben meglátszik a teljesítményen is.

[+]

Az Unigine Heaven tesztprogram extrém tesszellálás mellett jó példa az előbbi bekezdésben taglalt problémára, és a legmegterhelőbb résznél egyetlen GPU sem képes folyamatos sebességet biztosítani, pontosan a raszterizálás lerontott hatékonysága miatt. A tesszellációs faktort tehát érdemes nagyon körültekintően megválasztani. Az is kérdés, hogy érdemes-e a háromszögek minimum méretét 16 pixel alá vinni, vagyis a magasabb tesszellálási faktornak lesz-e gyakorlatban látható eredménye. Ez nagymértékben függ az alkalmazott magasságtérképtől. Az említett Unigine Heaven tesztprogram alatt például nem nincs gyakorlati különbség a 10 pixeles és a 16 pixeles háromszögek között, miközben a sebesség érezhetően javul.

Unigine Heaven 16 és 10 pixeles háromszögek mellett [+]

Ha még nem lenne elég a problémákból, akkor az élsimítás is rá tesz erre egy lapáttal. A kedvelt multisampling megvalósítás pont a háromszögek élein dolgozik, vagyis a tesszellálás egyáltalán nincs jó hatással a teljesítményére. Persze kétségtelen, hogy számos kompatibilitási nehézség szól a multisampling ellen, így ez a gond csak egy újabb szög az elterjedt élsimító algoritmus koporsójában, de intő jel a fejlesztőknek és a gyártóknak, hogy el kell kezdeni egy olyan megoldást keresni az élsimításra, ami nem szenved gyermekbetegségekben. Úgy néz ki, hogy erre a szerepre a morfológiai szűrés a legesélyesebb nevező, hiszen a teljesítménye nem függ az élek számától, továbbá nincs olyan eljárás, amivel ne lenne kompatibilis. Az AMD is úgy látja, hogy ez a jövő, így egy DirectCompute alapú post-process effekt formájában el is készítették a saját megvalósításukat, amit a HD 6000 szériás kártyákhoz már aktiváltak a driverben, de a HD 5000-es kártyák tulajdonosai is megkapják a támogatást a szokásos tesztelés befejezése után. A jól párhuzamosítható algoritmus egyébként csak a GPU nyers számítási teljesítményre érzékeny.

A tesszellálás tehát felemás képet fest le magáról. Mivel ez a DirectX 11 leglátványosabb része, sok felhasználó csalódottságot érez a jelenlegi játékokban alkalmazott szint láttán. Egyelőre nem várható, hogy belátható időn belül javul a helyzet, amíg a fentebb tárgyalt problémákat magunk mögött nem hagyjuk. Ehhez mindenképpen szükség van új hardverekre, valamint egy új DirectX API-ra is, ami kijavítja és kiegészíti a jelenlegi futószalag hiányosságait.

A Cayman és a GPGPU

Az AMD az általános számítási képességek tekintetében is előre lépett. A Cayman egyik legnagyobb újítása az aszinkron feladatirányítást használata, azaz a GPU több, teljesen független utasításfolyam párhuzamos futtatására is alkalmas. Ebből következik, hogy ez az első olyan rendszer, ami egyetlen grafikus processzoron képes több GPGPU-s alkalmazás párhuzamos futtatására. További újítás a két darab bidirekcionális, vagyis kétirányú DMA motor használata, ami gyorsítja a memória írását és olvasását.

A memóriavezérlő nem érte sok változás, így az AMD továbbra is az RV770-ben megismert Control Hub mellett tette le a voksát, ami négy darab 64 bites csatornát üzemeltet. Ezekhez a csatornákhoz kapcsolódik egy-egy 128 kB kapacitású, csak olvasható másodlagos gyorsítótár és két-két ROP blokk. Utóbbiból összesen nyolc darab van, ami 32 blending és 128 Z mintavételező egységet eredményez. Itt fontos újítás, hogy a blokkok jelentős fejlődésen mentek keresztül, így az előző generációhoz képest kétszer gyorsabban végzik a 16 bites unorm és snorm operációkat, valamint a 32 bites lebegőpontos utasítások feldolgozása akár négyszer gyorsabb is lehet. Ezenkívül a Barts-ban megismert UVD 3.0-s motor természetesen megtalálható a Caymanban is.

HD 6900-asok

Az architektúra alapos kivesézése után lássuk, miként festenek az AMD legújabb videokártyái. A Cayman köré két VGA-t épített az AMD, a Radeon HD 6970-et és a Radeon HD 6950-et.

HD 6900-asok

Radeon HD 6950

Radeon HD 6970

A szerkesztőségben két referenciafelépítésű kártya landolt, az egyik a VTX 3D-től (HD 6970), a másik az Asustól (HD 6950) származik. Alapjában véve a referenciadizájn miatt teljesen mindegy, hogy milyen márkáról beszélünk, mert ezek külsőre 100%-osan megegyeznek, a matricák jelentik az egyetlen különbséget. Mindkét kártyát egy nagyméretű hűtőborda fedi az egyik oldalról, illetve egy vékony hőelvezető alumíniumlap a másikról. Hosszuk 27 cm, tehát "testesebbek", mint a HD 6800-asok (23 cm, illetve 25 cm), de éppen akkorák, mint a GeForce GTX 570/580, illetve a korábban kiadott VGA-k közül a GTX 480 és a HD 5870. A felmelegedett levegő egy részét a 80 mm-es ventilátor a kártya "tetején" található rácsokon fújja ki (tehát a számítógépházon belül marad), míg a maradék a csatlakozók mellett található nyílásokon távozhat.

A szellőzőrácsok mellett összesen öt darab videokimenetet találunk, két DVI-t, két mini Displayportot és egy HDMI-t. A HD 5800-asokkal ellentétben a HD 6900-asokból valószínűleg nem készül majd külön Eyefinity verzió, tehát ha esetleg még ennél is több kimenetre lenne szükségünk, akkor egy videokimenet-elosztót kell majd használnunk. Mindkét kártyán két CrossFire-csatlakozó található, ami azt jelenti, hogy összesen négyet kapcsolhatunk belőlük össze, ami értelemszerűen brutális sebességgel kecsegtet, de több magas felbontású monitor meghajtásához éppen erre van szükség. A HD 6950 és a HD 6970 külsőleg gyakorlatilag csak egyetlen ponton különbözik: a HD 6950-en két darab hatpines, a HD 6970-en pedig egy hat- és egy nyolcpines tápcsatlakozót találunk, nyilván azért, mert a 6970-es többet fogyaszt. Érdekes újdonság a CrossFire csatlakozók mellett felbukkanó BIOS kapcsoló, amivel beállíthatjuk, hogy a videokártyán található két BIOS chip közül melyiket használjuk. Az egyik programozható, ha netán a firmware-t szeretnénk frissíteni, a másik viszont állandó, tehát biztonsági mentést tartalmaz arra az esetre, ha valami rosszul sülne el. Igazából ez a legtöbbünk számára felesleges újításnak tűnik, de az új PowerTune megjelenésével elképzelhető, hogy a későbbiekben optimalizált BIOS-ok jelennek majd meg, illetve tuningnál is jól jöhet, ha a fogyasztási limitet szeretnénk feljebb tolni.

A hűtés levétele után sem igazán lehet megkülönböztetni a két videokártyát, olyanok, mint két tojás, a NYÁK teljesen egyforma, mindössze annyit sikerült észrevennünk, hogy a HD 6950-ről hiányzik néhány picike kis komponens.

GPU-k: HD 6970 és HD 6950

A Cayman kódnevű GPU jelentősen megnövekedett a Bartshoz képest, de még a Cypressnél is jóval nagyobb. 389 mm²-es alapterületével azonban még így is csak 8%-kal nagyobb, mint a GTX 460 alapjául szolgáló GF104-es chip, ami az alig 50 000 forintos videokártyákon kap helyet, míg a Cayman köré épülő termékek esetében alaphangon is 90 000 forint a beugró, tehát ilyen téren az AMD továbbra is komoly versenyképességi fölényben van, legalábbis több profitot realizálhat. Az új Fermi, a GF110 520 mm², továbbra is csúcstartó, cserébe viszont tényleg nagyon gyors...

A HD 6970-esen található GPU-ban 1536 aktív számolót találunk 96 textúrázóval egyetemben, órajele pedig 880 MHz. A HD 6950-es GPU-jában csak 1408 számoló aktív és 88 textúrázóval gazdálkodik, órajele pedig 800 MHz. Üresjáratban mindkét kártya GPU-jának órajele 250 MHz-re csökken, ami picit fura, mert a korábbi Radeonok esetében ez az érték 150 MHz volt. A HD 6970 GPU-jának feszültsége 0,9 és 1,175 V, a HD 6950 GPU-jának feszültsége pedig 0,9 és 1,1 V között váltakozik.

Memóriák: HD 6970 és HD 6950

Mindkét videokártyán 2 GB memóriát találunk, ami egy nagyon okos döntés volt, és már nagyon itt volt az ideje, ugyanis korábbi méréseink szerint a csúcskategóriás Radeonok maximális részletességi beállítások és 2560x1600-as felbontás mellett 1 GB memóriával sokszor elvéreztek, míg a GeForceok 1280 MB és 1536 MB memóriával jól bírták a strapát. A 2560x1600-as felbontás keveseket érint, de itt most a csúcskategória versenyzőiről beszélünk, amelyeknek áruknál fogva minél közelebb kell teljesítenie a tökéleteshez, és ebbe beletartozik az is, hogy 2560x1600-as felbontás mellett ne akadozzanak. A HD 6970 memóriájának órajele 1375 MHz (GDDR5 5,5 GHz), a HD 6950 memóriája pedig 1250 MHz-en (GDDR5 5 GHz) jár. Mindkét típuson Hynix chipek találhatóak, a HD 6970-esen ezek H5GQ2H24MFR-R0C (6 GHz/1,5 V), a HD 6950 esetében pedig H5GQ2H24MFR-T2C feliratúak (5 GHz / 1,5 V), tehát ezek alapján a HD 6970-ben több lehet a tuningpotenciál.

Tesztkonfig, fogyasztás, melegedés

Játékok

• Crysis Warhead (DirectX 10)
• James Camerons Avatar: The Game (DirectX 10.1)
• Just Cause 2 (DirectX 10.1)
• Tom Clancy's HAWX (DirectX 10.1)
• DiRT 2 (DirectX 11)
• BattleForge: Lost Soul (DirectX 11)
• Battlefield: Bad Company 2 (DirectX 11)
• Stalker: Call of Pripyat (DirectX 11)
• Aliens vs. Predator (DirectX 11)
• Metro 2033 (DirectX 11)

Az újonnan bemutatkozó Radeonokat az AMD a hozzánk eljuttatott dokumentációkban a GeForce GTX 470 és 480 párosához méri, amivel némileg mellélőttek, hiszen azóta az NVIDIA már kihozta a GTX 570/580-at is. Az AMD állítása szerint a HD 6970 kb. 15%-kal gyorsabb a GTX 480-nál, a HD 6950 pedig kb. 20%-kal gyorsabb, mint a GTX 470. Nos, hogy ez valóban így van-e hamarosan kiderül, mindenesetre ezekből a számításokból arra lehet következtetni, hogy a HD 6970 a GTX 580-nal lesz pariban vagy picit lassabb lesz annál, a HD 6950 pedig a GTX 570-nel fog versenyezni, hiszen ahogy az a GTX-eket bemutató cikkünkből kiderül, a GTX 580 kb. 20%-kal veri a GTX 480-at, míg a GTX 570 20-25%-kal gyorsabb a GTX 470-nél. A felsorolásból jól látszik, hogy a HD 6900-asok a csúcs GTX-ekhez hasonlóan a presztízskártyák szerepét töltik majd be, és drágán fogják adni őket. Egyes partnereinknél már feltűntek az első Radeonok, és ha minden igaz, akkor a HD 6970 kb. 15 000 forinttal lesz a GTX 580 alatt, a HD 6950 pedig pár ezressel olcsóbb lesz a GTX 570-nél; persze az árak a márkától is függenek, ráadásul folyamatosan változnak. Ebből következően tesztünk szereplőinek összeválogatásánál nem kellett sokat gondolkodnunk, egyszerűen a GTX 580-at és 570-et bemutató cikkünk eredményeit használtuk újra. Ebben az új GeForce-okon felül szerepelt még a korábbi két csúcs GTX is (470 illetve 480), és a Radeonok előző generációjának három képviselője, a HD 5850/5870 és 5970, illetve a HD 6870, ami picit kilóg a sorból, hiszen ez az AMD terminológusában immár inkább a középkategória csúcsának számít (bár itthon a hazai fizetésekhez mérten még mindig drága a többivel egyetemben). A játékokat 1920x1200-as és 2560x1600-as felbontásban és a maximálishoz közeli képminőségi beállítások mellett teszteltük, ugyanis csak ezen beállítások mellett lehetünk benne biztosak, hogy VGA-limitesek a játékok.

A HD 6900-asokat sajnos kénytelenek voltunk egy nem hivatalos, elvileg béta meghajtóprogrammal letesztelni, és aki ismer minket, az nagyon jól tudja, hogy ettől ódzkodunk a leginkább, de nem volt mit tenni, nem állt rendelkezésünkre más driver a teszt készültének időpontjában.

A meghajtóprogramokban a képminőségi beállításokat az NVIDIA videokártyáin „legjobb minőség”-re, a Radeonokon pedig a legszebbre állítottuk. Az anizotropikus szűrést, ha a játék lehetőséget adott rá, akkor a játékból kapcsoltuk 16x-osra, ha nem, akkor a videokártya driveréből. Az élsimítást alkalmazásvezéreltre állítottuk. A „Catalyst AI”-t alapállapotban hagytuk.

Crysis Warhead alatt egy előzőleg elmentett replayt használtunk a kártyák teljesítményének leméréséhez. Az Aliens vs. Predatort, a Battlefield: Bad Company 2-t, a Metro 2033-at és az Avatart úgy teszteltük le, hogy a játékban egy előre rögzített útvonal bejárása közben a FRAPS-szel lemértük az fps-eket. A végső eredményt három lefutott kör után jegyeztük fel. A Stalker: Call of Pripyat, a DiRT 2, a Just Cause 2, a HAWX és a BattleForge esetében a játékba beépített teljesítménytesztet alkalmaztuk a mérések során. A JC2-t és a HAWX-et eközben FRAPS-szel is mértük hogy legyen minimum fps-es eredményünk. Néhány teszttel ezelőtt észrevettük, hogy a Battleforge hibásan méri a minimum fps-t, ezért itt is a FRAPS-et alkalmaztuk.

A fogyasztást egy konnektorba dugható digitális készülékkel mértük le, tehát a grafikonon az egyes videokártyákkal kiegészített rendszerek fogyasztása látható alaplappal, processzorral, táppal és a többi alkatrésszel együtt, természetesen a monitort kivéve. Immár egy újabb mérőkészüléket használunk, ami pontosabban és gyakoribb időközönként méri a fogyasztást, ezért a korábbi cikkeinkben szereplő fogyasztási eredmények és az újak nem hasonlíthatóak össze!

A két új Radeon üresjáratban a GPU feszültségét 1,1/1,175 V-ról 0,9 V-ra, órajelüket pedig 250 MHz-re csökkenti, tehát mondhatni majdnem olyan jól viselkednek, mint a korábbi Radeonok, és ez meglátszik a fogyasztásukon is, hiszen az előző Radeonokkal teljesítenek egy szinten. A GeForce-ok picit többet esznek, de ez szerintünk ebben az árkategóriában nem igazán mérvadó. Terhelve a HD 6950 esetében a HD 5870-hez közeli fogyasztást mértünk, ami szép eredmény, már amennyiben a 6950 valóban gyorsabb az előző generáció csúcskártyájánál. A HD 6970 már más téma, ez ugyanis sikeresen befogta a GTX 480/580 párosát, ám van valami, ami a grafikonról nem olvasható le, ez pedig a fogyasztás ingadozása. A grafikonon ugyanis egy olyan maximális értéket szoktunk feltüntetni, aminél nem mutatott többet a fogyasztásmérő (ráadásul felfelé kerekítünk), tehát ennél általánosságban kevesebbet esznek a VGA-k, a HD 6970 esetében azonban előfordult, hogy a mérőeszköz 440-450 wattot jelzett pár pillanatra. Ez további 10%-ot jelent, de végül azért döntöttünk a 395 wattos érték mellett, mert a második és harmadik futtatás során már 400 körül volt a maximum. A helyzet további érdekessége, hogy mindez a PowerTune alapállása mellett következett be.

Nyilvánvaló, hogy a fogyasztás mérséklése a lapkaméret és a tranzisztorszám növelése mellett lehetetlen küldetés volt, de egy ügyes trükkel a vállalat mérnökei megoldást találtak a problémára. Az új Radeonok által bevezetett technológia a PowerTune névre hallgat. Az elméleti alapok arra épülnek, hogy a GPU a futtatott programok kis része alatt van csak maximálisan kihasználva, vagyis az órajel valós idejű szabályzása a teljesítményre elhanyagolható hatást fejt ki, miközben a grafikus kártya fogyasztása érezhetően csökken. A PowerTune tehát nem tesz egyebet, mint megpróbálja a magórajelet olyan értékre belőni, ami aktuálisan nem jelent negatív hatást a teljesítményre, miközben a GPU energiaigénye csökken.

A PowerTune-ről részletesen írtunk már, azonban miután a kártyákat kézhez kaptunk, meg kellett vizsgálnunk, hogy mi az igazság. Három játék alatt teszteltük le a PowerTune hatását alap, -20% és +20%-os beállítás mellett. Röviden és tömören a lényeg az, hogy a +20%-os opció mellett nőtt a fogyasztás, de a teljesítmény nem, míg -20%-os beállítás mellett csökkent a fogyasztás, de a teljesítmény is. Ezek után azt tippelnénk, hogy a PowerTune-ra valójában a jövőben megjelenő hordozható gépekbe szánt chipek, illetve a kétchipes HD 6900-as miatt van szükség (ami még nem jelent meg), ugyanis ezzel a módszerrel beszabályozható a kártya a 300 wattos limit alá (amivel a számítógépgyártók elégedettek lennének), ugyanakkor ha szükség van rá, akkor mehet teljes erőbedobással. A PowerTune gyakorlatilag az Intel-féle Turbo Boost inverze, hiszen az ha a körülmények megengedik, akkor gyorsít (emeli a processzor órajelét), míg a PowerTune, ha a körülmények adottak (tehát a GPU kihasználtsága alacsony), akkor lassít (csökkenti a GPU órajelét).

Szerettük volna a HD 6900-asokat jobban szétszedni, de saját ügyetlenségünk miatt nem sikerült kiakasztani a műanyag rögzítő pöcköket, ezért végül csak eddig jutottunk. Más oldalak tesztjeiből tudjuk, hogy a HD 6800-asokéhoz hasonlóan a burkolat belsejében légterelőt alakítottak ki, és egy a GTX 570-nél is látott kilapított hőcső (heat chamber), azaz párakamra érintkezik a GPU-val, amire hűtőbordákat építettek. A ventilátor 80 mm-es, 1100 és 5800 rpm között képes pörögni.

Egy 24-25 °C-os szobában asztalon tesztelve a HD 6950 GPU-ja üresjáratban kb. 45 °C-ig melegszik, de aztán játék alatt képes 80-85 °C-ig emelkedni. A HD 6950 üresjáratban nagyon halk, 1100 rpm körül pörög a ventilátor, és terhelve is csak épphogy eléri a 2000-es fordulatszámot. A HD 6970 ezzel szemben 50-60 °C környékéről indul és 90-95 °C-ig melegszik. Azonos körülmények között még a GTX 580 sem melegedett be ennyire, de ami ennél zavaróbb, az az, hogy ehhez a ventilátornak 2700-2800 rpm-ig kellett gyorsulnia (hangos volt), míg a GTX 580 ventilátora csak 2100-ig pörgött fel. Ebből a szempontból a HD 6970 nem nyűgözött le minket.

A GPU-Z-vel készített log fájlokból az is kiderül, hogy a HD 6950 ventilátora maximum 36%-os, a HD 6970 ventilátora pedig maximum 43%-os terhelésig jutott el, tehát a csúcs az valahol 5500 és 6400 rpm környékén található, de elég valószínűtlen, hogy ezt valaha elérjék, esetleg egy lezárt számítógépházban, nyáron a 40 °C-os melegben...

Tuningban picit lemaradtunk, mert az Afterburnernek csak a 2.0-s változatát használtuk a legújabb bétás változat helyett, ezért azzal végülis csak ugyanazokat az órajeleket tudtuk beállítani, amiket a Catalyst Control Center is támogat. Ez a HD 6970 esetében maximum 950/1450 MHz-et, a HD 6950 esetében pedig 840/1325 MHz-et jelentett. A HD 6950 ezeket az órajeleket simán vitte, viszont a HD 6970-nek sikerült lefagyasztania a gépet, ezért végül 930 MHz-en állapodtunk meg. Mindez százalékban mérve 6/5%-ot és 5/6%-ot jelent. Egyébként a külföldi teszteket látva nem is tudnak ennél sokkal többet, a HD 6950 870-880 MHz-et tud elviselni, a HD 6970 pedig más oldalaknak sem ment tovább 950 MHz-nél, tehát ebben az új 68xx/69xx generációban nincs túl sok tartalék, bár könnyen meglehet, hogy egy később kiadott stepping majd változtat a helyzeten.

Crysis, Avatar, Just Cause 2

A Crysis Warhead máig az egyik legerőforrásigényesebb játék, és ez jól leolvasható a grafikonról is, hiszen a kártyák többségénél 40 fps alatti eredményekről beszélhetünk. Itt a HD 6970 a GTX 580-nal van pariban, a HD 6950 pedig enyhén lehagyja a GTX 570-et. Az Avatar a felújított Far Cry 2-es motorjával már kevésbé megterhelő. A HD 6970 és a GTX 580 itt is nagyon közel teljesít egymáshoz, a HD 6950 viszont majdnem 10%-ot ver a GTX 570-re. A Just Cause 2 az első olyan játék, amiben az NVIDIA mondhatni dominál, a HD 6970-et ezúttal a GTX 570-nel van egy szinten, a GTX 580 azonban jó 20%-ot ver mindkettőre, ugyanakkor a HD 6950 nem marad le olyan súlyosan, mint azt várnánk.

HAWX, Dirt 2, BFBC2

HAWX alatt még mindig az NVIDIA a gyorsabb, a GTX 580 1920x1200-as felbontásban 15%-kal gyorsabb a HD 6970-nél, viszont 2560x1600-ban az előny 8%-ra zsugorodik. Ebből már sejthető, hogy a GTX 570-is veri a HD 6950-et, a különbségek itt 12% és 5%. DiRT 2 alatt picit fura eredményeket kaptunk: a GTX 580 itt is nyerőnek bizonyult, viszont a GTX 570 már csak 1920x1200-ban tudta elverni a HD 6950-et, 2560x1600-ban már lassabb volt annál. A Battlefield is a GeForce-oknak kedvezett, a GTX 580 itt elég komolyan helyben hagyott mindenkit (kivéve a kétchipes HD 5970-et), de a különbség itt is szűkült a felbontás emelésével, és ugyanez igaz a GTX 570 és a HD 6950 viszonyára. Nem tartjuk valószínűnek, hogy a GeForce-ok memóriamérete lenne a indok (az ugyanis kevesebb, mint a Radeonoké), mert amikor kifogy a RAM, az egy elég egyértelmű és könnyen észrevehető belassulással, illetve akadozással jár együtt, ami a GeForce-okra nem jellemző, tehát itt inkább a számolási sebesség lehet a ludas.

STALKER, AvP, Metro 2033, Battleforge

A STALKER extreme módban maximális beállítások mellett szépen megdolgoztatta videokártyákat. A GTX 580 és a HD 6970 ezúttal azonos teljesítményt nyújtottak, és ez lényegében elmondható a GTX 570 és a HD 6950 eredményeiről is. AvP alatt a Radeon tört az élre, az előnye 7%-os volt, amit a játék hevében aligha veszünk észre. A GTX 570 viszont ezúttal jobban lemaradt riválisától, bár a különbség itt is inkább csak 2560x1600-as felbontásban érzékelhető a játék közben, itt már nem mindegy, hogy 30 vagy 19 a minimum fps. A Metro 2033 már a kezdetektől fogva egy NVIDIA játéknak lett kikiáltva, de a sebességek láttán az AMD-nek sem kell szégyenkeznie, a Radeonok csak minimális mértékben maradtak le. Azt azért tegyük hozzá, hogy ezt a játékot 2560x1600 helyett 1680x1050-es felbontásban teszteltük, és ehhez képest a 20-30-as átlagfps eredmények elég nevetségesek. És itt van a Battleforge, az egyetlen játék, ami alatt "problémás" eredményeket mértünk, a HD 6900-asok a HD 5870-nél is lassabbak voltak. Már régóta tudjuk, hogy ez a játék az SSAO számolásánál erősen támaszkodik a compute shaderekre, és az a véleményünk, hogy a Radeonok gyenge szereplésének a driver lehet az oka, ugyanis a VLIW5-ös architektúrára íródott meghajtóprogramot jó néhány esetben felül kell vizsgálni a most megjelent VLIW4-es videokártyák miatt. Egyszerűen fogalmazva szerintünk pár hónap múlva (remélhetőleg minél hamarabb) kijön egy olyan Catalyst, amivel a HD 6900-asok teljesítménye az elvárható szintet fogja hozni.

Összegzés

Teljesítményösszevetés az összes játék alatt és Battleforge nélkül

A Battleforge alatt mért "fura" eredmények miatt két összesítő grafikont készítettünk, az egyiken az összes játék átlaga látható, míg a másikon a Battleforge nélkül számolt átlagokat vettük alapul. Jobb is, ha ezzel számolunk, mert a BF alatt mért eredmények biztosan nem tükrözik a HD 6900-asok valós tudását. Ezek alapján a HD 6970 - az AMD kijelentésével szemben, miszerint a HD 6970 15%-kal gyorsabb a GTX 480-nál - kb. 10%-kal gyorsabb a GTX 480-nál, de mivel a GTX 480 már egy kifutó kártya, ezért fontosabb tudni, hogy kb. 10%-kal lassabb, mint a GTX 580. A HD 6950 lényegében átlagban ugyanolyan gyors, mint a GTX 570. Egy előző generációs kártyáról (HD 58xx, GTX 470/480) szerintünk nincs értelme HD 6950/GTX 570-re váltani, már amennyiben a teljesítményt tartjuk szem előtt, a gyorsulás számokban kifejezve soknak tűnik (30% körüli), de ez elsősorban 2560x1600-as felbontásban érhető tetten brutálisan megterhelő képminőségi beállítások mellett. A HD 6970 és a GTX 580 már megfontolandó választásnak tűnik, mert nem csak fejlettebbek, de sokkal gyorsabbak is, és így jövőállóbbak. Egy még eggyel korábbi generációs videokártya tulajdonosa (HD 48xx, GeForce GTX 260/275/28x) számára szerintünk eljött a váltás pillanata, már amennyiben ezek között a csúcskategóriás típusok között nézelődik. Nem egy esetben 100%-os gyorsulást tapasztalna, nem beszélve a DirectX 11-ről (ami önmagában még mindig elég kevéske érv a váltás mellett), de a fő érv a jövőállóság. Aki meg a rekordok megdöntése miatt vesz videokártyát, az pedig úgyis azt fogja megvenni, amelyik jobban teljesít 3DMark alatt...

Teljesítmény/fogyasztás az összes játék alatt és Battleforge nélkül

A HD 6900-asok teljesítmény/fogyasztás mutatója jónak mondható, bár a HD 6970 picit rosszabb lett a vártnál. Nem is az a baj, hogy ezen a téren a HD 5850 és HD 5870 közé ékelődik be, hanem a fogyasztásingadozás, amit észrevettünk. A HD 6950 ezen a téren gyakorlatilag az új király az egychipes VGA-k között, a GTX 570 teljesítményét alacsonyabb fogyasztás mellett adja le, ezzel még a GTX 580-at is veri, pedig az teljesítmény/fogyasztás mutatóban még a HD 6800-asokkal áll egy szinten, ami egy abszolút csúcskategóriás videokártyáról nagyon ritkán mondható el.

A HD 6950 és a HD 6970 tesztelésének a konklúziója lényegében megegyezik a GeForce GTX 570/580-pároséval. Mindkét kártya tetszetős, szinte csak pozitívumokat tudunk felsorakoztatni mellettük, ez a generáció szerencsénkre egyik oldalon sem sikerült félre, ezért végül a személyes szimpátia többet fog a latban nyomni, mint az, hogy mi mit írunk. A HD 6950 éppen olyan gyors, mint a GTX 570, viszont picit olcsóbb annál, de ez szerintünk nem fog sokáig így maradni. A GTX 580 jó 10%-kal gyorsabb a HD 6970-nél, ennek megfelelően drágább is, mintha összebeszéltek volna a gyártók... A GTX 570/HD 6950-duóból igen nehéz választani, viszont a GTX 580/HD 6970 párosából mi mégiscsak a GTX 580-at vennénk, mert ha már lúd, akkor legyen igazán kövér, nem beszélve azokról az apróságokról, ami miatt a GTX 580 szimpatikusabb: halkabb, picit hűvösebb is, jobban tuningolható és ott van még a PhysX és CUDA támogatása.

Radeon HD 6950 (a GeForce GTX 570-nel egyetemben)	Radeon HD 6970

fLeSs és Abu85

A VTX 3D Radeon HD 6970-esét a CHS Hungary Kft. biztosította, a Radeon HD 6950-et pedig az Asus magyar képviselete bocsátotta rendelkezésünkre.