Nel mese di ottobre AMD ha presentato la prima coppia di schede appartenenti alla seconda generazione di architetture video compatibili con le API DirectX 11. Ci riferiamo alle soluzioni Radeon HD 6870 e Radeon HD 6850, che tante polemiche hanno scatenato per via dei nomi commerciali scelti. A dispetto della numerazione, infatti, questi prodotti non si sono rivelati essere dirette sostitute delle proposte Radeon HD 5870 e Radeon HD 5850, presenti sul mercato dal mese di Settembre 2009.

La scheda Radeon HD 6850 è di fatto sostituta, per prestazioni velocistiche e soprattutto per costo d'acquisto, del modello ATI Radeon HD 5770, avvicinandosi al livello prestazionale messo a disposizione dalla scheda Radeon HD 5850 ma non raggiungendola appieno. Per la scheda Radeon HD 6870 le prestazioni velocistiche sono mediamente superiori a quelle della proposta Radeon HD 5870, con un costo d'acquisto particolarmente interessante ma non sino al livello di raggiungere il livelo prestazionale di quest'ultima.

Di fatto, quindi, con le schede Radeon HD 6800 AMD ha messo in atto una strategia che mira a proporre soluzioni capaci di prestazioni velocistiche elevate ma non volendo da subito attaccare il segmento top di gamma. A questo scopo l'azienda americana ha riservato le proposte della famiglia Radeon HD 6900, attese al debutto da alcune settimane e oggi finalmente materializzatesi nei modelli 6970 e 6950.

Nel frattempo NVIDIA ha presentato due GPU top di gamma, modelli GeForce GTX 580 e GeForce GTX 570, che vanno a posizionarsi come sostitute dirette dei modelli GeForce GTX 480 e GeForce GTX 470. Queste due nuove schede utilizzano la GPU GF110, evoluzione del modello GF100 precedentemente adottato, con il quale vari limiti in termini di frequenza di clock massima, numero di stream processors e temperature di funzionamento delle schede GeForce GTX 400 vengono di fatto superati appieno. E' contro queste proposte che vanno a scontrarsi le due nuove arrivate di AMD, basate su architettura nota con il nome in codice di Cayman.

La tabella seguente riassume le caratteristiche tecniche delle soluzioni ATI Radeon delle serie 5800-5900 e AMD Radeon delle serie 6800 e 6900:

Per le nuove schede Radeon HD 6900 AMD ha adottato una nuova architettura degli stream processors, come avremo modo di analizzare in dettaglio nelle pagine seguenti. Troviamo 1.536 stream processors nella soluzione Radeon HD 6970 e 1.408 in quella Radeon HD 6950, con bus memoria da 256bit di ampiezza abbinato a memorie GDDR5 condiviso con quello delle soluzioni Radeon HD 6800. La novità implementata da AMD nel versante memoria riguarda le frequenze di clock dei moduli GDDR5, passate a 5.500 MHz effettivi per la scheda Radeon HD 6970 e a 5.000 MHz effettivi per quella Radeon HD 6850.

Nella tabella seguente abbiamo riassunto due metriche con le quali possiamo meglio valutare la potenza di elaborazione teorica delle nuove schede: da un lato i TeraFlops che possono venir generati quale picco massimo teorico dalla GPU e dall'altro la bandwidth massima teorica della memoria video.

L'incremento in termini di bandwidth massima teorica della memoria video, grazie all'utilizzo di moduli GDDR5 di frequenza più elevata, è tangibile con le due nuove schede Radeon HD della serie 6900; aumenta in modo sensibile anche la potenza di elaborazione massima teorica in TFlops rispetto alle soluzioni Radeon 6800 ma dobbiamo evidenziare come nel confronto con la scheda Radeon HD 5870 questo indicatore di sintesi sia leggermente inferiore per il modello Radeon HD 6970. Ai vertici della gamma AMD, quantomeno per il momento attuale e secondo questi indicatori sintetici, continua a restare la scheda Radeon HD 5970, architettura a due GPU su singolo PCB.

In questa tabella abbiamo riassunto le specifiche tecniche delle schede NVIDIA della serie GeForce GTX 400 dalla fascia media in poi, affiancate dalle due nuove soluzioni GeForce GTX 580 e GeForce GTX 570 recentemente presentate da NVIDIA.

Con le soluzioni della famiglia Cayman, nome che indica le GPU adottate per le schede Radeon HD 6900, AMD ha introdotto alcune significative modifiche architetturali rispetto a quanto già implementato nelle soluzioni Barts utilizzate nelle schede Radeon HD 6800. Con queste ultime AMD aveva previsto l'inserimento di due Ultra-Threaded Dispatch Processor, ciascuno dotato di proprie cache per istruzioni e costanti, contro il singolo Ultra-Threaded Dispatch Processor integrato nelle GPU RV870 incaricato di gestire un più elevato numero di stream processors. In Barts AMD ha inoltre introdotto una nuova unità di gestione della tessellation, più efficiente rispetto a quella adottata nelle soluzioni RV870.

In Cayman la struttura cambia nuovamente, e in modo radicale. Assieme al raddoppio degli Ultra-Threaded Dispatch Processors, al pari di Barts, Cayman introduce un doppio engine a monte della pipeline grafica, con una logica che mira ad ottenere una completa saturazione, ove possibile, degli stream processors integrati nella GPU. L'architettura è modificata, passando ad un approccio VLIW4 contro quello VLIW5 adottato nella prima implementazione sin dalle soluzioni R600 adottate nelle schede ATI Radeon HD 2900 XT: di questo tuttavia parleremo tra poco.

La presenza di due Graphics Engines permette di gestire due primitive per ogni ciclo di clock, con un principio di bilanciamento di tipo tile-based. L'unità di tessellation di ottava generazione è implementata in ciascuno dei graphics engine, permettendo di ottenere tangibli incrementi prestazionali rispetto a quanto osservato con le schede Radeon HD 5870 oltre che con le proposte della serie Radeon HD 6800, già basate su unità di tessellation rinnovata rispetto a quanto utilizzato in RV870.

Alcuni test con Unigine permettono di evidenziare per le due architetture basate su chip Cayman prestazioni velocistiche allneate a quelle delle due proposte NVIDIA GeForce GTX della serie 400; non abbiamo a disposizione dati prestazionali per schede GeForce GTX 580 e 570 ma considerandone le specifiche tecniche possiamo ipotizzare valori medi superiori in questo test rispetto rispettivamente alle soluzioni Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950.

Gli stream processors sono divisi in un massimo di 24 blocchi, tutti abilitati nella soluzione Radeon HD 6970; per la scheda Radeon HD 6950 il numero di SIMD engines attivi scende a 22. Per ogni SIMD engine sono ora integrati 64 stream processors contro gli 80 delle GPU con architettura VLIW5, ciascuno raccolto in un blocco di 4 stream processors che vanno a costutuire un singolo Thread Processor.

Il passaggio da 5 a 4 stream processors per ogni Threaded Processor ha portato ad un incremento dei SIMD engines; mantenendo il rapporto tra SIMD engines e TMU pari a 1 su 4, otteniamo un sensibile incremento delle TMU in Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950 nonostante il numero complessivo di stream processors sia rimasto addirittura inferiore rispetto a quello delle soluzioni Radeon HD 5870. Non cambia il numero di ROPs, pari sempre a 32 esssendo rimasto inoltre invariato anche il bus memoria da 256 bit.

Vediamo nel dettaglio un Threaded Processor: troviamo ora un design a 4 vie, contro l'approccio a 5 vie adottato in precedenza. E' stata sacrificata la cosiddetta special function unit a favore di un design che preveda stream processors identici tra di loro, ottenendo due risultati diretti: da un lato un migliore utilizzo degli stream processors a disposizione, dall'altro un miglioramento quantificato nel 10% circa nel rapporto tra prestazioni e dimensioni del die. La presenza di stream processors identici tra di loro permette inoltre di semplificare le operazioni di scheduling dei trask, migliorando l'efficienza complessiva.

AMD segnala anche un miglioramento nei render back-ends, grazie al quale le prestazioni velocistiche con anti aliasing dovrebbero incrementare; nello specifico AMD dichiara un incremento sino a 2x delle prestazioni velocistiche con ops a 16bit integer, oltre a un ulteriore aumento delle prestazioni velocistiche con ops a 32bit floating point quantificato da 2 a 4 volte rispetto alle soluzioni RV870.

Le soluzioni Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950 sono destinate all'utilizzo in sistemi desktop ma è evidente come il chip Cayman verrà utilizzato anche in proposte specificamente destinate all'utilizzo in applicazioni di GPU Computing. La nuova architettura prevede varie novità in questa direzione: troviamo infatti un asynchronus dispatch con il quale poter eseguire molteplici kernel di elaborazione contemporaneamente, con ogni kernel dotato di un proprio command queue e di un indirizzo di memoria virtuale protetto. Sono stati incrementati i DMA engines, presenti in numero di due e capaci di eseguire accessi in lettura e scrittura alla memoria della scheda contemporaneamente. L'architettura VLIW4 è infine in grado di garantire una potenza di elaborazione in double precision pari a 1/4 quale picco rispetto a quella in single precision: per la scheda Radeon HD 6970 questo implica un valore di picco di 675 GFlops in IEEE754-DP e di 563 GFlops per la soluzione Radeon HD 6950.

Per lo sviluppo delle nuove schede video AMD ha deciso di affidarsi a quel sistema di dissipazione leggermente modificato che abbiamo avuto modo di trovare nelle soluzioni Radeon HD 6800. Una struttura piuttosto compatta con dissipatore a due slot completamente nero, per la versione reference, su cui domina una ventola.

Dal punto di vista della struttura le due soluzioni sono completamente identiche: ci troviamo davanti ad una scheda con il PCB che misura 27,5 cm con sistea di raffreddamento che è identico tra le due proposte. Il principio di funzionamento è piuttosto semplice e prevede l'impiego di una ventola che soffia aria sul dissipatore di calore, dotato di architettura vapor chamber, che viene così automaticamente espulsa sulla parte anteriore, grazie alla presenza di una griglia di aerazione. Come da tradizione il design reference andrà a caratterizzare tutte le principali soluzioni dei partner, mentre le soluzioni con design customizzato arriveranno solo in seconda battuta.

Le connessioni video che le schede sono in grado di garantire rappresentano, oramai da una generazione, uno dei punti di forza delle proposte di AMD: ci troviamo di fronte ad una scheda capace di garantire cinque uscite video, tutte utilizzabili contemporaneamente, per poter usufruire della tecnologia Eyefinity di AMD, che permette di pilotare fino a cinque monitor contemporaneamente. Troviamo così due porte DVI, un connettore HDMI e due connettori Mini DisplayPort.

Una delle novità che AMD ha introdotto con i modelli Radeon HD 6900 è lo switch che mostriamo nell'immagine poco sopra: posizionato sul lato superiore delle schede, in prossimità dei connettori per l'utilizzo della funzionalità CrossFire, la funzione che questa levetta garantisce è destinata a fare contenti molti utenti appassionati. Lo switch consente infatti di avere accesso diretto ai due bios di cui la scheda video è dotata: in questo modo gli utenti che desiderano andare a modificare i parametri di funzionamento della scheda, provando nuovi bios, non devo preoccuparsi di procedere con cautela; in ogni momento sarà possibile tornare al bios originale.

Una volta rimosso il dissipatore di calore dal PCB possiamo osservare come siano a diretto contatto con la piastra dissipante tutti i principali componenti: oltre alla GPU, che trova spazio al centro della soluzione, è presente anche della pasta termoconduttiva per i moduli di memoria, in questo modo, almeno sulla carta i componenti dovrebbero garantire migliori margini di lavoro in overclocking. Il blocco dissipante, completamente prodotto in rame, viene raffreddato dalla ventola che soffia direttamene tra le lamelle di cui è dotato.

AMD Radeon HD 6970

AMD Radeon HD 6950

Le due schede, rimosso il dissipatore, sono totalmente identiche. Eccezion fatta per il numero di shader e per le frequenze di funzionamento, Radeon HD 6950 e Radeon HD 6970 fanno perciò impiego degli stessi componenti quantomeno per quanto riguarda i reference design sviluppati da AMD. Notiamo anche come la GPU Cayman sia, al pari delle precedenti proposte apparse sul mercato, ruotata di 45 gradi rispetto all'asse orizzontale, con una superficie complessiva pari a 389 millimetri quadrati superiore sia ai 255 millimetri quadrati delle soluzioni Barts e ai 334 millimetri quadrati di RV870, ma in ogni caso inferiori a quelli di GF100 e GF110 di NVIDIA.

Abbiamo ricevuto in prova anche due schede Sapphire Radeon HD 6850, tra le prime ad essere disponibili sul mercato il giorno del debutto; queste schede sono identiche per costruzione alle reference board AMD, fatta solo eccezione per la personalizzazione grafica presente sul guscio superiore.

Con le schede Radeon HD 6900 AMD ha implementato varie novità che tendono a migliorare la qualità d'immagine complessiva utilizzando tecniche di anti aliasing. La prima è già stata introdotta con le schede Radeon HD 6800: si tratta del Morphological Anti-Aliasing, tecnica la cui finalità è quella di applicare l'anti aliasing a tutta la scena, così come permesso dalle tecniche di super sampling, senza tuttavia imbattersi in eccessive penalizzazioni prestazionali.

L'anti-aliasing viene applicato non limitandosi ai vertici dei poligoni e alle superfici alpha-tested, ma viene esteso all'intera scena attraverso una tecnica di post processing. Ogni frame viene renderizzato in maniera tradizionale ma prima di venir inviato al display viene processato nuovamente dagli shader applicando il filtro di Morphological AA. Ricordiamo come le tecniche di anti-aliasing multisampling e supersampling vengono eseguite durante la fase di rendering, non al termine di essa.

Il filtro analizza il frame generato cercando di individuare le aree a più elevato contrasto, utilizzando pattern che vengono sfruttati nell'applicazione di tradizionali tecniche di anti-aliasing. Nel momento in cui il filtro trova linee che per angolo e contrasto generano aliasing, determina una modifica dei pixel adiacenti in modo che la linea venga smussata e i pixel in prossimità modificati nel colore, attraverso un bilanciamento tra parte chiara e scura a contrasto, così da smussare l'angolo.

La tecnica di Enhanced Quality Anti-Aliasing (EQAA) è una nuova modalità di anti aliasing che utilizza sino ad un massimo di 16 samples per ogni pixel, con pieno e indipendente controllo su color e coverage samples e possibilità di adottare filtri e pattern di tipo custom per questi due componenti. Questa tecnica può essere abilitata in abbinamento a Adaptive AA, Super-Sample AA e Morphological AA incrementando la qualità finale complessiva mantenendo invariato il quantitativo di memoria utilizzata.

Lo schema evidenzia come l'utilizzo dell'EQAA permette di utilizzare samples differenti per color e coverage, ottenendo in funzione del tipo di oggetto sul quale applicare l'anti aliasing un miglioramento della qualità d'immagine complessiva. La tecnica viene abilitata a discrezione dell'utente da pannello driver Catalyst, con un impatto complessivo sulle prestazioni velocistiche che è definito da AMD particolarmente contenuto.

In modo simile a quanto implementato da NVIDIA con le schede della serie GeForce GTX 500, che riduce dinamicamente le frequenze di clock della GPU e della memoria video nel momento in cui viene raggiunta una temperatura di funzionamento critica o viene eseguito un cosiddetto power virus, anche AMD ha implementato nelle schede Radeon HD 6900 un approccio che permetta di ottimizzare il livello di consumo complessivo in funzione del tipo di applicazione utilizzata e del carico di lavoro istantaneo generato sulla scheda.

Con la tecnologia PowerTune AMD blocca il TDP della GPU ad un valore predefinito, attraverso una logica dedicata che esegue un monitoraggio in tempo reale su ogni componente della scheda video che potenzialmente ha attività. Durante l'esecuzione di un'applicazione viene costantemente monitorato il livello di attività di ogni componente; attraverso un algoritmo si calcola il livello di consumo complessivo della scheda, verificando che questo rimanga entro la soglia di TDP massimo predeterminata dal design della scheda.

Ogni singola applicazione genera un livello di consumo sulla scheda video che può essere molto differente, a seconda del tipo di risorse che vengono utilizzate; da questo un consumo istantaneo che può essere ben inferiore rispetto a quello massimo assicurato dalla soglia di TDP predefinita per la specifica scheda. E' stato proprio alla luce di questo principio che AMD ha sviluppato PowerTune, potendo sia sfruttare i margini a disposizione della scheda nell'esecuzione di una specifica applicazione prima che questa raggiunga il proprio TDP massimo sia contenendo le frequenze di clock in presenza di un'applicazione che porti il consumo complessivo oltre la soglia di TDP.

Attraverso l'utility AMD Overdrive è possibile monitorare e controllare la modalità di funzionamento di questa tecnologia; da Catalyst Control Center è invece possibile agire incrementando o diminuendo il limite massimo di potenza erogata dalla scheda video, in una soglia da -20% a +20%, così da mettere a disposizione un margine di incremento della frequenza di clock superiore rispetto a quello di default. In alternativa è possibile fare in modo che la scheda si mantenga con un livello di consumo inferiore rispetto al TDP di serie così da contenere consumo e rumorosità, con un impatto marginale sulle prestazioni velocistiche.

Il comportamento tipico di un'applicazione è quello di non generare un livello di consumo costante sulla scheda video ma un andamento sempre variabile a seconda del carico di lavoro istantaneo. La possibilità quindi di limitare il valore di TDP massimo rispetto a quanto predefinito di default porta ad un rischio di limitare le prestazioni velocistiche solo in quei frangenti nei quali la scheda tende ad avvicinarsi al TDP massimo di default, superando la nuova soglia predefinita via Catalyst Control Center. L'impatto prestazionale, quindi, sarà molto difficilmente vicino alla percentuale di diminuzione del consumo complessivo richiesta via driver, a tutto vantaggio sia del consumo sia delle temperature e della rumorosità. Dinamica simile vale per l'incremento del TDP massimo: in questo caso bisognerà tra le altre cose anche fare in modo che alla scheda venga assicurato il più efficiente smaltimento del calore possibile.

Per analizzare le prestazioni delle schede video in prova abbiamo utilizzato una piattaforma basata su processore Intel Core i7 975 Extreme, con frequenza di clock di default pari a 3,33 GHz e tecnologia Turbo Mode abilitata. La frequenza di clock effettiva è quindi pari a 3,46 GHz nel momento in cui il processore è utilizzato a pieno carico, in quanto la tecnologia Turbo Mode attiva un moltiplicatore di frequenza in più quando 2 o più core sono utilizzati contemporaneamente.

Di seguito il dettaglio dei componenti utilizzati per i test:

• Processore: Intel Core i7 975 Extreme, clock 3,33 GHz con tecnologia Turbo Mode attiva;
• memoria RAM: 3x2 Gbytes Corsair TR3X6G1600C8D; frequenza di clock 1.600 MHz con timings pari a 8-8-8-24;
• Hard disk: Western Digital WD7500AAKS, 750 Gbytes SATA 7.200 rpm;
• Scheda madre: MSI Eclipse SLI, chipset Intel X58;
• Sistema operativo: Windows 7 Ultimate 64bit, con tutti i più recenti fix rilasciati da Microsoft;
• Driver video NVIDIA: Forceware 260.89 WHQL; 262.99; 263.09 beta
• Driver video ATI: Catayst 10.10
• Driver video schede AMD Radeon HD 6970 e 6950: Catalyst 8.79.6 RC2 beta release del 09/12/2010
• Alimentatore: ToPower 1.100 Watt.

Di seguito le schede video utilizzate nella recensione:

• NVIDIA GeForce GTX 580: clock GPU 772 MHz; 512 stream processors @ 1.544 MHz; 1.536 Mbytes memoria GDDR5 @ 4.008 MHz su bus a 384bit
• NVIDIA GeForce GTX 570: clock GPU 732 MHz; 480 stream processors @ 1.464 MHz; 1.280 Mbytes memoria GDDR5 @ 3.8oo MHz su bus a 320bit
• NVIDIA GeForce GTX 480: clock GPU 700 MHz; 480 stream processors @ 1.401 MHz; 1.536 Mbytes memoria GDDR5 @ 3.696 MHz su bus a 384bit
• NVIDIA GeForce GTX 470: clock GPU 607 MHz; 448 stream processors @ 1.215 MHz; 1.280 Mbytes memoria GDDR5 @ 3.348 MHz su bus a 320bit
• ATI Radeon HD 5970: clock GPU 725 MHz; 2x1600 stream processors @ 725 MHz; 2x1 Gbytes memoria GDDR5 @ 4.000 MHz su bus a 256bit
• ATI Radeon HD 5870: clock GPU 850 MHz; 1600 stream processors @ 850 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.800 MHz su bus a 256bit
• ATI Radeon HD 5850: clock GPU 725 MHz; 1440 stream processors @ 725 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.000 MHz su bus a 256bit
• AMD Radeon HD 6870: clock GPU 900 MHz; 1120 stream processors @ 900 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.200 MHz su bus a 256bit
• AMD Radeon HD 6850: clock GPU 775 MHz; 960 stream processors @ 775 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.000 MHz su bus a 256bit
• AMD Radeon HD 6970: clock GPU 880 MHz; 1536 stream processors @ 880 MHz; 2 Gbyte memoria GDDR5 @ 5.500 MHz su bus a 256bit
• AMD Radeon HD 6950: clock GPU 800 MHz; 1408 stream processors @ 800 MHz; 2 Gbyte memoria GDDR5 @ 5.000 MHz su bus a 256bit

Questi i titoli inseriti in questo confronto, con le differenti configurazioni utilizzate:

• Crysis Warhead
  E' stato utilizzato il tool di benchmarking sviluppato da Hocbench; la mappa è quella airfield, con filtro anisotropico 16x abilitato da benchmark e no anti aliasing. I test sono stati eseguiti con impostazioni qualitative very high, con le sole API DirectX 10.
• Far Cry 2
  Test eseguiti con impostazioni qualitative in high, per tutte le voci, utilizzando le API DirectX 10, con anti aliasing 2x.
• Tom's Clancy HAWX
  Benchmark integrato nel gioco, utilizzato in versione demo, eseguito selezionando tutte le impostazioni qualitative su high. I test sono stati eseguiti con API DirectX 10.1 con anti aliasing 4x abilitato.
• Just Cause 2
  Abbiamo utilizzato il benchmark chaos integrato nella versione demo nel gioco, selezionando anti aliasing 4x, filtro anisotropico 16x. Le impostazioni qualitative selezionate sono state tutte portate su high, fatta eccezione per il SSAO che è stato disabilitato.
• Mafia 2
  Per questo titolo è stata utilizzata la versione demo, selezionando il benchmark integrato con la qualità grafica più elevata. L'anti aliasing non funziona correttamente e per questo motivo è stato disabilitato.
• Alien Vs Predator
  Il benchmark che sfrutta l'engine di questo gioco è stato eseguito selezionando impostazione high per qualità delle texture e delle ombre, filtro anisotropico 16x, anti aliasing 2x, tessellation abilitata, advanced shadow sampling e SSAO disabilitati; API DirectX 11.
• Dirt 2
  Abbiamo utilizzato la versione retail del gioco, servendoci del benchmark integrato. Le impostazioni qualitative sono state tutte portate al massimo selezionabile, abilitando le API DirectX 11 e l'anti aliasing 4x.
• Metro 2033
  E' stato utilizzato il benchmark integrato, abilitando le API DX11, impostazioni qualitative tutte su livello high; anti aliasing aaa, anis 16x e DOF off.
• Resident Evil 5
  E' stato utilizzato il benchmark automatizzato, selezionando tutte le impostazioni qualitative su high con anti aliasing 8x e filtro anisotropico 16x., abilitando le API DX11, impostazioni qualitative tutte su livello high; anti aliasing aaa, anis 16x e DOF off.
• F1 2010
  Il popolare e recente simulatore di guida è stato eseguito impostanto tutti i parametri di configurazione alla qualità massima, attivando i filtri anti aliasing 4x

I grafici sono stati generati ordinando i risultati dal più alto al più basso, prendendo quale riferimento la risoluzione di 1920x1200 pixel salvo diversamente specificato.

Abbiamo inserito nel confronto anche alcune configurazioni multi GPU con due schede, senza tuttavia prenderle in considerazione nei commenti ai risultati prestazionali. Ci siamo limitati alle configurazioni SLI e CrossFireX che è stato possibile avere a disposizione in redazione in tempo utile per la pubblicazione in questo articolo. Queste le configurazioni multischeda inserite nell'analisi prestazionale:

• SLI NVIDIA GeForce GTX 480: clock GPU 700 MHz; 480 stream processors @ 1.401 MHz; 1.536 Mbytes memoria GDDR5 @ 3.696 MHz su bus a 384bit
• SLI NVIDIA GeForce GTX 470: clock GPU 607 MHz; 448 stream processors @ 1.215 MHz; 1.280 Mbytes memoria GDDR5 @ 3.348 MHz su bus a 320bit
• CrossFireX ATI Radeon HD 5870: clock GPU 850 MHz; 1600 stream processors @ 850 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.800 MHz su bus a 256bit
• CrossFireX AMD Radeon HD 6850: clock GPU 775 MHz; 960 stream processors @ 775 MHz; 1 Gbyte memoria GDDR5 @ 4.000 MHz su bus a 256bit
• CrossFireX AMD Radeon HD 6950: clock GPU 800 MHz; 1408 stream processors @ 800 MHz; 2 Gbyte memoria GDDR5 @ 5.000 MHz su bus a 256bit
• CrossFireX AMD Radeon HD 6970: clock GPU 880 MHz; 1536 stream processors @ 880 MHz; 2 Gbyte memoria GDDR5 @ 5.500 MHz su bus a 256bit

Una coppia di schede GeForce GTX 460, configurazione in SLI molto interessante per il buon connubio tra prezzo e prestazioni, non è giunta in redazione in tempo utile per poter completare le rilevazioni prima della chiusura di questo articolo. Non appena possibile aggiorneremo le misure anche con i dati di questa configurazione SLI.

La nostra analisi prestazionale si apre con Alien vs Predator. Per offrire un quadro quanto più possibile completo, all'interno dei nostri grafici sono presenti anche alcune configurazioni in multi-GPU: per quanto poco diffuse sul mercato, rappresentano un importante riferimento prestazionale. La possibilità inoltre di avere, in occasione del lancio, due schede Radeon HD 6970 ci ha permesso di integrare anche questa configurazione, che sarà oggetto ad una analisi di scalabilità dedicata nelle pagine a seguire.

Come è possibile notare nel primo grafico, tutti coloro che si aspettavano una ridefinizione dei vertici prestazionali con nuove schede grafiche capaci di andare a superare la oramai storica Radeon HD 5970, dovranno rivedere le proprie aspettative. Le due nuove nate in casa AMD sono indubbiamente schede video destinate alla fascia alta del mercato, capaci di garantire un interessante rapporto prestazioni/watt, ma non superano i modelli GeForce GTX 580 e GTX 570 presentati da NVIDIA poche settimane fa.

Il solito Crysis Warhead, titolo capace di mettere in ginocchio ogni tipo di soluzione, premia per una manciata di fps le soluzioni di NVIDIA della serie GeForce GTX 500, con le nuove proposte di AMD a ruota.

In Dirt 2 appare piuttosto evidente un adeguato supporto da lato driver: le due soluzioni AMD Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950 fanno registrare valori troppo bassi rispetto alla concorrenza e ai modelli di passata generazione. Una conferma di tutto questo arriva osservando i risultati ottenuti dalle due Radeon HD 6970 in configurazione CrossFireX, inferiori a quelle fatte registrare dalla soluzione con due Radeon HD 5870, sempre in CrossFire.

I tre grafici proposti in questa pagina offrono un interessante spaccato delle prestazioni che le nuove proposte di AMD sono in grado di garantire: si tratta indubbiamente di prestazioni interessanti ma non capaci di andare a spodestare le soluzioni NVIDIA, almeno per il momento, dai gradini più alti di questo particolare podio.

Non è un segreto, infatti, che nei primi mesi del prossimo anno vedremo arrivare sul mercato una soluzione (presunta Radeon HD 6990) dotata di due GPU sullo stesso PCB. In questo caso, quindi, dovremmo avere tra le mani una soluzione capace di prestazioni particolarmente elevate e in grado di distanziare sia le proposte a singola GPU, sia la scheda Radeon HD 5970 che continua di fatto, in media, ad essere quella che garantisce le migliori prestazioni velocistiche complessive.

Radeon HD 6970 e 6950, come è possibile osservare dai grafici sopra riportati, sono proposte che non si avvantaggiano direttamente da quei 2 Gbytes di memoria con cui vengono commercializzate: offrono prestazioni che sono superiori ai modelli della serie Radeon HD 5800, soprattutto alle risoluzioni più alte. Per sfruttare al meglio il frame buffer di 2 Gbytes sarebbe necessario utilizzare risoluzioni video ancor più elevate di quella di 2560x1600 pixel, ad esempio sfruttando la tecnologia Eyefinity con 3 monitor collegati contemporaneamente.

L'ultima batteria di test non fa altro che confermare quanto abbiamo osservato nelle pagine precedenti: le due nuove soluzione prodotte di AMD consentono di avere un netto incremento prestazionale rispetto alle soluzioni di precedente generazione, ma rimanendo comunque al di sotto dei valori fatti registrare dalle proposte di NVIDIA e destinate alla fascia alta del mercato.

Il quadro che ne emerge in sintesi è quello che era lecito attendersi osservando le modifiche che AMD ha deciso di apportare alla nuova e rinfrescata architettura. Seguendo quella strategia che ha consentito di raggiungere importanti volumi di vendita con la famiglia Radeon HD 5000, AMD continua lo sviluppo delle nuove generazioni, puntando più sulla creazione di schede grafiche in grado di garantire un interessante equilibrio tra tre elementi: consumo, costo e prestazioni.

Il nuovo titolo inserito, F1 2010 mostra di apprezzare, e molto, le innovazioni architetturali apportate da AMD nei nuovi modelli di scheda grafica. Le due proposte riescono infatti a stare davanti alla soluzione GeForce GTX 580, al momento la scheda a singola GPU più performante sul mercato. L'ottimizzazione driver e, soprattutto, degli application profile manca però per la tecnologia CrossFireX, che dimostra di avere seri problemi con questo titolo.

Per fornire un indice quanto più indicativo possibile, sulla base dei dati raccolti durante la sessione di testing, abbiamo messo a confronto Radeon HD 6970 con la propria configurazione CrossFireX: la funzionalità CrossFire permette infatti di poter andare a sfruttare due GPU contemporaneamente, al fine di sfruttare la potenza di calcolo per la generazione della stessa scena grafica, giungendo quale massimo teorico ad un raddoppio dei frames al secondo. Con il prossimo grafico andremo quindi ad evidenziare l'incremento prestazionale che una configurazione CrossFireX con schede Radeon HD 6970 è in grado di garantire rispetto alla soluzione con singola scheda. Ci siamo limitati a riportare i dati delle sole risoluzioni di 1920x1200 e 2560x1600, in quanto i dati alle risoluzioni inferiori avrebbero infatti fornito uno scenario completamente distorto complice l'eccessiva dipendenza dalla pura potenza di calcolo della CPU più che dalle potenzialità della GPU.

La possibilità di avere a disposizione una seconda GPU con cui dividere i calcoli per il rendering della scena 3D ha ovviamente diretti e sensibili benefici. Dal grafico abbiamo rimosso F1 2010, titolo che non era presente nella nostra precedente batteria di test e che ha palesato importanti problemi di ottimizzazione driver con configurazione CrossFireX. Il grafico mette in evidenza un incremento piuttosto significativo che, nel corso delle prossime settimane potrà solo andare a migliorare con un migliore supporto a livello software. In tabella andiamo a riportare gli incrementi percentuali medi, a seconda delle risoluzioni utilizzate:

Sfruttare una seconda Radeon HD 6970 sul sistema permette di andare migliorare di oltre del 50% le prestazioni alla risoluzione di 1920x1200 pixel, e di oltre il 75% alla massima risoluzione di 2560x1600 pixel. Si tratta ovviamente di risoluzioni estremamente elevate che necessitano per essere supportate di uno schermo adeguato. Per avere un termine di paragone circa la scalabilità di Radeon HD 6970 riportiamo a seguire un grafico di scalabiltà che mette a confronto Radeon HD 6850 e la sua configurazione in CrossFireX:

Anche in questo caso l'incremento prestazionale che la tecnologia consente di avere a disposizione è sensibile e mai scende al di sotto del 40% con i titoli utilizzati nel confronto. Radeon HD 6850 è una scheda video sensibilmente meno potente della proposta Radeon HD 6970, destinata infatti alla fascia media del mercato: non deve quindi sorprendere vedere incrementi percentuali più elevati con questa configurazione, complice la minore dipendenza in CrossFireX dalla risoluzione massima, dalla potenza di calcolo della CPU e dalle impostazioni qualitative utilizzate nei giochi. Per offrire un quadro più completo della situazione, a seguire, riportiamo l'incremento percentuale che la soluzione Radeon HD 6850 è capace di garantire:

I valori di incremento fatti registrare dalla soluzione Radeon HD 6850 sono sensibilmente superiori rispetto a quelli della soluzione Radeon HD 6970 in configurazione CrossFire: ci troviamo pertanto in una situazione in cui il resto della piattaforma hardware, per quanto potente non è in grado di soddisfare le esigenze delle due schede video dando così risultati di scalabilità ben più contenuti rispetto alla soluzione Radeon HD 6850. Da un lato, comunque, c'è da segnalare anche l'estrema novità della scheda analizzata in queste pagine, cui nelle settimane a seguire sarà affiancato un miglior supporto driver.

La rumorosità delle schede è stata rilevata utilizzando un fonometro, impostato in dbA e lettura Fast, con rilevazione ad una distanza di circa 5 cm dalla scheda montata in un sistema all'esterno del case. La lettura in idle è con desktop e nessuna applicazione 3D in esecuzione; quella a pieno carico è stata rilevata durante l'esecuzione del benchmark del gioco Hawx alla risoluzione di 2560x1600 pixel.

La rilevazione del rumore mette in evidenza come il rinnovato sistema di dissipazione del calore, introdotto con la serie Radeon HD 6800, sia capace di garantire una buona silenziosità di funzionamento sia in idle sia sotto pieno carico di lavoro. In questo caso però i valori, risultano comunque superiori a quelli di GeForce GTX 570 e 580, soluzioni basate su GF110 e pesantamente rinnovate da NVIDIA rispetto ai modelli di precedente generazione anche e soprattutto dal versante rumorosità

La rilevazione delle temperature di funzionamento delle GPU è avvenuta in due differenti modalità. La prima prevede l'esecuzione di 3 scene di benchmark in sequenza con Far Cry 2, alla risoluzione di 1920x1200 pixel con anti aliasing 4x, monitorando la temperatura attraverso il tool GPU-Z.

La temperatura di funzionamento rispecchia quanto di buono AMD ha sviluppato in questo particolare scenario con tutte le più recenti proposte. La nuova GPU Cayman, infatti, nonostate le elevate frequenze di funzionamento riesce a far registrare una linea di temperatura più contenuta rispetto a GeForce GTX 580. I valori registrati da Radeon HD 6970 sono invece in linea con quelli di GeForce GTX 570.

La seconda invece prevede l'esecuzione in loop di Furmark: ricordiamo che questa applicazione rientra tra quelle che prevedono l'intervento da parte del nuovo sistema di gestione dei consumi sviluppato da NVIDIA su GeForce GTX 580, presenti anche, ovviamente su GeForce GTX 570.

Le schede video NVIDIA, che vedono il sistema di power control attivarsi, fanno ovviamente registrare temperature di funzionamento sensibilmente inferiori: non si tratta quindi di un valore reale, bensì forzato dalla tecnologia implementata dall'azienda californiana. Le temperatura che fanno invece registrare le soluzioni di AMD non sembrano influenzate da alcun controllo di temperatura o di assorbimento energetico: la temperatura di Radeon HD 6950 rimane in linea con quella di GeForce GTX 580, mentre quella di Radeon HD 6970 supera di slancio gli 85°.

Abbiamo analizzato l'assorbimento energetico a monte dell'intero sistema, con lo strumento Wattsup Pro; per fornire uno scenario quanto più possibile reale abbiamo preferito evitare l'esecuzione in loop di test sitentici come Furmark, bensì abbiamo optato per l'esecuzione di una sessione di HawX alla risoluzione di 2560x1600 riportando il valore di picco.

Anche i consumi, che sono sempre stato un punto di forza delle soluzioni di AMD, seguono quella linea di sviluppo che ha fatto la fortuna di AMD negli ultimi mesi. Le due nuove soluzioni riscono così a far registrare un assorbimento a monte dell'intero sistema che in fase di idle si assesta sui 128 Watt mentre a pieno carico questo valore sale a 260 Watt per Radeon HD 6950 e a 316 Watt per Radeon HD 6970. In entrambi i casi le due proposte riescono a far consumare meno delle soluzioni rivali, non importa quale modello si prenda a riferimento.

Al termine di questa analisi tecnica e prestazionale dobbiamo esprimere le nostre considerazioni di sintesi prendendo con riferimento i differenti elementi di analisi di una GPU di fascia alta punto per punto.

Prestazioni

Ci si attendeva, riteniamo, di più dalle due schede Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950; le nostre analisi prestazionali hanno evidenziato come in media queste soluzioni siano più lente rispettivamente di GeForce GTX 580 e GeForce GTX 570. La sensazione è che senza il debutto delle GPU GF110 AMD sarebbe stata in grado con le architetture Cayman di posizionarsi ai vertici prestazionali tra le schede a singola GPU ma così non è stato. AMD mantiene ancora, con la scheda Radeon HD 5970 a doppia GPU, una proposta di vertice ma questa scheda è destinata a venir sostituita dalla scheda Radeon HD 6990, nota con il nome in codice di Antilles, nel corso del primo trimestre 2011. Il confronto tra le due tipologie di schede risente fortemente, come sempre accade, della tipologia di giochi inserita nel confronto; in sintesi possiamo posizionare la scheda Radeon HD 6970 a diretto confronto con la soluzione NVIDIA GeForce GTX 570, e da questo ne deriva anche il costo d'acquisto indicato da AMD. Per la scheda Radeon HD 6850 il posizionamento è di fatto unico nel panorama delle schede video sul mercato, pertanto un confronto diretto non è proponibile; segnaliamo inoltre come AMD abbia già previsto una versione di scheda 6950 dotata di 1 Gbyte di memoria video, posizionata ad un listino che non è stato ancora comunicato ma che sarà più aggressivo rispetto alla versione a 2 Gbytes qui analizzata.

Consumi e temperature

Dal versante consumi nulla da eccepire: AMD è stata capace con tutta la serie di schede Radeon HD 5000 di garantire livelli di consumo molto contenuti e questo comportamento viene confermato da entrambe le proposte Radeon HD 6900. Il sistema di raffreddamento è efficiente e complessivamente non troppo rumoroso vista la potenza di elaborazione; le proposte NVIDIA GeForce GTX serie 500 hanno un comportamento complessivamente migliore per quanto riguarda la silenziosità complessiva rispetto alle soluzioni Radeon HD 6900, con un netto passo in avanti rispetto alle soluzioni GeForce GTX 480 e 470.

Costruzione e funzionalità

Le schede Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950, con una lunghezza di 27,5 cm, vantano di fatto lo stesso ingombro complessivo della proposta Radeon HD 5870, superiore di circa 1 cm rispetto a quello delle proposte NVIDIA GeForce GTX 480, 580 e 570. L'implementazione della tecnologia Eyefinity non è stata ancora avvicinata da NVIDIA in proprie schede e rappresenta un valore aggiunto per le proposte AMD; nella più recente implementazione adottata per le schede della serie Radeon HD 6000 aumentano il numero di connettori e di schermi che possono venir gestiti contemporaneamente rispetto alle schede della serie Radeon HD 5800.

Costo d'acquisto

AMD ha comunicato prezzi street price consigliati ai rivenditori pari a 329,00€ per le schede Radeon HD 6970 e 269,00€ per le soluzioni Radeon HD 6950, IVA inclusa. Contestualmente abbiamo ricevuto da Sapphire un listino di 379,00€ per la propria scheda Radeon HD 6970 standard e di 299,00€ per la soluzione Radeon HD 6950, sempre IVA inclusa. Non sappiamo quali dei prezzi prendere come riferimento assoluto, anche se tendenzialmente tenderemmo a ragionare alla luce dei listini più elevati onde approcciare questa tematica con maggiore sicurezza.

La tabella seguente riporta prezzi IVA inclusa indicativi delle principali schede di fascia medio alta presenti sul mercato, prendendo quale riferimento rivenditori che operano come distrubutori ufficiali dei vari brand e non acquistano atrtaverso gray market. Ricordiamo come le soluzioni NVIDIA GeForce GTX 480 e 470 stiano uscendo dai listini sostituite dalle nuove proposte della serie GeForce GTX 500.

Specifiche	Prezzo retail IVA inclusa
AMD Radeon HD 6850	165,00€
NVIDIA GeForce GTX 460	169,00€
AMD Radeon HD 6870	219,00€
NVIDIA GeForce GTX 470	219,00€
AMD Radeon HD 6950	269,00€ - 299,00€
AMD Radeon HD 5870	299,00€
AMD Radeon HD 6970	329,00€ - 379,00€
NVIDIA GeForce GTX 570	349,00€
NVIDIA GeForce GTX 480	399,00€
ATI Radeon HD 5970	449,00€
NVIDIA GeForce GTX 580	490,00€

Se i listini delle nuove proposte AMD verranno confermati nell'intervallo al ribasso tra quelli forniti prima del lancio il posizionamento sarà interessante e a nostro avviso allineato alle prestazioni velocistiche complessive. Se invece i prezzi effettivi saranno più vicini ai listini comunicati da Sapphire per le proprie proposte riteniamo che il posizionamento finale rispetto alle proposte concorrenti di NVIDIA della serie GeForce GTX 500 sarà eccessivamente penalizzante per le nuove proposte AMD.

In sintesi, le schede Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950 proseguono la strada tracciata da AMD che vede la costruzione di schede di elevate prestazioni, capaci di un ridotto livello di consumi e di un interessante rapporto prestazioni / prezzo. Il debutto si scontra con il recente lancio delle schede NVIDIA GeForce GTX 580 e GeForce GTX 570, capaci di ridisegnare il panorama delle proposte top di gamma per i videogiocatori più esigenti grazie sia alle prestazioni velocistiche assolute sia al funzionamento ben più silenzioso delle proposte della serie GTX 400.

Sarà, crediamo, solo con le proposte Radeon HD 6990 che AMD potrà distanziare nettamente la scheda GeForce GTX 580 in termini di pure prestazioni velocistiche, grazie all'abbinamento di due chip Cayman su singola scheda video; per il debutto di queste soluzioni sarà tuttavia necessario attendere ancora alcuni mesi. Non è tuttavia detto, benché alla luce dei consumi rilevati si tratta di un'alternativa tecnica di difficile implementazione, che NVIDIA non possa proporre una propria scheda a doppia GPU basata su architettura GF110. E' questo uno scenario di difficile implementazione ma indubbiamente affascinante, soprattutto se una scheda di questo tipo possa venir utilizzata da sola per configurazioni surround a 3 schermi anche con tecnologia 3D Vision.

Quello che emerge come nostra sensazione è che questo lancio, atteso come una vera e propria prova di forza per AMD, si sia rivelato essere un po' sottotono, non tanto per eventuali pecche delle soluzioni Cayman quanto per la notevole efficacia delle schede concorrenti basate su GPU GF110. Se i listini verranno confermati sui valori forniti da AMD le schede Radeon HD 6970 e Radeon HD 6950 si confermeranno essere proposte estremanente valide, con livelli di prezzo che quantomeno al momento attuale non sono di fatto interessati da alcun prodotto NVIDIA. GeForce GTX 580 rimane la proposta a singola GPU top di gamma tra quelle attualmente presenti sul mercato, scontando per questo un prezzo di listino ben più elevato delle altre proposte concorrenti.