Definire con il termine “guerra” ciò a cui stiamo assistendo nel mondo dei processori grafici non è una esagerazione. Anche se, infatti, non ci riferiamo all'accezione militare del termine, il confronto diretto e la continua botta e risposta da parte di ATI e NVIDIA indica chiaramente la presenza di un fortissimo contrasto di natura commerciale tra queste due aziende.

L'anno scorso è stata la canadese ATI a trovarsi in una posizione di vantaggio grazie ai prodotti della serie R3x0 e RV3x0, estremamente competitivi sia sul profilo velocistico che qualitativo. NVIDIA ha, infatti, pagato caro l'insuccesso del progetto NV30 il che, insieme al ritardo nell'introduzione delle prime soluzioni PCI Express da parte di Intel, ha portato agli ultimi non esaltanti risultati finanziari.

Il 2004 sembra essere, invece, un anno sorridente ad NVIDIA: grazie alla scelta di ATI di continuare a puntare su soluzioni con shader model 2.0, la società americana ha potuto presentare NV40 in tutta tranquillità sicura di raggiungere e mantenere per lungo periodo la leadership tecnologica.

Anche la GeForce 6600 GT, già analizzata in un nostro precedente articolo, basata su NV43, versione ridotta di NV40, ha sorpreso positivamente per le ottime performance sfoderate ed un prezzo equilibrato.

Oggi con la Radeon X 700 XT, ATI vuole portare le migliorie introdotte con R420 anche nel segmento di fascia media e, in questo modo, aprire le porte al confronto con NV43.

Il processore grafico RV410 nasce dalla decisione di ATI di proporre sul mercato una versione ad otto pipeline di R420. Infatti, anche se quest'ultimo può lavorare con sole otto pipeline abilitate (una soluzione che esiste e si chiama Radeon X800 SE), è evidente che per garantire maggiori margini di guadagno la progettazione di una GPU dotata di otto pipeline è una scelta obbligata.

Da RV410 prenderanno vita tre differenti tipologie di schede video, ognuna dedicata ad un suo specifico segmento di mercato: Radeon X700 XT, Radeon X700 PRO e Radeon X700.

L'architettura alla base di questo processore grafico, come già accennato, vede la presenza di otto pipeline di rendering ognuna delle quali in grado di applicare una texture per ciclo di clock e fino a 16 per passata di rendering. Ogni pipeline possiede la propria unità dedicata al calcolo dei pixel shader, unità che supporta al più lo shader model 2.0b. Da questo punto di vista, quindi, a parità di frequenza, RV410 possiede la metà della potenza di rendering di R420.

Un aspetto che ci ha letteralmente sorpreso di questa GPU è che, contrariamente a quando fatto da NVIDIA con NV43, ATI non ha castrato in nessun modo il reparto geometrico. Restano quindi i sei motori di vertex shading già visti in R420, generando quindi una potenza complessiva di ben 713 milioni di poligoni al secondo.

La scheda analizzata nel corso di questo articolo è la Radeon X 700 XT, basata su RV410 e, in termini di frequenze, dotata della seguente configurazione: 475 Mhz per il core e 1050 Mhz per le memorie. Il fill rate disponibile è, pertanto, pari a 3800 Mpixel/s e 3800 Mtexel/s, mentre la banda passante è di 16,8 GB/s (il bus verso la memoria è ampio 128 bit).

Esattamente come NV43 nei confronti di NV40, anche RV410 eredita tutte le caratteristiche tecnologiche di R420. Oltre al già citato il supporto ai vertex e pixel shader 2.0b, le schede Radeon X700 possono contare sul geometry instancies, sul formato di compressione 3Dc per le normal map e sulle ultime versioni delle tecnologie Smoothvision, Hyper-Z, Videoshader e Hydravision. Per maggiori informazioni al riguardo vi rimandiamo alla recensione di R420.

Come vuole la tradizione ATI la scheda Radeon X700 XT è piuttosto compatta nel suo layout. Il PCB non sembra essere troppo differente da quello che ha caratterizzato le soluzioni Radeon X600 XT, anche se sicuramente differente è il sistema di dissipazione utilizzato. Non ci dilungheremo troppo sulla descrizione di quest'ultimo elemento per il quale abbiamo dedicato un paragrafo apposito in questa analisi. Per il momento è sufficiente dire che si tratta di un dissipatore completamente in rame che sovrasta il core ed i quattro moduli di memoria (pur non essendoci contatto fisico diretto con questi ultimi) presenti sul lato frontale della scheda.

Gran parte della zona sulla sinistra del PCB è sgombra: l'alloggiamento dedicato al chip Rage Theater è vuoto il che ci indica che il sample fornitoci da ATI non è dotato di funzionalità VIVO. Non c'è traccia anche di un connettore per l'alimentazione supplementare, segno che il bus PCI Express 16x è in grado di fornire la potenza necessaria al corretto funzionamento di RV410. Si notano inoltre le predisposizioni, sul PCB della scheda, per 4 chip memoria supplementari richiesti per la versione a 256 Mbytes di memoria video della scheda.

il dissipatore non è a contatto con la memoria

Il lato posteriore della scheda è privo di moduli di memoria: i 128 MB di GDDR3 sono quindi completamente concentrati frontalmente, aspetto positivo in termini di overclock perché beneficiano del raffreddamento, seppur minimo, offerto dal sistema di dissipazione.

Una volta rimosso il dissipatore portiamo alla luce il processore grafico RV410 che, come di norma ormai, presenta un po' di pasta termoconduttiva sulla sua superficie. Sul core possiamo leggere la serigrafia “RV410-Engr Sample” il che ci indica che si tratta di un prototipo di pre-produzione. Un elemento sorpresa è rappresentato dalle dimensioni del core: nonostante sia stato costruito con un processo produttivo a 0.11 micron, la sua superficie è piuttosto elevata. Evidentemente ATI ha preferito progettare un design che porti alla massima superficie di scambio di calore e non al massimo risparmio economico (un core più grande vuol dire minori rese in produzione). I moduli di memoria utilizzati sono marcati Samsung di tipo GDDR3 da 2 ns.

La reference board ATI Radeon X700 XT fornitaci per i test utilizza un dissipatore di calore completamente in rame, dal peso molto più elevato rispetto a quanto solito trovare su schede video di fascia media. All'interno è integrata una ventola di raffredamento da 4 cm di diametro; a titolo di confronto la soluzione scelta da NVIDIA per la propria scheda GeForce 6600 GT prevede una ventola da 5 cm di diametro.

Abbiamo misurato i seguenti valori di db con le due schede concorrenti:

Le rilevazioni sono state effettuate con un fonometro posizionato a 5 cm di distanza dalla ventola di raffreddamento, provvedendo a scollegare tutte le ventole del sistema eventualmente funzionanti. I valori ottenuti non devono essere presi come indicazione assoluta del rumore generato da queste schede all'interno di un case chiuso, ma permette di capire quali siano i rapporti relativi tra le due soluzioni.

La scheda ATI, adottando una ventola di diametro inferiore, genera una superiore rumorosità. Avendo la necessità di ruotare più velocemente, a motivo del diametro e della portata inferiori, la soluzione ATI genera un rumore dalla tonalità più acuta rispetto alla soluzione NVIDIA: in genere ventole con suoni più acuti sono più fastidiosi.

Al boot la scheda ATI parte mandando la ventola alla massima velocità di rotazione possibile per alcuni secondi, generando una notevole rumorosità. Durante il caricamento del sistema operativo il rumore scende progressivamente, restando tuttavia sia più elevato di quello della soluzione concorrente NVIDIA, sia con tono più acuto e quindi fastidioso.

Non si tratta, è bene sottolinearlo, di un rumore "alla GeForce 5800", scheda tristemente nota per la quantità di rumore fastidioso generato durante il suo funzionamento, ma in ogni caso si tratta di un difetto abbastanza fastidioso. Quella in prova è una reference board, quindi i margini di miglioramento da parte dei vari partner di ATI sono indubbiamente possibili e attesi.

In una nuova versione del proprio Catalyst Control Center, ATI ha implementato un nuovo tool chiamato Catalyst I.A.. Si tratta di una serie di ottimizzazioni che migliorano le prestazioni velocistiche delle schede Radeon con alcuni specifici titoli 3D, tra i quali segnaliamo Doom 3, gli engine Half-Life 2 e Counter Strike, Unreal Tournament 2003 e 2004 oltre ad altri. Questa funzionalità può essere attivata con due differenti livelli: Standard e Advanced, oppure disabilitata del tutto. Qualora si scelga per questa terza opzione, a livello di driver vengono completamente disabilitate tutte le ottimizzazioni implementate nei driver Catalyst a livello di gestione del filtraggio delle texture, comprese le ottimizzazioni bilinear/trilinear presenti nei driver.

Questa opzione è particolarmente interessante in quanto permette, per chi lo volesse, di rimuovere tutte le ottimizzazioni dal lato driver, opzione non disponibile in altro modo nei driver ATI Catalyst ma invece fornita da NVIDIA con l'ultima release ufficiale dei driver Forceware. Purtroppo la versione di Catalyst Control Center originariamente messaci a disposizione da ATI aveva un bug che impediva di disabilitare correttamente le ottimizzazioni, bug risolto nel fine settimana con un nuovo download.

ATI renderà presumibilmente disponibile questo nuovo Catalyst Control Center nel corso del mese di Ottobre, assieme alla versione 4.10 dei driver Catalyst. Di seguito sono riportati alcuni benchmark effettuati con le differenti impostazioni del Catalyst I.A., confrontate con la classica impostazione senza Catalyst Control Center e quindi con il tradizionale pannello di controllo dei driver ATI.

L'utilizzo della modalità Catalyst I.A. permette di ottenere, come chiaramente visibile, un boost nei frames al secondo variabile a seconda del tipo di gioco. Ovviamente, gli incrementi sono più sensibili abilitando filtraggio anisotropico ed è per questo motivo che sono stati riportati i risultati ottenuti con FSAA 4x e anisotropico 8x. Vi sono anche alcuni chiari bug nei risultati: basti ad esempop vedere come con Far Cry, mappa Volcano, con Catalyst I.A. Advanced i frames al secondo non cambino passando da 1024x768 a 1280x1024, chiaro segno che la seconda risoluzione sia buggata e non correttamente attivata.

Tutti i risultati prestazionali riportati nelle pagine seguenti sono stati ottenuti senza Catalyst Control Center, quindi senza sfruttare la funzionalità Catalyst I.A. ma lasciando attivate le ottimizzazioni implementate di default nei driver ATI Catalyst.

La scheda video ATI Radeon X700 XT ha, come detto in precedenza, interfaccia PCI Express 16x; per completare l'analisi si è scelto d'inserire tutte le più recenti schede video ATI e NVIDIA per interfaccia AGP 8x, omettendo solo le due soluzioni top di gamma GeForce 6800 Ultra e Radeon X800XT Platinum Edition che per ovvie considerazioni di costo non possono essere considerate dirette concorrenti della scheda ATI Radeon X700 XT. Medesimo discorso può essere fatto per le soluzioni Radeon X800PRO e GeForce 6800 GT, dal costo ufficiale doppio rispetto alla soluzione ATI Radeon X700 XT e a quella concorrente NVIDIA GeForce 6600 GT; la loro presenza nell'analisi è voluta solo quale metro di paragone per la nuova proposta ATI di fascia media.

La scheda è giunta in redazione per l'analisi alcuni giorni prima del debutto ufficiale sul mercato; questo ha costretto a forzare i tempi di test. Non è stato possibile, per tale motivo, inserire nell'analisi alcuni altri titoli.

Nei giorni di test ATI ha inviato varie versioni di driver aggiornate; in particolare, ci è stato fornito un Catalyst Control Center in versione beta dotato di una nuova funzionalità per la gestione dinamica delle ottimizzazioni grafiche, a seconda del tipo di gioco utilizzato: ATI indica questa funzionalità con il nome di Catalyst I.A. Il test di questa nuova funzionalità ha richiesto molto tempo, a motivo delle varie versioni aggiornate del software forniteci durante i test e che hanno obbligato a rieseguire le misure.

Nel corso del week-end precedente al debutto è stato scoperto un bug del nuovo Catalyst Control Center, che impediva di disabilitare correttamente tutte le ottimizzazioni a livello di gestione del filtraggio delle textures. ATI ha inviato una versione corretta del Catalyst Control Center nel fine settimana, fatto che ha allungato ulteriormente i tempi di analisi.

Per non appesantire ulteriormente l'analisi abbiamo scelto di riportare i valori della scheda Radeon X700 XT solo con tradizionale pannello di controllo, non utilizzando la funzionalità Catalyst I.A. e lasciando attivate le ottimizzazioni presenti di default nei driver Catalyst (gestione dinamica del filtraggio delle textures a seconda del tipo di scena).

Ovviamente, le ottimizzazioni sulle texture sono state attivate anche per le schede video NVIDIA, oltre che per le altre soluzioni ATI inserite nell'analisi.

Pacchetto benchmark

3DMark 2003

Si tratta del famoso e diffuso benchmark sintetico sviluppato da FutureMark. Nonostante il suo obbiettivo sia quello di valutare le prestazioni di una scheda video in ambito DirectX 9, in questo articolo non verrà utilizzato per questa finalità bensì per raccogliere alcune informazioni utili riguardo l'architettura di un chip grafico. Abbiamo pertanto fatto partire solo i test relativi al Fill Rate, ai Vertex Shader ed ai Pixel Shader 2.0. I risultati che abbiamo ottenuto sono quindi da intendere solo come elementi di studio e non di valutazione.

Counter-Strike Source

Nuovo titolo sviluppato dai creatori di Half-Life e dedicato principalmente al gioco multiplayer. La versione attualmente disponibile di Counter-Strike Source è una beta, ma è provvista di uno stress test per le schede video che mostra rapidamente una serie di effetti grafici del nuovo motore grafico di Half-Life 2. Il benchmark utilizza massicciamente vertex e pixel shader in versione 2.0 attraverso le DirectX 9.

Far Cry

Far Cry fa uso dell'innovativo motore grafico CryENGINE dei Crytek Studios. Massiccio è l'uso dei Vertex e Pixel Shader, per realizzare effetti grafici come il riflesso sull'acqua, il bump mapping e le soft shadows. Due sono le mappe utilizzate: Training e Volcano. La prima è caratterizzata da ampi spazi aperti e effetti atmosferici, mentre la seconda è al chiuso e mette meglio in evidenza il bump mapping e la tecnologia Polybump per il rendering dei personaggi. Il gioco è stato aggiornato con la patch in versione 1.1.

Splinter Cell

Realizzato dalla UbiSoft e dotato di una versione pesantemente revisionata dell'Unreal Engine, questo videogames è utilizzato in modalità timedemo per valutare le prestazioni di una scheda video. Le due demo utilizzate sono state registrate nelle mappe The Caspian Oil Refinery e The Chinese Embassy. La prima rappresenta una situazione si gioco abbastanza anomala con un overdraw praticamente nullo e valuta l'uso dei Pixel Shader 1.1. La seconda è più realistica a livello di gameplay, ma usa meno effetti programmabili.

Halo

E' uno dei giochi presenti al lancio di X-Box, la console di Microsoft, ed ha letteralmente sbancato i botteghini per la sua grafica e la sua giocabilità. La versione per PC, approdata solo da poco sugli scaffali dei negozianti, nonostante sia un semplice riadattamento (ricordo che X-Box ha la struttura di un PC ed un processore grafico molto simile al GeForce 4 Titanium) sfrutta i Pixel Shader 2.0 per realizzare gli effetti dei Pixel Shader 1.1 in un minor numero di passate di rendering.

Unreal Tournament 2004

Basato su una versione rivista e aggiornata del motore grafico di Unreal Tournament 2003, questo titolo è uno dei più diffusi a livello di multiplayer gaming. Tra le caratteristiche più interessanti troviamo l'uso del T&L e del Bump Mapping. Quasi del tutto assenti invece i Vertex ed i Pixel Shader. Le due mappe prese in considerazione sono Antalus ed Asbestos. La prima è girata in spazi aperti molto vasti, mentre la seconda è al chiuso in un ambiente più claustrofobico.

Doom 3

Uno dei titoli più attesi del 2004, seguito del principe di tutti gli shooter in tre dimensioni, Doom 3 è l'ultima fatica di John Carmak. Tra le caratteristiche principali che questo motore grafico mette in mostra troviamo un pensante uso di stencil shadow. Sono presenti anche alcuni vertex e pixel shader, anche se non in misura così avanzata come in Far Cry. Doom 3 è sviluppato, come vuole la tradizione Id Software, rigorosamente in OpenGL.

La scheda Radeon X700 XT nei test relativi al fill rate risulta essere leggermente indietro la concorrente GeForce 6600 GT in multitexturing, mentre abbiamo una situazione di parità in single texturing. Questi risultati sono in linea a quelli teorici visto che NV43 a 500 Mhz sviluppa una potenza di rendering leggermente superiore alla versione di RV410 qui considerata.

Leggermente meno confacenti le aspettative sono i test con i vertex e pixel shader. Nel primo caso abbiamo una potenza di calcolo visibilmente superiore di RV410. Del resto, come già scritto precedentemente, i sei motori geometrici di R420 sono stati lasciati intatti all'interno delle schede Radeon X700. Un po' di delusione la ritroviamo, invece, con i pixel shader dove è evidente che il distacco accumulato da RV410 nei confronti di NV43 non è frutto solo dei 25 Mhz di scarto per la frequenza del core, ma anche di una maggiore efficienza di NV43. Del resto anche nel confronto tra NV40 e R420 si è riscontrato un vantaggio per il primo, segno che i pixel shader usati nel 3D Mark 2003 sono particolarmente bene accetti dall'architettura messa a punto da NVIDIA.

A tal proposito è anche interessante osservare i buoni valori della GeForce 6600, in linea con la Radeon 9800XT.

Il nuovo titolo Id Software privilegia, come già visto in passato, l'architettura delle schede GeForce 6800 e GeForce 6600 ed è per questo motivo che tali prodotti sopravanzano, sia nella situazione di rendering più semplice che in quella più complessa i processori grafici concorrenti. In particolare la Radeon X 700 XT si ritrova, senza antialiasing, leggermente sopra la GeForce 6600, mentre, con antialiasing, dietro la GeForce Fx 5950 Ultra.

Counter-Strike Source può essere considerato per certi versi l'anti-Dooom 3 sia per ATI che per NVIDIA. Questo titolo, infatti, ribalta letteralmente quanto visto con l'ultima fatica di Carmak: in misura più o meno maggiore a seconda delle impostazioni e della risoluzione la Radeon X 700 XT è più veloce della GeForce 6600 GT. E' interessante far notare come la minore banda passante penalizzi leggermente RV410 nei confronti di R360 nel test con antialiasing e filtro anisotropico.

Con Unreal Tournament 2004 abbiamo ottenuto risultati un po' deludenti con la Radeon X700 XT. Sia con la mappa antalus che asbestos il nuovo prodotto ATI è sensibilmente indietro la GeForce 6600 GT nel rendering senza filtri, mentre la situazione è più livellata con antialiasing e filtro anisotropico. Non brilla troppo neanche la GeForce 6600, più veloce solo del Radeon X600 XT.

Siamo rimasti sicuramente delusi anche dai valori di Far Cry. Questo è un titolo che storicamente è molto ben digerito dall'architettura dei processori grafici Radeon e del resto basta vedere i risultati del Radeon X800 PRO, sempre molto competitivo. Sfortunatamente tale competitività non si rivela con il Radeon X700 XT al punto tale da essere indietro o, al più, allo stesso livello della GeForce 6600 GT. In particolare, con Research senza filtri RV410 è meno veloce perfino di NV38 e R360, mentre con antiliasing e filtro anisotropico abilitati abbiamo un quadro leggermente più equilibrato, anche se sempre leggermente a vantaggio di NV43.

Vista l'estrema dipendenza dalla CPU della mappa The Chinese Embassy, abbiamo decisa di escluderla riducendo alla sola mappa The Caspian Oil Refinery i test con Splinter Cell. La scheda Radeon X700 XT e quella GeForce 6600 GT ritrovano una situazione abbastanza livellata con questo motore grafico anche se resta un leggero vantaggio per la soluzione NVIDIA.

Rispetto a Splinter Cell, il vantaggio della GeForce 6600 GT aumenta con Halo, specie abilitando il filtro anisotropico. Discreti anche i risultati della GeForce 6600, in alcuni casi vicina alla scheda GeForce Fx 5950 Ultra.

Come abbiamo già descritto precedentemente, per la reference board di questa Radeon X700 XT la società canadese ha scelto un sistema di dissipazione basato su un elemento in rame piuttosto pesante dotato di una piccola ma rumorosa ventola. Per valutare se tale scelta ha pagato in termini di overclock, abbiamo utilizzato Powerstrip in quanto i software Rivaturner o ATITool si sono rifiutati di funzionare con questo prodotto. Tale situazione è comunque normale nei confronti dei nuovi processori grafici e sicuramente successive versioni di queste applicazioni risolveranno tale problematica.

La Radeon X 700 XT ha dimostrato di possedere una buona tolleranza all'overclock senza però raggiungere l'eccellenza. Il core è stato l'elemento che ha dato meno soddisfazione raggiungendo i 513 Mhz (38 Mhz in più). I moduli di memoria, invece, hanno raggiunto i 1160 Mhz.

Come mostrano chiaramente i grafici di fronte ad incrementi nelle frequenze di questa entità non possono essere di certo pretesi enormi miglioramenti nelle prestazioni.

Visto il prezzo di commercializzazione identico a quello della GeForce 6600 GT (pari ufficialmente a 199$, tasse escluse, sul mercato nord americano), la nostra valutazione del Radeon X700 XT può essere espressa dedicando totale concentrazione alle sue caratteristiche tecnologiche, velocistiche e, naturalmente, fisiche.

Il primo punto, quello relativo al supporto tecnologico, vede fin dall'introduzione di NV40 una supremazia per NVIDIA. Infatti anche se ATI ha dimostrato che la maggioranza delle funzionalità disponibili con i pixel shader 3.0 possono essere riprodotte utilizzando lo shader model 2.0b, è comunque evidente che tale soluzione per i prodotti Radeon rappresenta una scelta di ripiego fatta per ridurre al minimo gli sforzi in termini di ricerca e sviluppo (concentrati, quindi, per i futuri prodotti) e per massimizzare i guadagni, visti i minori costi di produzione da sostenere: le GPU canadesi sono costruite con un numero di transistor nettamente inferiore rispetto alle concorrenti NVIDIA. Il frutto di questa operazione sembra concretizzarsi mediamente in una maggiore efficienza complessiva per i processori grafici americani, a parità di clock e di numero di unità di calcolo, nella gestione degli shader.

Sul piano velocistico, con la sola eccezione rappresentata dalla prima implementazione del motore di Half Life 2, non troviamo una ragione convincente che possa spingere l'utente nel preferire la Radeon X 700 XT alla GeForce 6600 GT. A tal proposito tuttavia, viste le difficoltà incontrate durante la fase di testing a causa degli acerbi driver Catalyst fornitici, ci riserviamo di cambiare tale posizione rieseguendo i test una volta che la situazione, specie per la nuova funzionalità Catalyst I.A., si sia stabilizzata.

Dal punto di vista del layout non possiamo che rimproverare ATI per la rumorosità del sistema di dissipazione scelto. Non accadeva da molto tempo, infatti, che una scheda video NVIDIA risultasse essere superiore ad una Radeon di pari fascia nell'accoppiata compattezza-rumorosità. Siamo comunque certi che, esattamente come accaduto per i prodotti della casa americana in passato, molti partner di ATI studieranno e proporranno soluzioni per il raffreddamento differenti da quella utilizzata nella reference board, caratterizzate da una superiore silenziosità nel funzionamento.

In conclusione riteniamo che NVIDIA abbia realizzato un prodotto più convincente di quello di ATI sotto tutti i punti di vista e che, pertanto, il confronto Radeon X700 XT vs GeForce 6600 GT si concluda con un chiara vittoria per quest'ultima.