Schede Radeon R9 290X retail più lente del previsto?

La giornata di ieri è stata caratterizzata dal lancio delle schede video AMD Radeon R9 290, seconda proposta dell'azienda americana ad essere basata su GPU nota con il nome in codice di Hawaii. Nel corso della nostra valutazione della scheda, pubblicata a questo indirizzo, abbiamo evidenziato come questa proposta faccia registrare valori prestazionali molto elevati pur se a scapito della rumorosità di funzionamento e del consumo complessivo.

L'approccio scelto da AMD per questa scheda, oltre che per il modello R9 290X presentato circa 2 settimane fa, prevede di fissare la temperatura massima della GPU entro la soglia di 95° e la velocità massima di rotazione della ventola su un valore predefinito pari al 47% per la scheda R9 290 e al 40% per quella R9 290X. Per quest'ultima è presente anche una seconda opzione del bios, indicata con il termine di Uber, che spinge la ventola sino al 55% del massimo. Nel momento in cui la ventola è spinta al massimo e la GPU tocca la temperatura più elevata concessa la frequenza di clock della GPU viene ridotta rispetto al valore massimo di specifica, così da non far aumentare ulteriormente la temperatura del chip video.

In funzione di temperatura istantanea della GPU e livello di intervento del sistema di raffreddamento la frequenza di clock del chip video viene quindi costantemente aggiornata, con possibili variazioni anche elevate nel momento in cui le condizioni d'uso siano tali da spingere la scheda costantemente alla soglia di 95° di temperatura della GPU. Se per la temperatura della GPU i 95° sono un valore che non può essere in alcun modo superato da driver, per la velocità di rotazione della ventola rimane la possibilità di selezionare una impostazione differente rispetto a quella di specifica indicata da AMD così da incrementare l'efficienza del sistema di raffreddamento.

Tom's Hardware ha pubblicato, a questo indirizzo, alcuni approfondimenti evidenziando come una scheda R9 290X acquistata nel canale retail manifesti un comportamento con variazioni ben più marcate della frequenza di clock della GPU rispetto a quanto ottenuto con la scheda mandata da AMD per i test prima della scadenza dell'embargo. Questo ha portato a pensare che vi possano essere schede migliori, destinate alla stampa, ed altre che manifestano una maggiore variabilità nella frequenza di clock del chip video immesse invece nel canale di vendita retail. Questa analisi è purtroppo sprovvista di qualsiasi tipo di rilevazione comparata nell'andamento della frequenza di clock della GPU, della temperatura e della velocità di rotazione della ventola per i sample di scheda R9 290X che sono stati confrontati. Dove sono presenti grafici dell'andamento della frequenza di clock della GPU manca un importante riferimento nell'asse X che è l'ordine di grandezza: il dato è il tempo ma non sappiamo quale sia l'arco temporale di quella rilevazione.

Nella giornata di ieri, in preparazione per un nuovo articolo su nuove GPU top di gamma, ho eseguito alcuni test a pieno carico di medio lungo periodo così da studiare il comportamento delle schede AMD basate su GPU Hawaii e valutare l'impatto della frequenza di clock. Ecco parte di quei risultati, con il grafico seguente che riporta il livello di variazione della frequenza di clock della GPU durante l'esecuzione di 12 sessioni in loop del benchmark Metro: Last Light alla risoluzione di 2560x1440 pixel. Due note: il picco verso il basso che con una certa frequenza si nota nel grafico sono i 12 intervalli che separano due esecuzioni sequenziali del benchmark, lasso di tempo di un paio di secondi durante il quale la GPU viene automaticamente spinta alla frequenza di clock più bassa possibile in quanto non impegnata in rendering 3D. Attorno al secondo 2.000, quindi dopo oltre 30 minuti di esecuzione in loop, termina la 12-esima ripetizione e le frequenze di clock scendono ai 300 MHz di default; abbiamo continuato la rilevazione per poter monitorare l'andamento della temperatura e della velocità di rotazione della ventola all'uscita da un gioco 3D ma questi dati non sono presenti in questa pagina.

Sono 3 le schede confrontate:

• Radeon R9 290X bios uber (55%) - linea di colore blu: la frequenza tende a restare fissa sul valore di 1 GHz, pari alla massima frequenza di clock della GPU, con alcuni picchi verso il basso;
• Radeon R9 290X bios standard (40%) - linea di colore gialla: nei primi minuti di esecuzione del benchmark la GPU varia la propria frequenza di clock tra 1 GHz e 900 MHz, posizionandosi in seguito attorno ai 900 MHz con qualche picco di alcune decine di MHz superiore e vari momenti in cui si registra un calo della frequenza che si porta anche poco sotto la soglia di 700 MHz per alcuni istanti.
• Radeon R9 290 (47%) - linea di colore verde: la scheda parte ai 947 MHz di default e si mantiene su questo dato, con alcune momentanee variazioni della frequenza che scende attorno agli 800 MHz ritornando poco dopo al valore massimo.

Quali sono le frequenze di clock medie che abbiamo registrato durante l'esecuzione di questi 12 benchmark in loop:

• Radeon R9 290X bios uber (55%): clock medio della GPU pari a 992 MHz; frequenza di clock massima della GPU pari a 1.000 MHz.
• Radeon R9 290X bios standard (40%): clock medio della GPU pari a 892 MHz; frequenza di clock massima della GPU pari a 1.000 MHz.
• Radeon R9 290 (47%): clock medio della GPU pari a 940 MHz; frequenza di clock massima della GPU pari a 947 MHz.

Questi dati sono stati ottenuti utilizzando un sistema montato su banchetto di test, quindi non in un case chiuso, con temperatura ambiente di 21° centigradi. Le nostre misure evidenziano come la frequenza di clock delle GPU Hawaii sia soggetta a variazioni durante il carico 3D ma nel complesso, soprattutto quando questo è accompagnato da una velocità di rotazione della ventola elevata e quindi da superiore rumorosità, la variabilità media sia molto contenuta. La scheda Radeon R9 290X con impostazione del bios standard ha registrato negli oltre 30 minuti di rilevazione una frequenza di clock media di poco inferiore a 900 MHz, dato che è più basso della frequenza di clock massima di 1 GHz che è possibile ottenere con questa GPU. Per i modelli R9 290 e R9 290X con bios Uber le frequenze di clock medie sono molto vicine a quelle massime di specifica, con meno di 10 MHz di differenza pre entrambe.

AMD ha fornito una risposta ufficiale, che riportiamo quindi seguito, alle domande poste da Tom's Hardware nel proprio articolo, rimarcando la volontà di voler approfondire la questione ed evidenziando come con un nuovo aggiornamento di driver la variabilità nella frequenza di clock della GPU durante l'esecuzione di applicazioni 3D con temperatura attorno al valore massimo verrà ridotta rispetto a quanto si verifica ora.

A media outlet has uniquely reported instances of AMD Radeon R9 290X boards purchased in retail that have exhibited an uncharacteristic level of performance variance as compared to press samples issued by AMD. We’re working to secure the board(s) in question for further analysis. Boards purchased by other media outlets have not exhibited similar characteristics that we’re aware of. In the meantime, we’ve identified areas where variability can be minimized and are working on a driver update which will minimize this variance. We will provide an update shortly.

Continueremo a prestare attenzione a questo tema, anche entrando in possesso di schede retail presenti nel canale di vendita così da valutare comportamenti differenti rispetto ai prodotti in nostro possesso al momento. Riteniamo sia ancora presto per aprire un caso "press board vs retail board": mancano a nostro avviso importanti dati sulla questione che abbiamo evidenziato poco sopra che la fonte avrebbe dovuto rendere disponibili, così da meglio quantificare le differenze con le schede fornite da AMD alla stampa.