ANÁLISE: XFX Radeon HD 6970 | Adrenaline
ANÁLISE: XFX Radeon HD 6970
Por Fabio Feyh 27/12/2010 08:35 comentários Reportar erro
Com o lançamento no dia 22 de outubro das Radeons HD 6870 e 6850, primeiras VGAs da nova geração Northern Islands da AMD, o mercado voltou seus "olhos" para as suas "irmãs maiores", as Radeons 6970 e 6950. É que estas prometiam além de ganhos reais frente às VGAs da geração 5800, algumas novidades, como uma nova arquitetura (prometendo maior paralelismo e eficiência no tessellation), além de uma melhor qualidade nas imagens.
Muito bem, as novas Radeons chegaram no último dia 15, e com elas, muitas discussões e comentÁrios mais "acalorados" vêm ocorrendo em diversos fóruns. É que diferentemente do que ocorreu nas últimas duas gerações, desta vez, as Radeons não estão mais "absolutas", sofrendo grande pressão por parte de sua rival NVIDIA. E ao que parece, uma solução encontrada pela AMD (e que deve gerar um efeito positivo logo de cara) foi a redução de seu lucro, ao disponibilizar VGAs com preços bastante convidativos.
A Adrenaline agradece à XFX, que mais uma vez brindou nossos leitores com uma Radeon de nova geração. A fabricante vem investindo pesado em nosso país, lançando placas que atendem a todo o tipo de público, desde os jogadores casuais e cinéfilos, passando por profissionais liberais e de artes grÁficas, até aos hardgamers e entusiastas de plantão.
Conforme destacado nas reviews anteriores das Radeons HD 6870 e 6850, a AMD utilizou mais uma vez de bastante criatividade para nomear os seus chips grÁficos. Assim como as CPUs, as GPUs agora gozam de codinomes bastante curiosos.
Com a nova geração, a AMD repete a dose de criatividade, batizando agora as novas GPUs com nomes de vÁrias ilhas do Caribe (daí o nome da família se chamar Northern Islands). Assim, entram em cena nomes como Barts, Cayman e Antilles, além das provÁveis Blackcomb e Whistler.
As GPUs da série 6900 atendem pelo codinome de Cayman, nome dado em homenagem as ilhas homônimas situadas a oeste do Mar do Caribe. Pertencentes ao território britânico, as ilhas foram descobertas por Cristovão Colombo em 1503, que na época as batizaram de Las Tortugas (do espanhol: As Tartarugas), devido ao fato das ilhas serem frequentemente visitadas por inúmeras tartarugas. Somente em 1586 que as ilhas se passaram a se chamar de Cayman (caimão), nome dado por Francis Drake, que significa jacaré na linga dos primeiros ameríndios.
As novas Radeons HD 6970 e 6950 chegam com a difícil missão de brigar com as GeForces GTX 580 e GTX 570, placas que chegaram com tudo no mercado, surpreendendo aos mais céticos de plantão ao disponibilizarem uma significativa melhora de performance frente as GeForces da linha 400, reduzindo de quebra o consumo de energia.
Terão as novas Radeons 6900 fôlego suficientes para baterem de frente com as GeForces da linha 500? Bem, acompanhem o nosso review na íntegra e tirem suas próprias conclusões!
JÁ as Radeons HD 6970 e 6950 contam com o design VLIW4 (Very Long Instruction Word, 4:1 ratio), compost de "apenas" 4 unidades de Stream Processors, sendo que todas preparadas para lidar com shaders de complexidade mediana.
Outro importante benefício advindo pelo VLIW4 foi a redução na Área do die do chip grÁfico. A Área da GPU provavelmente seja um dos fatores mais importantes para as companhias, uma vez que possibilita que mais chips sejam produzidos por waffer, impactando diretamente no custo de fabricação do chip, determinando assim a margem de lucro para as fabricantes, bem como o preço final para o consumidor. Desta forma, com a impossibilidade da TSMC (responsÁvel em fabricar as GPUs tanto para NVIDIA quanto AMD) em migrar para a nova litografia em 32nm, a AMD teve que tentar de todas as formas otimizar o projeto das Radeons 6900, como forma de não criar um chip demasiadamente grande e economicamente oneroso/caro. Desta forma, de acordo com a AMD, o VLIW4 possibilitou uma redução de cerca de 10% na Área do die do chip, aumentando assim o nível de performance por mm2.
(Diagrama da arquitetura da Cayman)
Assim como na Cypress e na Barts, a Cayman possui dois grandes blocos de unidades de processamento. Contudo, enquanto que a 5800 possui 10 clusters SIMD Engines por bloco e a 6800 7 clusters, a Radeon HD 6970 conta com 12 clusters por bloco. Por sua vez, cada cluster SIMD possui 16 thread processors e 4 unidades de texturas (TMUs). Por ser baseada na configuração VLIW4, conforme jÁ adiantado, cada thread processor conta com 4 stream cores. Desta forma, a Cayman possui um total de 1.536 Stream Processors (24 SIMD Engines x 16 thread processors x 4 stream cores) e 96 TMUs (24x4).
A companhia deu uma maior atenção à computação paralela (mais conhecida como GPGPU - general-purpose computing on graphics processing units) na Cayman. Enquanto que as Radeons 5800 tem performance matemÁtica de precisão dupla a uma proporção de 1/5, da precisão simples, as Radeons 6900 tem taxa de 1/4, ou seja, incremento de 25% na relação entre precisão dupla e simples.
Traduzindo em números, embora o poder computacional de precisão simples da 6970 seja de 2.7 TFLOPs contra 2.72 TFLOPs da Radeon 5870, o poder computacional de precisão dupla saltou de 544 para 675 GFLOPs, ou seja, uma melhora de 25%. Vale ressaltar ainda que a AMD sacrificou a precisão dupla na Barts, uma vez que estas têm como foco, a performance em games.
Outro importante avanço na arquitetura da Cayman foi a ampliação na capacidade em lidar com o processamento paralelo. Enquanto que as Radeons 5800 possuíam apenas um motor grÁfico (Graphics Engine) – responsÁvel por fazer o processo preliminar dos dados e instruções, passando-os para um nível de processamento de baixo nível nos núcleos SIMDs) – e um processador de despacho (Ultra Threaded Dispatch Processor) – que afunilam os dados e instruções para os dois dois blocos de motores SIMDs; a linha Barts introduziu um degrau a mais no paralelismo ao dar para cada bloco de motor SIMD, seu próprio processador de despacho e caches de instrução e constante. Contudo, com as Radeons 6900, a AMD deu um verdadeiro salto na computação paralela, ao dividir até mesmo os motores grÁficos entre os dois blocos de motores SIMD. Isto permitiu a utilização de rasterizadores e montadores de geometria dedicados para cada bloco, e mais importante, duplicou o número de unidades de tessellation, com cada motor grÁfico possuindo um.
Trata-se de uma iniciativa fundamental para as pretensões da AMD, uma vez que esta era o maior ponto fraco das Radeons da série 5000 e mesmo da 6800, onde esta última mesmo possuindo um gerenciamento de thread aprimorado nas engines de shaders e de um buffering reforçado para o processamento do tessellation, chegava em alguns casos a "engasgar" quando submetidas a tarefas com uso massivo de tessallation.
{break::A briga pelo Tessellation}Embora detalhemos mais adiante sobre o que vem a ser o Tessellation (tess), para que os leitos possam acompanhar com mais propriedade as linhas a seguir, limitemo-nos a informar que trata-se de um dos principais recursos presentes no DirectX 11 no qual acrescenta uma imensa quantidade de detalhes geométricos às imagens, gerando contudo, um grande custo computacional às GPUs.
Portanto, AMD e NVIDIA possuem abordagens completamente distintas neste assunto. Ao que parece em uma rÁpida anÁlise, enquanto que a primeira disponibiliza uma VGA mais "enxuta", capaz de lidar com 90% dos jogos atuais de forma bastante satisfatória em se tratando de Tessellation, temos uma outra companhia que entende ser importante fornecer uma placa com alto poder de processamento no Tessellation, ainda que não atualmente muitos games que necessitem de tal recurso. Contudo, vale lembrar que ao que tudo indica, o futuro parece mesmo pertencer ao Tessellation.
{break::Os recursos da Radeon 6970}Confiram os principais recursos presentes na Radeon HD 6970:
• 1536 Stream Processors;
• 96 TMUs;
Fazendo uma rÁpida comparação entre as Radeons HD 6970 e 5870, o usuÁrio poderÁ imaginar que a nova placa da AMD não trouxe uma grande evolução em relação a sua "irmã mais velha". É que a permanencia no processo de fabricação em 40nm trouxe um desafio extra aos engenheiros da companhia.
Vale ressaltar que o plano inicial da AMD era disponibilizar chips com uma litografia mais refinada, em 32nm. Contudo, com os problemas enfrentados pela TSMC (que culminou no cancelamento do processo half-node), as fabricantes de GPUs tiveram que fazer verdadeiras reengenharias em seus chips grÁficos, como forma de manterem uma evolução tecnológica, sem acarretar em baixa produtividade ou ineficiência em termos de desempenho x consumo de energia/dissipação de calor.
Desta forma, enquanto que a Cayman teve um incremento de 23% na quantidade de transistores em relação à Cypress (2,15 bilhões para 2,64 bilhões), o die sofreu um aumento de apenas 16% (334 mm2 para 389 mm2), reforçando a tese na maior eficiência da arquitetura do chip.
Embora tenha menos Stream Processors que a Cypress (1600 contra 1536), é bom ressaltar que a Cayman tem 20% mais unidades de texturização (TMUs) que a 5870. Além disso, a Radeon 6970 tem GPU trabalhando a 880Mhz, contra 850Mhz de sua "irmã mais velha". Para completar, enquanto que a Radeon 5870 tem memória em 4.8Ghz, a Cayman vai muito além, chegando a impressionantes 5.5Ghz.
Por fim, vale reforçar que as Radeons 6900 possuem ROPs mais aprimorados e velozes que as Radeons 5800, além de contar com unidades para tessellations mais eficientes e em maior quantidade em relação as placas da geração passada.
{break::Sistema de refrigeração VCT}Assim como na 5970, a Radeon HD 6970 conta com o eficiente sistema de refrigeração utilizando a reconhecida tecnologia conhecida como Câmara de Vapor (Vapor Chamber Technology - VCT).
O sistema de refrigeração da Radeon 6970 é formada por um imenso bloco de dissipação (heatsink), composto de 39 aletas de alumínio com 13,5cm de comprimento, por 6,5cm de largura e 2,5cm de altura. Para compeltar, hÁ uma ventoinha de 75x20mm encarregado resfriar o sistema, jogando o ar para fora do gabinete.
O multi-sampling ajuda a reduzir o impacto no desempenho da operação intensiva, separando as "amostras" sombreadas de cor (Color Sample) e cobertura (Coverage Sample). O processo funciona com poucas amostras de shaders, enquanto não comprometa em nada a amostragem e cobertura e a cor/z/stencial.
{break:: AMD PowerTune}Assim como nas GeForces GTX 580 e 570, as Radeons HD 6970 e 6950 contam com um sistema extra de proteção. Além do tradicional monitoramento que protege as GPUs de eventuais problemas causados pelo excesso de temperatura, as Cayman contam com um sistema de monitoramento de energia/tensão.
Chamado pela AMD de PowerTune, o recurso protege os chips grÁficos de uma sobre carga de energia em certas condições extremas, como é o caso, por exemplo, do software FurMark, desenvolvido para aplicar cargas de trabalho atipicamente intensas aos chips grÁficos. Desta forma, o PowerTune gerencia as voltagens e os clocks da GPU, como forma de proteger contra condições térmicas insustentÁveis.
Outra vantagem do recurso de monitoramento de energia diz respeito à redução no consumo de energia em situações menos exigentes, uma vez que o sistema ao detectar que a GPU não estÁ sendo exigida a carga plena, reduz sua voltagem e clock, gerando ainda como efeito, uma menor taxa de ruído, em virtude da menor rotação da ventoinha. Vale ressaltar que tal recurso existia em outras gerações de Radeons, mas com o nome de ATi PowerPlay.
Vale ressaltar que tais tecnologias de monitoramento criaram uma espécie de terceiro estÁgio de consumo (TDP). Além do TDP em idle (ocioso) e stress (quando a placa é submetida a carga mÁxima, hÁ agora uma espécie de TDP mediano, onde a placa se mantém nesse patamar na grande maioria das situações. No caso da Radeon 6970, o TDP em idle é de 20W, "mediando" em 190W e mÁximo em 250W.
Além disso, tal recurso cairÁ como uma "luva nas mãos" dos tweakers de plantão, na medida em que o usuÁrio poderÁ escolher entre usar uma BIOS com as configurações padrões, e uma segunda BIOS onde esta apresenta definições para overclock, como, por exemplo, sobre voltagem da VGA, além, é claro, de clocks bem acima do modelo de referência.
Uma vez que não hÁ drivers nativos da AMD para o 3D estéreo, os parceiros da AMD irão disponibilizar drivers terceiros que disponibilizem suporte através de programas que "peguem carona" do Catalyst. Atualmente, a DDD e a iZ3D jÁ contam com interfaces compatíveis que, juntas, suportam cerca de 400 games. Ambas permitem o uso do 3D estéreo em jogos e filmes que não são nativamente suportados pela percepção de profundidade.
{break::Fotos}Abaixo, uma série de fotos da XFX Radeon HD 6970. Reparem na terceira foto da segunda linha: o "chaveador" para a troca de BIOS, uma das novidades da série 6900.
As placas utilizadas nos comparativos foram, por parte da AMD (ATI), a XFX Radeon HD 6970, 6870, 5970 e 5870. JÁ as da Nvidia foram os modelos GeForce GTX 580, 570, 480 e 470.
- ATI Catalyst 10.11 hotfix: Placas ATI
Começamos com os testes de temperatura, primeiro em modo ocioso. A 6970 se comporta bem, alcançando 42ºC, três a menos que a 6870.
Quando a placa estÁ em uso, a temperatura sobe consideravelmente, se equiparando à GTX 470 junto à GTX 480, muito criticada pelas altas temperaturas. Podemos ver também que a diferença em relação à 5870, placa single top da geração passada, é de 7ºC, mais do que o esperado.
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Embora considerados testes bastante polêmicos por parte da comunidade, por serem tachados como benchs sintéticos que não refletem muitas vezes a condição da placa no mundo real (leia-se jogos), a série 3DMark é um dos indicadores de performance mais amplamente utilizados em todo o mundo e não poderíamos refutÁ-los dos testes.
Em cima do 3DMark Vantage, o ganho da 6970 sobre a 5870 é de 9%. Um bom resultado, mas pouco se tratando de uma nova geração, principalmente se compararmos com os mais de 22% de ganho da GTX 580 sobre a GTX 480. Por outro lado, a nova placa da AMD conseguiu empatar tecnicamente com a GTX 480.
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Com a nova versão do 3DMark, a diferença entre a 6970 e a 5870 mais do que dobra, ficando pouco acima de 18%. E, se no Vantage a GTX 480 ficou dois pontos à frente, no 3DMark 11 a 6980 superou a placa da Nvidia por dois pontos, novamente empate técnico entre as duas. Por outro lado, a distância em relação à GTX 580 continua alta, quase 15%. Pelo menos, é inferior à diferença entre as placas no Vantage.
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Começamos com tessellation desativado, onde vemos um ganho incrível da 6970 sobre a 5870, quase 27%. Se fosse assim em todas as situações, a placa seria só elogios. Na comparação com as placas da Nvidia, a nova placa da AMD superou os modelos GTX 480 e a nova GTX 570, ficando a pouco mais de 12% de distância da GTX 580.
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JÁ com tessellation ativado em modo normal, a diferença entre 6970 e 5870 chega a quase 29%, mostrando uma melhora muito alta na performance quando rodando com a tecnologia tessellation ativada. No entanto, mesmo que praticamente empatada tecnicamente com as placas GTX 470 e 570, ainda ficou a 22% de distância da GTX 580, placa top da Nvidia na atualidade.
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Como podemos ver, o comportamento da 6970 é muito bom, ficando pouco à frente da GTX 480 e GTX 570, suas principais concorrentes.
Na comparação com a 5870, a nova placa da AMD conseguiu colocar vantagem sempre superior a 18% de ganho, considerado bom para uma nova geração.
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A briga da 6970 com a GTX 570 e GTX 480 é bastante acirrada em cima do Crysis Warhead, podemos considerar um empate técnico entre esses três modelos.
Na comparação com o Aliens vs Predator, a diferença entre a 6970 e a 5870 caiu pela metade, ficando em média pouco menos de 10%. No geral, para o nível de FPS apresentado pelo game, não é ruim.
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Diferente dos jogos anteriores, em DiRT2 a briga da 6970 passa a ser com outra placa da Nvidia, precisamente com o modelo GTX 470, jÁ que GTX 480 e GTX 570 conseguem ficar bem a frente.
Quando comparamos com uma GTX 470, mesmo a 6970 perdendo na resolução mais baixa, se recupera nas demais, mas podemos considerar empate técnico entre esses modelos quando rodando o DiRT2.
O lado negativo é que a diferença em relação à 5870 também é muito pequena, nunca superior a 5 FPS, e estamos falando de resultados na casa de 80 FPS.
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Se com o DiRT2 os resultados da 6970 não foram bons, com F1 2010 temos uma mudança radical, jÁ que as placas da AMD/ATI alcançam resultados bastante superiores. Abaixo podemos ver que a 6970 só não supera a GTX 580 quando falamos de placas single chip, sempre com vantagem de mais de 10% sobre a GTX 570. Porém, novamente a diferença em relação à 5870 é baixa, sempre inferior a 10%, pouco para uma placa de nova geração.
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Assim como no F1 2010, as placas da AMD / ATI dominam no Just Cause 2, dessa forma jÁ eram esperados bons resultados da Radeon HD 6970 frente às placas da Nvidia. Abaixo podemos ver que a placa assume a segunda colocação, superando a GTX 580 em todas as resoluções.
Se a nova placa da AMD conseguiu superar a GTX 580 neste teste, não fez valer a diferença de ser uma placa de nova geração quando comparada à 5870, jÁ que a vantagem ficou, em média, na casa dos 8%, muito pouco.
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{break::Mafia II}Em Mafia II, game que trouxe a continuação do aclamado título de ação em terceira pessoa ambientado no obscuro mundo da mÁfia italiana dos anos 40 e 50 nos EUA, o resultado da 6970 é bom, colocando a placa em "combate" com a GTX 480 e GTX 570, alternando as colocações dependendo da resolução.
JÁ na briga com a 5870, a diferença ficou, em média, pouco acima dos 10%. Resultado bom se analisarmos o que foi apresentado na maioria dos demais testes, mas abaixo do esperado.
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Assim como em vÁrios outros testes da review, novamente houve um empate técnico entre a 6970 e os modelos GTX 480 e GTX 570 da Nvidia.
Agora finalmente vemos uma diferença à altura do que se espera na comparação da 6970 com a 5870, média de 25% de ganho para a nova placa. Possivelmente porque esse teste utiliza a tecnologia tessellation, onde a AMD prometeu que a placa teria os maiores ganhos, como jÁ constatamos no Unigine quando utilizando essa tecnologia.
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Mais uma vez, ocorreu uma briga muito boa da 6970 com os modelos GTX 480 e GTX 570, alternando posições, e novamente uma diferença pouco superior a 10% da nova placa da AMD sobre a 5870.
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{break::Overclock: Temperatura, Vantage}Fizemos alguns testes com a placa overclockada, para ver o ganho nesse tipo de situação. Infelizmente, seu potencial para overclock estÁ longe dos melhores, jÁ que ela subiu apenas 35MHz no core e 75MHz nas memórias. Para comparar, a própria 6870, que também não se comportou bem quando overclockada, subiu mais.
Algo geralmente surpreendente aconteceu com as temperaturas. Como destacamos acima, conseguimos aumentar pouco os clocks da placa, mas mesmo assim a temperatura em IDLE subiu como nunca tinha visto em overclocks de placas de vídeo, saltando de 42ºC para nada menos que 65ºC, muito acima do aceitÁvel na comparação com outros modelos do mercado na mesma situação.
JÁ com a placa em uso, o aumento é de "apenas" 7ºC. Alto, mas pouco na comparação com os 23ºC de aumento em modo ocioso, justamente onde pouco deveria mudar, em teoria.
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Diferente da temperatura que subiu bastante quando a placa foi overclockada, nos testes de performance isso não aconteceu, até porque os clocks subiram pouco. Com o Vantage, o ganho da placa quando overclockada foi inferior a 3%, muito baixo.
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{break::Overclock: AvsP, Mafia II e Metro 2033}Além do 3DMark Vantage, fizemos testes com a placa overclockada na resolução de 1920x1080 em alguns games. Vamos acompanhar como a placa se comportou.
Com o game Aliens vs Predator, apesar do ganho baixo, é o mais alto alcançado com o overclock feito, cerca de 4,6%.
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Em cima do game Mafia II, percebemos um resultado semelhante: 4,4% de aumento em performance quando a placa overclockada.
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Para finalizar, o overclock da 6970 rendeu ganho de 4,3% no desempenho no game Metro 2033 rodando em 1920x1080.
{benchmark::1313}
{break::Conclusão}A conclusão que chegamos com a Radeon HD 6970 é um tanto distinta. A placa não teve um comportamento uniforme nos diversos testes a qual fora submetida. Em jogos com pouco uso de tessellation, a 6970 foi cerca de 10-15% mais veloz que a sua "irmã mais velha", ganho bem abaixo do ocorrido, por exemplo, entre a 5870 e 4870, na casa dos 40-50%!
Entretanto, ao que parece, a coisa tenderÁ a melhorar para as Caymans. É que com a presença de uma segunda unidade de processamento do tessellation (esta ainda aprimorada pela AMD), a Radeon 6970 apresentou uma significativa evolução sobre a 5870 em games que fazem uso maciço do recurso, como pôde ser conferido em Metro 2033 (melhora média de 34%).
Entretanto, um dos grandes diferenciais reconhecidos pelas últimas Radeons parece mesmo ter "caído por terra": o TDP. A Radeon HD 6970 trouxe um consumo de energia no mesmo molde que a GTX 580. Para completar, a placa gerou bem mais calor que a GTX 570 e até mesmo que a GTX 580.
A Radeon 6970 enviada pela XFX para a Adrenaline segue à risca o modelo de referência da AMD. Isso é bom, na medida em que a ausência de extras, como é o caso de coolers personalizados ou brindes, mantém o preço da placa dentro do patamar mínimo da AMD, ou seja, algo em torno de US$370-380.
UPDATE 27/12/2010 - 11:40: Foi descoberto que a 6950 aceita update de BIOS podendo ser transformada em uma 6970, dessa forma a placa ganha um grande salto de performance e mantém custo bem abaixo da concorrência. Essa notícia complica bastante a "vida" da 6970, jÁ que é possível comprar uma 6950 custando $70 dólares a menos, e fazer essa atualização que surte o mesmo efeito prÁtico de uma 6970. Para saber mais detalhes confira a notícia que postamos a respeito, contendo inclusive o processo de atualização assim como link com os arquivos necessÁrios para o processo.