Nel campo dell'informatica, l'evoluzione tecnologica è un processo particolarmente sentito sia a livello hardware che software. L'elettronica mette a disposizione componenti sempre più avanzate e potenti ed il tutto si concretizza in personal computer dalla crescente velocità e dal ventaglio di funzionalità man mano più ampio.

Restringendo il campo alle schede video e, in particolare, ai processori grafici, possiamo renderci conto di come le loro capacità computazionali siano legate a doppio filo con l'evoluzione delle tecnologie di costruzione. E' chiaro, infatti, che il successo di una GPU non dipende solo dalla sua architettura, ma anche dal bilanciamento che viene trovato tra complessità in termini di transistor e rese produttive. Un processore grafico dotato dell'architettura più innovativa del mondo, ma molto difficile e costoso da produrre in rese soddisfacenti è un pessimo affare per l'azienda che lo ha progettato.

Nel corso della storia dei processori grafici abbiamo già avuto alcuni esempi di prodotti che a causa di problemi nelle rese produttive hanno subito ritardi e/o sono arrivati sul mercato in quantità estremamente ridotte. Quello più eclatante fu probabilmente il caso NV30 (GeForce FX 5800) di NVIDIA, prodotto concorrente a R300 (Radeon 9700) di ATI e molto atteso dalla comunità di appassionati, ma che a causa di una serie di problematiche a livello produttivo ed a livello di architettura, risultò essere fallimentare. Un ulteriore esempio, più recente, è quello legato a R520 (Radeon X1800) di ATI, una GPU il cui debutto era previsto per l'estate del 2005 e che è arrivato solo alla fine dello stesso anno a causa di alcune problematiche incontrate con le nuove linee di produzione a 0.09 micron.

Se analizziamo entrambi gli eventi appena citati, scopriamo che un elemento comune sia a NV30 che a R520 è stato il passaggio ad un nuovo processo produttivo. NV30 fu progettato per essere costruito a 0.13 micron, mentre per il suo rivale all'epoca, R300 (ma anche R350 e R380), scelsero la strada più conservativa, ma anche meno problematica dei 0.15 micron. Allo stesso modo R520 (Radeon X1800) è realizzato a 0.09 micron, contro i 0.11 micron della soluzone G70 (Geforce 7800) che hanno consentito ad NVIDIA di non incontrare problemi di rese e di raccogliere un ampio consenso nel segmento high-end in tutta la seconda metà del 2005.

Risulta essere, pertanto, chiaro che la bontà di un processore grafico dipende da una serie di fattori tra i quali la capacità di ottenere buone rese di produzione non ne rappresenta di certo uno trascurabile, ma, al contrario, può fare la differenza tra il successo e l'insuccesso.

NVIDIA presenta quest'oggi le proprie nuove architetture video GeForce 7900, basate su chip noto con nome in codice di G71 e destinate a sostiture a breve le proposte GeForce 7800. Della nuova serie fanno parte, per il momento, le schede GeForce 7900 GTX e GeForce 7900 GT, differenziate tra di loro per il quantitativo di memoria in dotazione e per le frequenze di funzionamento, ma non per architettura.

G71 è basato su tecnologia produttiva a 90 nanometri, ed è il primo chip video NVIDIA di fascia alta basato su questa tecnica di produzione. NVIDIA ha già sviluppato questa tecnologia in precedenti architetture, quelle GeForce 7300 per segmento mainstream del mercato, pertanto non dovrebbe incontrare le tipiche difficoltà prima menzionate che si verificano nel momento in cui per la prima volta si adotta una nuova tecnologia produttiva.

Sempre quest'oggi, NVIDIA presenta le soluzioni GeForce 7600 GT, nuova proposta per il segmento di mercato di fascia media destinate a prendere il posto delle schede GeForce 6600 GT, capaci di raccogliere notevole successo di mercato nell'ultimo anno e mezzo. Anche GeForce 7600 GT è costruito con processo a 90 nanometri, che è quindi dinventato il processo produttivo di tutte le GPU NVIDIA della serie GeForce 7x00 attualmente disponibili in commercio, fatta solo eccezione per le soluzioni GeForce 7800.

Nello sviluppo di G71 NVIDIA ha intrapreso la strada del raffinamento di un'architettura vincente come quella di G70, introducendo una serie di migliorie sia in termini di processo produttivo, che a livello di architettura.

L'architettura di G71 vede protagoniste le stesse 24 pipeline di G70, ognuna dotata di una unità di pixel shading composta da due unità ALU per l'esecuzione dei calcoli aritmetici ed una unità di texture mapping (TMU) per l'accesso alle texture. Ogni ALU supporta la modalità ibrida di elaborazione FP16/FP32 e l'elaborazione di quattro MADDs (un'operazione composta di moltiplicazione e addizione) per ciclo di clock. In ogni pipeline una delle due ALU è dipendente dalla TMU, il che vuol dire che ogni pipeline di G71 può eseguire 8 MADDs oppure 4 MADDs ed un texture fetch. Aggiungiamo a queste operazioni anche una di controllo del flusso ed una normalizzazione di un vettore FP16. G71 possiede, inoltre, 8 unità di vertex shading dedicate all'elaborazione dei dati geometrici di una scena tridimensionale, e 16 ROPs, componenti che si fanno carico di tutte le operazioni di blending, di quelle relative allo stencil buffer, oltre a scrivere all'interno del frame buffer il valore di ogni singolo pixel.

Esattamente come per G70, anche le ROPs di G71 possono eseguire il doppio delle operazioni relative allo z buffer ed allo stencil buffer per ciclo di clock, mentre resta la limitazione di non poter applicare l'antialiasing in congiunzione con il blending in floating point, cioè essenzialmente durante l'applicazione dell'High Dynamic Range in formato FP.

Rispetto a G70, benché le funzionalità delle ROPs non siano state cambiate, NVIDIA afferma di averne rivisto leggermente l'architettura al fine di renderle più efficienti. Non cambiano, quindi, le capacità tecnologiche delle schede high-end di NVIDIA: il motore di rendering resta il Cine Fx 4.0, pienamente compatibile con lo shader model 3.0, così come il memory controller non subisce modifiche, mantenendo la sua banda ampia 256 bit suddivisa in quattro controller da 64 bit l'uno. Invariate anche le modalità di antialiasing (compreso il transparency antialiasing) ed il filtro anisotropico. Per maggiori informazioni sulle funzionalità delle schede GeForce serie 7000 vi rimandiamo all'articolo pubblicato in occasione del lancio della GeForce 7800 GTX .

Volendo fare un paragone con R580, chip montato sulle schede Radeon X1900, ricordiamo che il chip di ATI possiede 48 unità di pixel shading, ognuna composta da due ALU, in grado di eseguire 4 MADDs e 4 addizioni per ciclo di clock, e sedici unità di texture mapping indipendenti. Il tutto è coordinato dall'Ultra Threaded Dispatch Processor. Il calcolo geometrico in R580 è affidato ad 8 unità di vertex shading in maniera analoga a quanto avviene in G71. Anche in questo caso, inoltre, il numero di ROPs è pari a 16 anche se queste non eseguono il doppio delle operazioni nell'elaborazione dei dati relativi allo z ed allo stencil buffer, ma possono elaborare l'High Dynamic Range unito all'antialiasing.

Esistono essenzialmente due differenze a livello di architettura tra G71 e R580. La prima è la dipendenza delle ALU dalle TMU per G71, il che comporta l'incapacità di G71 di sfruttare appieno le sue potenzialità in ambito aritmetico in presenza di operazioni con le texture. La seconda è il diverso rapporto che c'è tra numero di TMU e numero di pixel shader unit. R580 possiede il triplo di unità dedicate alle operazioni matematiche rispetto alle unità per l'accesso alle texture. G71, invece, ha un rapporto 1:1.

Queste diversità portano i due prodotti a comportarsi in maniera differente e ad avvantaggiarsi in situazioni di calcolo dissimili. G71 si troverà particolarmente a suo agio in tutte quelle scene che puntano maggiormente sulle texture piuttosto che sul calcolo aritmetico, mentre in maniera quasi speculare troveremo R580 molto veloce nelle elaborazioni matematiche che pongono l'accento sulle ALU e non sulle TMU.

Per quanto concerne le funzionalità di accelerazione video, queste restano legate alla tecnologia PureVideo e restano essenzialmente le stesse delle altre schede GeForce serie 7000, anche se in occasione del lancio di G71 NVIDIA ha rilasciato una nuova versione del PureVideo Decoder e dei driver che comportano su tutti i chip NV4x e G7x (escluso NV40 e NV45) una migliore qualità dell'immagine ed abilitano l'accelerazione della decodifica H.264 in hardware. Per motivi di tempo non eseguiremo in questa sede benchmark relativi alle capacità di accelerazione video di questi nuovi prodotti e rimandiamo tali test ad un futuro articolo.

Fino ad ora abbiamo mantenuto il confronto su un piano puramente computazionale, evidenziando cioè cosa sa fare ogni prodotto in termini di operazioni aritmetiche e sulle texture. Come detto in fase introduttiva, tuttavia, questo non è il solo parametro che caratterizza un processore grafico, ma ne esistono altri tra cui il processo produttivo. NVIDIA con G70 aveva scelto il processo a 0.11 micron, una politica vincente in quanto ha consentito a questa GPU di arrivare sul mercato diversi mesi prima di R520 e di monopolizzare a tutti gli effetti il mercato delle soluzioni high-end PCI Express per la quasi totalità della seconda metà 2005. G71, invece, esattamente come R520 e R580, è costruito con un processo produttivo a 0.09 micron ed è, quindi, il primo processore grafico NVIDIA di fascia alta costruito con questa tecnologia.

A fronte di quanto detto in termini di architettura sembrerebbe che G71 sia poco più di una semplice traduzione (in gergo die shrink) a 0.09 micron di G70, ma la realtà è che la sua progettazione è andata oltre il semplice passaggio ad un processo produttivo più raffinato ed il numero di transistor di cui è composto ne è una prova indiscutibile. Per la prima volta nella storia dei processori grafici, infatti, un nuovo prodotto di fascia alta conta meno transistor del suo predecessore: 278 milioni per G71 contro i 302 milioni di G70. Tutto ciò è stato possibile grazie ad una formidabile opera di ottimizzazione il cui scopo primario è quello di raggiungere la più elevata efficienza in termini di rapporto tra prestazioni e numero di transitor, tra prestazioni e dimensioni della superficie del core e tra prestazioni e consumo di energia.

Risultato di questa opera è un core che ha una superficie di soli 196 mm quadrati. A confronto R580 conta 384 milioni di transitor ed ha una superficie di ben 352 mm quadrati. In percentuale, quindi, R580 ha una dimensione maggiore del 79% ed il 38% in più di transistor il che si traduce in un numero inferiore di chip prodotti per ogni wafer, in minori rese, in maggiori costi di produzione, in un maggior consumo di energia ed in una maggiore dissipazione di calore.

Relativamente alla scelta da parte di NVIDIA di puntare in maniera così forte sull'ottimizzazione delle rese produttive per G71, avanziamo una nostra personale ipotesi non ufficiale che va oltre la ricerca di bassi consumi e minori costi di produzione per il mercato PC e che vede nella probabile adozione di G71 come GPU della Playstation 3 una possibile ulteriore motivazione. E' chiaro, infatti, che il processore grafico di una console per ragioni di compattezza del design e di quantità produttive, deve puntare in misura ancora superiore alle caratteristiche che abbiamo citato e G71 sembra essere un candidato fatto su misura.

NVIDIA presenta due versioni di G71: GeForce 7900 GTX e GeForce 7900 GT. Entrambe caratterizzate dal medesimo numero di unità di elaborazione, si differenziano esclusivamente per le frequenze adottate per core e memorie. La GeForce 7900 GTX possiede un core lavorante a 650 Mhz (700 Mhz per le unità di vertex shading) e moduli con un clock pari a 1600 Mhz. La GeForce 7900 GT, invece, ha un core lavorante a 450 Mhz (470 Mhz per le unità di vertex shading) e memorie con un clock di 1320 Mhz.

Le architetture NVIDIA utilizzano differenti frequenze di clock per parti interne del chip, come già scoperto a partire dall'architettura G70 grazie al tool RivaTuner; NVIDIA ha scelto di esplicitare le frequenze di funzionamento per le unità di vertex shading, utilizzando tuttavia la frequenza più bassa per indicare il clock della cpu onde evitare possibili errori d'interpretazione.

GeForce 7900 GTX

Le schede GeForce 7900 GTX e GeForce 7900 GT possiedono due layout completamente differenti tra loro. La prima riprende in toto il sistema di dissipazione della GeForce 7800 GTX 512 MB (a sua volta ereditato dalla scheda Quadro Fx 4500) e del resto abbiamo avuto conferma della compatibilità pin to pin di G71con G70. Le uniche differenze sono, quindi, in termini di requisiti di dissipazione ed alimentazione.

GeForce 7900 GTX

La GeForce 7900 GTX è lunga ben 23 cm e gli elementi che saltano immediatamente all'occhio alla sua vista sono essenzialmente due: la ventola ed il sistema di heatpipe. La ventola è posizionata al centro dell'interno sistema di dissipazione, ha un diametro di 8,5 cm e possiede sette grandi pale attraverso le quale spinge l'aria alla sua sinistra ed alla sua destra, dove trova due canali a conduzione forzata contraddistinti da numerose alette di raffreddamento. Il processore grafico è a diretto contatto con una placca metallica posta subito sotto la ventola e dalla quale si diramano quattro heatpipe, due verso destra e due verso sinistra. Ogni coppia di heatpipe trasporta il calore dalla placca metallica alle alette di raffreddamento distribuendo il raffreddamento sulla totalità della superficie dissipante.

Questo schema di funzionamento ha nella silenziosità il suo maggiore punto di forza: l'ampio diametro della ventola consente alla stessa di muovere una quantità d'aria elevata anche a bassi regimi di rotazione. Il punto di debolezza più evidente è l'occupazione dello slot adiacente a quello PCI Express in quanto si tratta di un sistema di dissipazione a doppio slot.

GeForce 7900 GT

Discorso completamente diverso per la GeForce 7900 GT. La scheda è lunga 20 cm e possiede una sezione di alimentazione decisamente meno complessa, benché più vistosa in quanto in questo caso non abbiamo il dissipatore a coprire tutti gli elementi discreti, ma questi sono direttamente visibili.

Il sistema di dissipazione scelto per la GeForce 7900 GT conferma i bassi requisiti di dissipazione termica di G71 rispetto a G70. La GeForce 7900 GT, infatti, ha specifiche simili a quelle delle schede GeForce 7800 GTX 256 MB, ma grazie al processo produttivo a 90 nanometri ed alle ottimizzazioni apportate da NVIDIA, richiede un raffreddamento molto meno ingombrante. In questo caso, infatti, ci troviamo di fronte ad un dissipatore in rame di medie dimensioni dedicato esclusivamente al raffreddamento del processore grafico. Gli otto moduli di memoria, tutti disposti sul lato frontale della scheda, sono privi di alcun sistema di dissipazione: si tratta di memorie GDDR3 marcate Samsung da 1,429 ns con frequenza massima teorica pari a 1400 Mhz.

GeForce 7900 GT

G71 supporta due connessioni Dual DVI con risoluzione massima pari a 2560x1600 e due connessioni VGA con risoluzione massima 2048x1536 con un refresh di 85 Hz. La staffa di fissaggio di entrambe le schede presenta, quindi, due uscite DVI-I convertibili in VGA attraverso gli appositi adattatori DVI-I -> VGA ed un'uscita TV di tipo S-Video che supporta una risoluzione massima pari a 1080p a seconda del tipo di connessione e di televisione.

Pacchetto benchmark

3DMark 05

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.

Far Cry

Far Cry fa uso dell'innovativo motore grafico CryENGINE dei Crytek Studios. Massiccio è l'uso dei Vertex e Pixel Shader, in parte anche in versione 2.0b e 3.0, 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 1.32.

Splinter Cell: Chaos Theory

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. Per tutte le schede video sono stati abilitati tutti gli effetti ad eccezione dell'High Dynamic Range in quanto con quest'ultimo non è possibile abilitare l'antialiasing. La demo utilizzata è stata registrata nella mappa Light House. Il gioco è stato aggiornato con la patch in versione 1.3.

The Chronicles Of Riddick

Sviluppato dai Starbreeze Studios e basato sul Starbreeze Engine, The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bay fa uso dell’API OpenGL per l’accelerazione della grafica tridimensionale. Tra le sue caratteristiche più interessanti riportiamo il massiccio uso di stencil shadows e del normal mapping. Lo shader model impostato è il 2.0 per tutti i benchmark. La demo utilizzata è disponibile cliccando qui.

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 shadows. Sono presenti anche alcuni vertex e pixel shaders, anche se non in misura così avanzata come in Far Cry. Doom 3 è sviluppato, come vuole la tradizione Id Software, rigorosamente in OpenGL.

Half Life 2

Assieme a Doom 3 è stato uno dei titoli più attesi del 2004, sequel del famosissimo Half-Life lanciato nel lontano1998. L'engine grafico si caratterizza principalmente per l'utilizzo massiccio di shaders 2.0, alcuni dei quali tra i più complessi attualmente integrati in un titolo 3D.

Half-Life 2 Lost Coast

Questa piccola espansione di Half-Life 2 rappresenta per lo più una demo tecnologica che mostra le potenzialità del Source Engine e della nuova tecnica di High Dynamic Range introdotta da Valve. I benchmark sono stati eseguiti nella mappa introduttiva in una scena all’aperto ed in una al chiuso (all’interno della chiesa).

Serious Sam 2

Seguito del famigerato Serious Sam, titolo sviluppato dalla Croteam e che negli anni scorsi ha trovato il consenso di un’ampia schiera di videogiocatori. La sua colorata grafica, generata dal Serious Engine, è caratterizzata dall’uso di pixel shaders in versione 2.0 e 3.0 per la realizzazione di effetti avanzati come il parallax mapping, le rifrazioni e le soft shadows. Serious Sam 2 supporta anche l’High Dynamic Range e può funzionare sia in modalità Direct 3D, che OpenGL, benché l’API Microsoft sia quella selezionata di default. La demo utilizzata nel corso dei nostri benchmark è Branchester.

Call Of Duty 2

Sparatutto 3D targato Activision, Call Of Duty 2 è il sequel di Call Of Duty un titolo incentrato sulla guerra, di particolare successo e rinomanza nel panorama videoludico mondiale. La grafica tridimensionale proposta è contraddistinta da ampi spazi aperti, oggetti e modelli ricchi di poligoni ed alcuni interessati effetti particellari e di shading. Il titolo sfrutta l’API Direct 3D. Per eseguire i benchmark abbiamo registrato una piccola sequenza di gioco multiplayer.

Fear

Fear è uno sparatutto 3D particolarmente atteso grazie alla interessante trama ed all’ottima resa grafica di cui dispone. Basato sul motore grafico Jupiter EX, Fear fa uso di funzionalità avanzate per il rendering attraverso il Direct 3D ed è caratterizzato anche dall’uso del motore Havok per la gestione della fisica. Tra le funzionalità più significative rileviamo un uso piuttosto corposo di pixel shaders 2.0 e 3.0 e di un sistema di illuminazione dinamico basato sulle stencil shadows.

Iniziamo la nostra analisi con i test sintetici analizzando i risultati relativi al fill rate ottenuti con il 3DMark05. Tutte le schede Radeon prese in considerazione risultano essere svantaggiate in questo test a causa del minor numero di texture mapping unit presenti in R520 e R580 rispetto a G70 e G71. Questo test, infatti, misura il fill rate basandosi esclusivamente sulla capacità di applicare texture. Regina incontrastata in questo caso non può che essere la GeForce 7900 GTX forte delle sue 24 pipeline e della frequenza di 650 Mhz per il core. In configurazione SLI questa nuova soluzione di NVIDIA è riuscita ad infrangere la barriera dei 28 Gpixe/s, un risultato sbalorditivo.

Molto buoni i risultati della GeForce 7900 GTX anche nei test relativi ai vertex shaders e, in particolare, ai vertex shaders più complessi dove riesce a superare R580 senza troppe difficoltà. I valori della GeForce 7900 GT, invece, sono più simili a quelli di una GeForce 7800 GTX 256 MB. Del resto le specifiche tecniche sono molto vicine in termini di frequenze di clock. Ciò dimostra come a parità di clock G71 e G70 facciano registrare comportamenti simili.

Nei test relativi ai pixel shaders del 3DMark05 la GeForce 7900 GTX è stretta nella morsa delle due Radeon X1900 in versione XTX e XT. Ciò significa che con questa tipologia di pixel shaders, più vicina allo shader model 2, il comportamento dei processori grafici di fascia alta ATI e NVIDIA è simile. Anche in questo campo, inoltre, la GeForce 7900 GT dimostra di essere molto vicina alla GeForce 7800 GTX 256 MB.

Il test Perlin Noise 3.0 del 3DMark06 concentra la propria valutazione sulla capacità di sfruttare funzionalità proprie dello shader model 3.0 e propone un pixel shader computazionalmente molto complesso. Sorprendente vedere la GeForce 7900 GT superare in questo campo la GeForce 7800 GTX 512 MB anche se è possibile che questo risultato sia dovuto all'uso di driver più recenti per G71.

Le migliori del lotto restano le schede Radeon X1900 sia in configurazione singola che in modalità CrossFire grazie alla capacità delle loro 48 unità di pixel shading di gestire fluidamente un numero corposo di operazioni aritmetiche.

I primi sedici pixel shaders proposti dallo shadermark mostrano una serie di tecniche di illuminazione ed alcuni materiali procedurali. In 11 casi su 16 la GeForce 7900 GTX è più veloce della Radeon X1900 XTX, mentre nei restanti casi è indietro. Bisogna tuttavia precisare che i distacchi sia in un caso che nell'altro non sono sempre di un'entità tale da poter definire il vantaggio di uno o l'altro prodotto molto significativo.

Nel primo test della seconda ondata di pixel shaders viene fatto ampio uso di alpha blending, funzionalità gestita dalle ROPs in cui G71 è in vantaggio rispetto a R580. Al contrario lo shader numero 18 propone una scena ricca di pixel shaders differenti e, quindi, mostra una maggiore ottimizzazione dei driver e dell'architettura canadese nel passaggio da un tipo di elaborazione ad un'altra. I due shaders successivi sono relativi allo shadow mapping e vedono NVIDIA in vantaggio, mentre gli shader dal 21 al 23 sono relativi all'High Dynamic Range mostrano una leggera superiorità di R580 in questo caso. Infine gli ultimi due shaders testano la capacità di gestire render target multipli ambito in cui la Radeon X 1900 XTX sembra essere allo stesso livello della GeForce 7900 GTX.

Il titolo Crytek vede una situazione di vantaggio per le schede video Radeon X1900 XTX e XT rispetto alla GeForce 7900 GTX specie nel rendering complesso, cioè quello in cui si fa uso dell'antialiasing 4x e del filtro anisotropico 8x. Anche se consideriamo le soluzioni a doppia scheda video, vediamo la tecnologia CrossFire con le Radeon X1900 XT leggermente più veloce della tecnologia SLI con le GeForce 7900 GTX.

La GeForce 7900 GT, invece, si posiziona ad un livello più basso del mercato, leggermente più veloce della GeForce 7800 GTX 256 MB e, nel rendering senza filtri, della Radeon X1800 XT, mentre è indietro a quest'ultima nel rendering più pesante.

Al top le prestazioni della GeForce 7900 GTX, sia in configurazione singola, che in modalità SLI, sia con Doom 3, che con The Chronicles Of Riddick. La GeForce 7900 GT risulta essere, invece, un po' più veloce della GeForce 7800 GTX 256 MB e della Radeon X1800 XT ad eccezione del rendering con i filtri in Doom 3 dove è allo stesso livello di R520.

Fear e Splinter Cell, due dei più complessi videogames in Direct 3D attualmente disponibili, propongono la medesima situazione. Senza utilizzare l'antialiasing ed il filtro anisotropico la GeForce 7900 GTX è allo stesso livello o leggermente più veloce delle due Radeon X1900. Nel momento in cui abilitiamo i filtri, invece, assistiamo ad un vero e proprio ribaltamento dei valori in campo e R580 torna ad essere sullo stesso piano o leggermente superiore alla GeForce 7900 GTX.

Discorso analogo per la GeForce 7900 GT confrontata con la Radeon X 1800 XT, anche se in quest'ultimo caso R520 risulta essere più spesso avanti alla soluzione NVIDIA.

I test relativi alla mappa Prison in assenza di antialiasing e filtro anisotropico sono quasi completamente CPU limited. La mappa Canals, invece, propone una scena leggermente più complessa che ci consente di meglio quantificare i valori in campo anche nel rendering semplice. Nel complesso, analizzando i grafici possiamo osservare che in due casi (Prison con i filtri e Canals senza filtri) le Radeon X1900 sono più veloci della GeForce 7900 GTX, mentre nei risultati di Canals con antialiasing e filtro anisotropico vediamo la più potente implementazione di G71 leggermente avanti a R580.

Molto buoni i risultati della GeForce 7900 GTX con Half-Life 2 Lost Coast dove è sempre leggermente più veloce della Radeon X1900 XTX. Un po' più giocato è il confronto tra la Radeon X 1800 XT e la GeForce 7900 GT che si scambiano vicendevolmente la posizione a seconda della mappa e delle condizioni di rendering.

Serious Sam 2 vede la GeForce 7900 GTX nuovamente in vantaggio in tutti i casi, anche se con distacchi sempre molto contenuti rispetto alla Radeon X1900 XTX. Opposta la situazione, invece, in Call Of Duty 2 dove è la Radeon X 1900 XTX a mantenere sempre un leggero vantaggio.

I risultati relativi alla tecnologia SLI e CrossFire sono essenzialmente CPU limited con Serious Sam 2, ma nonostante ciò, osserviamo comunque una resa leggermente migliore della tecnologia SLI. Discorso a parte, invece, per Call Of Duty 2 dove le schede Radeon in modalità CrossFire fanno registrare prestazioni scadenti a causa di un bug nei drivers.

I risultati dei test ottenuti impostando l'antialiasing ed il filtro anisotropico alla massima qualità possibile per le schede qui considerate vede tradizionalmente in vantaggio le soluzioni Radeon che possono vantare un antialiasing a sei samples completamente realizzato in multisampling. NVIDIA, invece, offre un antialiasing ad otto samples ottenuto in maniera ibrida con la tecnica multisampling e supersampling. Quest'ultima prevede un'elaborazione molto onerosa e i risultati sono quelli che possiamo osservare: le schede GeForce si ritrovano in fondo alla classifica.

E' chiaro che questo risultato non è stato ottenuto a parità di condizioni in termini computazionali, ma rappresenta comunque un punto di vista interessante per coloro che vogliono andare oltre il classico antialiasing a quattro samples.

I risultati dei test eseguiti abilitando l'High Dynamic Range con Splinter Cell Chaos Theory e Serious Sam 2 dimostrano quanto già anticipato dallo shadermark. L'architettura di R580 sembra essere più a suo agio nell'elaborazione dell'High Dynamic Range e nell'esecuzione delle operazioni di blending in virgola mobile che contraddistingue la tecnica di HDR utilizzata in questi titoli. Buone anche le prestazioni della tecnologia CrossFire, leggermente migliore di SLI in questa situazione.

I test eseguiti con filtro trilineare ed in tutte le modalità di antialiasing dimostrano come le schede video GeForce 7900 pecchino dello stesso problema di tutti gli altri prodotti NVIDIA degli ultimi anni: l'impatto sulle prestazioni dell'antialiasing.

Il passaggio da un rendering con antialiasing 2x all'antialiasing 4x per G71 corrisponde ad un decremento delle prestazioni pari al 15% circa in Training e del 24% in Volcano, mentre R580 nelle stesse condizioni cala del 4% in Training e del 7% in Volcano. Questo comportamento porta la scheda Radeon X1900XTX con un antialiasing a sei samples ad essere più veloce della GeForce 7900 GTX con antialiasing a quattro samples, pur offrendo quest'ultima una qualità dell'immagine inferiore.

Analogamente a quanto fatto con l'antialiasing, in questa pagina ci occupiamo di valutare l'impatto sulle prestazioni dovuto all'abilitazione del filtro anisotropico 16x utilizzando le impostazioni di ottimizzazione di default per ATI ed NVIDIA.

In questo caso lo scontro è pressoché alla pari: sia G71 che R580 pagano circa il 5% di prestazioni nel passaggio dal filtro trilineare al filtro anisotropico 16x in Far Cry.

Molte delle considerazioni fatte nell'analisi dell'antialiasing e delle massime impostazioni relative a questa funzionalità, valgono anche in questo caso.

Osservando i grafici notiamo come tutte le soluzioni Radeon CrossFire in entrambe le mappe e in tutte le configurazioni possibili sono più veloci di qualsiasi soluzione SLI.

Non escludiamo che questo crollo delle prestazioni per le schede NVIDIA possa essere dovuto all'uso di una piattaforma NFORCE 4 con slot PCI Express 8x e non 16x. Resta comunque un vantaggio per le schede Radeon a parità di condizione in quanto anche il chipset della piattaforma CrossFire utilizza slot PCI Express 8x. Nelle prossime settimane effettueremo analisi approfondite con piattaforme PCI Express 16x a due canali, sia NVIDIA che ATI, proprio utilizzando le modalità di anti aliasing più spinte così da verificare l'eventuale incidenza della piattaforma chipset sulle prestazioni velocistiche con queste particolari impostazioni.

In percentuale la scheda video GeForce 7900 che si è comportata meglio nella pratica dell'overclock è senza ombra di dubbio la versione GT. Il core è passato da 450 Mhz a 560 Mhz, mentre le memorie da 1320 Mhz a 1600 Mhz. Si tratta in entrambi i casi di risultati estremamente positivi se consideriamo che non sono state apportate modifiche di alcun genere al sistema di dissipazione.

Buono anche l'overclock del core per la versione GTX passata da 650 Mhz a 700 Mhz, mentre hanno deluso le memorie che hanno aggiunto solo 60 Mhz in più alle frequenze originali.

Nel complesso gli incrementi nelle prestazioni sono abbastanza soddisfacenti.

Il rilevamento della potenza necessaria al corretto funzionamento del sistema è stato eseguito con una pinza amperometrica Lafayette PA-33 sulla corrente alternata utilizzata dall'alimentatore del sistema di test. Attraverso questo strumento abbiamo provveduto sia a misurare la tensione (pari a 230 Volt) che la corrente (in Ampere). In un circuito elettrico attraversato da corrente continua la potenza, che si misura in Watt, è data da tensione*corrente. Sfortunatamente, avendo una misurazione della corrente alternata, dobbiamo tenere conto di un terzo fattore denominato fattore di potenza. La formula pertanto risulta essere la seguente:

potenza = tensione*corrente*cos(Phi)

dove Phi è l'angolo di sfasamento e cos(Phi) è il fattore di potenza. L'angolo di sfasamento dipende dal tipo di carico: resistivo, induttivo o capacitivo. Gli alimentatori dei personal computer di fascia alta hanno solitamente un tipo di carico che rende l'angolo di sfasamento vicino allo zero e, conseguentemente, il fattore di potenza può essere approssimato con l'unità. Per correttezza, tuttavia, non indicheremo i risultati ottenuti in Watt, ma in VA (Volt per Ampere). Coloro che vogliono effettuare un confronto tra i risultati ottenuti e la potenza massima erogabile dall'alimentatore devono tenere a mente che nel migliore dei casi (cioè quando cos(Phi) è approssimabile con l'unità) il valore in VA può essere tradotto in Watt senza alcuna operazione, mentre in tutti gli altri casi la potenza in Watt sarà inferiore.

G71 mostra in questa valutazione tutta la bontà della sua architettura in termini produttivi. L'enorme lavoro di ottimizzazione eseguito da NVIDIA con le sue linee produttive a 90 nanometri hanno portato G71 a consumare un quantitativo di energia drasticamente inferiore a quello richiesto da R580: due GeForce 7900 GTX in modalità SLI consumano solo una manciata di watt in più rispetto ad una Radeon X1900 XTX. Si tratta di un risultato realmente eccezionale che dev'essere sottolineato.

Le misurazioni della rumorosità sono state effettuate su un sistema di test privo di case con un fonometro posto ad una distanza di circa 10 cm dal sistema di dissipazione della scheda video. Bisogna, pertanto, interpretare questi valori non come misure assolute, ma limitatamente alla comparazione tra i vari prodotti, cioè solo per la valutazione di quale è la scheda più rumorosa del lotto. E' evidente, infatti, che la maggioranza degli utenti monta il proprio personal computer in un case chiuso dal quale si trova normalmente ad una distanza superiore a 10 cm .

Ottimi anche i risultati della GeForce 7900 GTX nei rilevamenti della rumorosità allineati a quelli della GeForce 7800 GTX 512 MB con la quale, del resto, condivide il design del dissipatore. Delude un po', invece, la GeForce 7900 GT: il suo dissipatore di piccole dimensioni non necessita dello slot adiacente a quello in cui viene installata nel personal computer, però produce una quantità di rumore maggiore rispetto alle altre schede in idle.

Il processore grafico G71 è il prodotto di NVIDIA che chiude dal punto di vista tecnologico un filone aperto due anni fa con l'avvento di NV40. Da allora di tempo ne è passato molto, soprattutto in termini tecnologici dove due anni rappresentano un'eternità, e l'ottima architettura alla base di NV40 è stata prima ampliata e migliorata in G70 ed ora con G71 è giunta a piena maturazione. In questo periodo le salde fondamenta di NV40 hanno consentito ad NVIDIA di non avviare rivoluzioni tecniche, ma di procedere per una via evolutiva e di proporre un'ampia gamma di prodotti compatibili con lo shader model 3.0 e con funzionalità avanzate come l'High Dynamic Range. Da questo punto di vista le mosse effettuate dall'azienda californiana sono state del tutto ineccepibili, cosa che non possiamo dire nei confronti della sua controparte canadese.

Il processore grafico G71 estremizza l'architettura portata avanti da NVIDIA in questo periodo e decide di farlo puntando al massimo su un aspetto che solitamente è considerato secondario, ma che di fatto fa la differenza tra un prodotto commerciabile e commercialmente valido ed un prodotto fallimentare: la resa produttiva. G71 è la prima GPU di fascia alta nella storia dell'hardware ad essere dotata di un numero di transistor minore rispetto al suo predecessore G70 e ciò non è avvenuto a fronte di una perdita di funzionalità, ma conservando la totalità delle capacità espresse da G70.

Il risultato più eclatante a cui hanno portato le linee guida di G71 è un consumo di energia estremamente contenuto per un prodotto di fascia alta: un sistema dotato di due GeForce 7900 GTX 512 MB in modalità SLI consuma poco più di un analogo sistema con una sola scheda video Radeon X1900 XTX 512 MB. Se c'è, quindi, un aspetto che i futuri clienti di NVIDIA non devono temere è l'acquisto di costosi alimentatori da diverse centinaia di watt, fermo restando il suggerimento di acquistare alimentatori di qualità con potenze e amperaggi adeguati.

I nostri risultati velocistici, inoltre, ci indicano che questa caratteristica permette a G71 di raggiungere i migliori risultati nel rapporto tra prestazioni e numero di transitor, tra prestazioni e dimensioni della superficie del core e tra prestazioni e consumo di energia.

I prezzi di lancio, con disponibilità immediata, delle schede GeForce 7900 sono particolarmente aggressivi se confrontati con quelli visti in altri lanci di prodotti di fascia alta. La GeForce 7900 GTX 512 MB è venduta ad un prezzo di 549,00€, mentre per la GeForce 7900 GT la quotazione scende a 329,00€, iva inclusa nel mercato retail..

Per contrastare l'arrivo sul mercato di queste nuove soluzioni ATI ha deciso di attuare un deciso taglio dei prezzi delle sue schede, portando le Radeon X1900 XTX e Radeon X1900 XT direttamente a confronto con la GeForce 7900 GTX, e la Radeon X 1800 XT 256 MB con la GeForce 7900 GT.

E' presumibile pensare che durante le prime settimane di vendita sia i prodotti ATI che NVIDIA avranno prezzi superiori a quelli qui indicati, ma tale situazione è destinata a normalizzarsi con il tempo. Se per NVIDIA i prezzi superiori potrebbero essere motivati dal desiderio dei rivenditori di realizzare più margine sulle vendite, sftruttando la tipica forte domanda iniziale, per le schede ATI i prezzi scenderanno gradualmente verso i nuovi valori nel momento in cui distributori e rivenditori avranno esaurito gli stock di schede Radeon X1900 e Radeon X1800 acquistate ai prezzi precedentemente in vigore.

In ogni caso, discrepanze dei prezzi retail rispetto a quelli ufficialmente comunicati quali ufficiali dai produttori sono da imputare non ad ATI e NVIDIA, ma alle dinamiche della catena distributiva e della vendita al dettaglio.

Analizzando le prestazioni della GeForce 7900 GTX e confrontandole con quelle delle Radeon X1900 XTX e Radeon X1900 XT non possiamo affermare che esiste un reale vincitore. A seconda del videogame e delle impostazioni di rendering scelte, abbiamo una situazione di vantaggio per G71 o per R580, anche se riscontriamo che il più delle volte tale vantaggio è stato estremamente ridotto. Ciò che, tuttavia, possiamo fare con una certa certezza è individuare le situazioni favorevoli a l'una e l'altra architettura. Alla luce dei risultati ottenuti è chiaro che G71 eccelle nell'elaborazione del rendering senza filtri, mentre R580 attutisce con maggiore forza il calo delle prestazioni dovuto all'uso dell'antialiasing e dell'High Dynamic Range. Quale delle due soluzioni sia preferibile è a discrezione dell'utente finale in quanto a seconda dei gusti personali si può preferire di andare alla ricerca delle massime prestazioni in assoluto o delle migliori prestazioni in presenza di un'immagine qualitativamente più elevata.

Dal punto di vista tecnologico R580 e G71 sono piuttosto simili e si differenziano in pochi elementi. Da un lato abbiamo il supporto all'High Dynamic Range con antialiasing (in tutte le sue implementazioni) ed al filtro anisotropico ad elevata qualità, mentre dall'altro abbiamo il supporto al vertex texture fetch. Per motivi di tempo non abbiamo incluso in questo articolo un'analisi della qualità video. NVIDIA ha presentato insieme ai nuovi driver alcune modifiche in questo campo migliorando la qualità ed introducendo il supporto all'accelerazione hardware H.264 su buona parte della gamma GeForce 6000 e 7000. Questi aspetti saranno oggetto di un'analisi nei prossimi giorni e verranno confrontati direttamente con la tecnologia AVIVO di ATI. Quello che possiamo sin d'ora anticipare è che con i nuovi driver l'implementazione PureVideo bilancia pienamente, sia in termini velocistici che qualitativi, quella AVIVO di ATI, compreso l'importante supporto alla decodifica H.264 implementata nei formati HD-DVD e Blu-Ray.