HD 6870 a HD 6850 - stredná trieda od AMD

Grafické karty z novej rady HD 6800 majú namierené na pozície kde doteraz svojím pomerom cena/výkon kraľovala nVidia. Ako dopadli dve karty od AMD v "sweet spot" segmente v rozsiahlych testoch prevažne z Direct3D 11 hier a v novom 3DMarku? Viac v recenzii...

Úvod

Približne po roku od vydania prvých Direct3D 11 kompatibilných kariet od AMD, ešte pod starým označením ATI Radeon, prišiel 22.októbra prvý člen tej novej s kódovým menom „Barts“. Karty s týmto čipom ako prvé už nenesú v názve značku ATI, ale po novom AMD Radeon.

Prvé špekulácie o čipoch, ktoré mali nasledovať po rodine Evergreen, spomínali zásadnú zmenu architektúry a prekopaný celý návrh čipu pre podporou nového D3D štandardu od Microsoftu, s označením Northern Islands (ďalej skratka NI). TSMC ale muselo pre problémy približne v novembri minulého roku zrušiť half node 32nm proces a prejsť na full node 28nm so začatím výroby najskôr v Q2 2011. AMD ale čakať nemohlo a čip, ktorý bol plánovaný na menšom výrobnom procese, pokiaľ to ide prepracovať na 40nm alebo ísť cestou refresh-u a upraviť niekoľko chýb dovtedy súčasnej architektúry.

Veľká časť ľudí sa pri NI pohrávala s myšlienkou zmeny 5D-VLIW architektúry na 4D, hlavne kvôli zvýšeniu efektívnosti pomeru počet SPs/výkon. Tá ma od dôb vydania RV670 skôr klesajúci charakter. Ďalšie zmeny sa očakávali hlavne v oblasti kvality obrazu, konkrétne vylepšenia Anizotropného filtra. Rodina Evergreen totiž obsahuje HW bug textúrovacích jednotiek, ktorý nejde odstrániť softvérovou cestou úpravou ovládačov kariet. Tento nedostatok sa prejavuje pri určitých textúrach a spôsobuje neprijemný AF banding v obraze (viac je tomu venovaná časť recenzie s názvom Kvalita anizotropných filtrov pod lupou). Nemenej kritizovanou časťou Evergreen čipov bol teselačný výkon, ktorý pri použití extrémneho množstva teselovaných polygónov spôsoboval nemalé problémy.

Pred príchodom Barts-a nebolo celkom jasné aký názov ponesie. Pre odhadovanú veľkosť jadra a počtu SPs sa očakávalo najskôr pomenovanie HD 67xx. AMD ale tento čip nazvala HD68xx, čo môže spôsobiť mierny zmätok. HD 6870 nie je top single karta ako sme boli zvyknutý pri označení x800 u HD 3000, HD 4000 a HD 5000. Karty založené na jadrách Barts majú namierené do hráčskeho "sweet spot" segmentu a ich postavenie vystihuje nasledujúci slajd

Jedným z dôvodov, pre ktorý AMD neuviedlo najskôr high end v podobe Caymanov, môžu byť konkurenčné karty postavené na jadre GF104. Práve proti týmto kartám nemalo AMD dlhú dobu adekvátnu alternatívu. nVidia ale ihneď po ich uvedení zareagovala znížením cien GTX 460 768MiB, 1GiB a GTX 470.

Vďaka spoločnostiam ASUS, GIGABYTE a SAPPHIRE sme mali možnosť porovnať HD 6870 s cenovo najbližšou GTX 470 a HD 6850 s GTX 460 1GiB. Za čo im ďakujeme.

Architektúra a technické detaily

Grafické karty osadené jadrom Barts, prvé z rodiny Northern Island, vychádzajú z architektúry Cypress. AMD ostalo u druhej generácii architektúry pre D3D 11 pri 5D-VLIW rozložení jednotiek a upravilo nedostatky predošlej spomenuté v úvode.

SIMD blok u HD 6800 má stále 16 SPUs (Stream Processing Units). Jeden SPU sa skladá z 5 SPs a branch jednotky. Z piatich SPs sú 4 jednoduché jednotky (x, y, z, w), ktoré vedia spolu spracovať 4 FP32 MAD za takt a jedna väčšia t jednotka SFUs, ktorá okrem FP32 MAD vie spracovať špeciálne funkcie (sin, cos...). Oproti Cypressom nastala zmena v DP, Barts oproti nim už nepodporuje FP64. Podpora pre Double Precision je až u HD 6900. Viac informácií o VLIW architektúre nájdete tu.

Pri samotnom návrhu Bartsa zvažovalo AMD dve možnosti: 14 SIMD blokov s 32 ROPs jednotkami alebo 16 SIMD blokov s 16 ROPs jednotkami. Rozdiel vo výkone činil podľa ich simulácií len 2% v prospech návrhu 14/32, ktorý bol nakoniec aj vybratý.

Okrem odstránenia podpory pre DP, AMD pre lepšiu efektivitu znížilo frekvenciu pamätí z 4.8GHz na 4.2GHz. To im umožnilo použiť menší pamäťový radič použitý už v čipe Redwood. Ten je takmer o polovicu menší ako má Cypress. Vďaka týmto úpravám a zvýšeniu frekvencie jadra dosiahlo AMD u čipu o veľkosti 255mm² výkon veľmi podobný 334mm² čipu a s tým spojené nižšie výrobné náklady.

Zhrnutie technických parametrov (teoretické hodnoty) v tabuľke

AF, teselácia, MLAA, DP, UVD ...

Anizotropné filtrovanie

Z hľadiska kvality obrazu sú najzaujímavejšou novinkou u HD 6800 nové textúrovacie jednotky s vylepšeným algoritmom. AMD "odstránila" AF banding a u HD 6800 máme konečne plynulejšie prechody v obraze. O nedokonalosti anizotropného filtra u HD 5000 sme Vás informovali v recenzii Performance kariet: Radeon HD 5850 a GTX 470.

Podľa viacerých zistení sa ale s CCC 10.10 zhoršil shimmering (blikanie textúr), ktorý by mal byť upravený v niektorých z nasledujúcich ovládačov. Pozitívnou správou je možnosť vypnúť FP16 optimalizácie pomocou CCC cez Enable Surface Format Optimization. Tie sa týkali starších D3D 9 hier, kde sa namiesto formátu FP16 použil FP11.

Teselácia

Zlepšenie nastalo aj v teselačnom výkone, najmä pri nižších teselačných faktoroch. V niektorých prípadoch je výkon podľa meraní AMD dokonca až dvojnásobne vyšší ako u HD 5870.

MLAA

Ďalšou zaujímavou novinkou je Morphological anti-aliasing. MLAA je post-process filter aplikovaný po renderingu cez DirectCompute, teda po vykreslení výsledného obrazu. Táto metóda „hľadá“ v obraze ostré hrany, vysoké rozdiely v kontraste medzi pixelmi a pomocou zmeny kontrastu hraničných pixelov odstráni aliasing. Nevýhodou tohto spôsobu antialiasingu je rozmazávanie celej scény, aj textúr ktoré by mali ostať ostré. Toto rozmazávanie spôsobuje u dostatočne malých objektov geometrický aliasing (moiré).

Výhodou MLAA je nezávislosť od použitého API a preto by mala byť teoreticky možnosť aplikovania vo všetkých hrách, hlavne tam kde nie je dostupné klasické MSAA. Navyše je spätne kompatibilné so sériou  HD 5000. Momentálne ale okrem hotfixových 10.10e chýba integrácia v ovládačoch, návod ako na MLAA u HD 5000. 

DisplayPort, HDMI, UVD

Zmena nastala aj po stránke výstupov. Pomocou DisplayPortu vo verzii 1.2, ktorý má oproti staršiemu 1.1a dvojnásobnú priepustnosť (10.8Gbps, 8.64Gbps pre video vs 21.6Gbps, 17.28Gbps pre video) je možné pripojiť ku grafickej karte viacero nezávislých monitorov ako doteraz. Dátová priepustnosť DP 1.2 umožňuje k jednému výstupu pripojiť až 2 monitory s rozlíšením 2560x1440, prípadne 4x 1920x1080 pri 60Hz. Séria HD 6800 je ale obmedzená a umožňuje pripojiť cez Eyefinity k dvom DP portom maximálne 6 monitorov.

Signál sa k viacerým monitorom prenáša tzv. MST (Multi-Stream Transport) metódou. Prvou možnosťou je použitie daisy-chaining monitorov, ktorých zapojenie vyzerá nasledovne

Grafická karta odosiela tok dát pre všetky monitory zapojené v reťazci. Tie musia mať, s výnimkou posledného, DP prijímače a vysielače pre príjem dátového streamu. Monitor po prijatí streamu pre neho určeného odošle zvyšok streamu ostatným v reťazci. Displeje tohto typu momentálne na trhu nenájdete.

Alternatívou je použitie MST hubu, ktorý prerozdeľuje signál medzi zariadeniami.

Tento spôsob nie je závislý na pripojenom zariadení. MST hub rieši problém s rozhraním a umožňuje pripojiť zariadenia cez DVI, HDMI, DP alebo VGA.

DP 1.2 okrem možnosti zapojenia viacerých monitorov priniesol možnosť prenos kvalitnejšieho audio signálu. Pri DP 1.2 má audio k dispozícii kanál až 48Mbps, čo poskytuje dostatočnú šírku pásma pre neobmedzené LPCM s podporou Dolby a DTS bezstratových audio formátov.

Pre pripojenie viac ako dvoch monitorov je stále nutnosť pripojiť jeden z nich cez DP, resp. miniDP, prípadne použiť aktívny prevodník.

Okrem týchto vylepšení nastali zmeny aj

• UVD 3.0 (akcelerácia 3D videa, plná akcelerácia MPEG2, DivX, XviD, MVC, VC-1)
• HDMI 1.4a (3D video)

Pre ďalšie užitočné informácie a technické detaily o sérii HD 6800 osadenej jadrom Barts odporúčam článok od Mateja Kolejáka Čo prináša Radeon HD 6800 séria nové?

Gigabyte HD 6870

Zo začiatku sa HD 6870 objavovali len referenčné verzie. V redakcii sme mali práve dve také, jednu od Gigabyte a jednu Sapphire. Ich PCB je úplne identické a štandardne dlhé 24.5cm, čiernej farby. Pri tejto dĺžke by ste pri inštalácii nemali mať žiadny problém. Balenie karty od spoločnosti Gigabyte vyzerá následovne

Karta je zabalená v antistatiockom sáčku a chránená penovou výplňou.

Medzi príslušenstvom nájdete 2xnapájanie molex-6pin, adaptér DVI -> D-SUB, užívateľská príručka, krátky manuál, CrossFireX mostík a inštalačné CD s ovládačmi, ktoré v testovacom balení chýbalo.

O chladenie sa stará dvojslotový chladič. Pod železnou konštrukciou je ukrytý pasív. Jeho hliníkové rebrá su cez tri heat-pipe trubice pripojené k medenej základni.

O ofukovanie pasívu sa stará 70mm ventilátor, známy už z verzií HD 5850 a HD 5870.

AMD sa podarilo zmenšením jadra a znížením frekvencií v režime 2D zredukovať spotrebu na veľmi prijateľných 19 Wattov (jadro tyká v 2D na 100 MHz, čo je o 57 MHz menej ako predchádzajúca generácia, 8x 1Gib čipov DDR5 pamätí ostali na hodnote 600 MHz, konkrétne Hynix H5GQ1H24AFR). V zaťaženom stave kedy gpu pracuje na frekvencii 900 a pamäte na 1050 MHz si karta cez dva 6pin napájacie konektory a PCIe slot vezme maximálne 151 W.

O reguláciu napätia pre GPU jadro sa stará CHL8214 od CHiL Semiconductor, ktorý umožňuje softvérovo regulovať napätie, napríklad cez MSI Afterburner. O napájanie pamäťových modulov sa stará čip uP6122 od uPI Semiconductor, ktorý je umiestenený pri dvojici 6pin PCI-Express prídavných konektorov.

Referenčná verzia HD 6870 má výstupy pre 2xDVI-I, HDMI a 2xminiDP pomocou ktorých je možné pripojiť až 6monitorov. Pre mGPU zapojenie má len jeden CrossFireX konektor, čo umôžňuje zapojenie maximálne dvoch kariet. Podpora pre tri CF ako to bolo u HD 5800 má až séria HD 6900.

Sapphire HD 6850 Toxic

Zatiaľ čo sme sa s HD 6870 stretávali zväčša s referenčnou verziou, výrobcovia mali pri HD 6850 voľnejšie ruky. Sapphire ako prvú predstavil Toxic verziu, ktorá okrem vlastného PCB má oproti referenčnej verzii mierne vyššie takty (45MHz na jadre a 100MHz na pamätiach). Balenie karty od spoločnosti Sapphire vyzerá následovne

Karta je zabalená v antistatickom bublinkovom obale.

Medzi príslušenstvom nájdete 2xnapájanie molex-6pin, adaptér DVI -> D-SUB, adaptér miniDP  -> DP, HDMI kábel, krátky manuál, CrossFireX mostík, registračná karta do Sapphiru klubu a inštalačné CD s ovládačmi.

O chladenie sa stará dvojslotový chladič. Pod železnou konštrukciou je ukrytý pasív. Jeho hliníkové rebrá su cez tri heat-pipe trubice pripojené k medenej základni podobne ako u HD 6870.

O ofukovanie pasívu sa stará ten istý 70mm ventilátor ako u HD 6870 v čiernej farbe, známy už z verzií HD 5850 a HD 5870.

HD 6850 Toxic má tak ako HD rovnaké pamäte od Hynixu H5GQ1H24AFR. Jej spotreba je v záťaži mierne vyššia kvôli vyšším frekvenciám  ako referenčná HD 6850. Aj preto na karte nájdeme 2x 6pin pre napájanie . V 2D by mala byť spotreba po podtaktovaní jadra a pamätí 19W,  totožná s HD 6870.

O reguláciu napätia pre GPU jadro sa stará CHL8214 od CHiL Semiconductor, ktorý umožňuje softvérovo regulovať napätie, napríklad cez MSI Afterburner. O napájanie pamäťových modulov sa stará čip uP6122 od uPI Semiconductor, ktorý je umiestenený pri dvojici 6pin PCI-Express prídavných konektorov.

Tak ako referenčná verzia HD 6850 má verzia Toxic výstupy pre 2xDVI-I, HDMI a 2xminiDP pomocou ktorých je možné pripojiť až 6monitorov. Pre mGPU zapojenie má len jeden CrossFireX konektor, čo umožňuje zapojenie maximálne dvoch kariet. Podpora pre tri CF ako to bolo u HD 5800 má až séria HD 6900.

Testovacia zostava a metodika testovania

Testovacia zostava:

• Procesor: Intel Core i7 930 (vypnuté HT aj TURBO) pretaktovaný na 3.81 GHz, chladený Noctua NH-U12P SE2
• Základná doska: EVGA X58 FTW3 (Bios 77)
• RAM: 6GiB DDR3 Mushkin Blackline (1456 MHz, 7-7-7-21-1T, 1.45V)
• HDD: 500GB Samsung
• Zdroj: Enermax Infinity 650W
• DVD mechanika: Samsung
• Operačný systém: Windows 7 64bit, so všetkými dostupnými záplatami
• Monitor: Samsung SyncMaster 305T+ (30" LCD, max. rozlíšenie 2560x1600)
• Skrinka: SilverStone FT2B-W

Každá grafická karta je otestovaná vždy s novou inštaláciou operačného systému. Následne sú nahodené posledné updaty a ovládače. Všetky šetriace funkcie sú vypnuté.

Testované grafické karty a použité ovládače:

nVidia GeForce

• Asus GTX 460 DirectCU TOP(775/1.550/1.000 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00
  • merania s referenčnými taktmi (675/1350/900 MHz)
• Asus GTX 470 (607/1.215/837 MHz, 1,28 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00

AMD Radeon

• Gigabyte HD 6870 (900/1.050 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 10.12Preview
• Sapphire HD 6850 Toxic (820/1.100 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 10.12Preview
  • merania s referenčnými taktmi (775/1000 MHz)

Použité rozlíšenia v teste:

• 1.680 x 1.050
• 1.920 x 1.200
• 2.560 x 1.600

Každé rozlíšenie bolo otestované s 4xMSAA/8xMSAA a 16xAF. Pre náročnosť na grafický výkon je rozlíšenie 2.560 x 1600 doplnené o režim 1xMSAA. Testy sú vykonané vždy s maximálne možnými detailami, ktoré nám umožňujú jednotlivé hry nastaviť. Vyhladzovanie hrán a filtrovanie textúr je, pokiaľ to menu hry umožňuje, nastavené priamo v ňom. Ak nie, tieto nastavenia boli vynútené pomocou ovládačov grafických kariet. Pre minimalizovanie nepresnosti je každá grafická karta testovaná 3x vo všetkých testoch. Priebehy hier sú zaznamenávané vždy programom FRAPS.           

Testované hry:

• Direct3D 9:
  • Call of Duty: Black Ops (verzia )
  • Mass effect 2 (verzia 1.2)

• Direct3D 10:
  • Just Cause 2 (verzia 1.1)
  • Anno 1404 (verzia 1.2.2619)
  • Crysis Warhead (verzia 1.1)

• Direct3D 11:
  • Metro 2033 (verzia 1.1)
  • Alien vs Predator (benchmark verzia 1.3)
  • Colin McRae: Dirt 2 (verzia 1.1)
  • S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat  (verzia 1.6.02)
  • Battlefield: Bad Company 2 (verzia )

Syntetické benchmarky:

• Direct3D 11:
  • 3D Mark 11 (verzia 1.0.1)
  • Unigine Heaven (verzia 2.1)

Za poskytnutie 30" LCD monitora SyncMaster 305T+ ďakujeme spoločnosti SAMSUNG

Za poskytnutie hier Battlefield Bad Company 2 a Mass Effect 2 ďakujeme spoločnosti EA

Za poskytnutie benchmarku 3DMark 11 ďakujeme spoločnosti Futuremark

Nastavenie ovládačov grafických kariet:

Kvôli zachovaniu čo najväčšej zhody z hľadiska kvality obrazu bolo u sérii HD 6800 použité AI standard v režime HQ. Dôvod prečo neboli použité „default“ nastavenia (režim Quality) ako väčšina redakcií, je ich agresívnejšie nastavenie od Catalystov verzie 10.10 a tým zvýšenie výkonu o niekoľko percent. Momentálne ale nie je možné dosiahnúť identickosť obrazu porovnateľnú s GeForce kartami. Aj napriek takmer odstránenému AF bandigu u novej generácie, AMD karty trpia väčším shimmeringom textúr. Preblikávanie textúr je u HD 6800 s CCC 10.10 dokonca agresívnejšie ako to bolo u jeho predchodcu HD 5800. Nastavenie nVidia Control panelu je okrem zmeny LOD a manažmentu napájania ponechané v defaultných hodnotách. Viac v screenoch:

3DMark 11, Unigine Heaven

3DMark 11

3DMark 11 od spoločnosti Futuremark je najnovšia verzia veľmi obľúbeného benchmarku, ktorá v porovnaní so staršou verziou Vantage prináša využitie nových funkcií najnovšieho Direct X API od Microsoftu, konkrétne Direct3D 11 (teselácia, DC 5.0 a multithreading). Grafické karty sme testovali v režime Extreme Preset, ktorý z troch prednastavených režimov predstavuje svojím nastavením najvyššiu záťaž kladenú práve na grafickú kartu a v menej náročnom Performance Presete. Pre Extreme Preset je definované rozlíšenie 1920x1080 so zapnutým 4xMSAA a 16xAF. Pre Performance preset to je 1280x720 1xMSAA a 1xAF.

Unigine Heaven

Unigine Heaven bol pri svojom uvedení vôbec prvý syntetický benchmark využívajúci možnosti Direct3D 11 rozhrania. Okrem neho obsahuje podporu pre D3D 9, 10 ,11 a OpenGL. Najvýraznejšou časťou testu je hardvérová teselácia, ktorá je doplnená o SSAO, Parallax Occlusion Mapping, 64bit HDR rendering či DirectCompute. V poslednej verzii 2.1 bola pridaná podpora pre OpenGL 4.0 a techniky stereoskopickej projekcie. Výkon GPUs sme testovali s 4xMSAA, 16xAF v rozlíšeniach 1920x1200 a 2560x1600. Použité množstvo teselácie normal a extreme.

Alien vs Predator

Pre odtestovanie tejto hry používam voľne dostupný benchmark vo verzii 1.3. Ten je na rozdiel od hry určený výlučne len pre Direct3D 11 kompatibilný hardware. Tak ako hra je postavený na engine Asura a pre majiteľov D3D 11 kariet umožňuje použitie MSAA (4x), teselácie a Advance Shadow. Priebeh testu je zaznámenávaný po dobu 100s pomocou programu FRAPS.

Anno 1404

Anno 1404 je realtime stratégia postavená na engine R3Dengine2, ktorý hre umožňuje využívať výhody Direct3D 10 a podporu viacjadrových procesorov. Okrem efektov ako Depth of Field, je hra po stránke FPS s novším štandardom o poznanie hratelnejšia. Pri testovaní bola použitá scéna Cathedral city, známa z predchádzajúcich testov. Priebeh 20s je zaznamenávaný programom FRAPS. Počas neho boli všetky detaily na maxime, okrem vypnutého TAA.

Battlefield: Bad Company 2

Dice s vylepšeným enginom Frosbite 1.5 priniesla do druhého dielu Bad Company okrem vylepšenia vizuálnej stránky vynovený deštrukčný model pod názvom Destruction 2.0. Ten je postavený na fyzikálnom enigine Havok a v hre umožňuje zničiť obrovské množstvo detailov. V teste je použitá jedna z najnáročnejších scén singleplayer časti s masívnymi explóziami, misia Crack The Sky. Priebeh zaznamenáva program FRAPS počas 60s akcie. 

Call of Duty: Black Ops

Na novom dieli Call of Duty pracovalo štúdio Treyarch, ktoré aj napriek starému enginu známeho z viacerých predchádzajúcich verzií a mnohým kritikám, zaznamelo obrovský úspech v predaji titulu Black Ops. Pre testovanie hry bola použitá predscriptovaná misia s názvom S.O.G, počas ktorej je priebeh po dobu 45s zaznamenávaný programom FRAPS. 

Colin McRae: Dirt 2

Závodná hra Dirt 2 od Codemasters beží na Ego Engine, ktorý podporuje aj najnovší Direct3D 11. Hra ako prvá zahŕňala podporu tohto štandardu. Reálnosť hry dotvára hardvérová teselácia vody, publika a vlajok, HDAO využívajúce DirectCompute, HDR osvetlenie, motion blur, depth of field a mnoho ďalších efektov. Testy prebiehali po dobu 60s v náročnej mape Malaysia.

Crysis Warhead

Príbeh z Crysis Warhead sa odohráva paralelne k dielu Crysis a je postavený na rovnakom Cryengine 2. V kampani sa dostane do roli bývalého člena SAS Delta Force Michaela Sykes-a, pod prezývkou Psycho. Počas nej bojujete proti nepriateľom zo Severnej Kórei a mimozemšťanom. Dej sa odohráva na rôznych miestach, ako napríklad džungľa, podzemný komplex, letisko a mnoho ďalších. Hra je aj napriek svojmu veku jedna z najnáročnejších vôbec. Testovanie prebiehalo v náročnej scéne From Hell’s Heart po dobu 30s.

Just Cause 2

Pc verzia Just Cause 2 je založená na Avalanche Engine 2.0 a zahŕňa podporu len pre Direct3D 10. V hre sa dostanete na vymyslený ostrov Panau v juhovýchodnej Ázii, kde máte ako Rico Rodriguez za úlohu zvrhnúť diktatúru. Po stránke efektov je v hre implementované SSAO, soft shadows či motion blur. Majitelia nVidia kariet si okrem nich môžu vychutnať CUDA efekty v podobe krajších detailov vody alebo Bokeh filtra. Tie boli pri testovaní vypnuté. Testovaný úsek Chaos v kasíne je zaznamenaný FRAPSom počas 25s behu. 

Mass Effect 2

Druhé pokračovanie akčnej hry Mass Effect využíva modifikovanú verziu Unreal Engine 3 použitého už v prvej časti. Vylepšenia nastali hlavne v technikách osvetlenia a kvalitnejších textúr. Hlavnou postavou príbehu je veliteľ Shepard, ktorý sa s organizáciou Cerberus snaží zachrániť ľudstvo. Pre testovanie výkonu grafických kariet je použitá save pozícia na planéte Aeia. Fraps zaznamenáva priebeh po dobu 25s behu. Konfig súbor hry je doplnený o riadky: "SmoothFramerate=False" und "UseVsync=False".    

Metro 2033

Táto hra vytvorená podľa sci-fi románu ruského autora je založená na vlastnom engine od 4A. Svojou pokročilou grafikou v podobe viacerých efektov (DOF, teselácia, SSAO, motion blur, soft shadows a mnoho iných) s kombináciou PhysX fyzikálneho enginu "predbehla" dobu. V hre Metro ste postavený do role Artyom-a, ktorý prežil atómovú vojnu a žije v podzemí. Jeho úlohou je dostať sa do mesta Polis. Testovanie prebieha počas útokov mutantov v misii Cursed, priebeh zaznamenáva FRAPS po dobu 30s. 

S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Dej tretieho pokračovania akčnej FPS hry od ukrajinského GSC Game World sa odohráva krátko po Shadow of Chernobyl. Hra beží na X-Ray engine 1.6, v ktorom je doplnená podpora o Direct3D 11 (teselácia a vylepšené tiene). Pre fotorealistickú grafiku využíva okrem nich napríklad SSAO, HBAO, DOF (viac tu). Testovacia scéna z mesta Pripyat je zaznamenávaná FRAPSom po dobu 30s behu.

Spotreba, hlučnosť a teploty

Spotreba

Meranie spotreby prebiehalo s pomocou meracieho prístroja Voltcraft Energy Monitor 3000 v troch druhoch prevádzky. Namerané hodnoty predstavujú príkon celej zostavy. Najprv bola zmeraná spotreba celej zostavy (bez monitora) v režime 2D, 10minút po nabootovaní operačného systému Windows 7 64bit so zapnutou Aero plochou. Následne prebehlo meranie 3D spotreby v testovanej scéne hre Crysis. Posledné meranie prebiehalo po dobu 15minút v programe Furmark. Testovanie bolo v rozlíšení 1280x1024 1xMSAA, 1xAF a Xtreme Burning Mod. Táto hodnota predstavuje tzv. "worst case" hodnotu, maximálne vyťaženie grafickej karty.

Najnižšiu spotrebu v 2D mala OC verzia GTX 460 (0.875V) od Asusu. Hneď za ňou boli obe karty od AMD HD 6870 a 6850 Toxic s napätím 0.945V, obe s totožnou spotrebou. Najhoršie v tomto teste dopadla GTX 470 s jadrom GF100 (0.875V). V 3D a Furmarku spotrebuje HD 6870 o niečo viac W ako HD 6850 pri rovnakom napätí jadra (1.172V), kvôli plne aktivovanému die. Za HD 6870 nasleduje GTX 460 DirectCU TOP(1.012V) a opäť energeticky náročná GTX 470 (0.962V).

Hlučnosť

Meranie hlučnosti grafických kariet s pomocou hlukomeru Voltcraft SL-100 prebiehalo v ronakých režimoch ako to bolo pri meraní spotreby. Teda 2D režim 10minút po nabootovaní systému, 3D počas hry Crysis a 15minút vo Furmarku. Vo všetkých prípadoch boli vypnuté nainštalované ventilátory v skrini. Zdrojom hluku bol disk, zdroj Enermax Infinity 650W so zregulovanou Noctuou P12-1300 na 750rpm a tiež zregulovaný CPU chladič NH-U12P s jedným ventilátorom P12-1300. Meranie bolo uskutočnené 20cm od skrinky SilverStone FT02B-W s otvorenou bočnicou.

Teploty

Meranie teplôt naväzuje na meranie spotreby, počas troch testov (2D, 3D - Crysis, Furmark) sú teploty pre jadro grafických kariet odčítavané v programe GPU-Z a MSI Afterburner. Pre zvyšné teploty (pamäte a napäťové regulátory) bolo nutné otvoriť bočnicu skrinky. Pre toto meranie bol použitý laserový teplomer Voltcraft IR-280.

Sapphire HD 6850 Toxic

Gigabyte HD 6870

Asus GTX 460 DirectCU TOP

Pretaktovanie, výkon po OC

Pretaktovanie je celkom obľúbený spôsob ako zvýšiť výkon nielen grafických kariet. Z veľkej časti je ale OC o šťastí, lebo nie všetky jadrá majú rovnaký taktovací potenciál. Preto naše výsledky nemožno zovšeobecňovať. Aby sme minimalizovali vplyv chladenia na výsledok, otáčky ventilátora boli u každej z kariet nastavené fixne na 100%. Stabilitu frekvencií sme testovali v štyroch programoch. Najprv sme našli maximum pre jadro pomocou testu Furmark. Ak test prešiel po dobu 10minút bez artefaktov, nasledovali testy v Unigine Heaven, 3DMark 11 a nakoniec v hre Crysis. Obdobným spôsobom sme našli maximum pre pamäte. Všetky karty sme odtestovali pri štandardnom a zvýšenom napätí. Pri zvýšení napätia netreba zabúdať na zvýšené požiadavky na zdroj a chladenia.

Sapphire HD 6850 Toxic

Karta od Sapphire pracuje už štandardne na vyšších frekvenciách ako referenčný model. Jej frekvencie 820MHz pre jadro a 1100MHz pre pamäte sa mi podarilo bez dvíhnutia napätia navýšiť na 1010/1210MHz (jadro/pamäte). To predstavuje nárast frekvencií 23% pre jadro a 10% pre pamäte.

Po navýšení napätia jadra na 1.25V sa mi podarila zvýšiť frekvencia už len minimálne. So zdvihnutím napätia boli finálne frekvencie 1025/1210MHz. Celkovo je ale tento výsledok na túto kartu veľmi dobrý. 

Gigabyte HD 6870

HD 6870 oproti HD 6850 beží už štandardne na vysokých frekvenciách a dá sa predpokladať menší percentuálny nárast. Pri štandardnom napätí som sa dostal na hodnotu 1000/1180MHz pre jadro/pamäte. Nárast frekvencií oproti referenčným taktom bol 11% pre jadro a 18% pre pamäte.

Zvýšené napätie, tak isto ako pri HD 6850, už veľmi nepomohlo. Finálne frekvencie pri zvýšenom napätí boli 1030/1180MHz.

Asus GTX 460 DirectCU TOP

GeForce GTX 460 od Asusu s názvom DirectCU TOP je tiež OC verzia. Karta je pretaktovaná od výroby o 100MHz na jadre a 100MHz na pamätiach. Pri štandardnom napätí bola karta stabilná pri frekvenciach 870/1075MHz pre jadro pamäte. V konečnom výsledku to činí navýšenie frekvencií o 12% na jadre a  takmer 8% na pamätiach.

Po zdvihnutí napätia sa stabilný takt jadra a pamätí zvýšil na 900/1075MHz, čo je oproti referenčným 675/900MHz výborný výsledok.

Výkon po pretaktovaní

Pre odtestovanie výkonu som použil dva syntetické benchmarky (3DMark 11, Unigine Heaven) a jednu hru (Crysis), ktoré boli použité pri testoch stability. Ako sa premietli jednotlivé OC výsledky na výkon môžete vidieť v grafoch.

Zhrnutie výsledkov, záver

Výkon

Do celkového hodnotenia sme brali do úvahy len testy z 10hier prerátané individuálne na percentá. 100% výkonu reprezentuje karta s najvyššími percentuálnymi ziskami.

Zhrnutie výkonu začnem s najpoužívanejším rozlíšením, ktorým je podľa Steam štatistík 1680x1050. Pri použitom 4xMSAA je najrýchlejšia referenčná GTX 470. Pred HD 6870 sa dostala o 4% aj vysoko taktovaná GTX 460 DirectCU TOP od Asusu. HD 6870 je od Toxic verzie HD 6850 rýchlejšia o 10%. V situácii pri 8xMSAA je najrýchlejšia HD 6870, za ktorou sú hneď GTX 470 a GTX 460. Výraznejšie stráca HD 6850, od ktorej je HD 6870 o 9% rýchlejšia.

Pri rozlíšení 1920x1200 a 4xMSAA dominuje opäť GTX 470 a za sebou necháva GTX 460 DirectCU TOP a HD 6870. HD 6870 je od HD 6850 Toxic o 11% rýchlejšia. Pri 8xMSAA sa situácia opakuje a HD 6870 je pred GTX 470, GTX 460 DirectCU TOP a HD 6850 Toxic.

V konečnom dôsledku sa vysoko taktovaná GTX 460 často približuje referenčnej HD 6870, v situáciách s 4xMSAA má o chlp lepšie výsledky. Pri 8xMSAA zasa mierne dominuje HD 6870, aj oproti referenčnej GTX 470. HD 6850 Toxic je s miernym OC za nimi. Upozorňujem, že u HD 6850 Toxic a GTX 460 DirectCU TOP sa jedná o karty s vyššími frekvenciami ako referenčné karty, v grafoch si môžete všimnúť výsledky aj so štandardnými MHz. 

Prevádzkové vlastnosti

Nameraná spotreba je príkon celej zostavy bez monitora, preto je možné že vznikli menšie nepresnosti kvôli účinnosti zdroja, ktorá nie je pre každé zaťaženie rovnaká.

Spotreba v Idle je okrem GTX470 veľmi vyrovnaná. HD 6870 a HD 6850 sú na tom rovnako. O niečo lepšie je na tom GTX 460. V záťaži dominujú karty od AMD, HD 6850 je o 31W úspornejšia ako GTX 460 a HD 6870 o 61W ako GTX 470. Je možné, že sa karty budú v spotrebe líšiť kus od kusu, rozdiel ale bude veľmi malý. Najväčšie rozdiely sú s kartami s GF100, ktoré majú obrovský rozptyl VID napätí. V našich testoch sme mali kartu s celkom nízkym VID 0.962V.

Pri hlučnosti sa situácia opakuje. V Idle sú HD 6850, HD 6870 a GTX 460 približne na jednej úrovni, okrem GTX 470. Otáčky ventilátora GTX 460 sú ale mierne preddimenzované, tie sa točia na 25%rpm aj napriek nízkym teplotám. Karta by mohla byť ešte tichšia, o čom svedčí aj nízky nárast otáčok ventilátora v záťaži a tým aj hlučnosti.

Po stránke teplôt sú na tom HD 6870, HD 6850 v Idle v rozmedzí pár stupňov, dokonca aj GTX 470 na úkor vyššej hlučnosti. Z radu vybočuje GTX 460 a to celkom výrazne. Pri záťaži som nezaznamenal problém s teplotami pri žiadnej karte, jediná výtka by mohla byť vyššia teplota VRM u GTX 460.

Pomer výkon/cena

Pre výpočet pomeru výkon/cena používam priemerné ceny z Heureka.sk, Tichepc.sk, Agem.sk, Alza.sk. Najdrahšia karta je referenčná GTX 470, ktorej cena je približne 235eur. Táto karta sa pomaly dopredáva, kvôli príchodu GTX 560. Cena HD 6870 od Gigabyte sa pohybuje na úrovni 220eur. Pre GTX 460 DirectCU TOP od Asusu som použil cenu 196eur a pre HD 6850 185eur.   

Každá z kariet ma svoje pre a proti. Je na užívateľovi, či uprednostní v prípade GTX 470 vs HD 6870 väčšiu kapacitu Vram, kvalitnejšie AF alebo možnosť viac ako 2 monitorov s lepšími prevádzkovými vlastnosťami. Pri výbere medzi referenčnými verziami HD 6850 a GTX 460 1GiB by som sa riadil momentálnou cenou. V oboch prípadoch je nutné zvážiť skladbu hier a technológií. Pre užívateľov, ktorý nepreferujú pretaktovanie sú ideálnou voľbou OC verzie, ktoré sú rýchlejšie o niekoľko %. Zhrnutie kladov a záporov testovaných kariet

Na záver by som sa chcel za cenné rady a pomoc pri písaní poďakovať redaktorovi Matejovi Kolejákovi a užívateľovi fóra pretaktovanie.sk pod prezývkou Mirke

Vďaka patrí aj spoločnostiam: ASUS za zapožičanie kariet GTX 470, GTX 460 DirectCU TOP,

Gigabyte za zapožičanie HD 6870,

a Sapphire za HD 6850 Toxic