AMD Radeon HD 6870 e 6850: DX 11 di seconda generazione

Una delle novità segnalate da AMD all'interno delle proprie architetture Barts riguarda le prestazioni con tessellation, oggetto di numerose critiche da parte di NVIDIA al momento del debutto delle prime GPU della famiglia Fermi. Le tecnche di tessellation permettono di incrementare la complessità geometrica di un oggetto 3D, rendendolo quindi più vicino a quella che è la sua forma nella realtà, senza dover far gestire al sistema un elevato numero di poligoni. Attraverso una mesh una rappresentazione tridimensionale di semplice o discreta complessità geometrica viene arricchita di nuovi elementi, con un numero di poligoni che aumenta sia in funzione del livello di dettaglio che vuole essere ricreato nello specifico oggetto sia della vicinanza rispetto al punto di osservazione.

Le tecniche di tessellation non sono una novità vera e propria ma il loro supporto diretto è stato implementato all'interno delle API DirectX 11, rendendole più facilmente accessibili per i games developer. Verso il loro utilizzo si è scatenata una vera e propria guerra tra NVIDIA e AMD, con la prima che può vantare migliori prestazioni velocistiche registrate nei test sintetici incentrati sulla velocità di esecuzione delle tecniche di tessellation. AMD ha voluto chiarire il proprio punto di vista, segnalando l'importanza delle tecniche di tessellation ma anche rimarcando come i benchmark sintetici disponibili rappresentino molto spesso dei casi limite, con poca corrispondenza a quello che è agli effetti l'approccio utilizzato dai games developer nell'applicazione di questa tecnica alle proprie scene.

Le novità implementate da AMD nelle GPU Radeon HD 6800 rispetto a quelle Radeon HD 5800, con riferimento alla tecnica di tessellation, riguarda in particolare la gestione dei threads e il buffering; grazie a queste migliorie AMD dichiara un incremento delle prestazioni che può anche raggiungere il 100%, decrescente in funzione dell'incremento del tessellation factor. Questo indicatore misura quanto intensamente un oggetto 3D venga arricchito poligonalmente dall'utilizzo di tecniche di tessellation: la maggior parte dei giochi ha un indice medio che possiamo indicare come limitato tra fattore 10 e quello 12, mentre in molti benchmark sintetici ci si spinge ben oltre. Applicare le tecniche di tessellation a livelli troppo elevati può da un lato contribuire ad arricchire la complessità e il realismo degli oggetti 3D rappresentati ma implica una mole di calcoli molto inefficienti per le architetture di GPU attualmente disponibili sul mercato; l'implicazione è infatti quella di dover eseguire, al diminuire delle dimensioni in pixel dei triangoli generati via tessellation, un elevato numero di pass per ogni singolo shader saturando la GPU.

Un compromesso ideale, secondo AMD, è quello di applicare tecniche di tessellation in modo da avere circa 16 pixel per poligono e applicando tecniche di tessellation adattive, che tengano conto della distanza dell'oggetto rispetto al punto di osservazione così da incrementare la tessellation per oggetti vicini e diminuirla per quelli più lontani.

Vediamo ora quali margini di miglioramento siano stati ottenuti da AMD con le schede Radeon HD 6800 nell'applicazione di tecniche di tessellation; abbiamo utilizzato il benchmark sintetico Ungine Heaven 2.1, soffermandoci nell'analisi non tanto nel confronto con le soluzioni NVIDIA della famiglia Fermi quanto in quello tra schede Radeon HD 6800 e Radeon HD 5800. Unigine è stato eseguito alla risoluzione di 1920x1200 pixel, abilitando anti aliasing 2x e filtro anisotropico 16x, valutando le prestazioni con tessellation disabilitato e con i 3 differenti livelli di intervento disponibili.

E' evidente come a dispetto delle specifiche tecniche sulla carta inferiori le due schede Radeon HD 6870 e Radeon HD 6850 riescano, in questo specifico test sintetico, a fare meglio rispettivamente di Radeon HD 5870 e Radeon HD 5850 nel momento in cui i vari livelli di tessellation vengono applicati. La sintesi che si ricava è che l'applicazione di questa tecnica per incrementare la complessità geometrica degli oggetti 3D presenti nella scena sia meno penalizzante dal punto di vista prestazionale con le nuove architetture Barts; in particolare è al livello di tessellation extreme che le nuove schede riescono a sopravanzare quelle di precedente generazione.