• GPU: Radeon HD 7970 (Tahiti)
• Interfejs: PCI Express x16
• Radna frekvencija GPU-a (ROPs): 925 MHz (925 MHz nominalno)
• Frekvencija memorije (fizička (efikasna)): 1375 (5500) MHz (nominalni - 1375 (5500) MHz)
• Širina magistrale za razmjenu memorije: 384 bit
• Broj računarskih jedinica u GPU-u / frekvencija blokova: 32/925 MHz (32/925 MHz nominalno)
• Broj operacija (ALU) u bloku: 64
• Ukupan broj operacija (ALU): 2048
• Broj teksturnih jedinica: 128 (BLF/TLF/ANIS)
• Broj blokova rasterizacije (ROP): 32
• Dimenzije: 285×100×33 mm (posljednja vrijednost je maksimalna debljina video kartice)
• Boja tekstolita: crvena
• Potrošnja energije (vrhunac 3D/2D/spavanje): 215/70/3W
• Izlazne utičnice: 1×DVI (Dual-Link/VGA), 1×HDMI 1.4a, 2×Mini-DisplayPort 1.2
• Podrška za višestruku obradu: CrossFire X (hardver)

Kartica ima 3072 MB GDDR5 SDRAM-a smještenog u 12 čipova na prednjoj strani PCB-a.

U nedostatku naših vlastitih DirectX 11 sintetičkih testova, ponovo smo koristili primjere iz Microsoft i AMD SDK-a i Nvidia demo. Prvi je HDRToneMappingCS11.exe i NBodyGravityCS11.exe iz DirectX SDK-a (februar 2010.).

Uzeli smo i aplikacije oba proizvođača: Nvidia i AMD. DetailTessellation11 i PNTriangles11 su preuzeti iz ATI Radeon SDK-a (takođe su u DirectX SDK-u). Dodatno, korišten je Nvidijin demo program - Realistic Water Terrain, poznat i kao Island11 (autor - Timofey Cheblokov, poznati specijalista za 3D grafiku).

Sintetički testovi su obavljeni na sljedećim video karticama:

• Radeon HD 7970 HD 7970)
• Radeon HD 6990 sa standardnim parametrima (u daljem tekstu HD 6990)
• Radeon HD 6970 sa standardnim parametrima (u daljem tekstu HD 6970)
• Radeon HD 5870 sa standardnim parametrima (u daljem tekstu HD 5870)
• Geforce GTX 590 sa standardnim parametrima (u daljem tekstu GTX 590)
• Geforce GTX 580 sa standardnim parametrima (u daljem tekstu GTX 580)

Za upoređivanje rezultata najnovije Radeon HD 7970 grafičke kartice, ovi modeli su odabrani iz različitih razloga. Radeon HD 6970 je uzet kao direktni prethodnik vrhunskog segmenta, HD 6990 - kao najjače (iako sa dva čipa) rješenje na GPU-u prethodne arhitekture, dodali smo HD 5870 kako bismo procijenili dobit između dva različita ažuriranja arhitekture i kao GPU tačno upola složeniji od Tahitija.

Odabrana Nvidia rješenja su uzeta jer je Geforce GTX 580 najbrži kompanijski model sa jednim čipom zasnovan na najnovijoj generaciji GPU-a. Iako po cijeni nije konkurent predstavljenoj AMD video kartici, njeni rezultati su zanimljivi kao maksimum za trenutna single-chip rješenja iz Nvidie. A GTX 590 sa dva čipa je ekstremna, skuplja varijanta kompanije. U DirectX 11 testovima koristili smo i Geforce GTX 560 Ti, koji je neophodan da bi se procenile povećane geometrijske performanse novog AMD GPU-a.

Direct3D 9: Testovi popunjavanja piksela

Ovaj test određuje vršne performanse uzorkovanja teksture (texel rate) u FFP modu za različit broj tekstura primijenjenih po pikselu:

U našem zastarjelom 32-bitnom testu filtriranja tekstura iz RightMarka, većina video kartica pokazuje brojeve koji su daleko od teoretski mogućih. Dakle, rezultati sintetike tekstura u slučaju Radeon HD 7970 video kartice nisu dostigli vršnu vrijednost, pa ćemo još jednom razmotriti brzinu teksturiranja po brojevima iz 3DMark Vantage testa, u kojem se uvijek dobijaju realističniji brojevi.

U našem slučaju se pokazalo da HD 7970 bira samo do 80 teksela po taktu iz 32-bitnih tekstura sa bilinearnim filtriranjem, što je mnogo niže od teorijske brojke od 128 filtriranih teksela. Inače, sve je ispalo predvidljivo - sve AMD ploče su pokazale bolje performanse i ispred Nvidia video kartica. Na kraju krajeva, čak i vrhunski single-chip Geforce GTX 580 ima samo 64 TMU-a i stoga je mnogo inferiorniji u odnosu na model baziran na Tahiti čipu, koji ima 128 TMU-a koji rade na višoj frekvenciji. Dakle, razlika je više nego dvostruka. Pa, dual-chip GTX 590 u ovom testu pokazuje očigledno neadekvatan rezultat.

Dual-GPU verzija iz AMD-a također očigledno ne radi ispravno na našem testu, jer HD 7970 gotovo uvijek nadmašuje čak i nju. Pa, novi model je pretekao svog prethodnika za oko 30%, što je nešto lošije od teoretski mogućih vrijednosti. Međutim, u slučajevima sa malim brojem tekstura, kada je memorijski opseg najviše pogođen, rezultat je još niži - oko 25%.

Uzmite u obzir iste rezultate u testu punjenja:

Brojevi pokazuju stopu popunjavanja, a u njima vidimo sve isto, osim što se uzima u obzir broj piksela upisanih u bafer okvira. Maksimalni rezultat skoro uvijek ide novoj vrhunskoj grafičkoj kartici iz porodice Radeon HD 7900. Ima rekordan broj TMU-a koji rade na višoj frekvenciji i efikasniji u našem sintetičkom testu. Prijeđimo na tekstove jednostavnih piksel shadera.

Direct3D 9: Benchmarks Pixel Shadera

Prva grupa pikselskih shadera koju razmatramo vrlo je jednostavna za moderne video čipove; uključuje različite verzije pikselskih programa relativno niske složenosti: 1.1, 1.4 i 2.0 koje se nalaze u starim igrama.

Ovi testovi su previše jednostavni za moderne GPU i uglavnom su ograničeni performansama teksturiranja, a ponekad i brzinom popunjavanja. Dakle, oni ne pokazuju sve mogućnosti modernih video čipova, ali su zanimljivi sa stanovišta zastarjelih aplikacija za igre. U dva najjednostavnija testa novi Radeon HD 7970 je skoro pretekao čak i HD 6990 sa dva čipa, ali je u težim testovima zauzeo poziciju između HD 6990 i HD 6970. Zanimljivo je po čemu se razlikuju testovi na GPU-ovima različitih arhitektura. I tu je Tahiti nešto bliži GF110 nego svom prethodniku. Naravno, ne u apsolutnom iznosu, razlika u njima je vrlo velika - od jedan i po do dva puta.

Performanse u ostalim testovima uglavnom su ograničene brzinom jedinice teksture i stopom popunjavanja, tako da je nova Radeon HD 7970 oko 30-40% brža od prethodne HD 6970, što je u skladu s teorijom. Sve AMD ploče su ispred oba top Geforce modela, osim što u poređenju HD 5870 i GTX 590 sve nije tako jasno. Nedostatak brzine teksturiranja je očito kriv za Nvidijine neuspjehe u ovim testovima. Ali čak i Phong shader sa tri svjetla piksela, koji više ovisi o matematičkim performansama GPU-a, kada se lansira na GF110, mnogo je inferiorniji od Caymana, a još više od Tahitija.

Pogledajmo rezultate složenijih pikselskih programa srednjih verzija:

Ovaj put je bilo otprilike isto, HD 7970 se nalazi otprilike između single-chip i dual-chip modela baziranih na Cayman-u iz serije HD 6900. Cook-Torrance test je računski intenzivniji, a razlika u njemu približno odgovara na razliku u broju ALU i njihovoj učestalosti. Stoga je ovaj test pogodniji za AMD arhitekturu, čiji čipovi imaju veći broj matematičkih jedinica, a Tahiti nije izuzetak.

Zanimljivo je da HD 5870 u ovom testu nadmašuje HD 6970, a čini se da se to dogodilo zbog lošijih performansi ovog shadera na novijem čipu sa VLIW4 arhitekturom. Dakle, iako je novi Radeon HD 7970 nadmašio HD 6970, bio je samo 20% brži od HD 5870 u ovom testu.

Drugi test proceduralnog renderovanja vode „Voda“, koji više zavisi od brzine teksturiranja, koristi zavisno uzorkovanje od tekstura velikih nivoa ugniježđenja, a video kartice su rangirane po brzini teksturiranja, prilagođene za različitu efikasnost korištenja TMU-a. U ovom testu, AMD rješenja uvijek rade dobro, a HD 7970 daje vrlo dobar rezultat, iako lošiji od dual-chip HD 6990, ali mnogo bolji od svog prethodnika na Caymanu. Najviša Nvidia ploča sa jednim čipom zaostaje više od 2,5 puta!

Direct3D 9: Pixel Shaders 2.0 testovi

Ovi testovi DirectX 9 pixel shadera su složeniji od prethodnih, bliski su onome što trenutno vidimo u multiplatformskim igrama i spadaju u dvije kategorije. Počnimo s jednostavnijim shaderima verzije 2.0:

• Paralaksno mapiranje- metoda mapiranja tekstura poznata iz većine modernih igara, detaljno opisana u članku.
• Zamrznuto staklo— složena proceduralna tekstura smrznutog stakla s kontroliranim parametrima.

Postoje dvije varijante ovih shadera: jedna s fokusom na matematičke proračune i jedna s preferencijom za dohvaćanje vrijednosti iz tekstura. Razmotrite matematički intenzivne opcije koje su više obećavajuće u smislu budućih primjena:

Ovo su univerzalni testovi koji zavise i od brzine ALU-a i od brzine teksturiranja; fokusiraju se na ukupnu ravnotežu čipa, kao i na efikasnost izvršavanja složenih programa. A performanse nove AMD grafičke kartice na testu Frozen Glass nisu bile samo dobre, već odlične! To znači povećana efikasnost novog GPU-a. U prvom testu, Radeon HD 7970 se pokazao znatno bržim čak i od HD 6990 sa dva čipa. Čak je i Nvidia ploča sa dva čipa bila daleko iza, a da ne spominjemo Geforce GTX 580.

Evo, u drugom Parallax Mapping testu, Nvidia rješenja se osjećaju malo bolje, a GTX 580 skoro dostiže HD 6970. Ali HD 7970 predstavljen danas je jako daleko - novi AMD je ispred najbolje Nvidia ploče za 80% , što jasno ukazuje na uticaj i matematičkih proračuna i brzine teksturiranja. Zanimljivo je da je vrlo stari HD 5870 opet brži od HD 6970. A novi HD 7970 je 60% brži od svog prethodnika, što očito nije opravdano suvim teorijskim brojkama. Ovde je uticala primetno veća efikasnost skalarne arhitekture u poređenju sa VLIW.

Međutim, u slučaju AMD video kartica, sve je jako teško zbog PowerTune-a. Na kraju krajeva, sintetički testovi jako "opterećuju" GPU proračunima, a potrošnja energije ploča s podrškom za PowerTune u sintetici može premašiti postavljenu granicu. Shodno tome, brzina takta GPU-a takođe može da se smanji, a sa njom će rezultati biti niži od očekivanih. Razmotrimo iste testove u modifikaciji sa preferencijama uzoraka od tekstura do matematičkih proračuna:

Za obje Nvidia video kartice situacija je postala još tužnija, jer su svi moderni AMD čipovi mnogo bolji sa brzinom teksturiranja, a u ovim testovima samo povećavaju svoju neospornu prednost. Čak ni GTX 590 sa dva čipa ne može da se takmiči sa HD 6970 sa jednim čipom u oba testa fokusirana na teksturu, a da ne spominjemo GTX 580. Pa, današnja Radeon HD 7900 je najbrža kartica sa jednim čipom, samo iza HD 6990. Ispostavilo se da je razlika između HD 7970 i HD 6970 jednaka 26-28%, što je teoretski dobro objašnjeno, jer je razlika u brzini teksturiranja kod novine nešto veća.

Ali to su bili zastarjeli zadaci, uglavnom s naglaskom na teksturiranju, a ponekad i na brzini popunjavanja. Zatim ćemo pogledati rezultate još dva testa piksel shadera - ali sada verzija 3.0, najteži od naših Direct3D 9 API testova piksel shadera. One najviše otkrivaju u smislu modernih PC igara, od kojih su mnoge multiplatformske. Testovi se razlikuju po tome što jako učitavaju i ALU i teksturne jedinice, oba shader programa su složena i duga, i uključuju veliki broj grana:

• Mapiranje strme paralakse— mnogo "teža" vrsta tehnike paralakse mapiranja, također opisana u članku Moderna terminologija 3D grafike.
• Krzno- proceduralni shader koji prikazuje krzno.

U najtežim DX9 testovima iz RightMarka, Nvidijine video kartice uvijek rade vrlo snažno, za razliku od svih prethodnih testova u našoj recenziji. Ovi testovi nisu ograničeni performansama dohvaćanja teksture, već zavise od efikasnosti izvršavanja koda za sjenčanje. I ranije, Radeon HD 6970 je jasno poboljšao AMD-ovu poziciju u ovom testu, povećavajući efikasnost pri prelasku sa VLIW5 arhitekture na VLIW4.

Pa, danas smo vidjeli još jedan skok u performansama rješenja kompanije, Radeon HD 7970 ih je podigao na nedostižan nivo - nova jednočipna grafička kartica nadmašila je čak i HD 6990 sa dva čipa u oba testa! Ovi zadaci su odličan primjer kako se performanse složenih proračuna u stvarnom svijetu poboljšavaju kada se pređe sa VLIW na skalarno izvršenje.

Dakle, u testovima složenih pikselnih shadera verzije 3.0, nova vrhunska AMD video kartica je uspjela ne samo da sustigne svoje konkurente, već je i nadmaši sa značajnom razlikom, što nije bio slučaj dugo vremena. Brzina u oba PS 3.0 testa je slabo zavisna od memorijskog propusnog opsega i teksturiranja, ali kod je složen, s čime se i Nvidia arhitektura i najnovija AMD skalarna arhitektura vrlo dobro nose. Ovi testovi su među prvima gdje primjećujemo jasno poboljšanje efikasnosti i najveću pozitivnu razliku između prethodne i najnovije AMD arhitekture u pogledu brzine.

Ali dajmo brojke da ne budemo neutemeljeni. Predstavljena nova Radeon HD 7970 je više nego duplo brža od svog prethodnika, i 60-70% brža od Geforce GTX 580, o čemu se nedavno ne bismo usudili ni pomisliti. Uostalom, Nvidia rješenja su uvijek bila neosporno lider u ovom paru testnih zadataka, ali su im se video kartice bazirane na Caymanu uspjele približiti, a najbrži Tahiti je konačno nadmašio svog konkurenta.

Direct3D 10: PS 4.0 pixel shader testovi (teksturiranje, petlja)

Druga verzija RightMark3D uključivala je dva poznata PS 3.0 testa pod Direct3D 9, koji su prepisani za DirectX 10, kao i još dva nova testa. Prvi par je dodao mogućnost omogućavanja self-shadowinga i supersamplinga shadera, što dodatno povećava opterećenje na video čipovima.

Ovi testovi mjere performanse pikselskih shadera u petlji sa velikim brojem uzoraka teksture (do nekoliko stotina uzoraka po pikselu u najtežem režimu) i relativno malim opterećenjem ALU. Drugim riječima, oni mjere brzinu dohvaćanja teksture i efikasnost grananja u pixel shaderu.

Prvi test pixel shadera bit će Fur. Na najnižim postavkama, koristi 15 do 30 uzoraka teksture iz mape visine i dva uzorka iz glavne teksture. Detalj efekta - "High" mod povećava broj uzoraka na 40-80, uključivanje "shader" supersamplinga - do 60-120 uzoraka, a "High" mod zajedno sa SSAA karakterizira maksimalna "ozbiljnost" - od 160 do 320 uzoraka sa visinske karte.

Prvo provjerimo modove bez uključenog supersamplinga, relativno su jednostavni, a omjer rezultata u "Low" i "High" modovima bi trebao biti približno isti.

Performanse u ovom testu zavise od broja i efikasnosti TMU-a, kao i od efikasnosti izvršavanja složenih programa. U varijanti bez supersamplinga, efektivna brzina popunjavanja (ROP performanse) i memorijski propusni opseg imaju dodatni uticaj na performanse. Rezultati sa nivoom detalja "Visoki" su oko jedan i po puta manji nego sa "Low", kako bi trebalo da bude u teoriji, ali kod najbržih rešenja razlika je nešto manja.

Ranije, u testovima proceduralnog krzna sa velikim brojem dohvaćanja teksture, Nvidijina rješenja su bila primjetno jača, ali počevši od prethodne generacije AMD-a razlika je počela da se smanjuje. Šta se dogodilo sa Radeon HD 7970? Odličan rezultat - novi AMD je opet brži od ploče sa dva čipa prethodne generacije, a HD 6970 sa jednim čipom je dvostruko brži, što jasno ukazuje na povećanje efikasnosti nove arhitekture Južnih ostrva. Da, i Nvidijina rješenja su zaostala, čak je i dual-chip GTX 590 inferiorna u odnosu na top model Radeon HD 7970 koji je danas predstavljen.

Pogledajmo rezultat istog testa, ali s uključenim supersamplingom "shadera", što učetverostručuje rad: možda će se nešto promijeniti u ovoj situaciji, a propusnost memorije sa brzinom popunjavanja će imati manji učinak:

Omogućavanje supersamplinga četverostruko povećava teoretsko opterećenje, a Nvidijina rješenja uvijek imaju lošiji učinak u poređenju sa AMD-ovim grafičkim karticama. Sada je razlika u efikasnosti ovog zadatka još očiglednija, a novi HD 7970 je 2,5 puta brži od HD 6970! Geforce GTX 580 izgubio je otprilike isto toliko od novog proizvoda.Sasvim je prirodno da je čak i HD 6990 ostala daleko iza, a nova ploča je ojačala svoje vodstvo, ali šta...

Drugi DX10 test shadera mjeri performanse izvršavanja složenih petljastih pikselskih shadera s velikim brojem dohvaćanja teksture i naziva se Steep Parallax Mapping. Na niskim postavkama koristi 10 do 50 uzoraka teksture iz mape visine i tri uzorka iz glavnih tekstura. Kada uključite teški način rada sa samosjenčanjem, broj uzoraka se udvostručuje, a superuzorkovanje učetvorostručuje ovaj broj. Najkompleksniji način testiranja sa superuzorkovanjem i samosjenčanjem odabire od 80 do 400 vrijednosti teksture, odnosno osam puta više od jednostavnog moda. Prvo provjeravamo jednostavne opcije bez superuzorkovanja:

Drugi Direct3D 10 pixel shader test je nešto zanimljiviji s praktične točke gledišta, budući da se varijante paralakse naširoko koriste u igrama, a teške varijante, poput našeg strmog mapiranja paralakse, koriste se u mnogim projektima, na primjer, u Crysisu i Igre Lost Planet. Osim toga, u našem testu, osim supersamplinga, možete uključiti i self-shadowing, što otprilike udvostručuje opterećenje na video čipu, ovaj način rada se zove "High".

Ovaj grafikon je sličan prethodnom bez uključivanja SSAA, ali Nvidijina pozicija je još malo oslabila, a Radeon HD 6990 je skoro sustigao današnji model. U ažuriranoj D3D10 verziji testa bez supersamplinga, HD 7970 pokazuje odličan rezultat, značajno nadmašujući i HD 6970 i GTX 580, pa čak i GTX 590. više nego puta sporiji od novog modela) zaostaju. Da vidimo šta će promijeniti uključivanje supersamplinga, to može uzrokovati veliki pad performansi na Nvidia pločama.

Kada su supersampling i self-shadowing omogućeni, zadatak postaje još teži, kombinovano uključivanje dvije opcije odjednom povećava opterećenje na karticama za skoro osam puta, uzrokujući veliki pad performansi. Razlika između indikatora brzine testiranih video kartica je promijenjena, uključivanje supersamplinga ima efekta, kao iu prethodnom slučaju - AMD kartice su poboljšale svoje performanse u odnosu na Nvidia rješenja.

I sada je Radeon HD 7970 ponovo jedini lider u poređenju, pokazujući rezultate bolje od HD 6990. Starije ploče sa jednim čipom kompanije su daleko iza, zajedno sa Geforce GTX 580. I samo skuplje opcije sa dva čipa iz AMD-a i Nvidia-e su sposobne da se barem malo približe novoj video kartici. Generalno, prema dva D3D10 testa shadera, možemo zaključiti da se nova AMD arhitektura i njen predstavnik na Tahiti čipu savršeno nose sa "shader" zadacima, čak i bolje od tradicionalno jakih konkurenata iz Nvidije.

Direct3D 10: PS 4.0 Pixel Shader Benchmarks (računanje)

Sljedećih nekoliko testova pikselnih shadera sadrži minimalni broj dohvaćanja teksture kako bi se smanjio utjecaj TMU performansi. Koriste veliki broj aritmetičkih operacija, a precizno mjere matematičke performanse video čipova, brzinu izvršavanja aritmetičkih instrukcija u pixel shaderu.

Prvi matematički test je Mineralni. Ovo je složen proceduralni test teksturiranja koji koristi samo dva uzorka podataka teksture i 65 sin i cos instrukcija.

Rezultati ekstremnih matematičkih testova obično odgovaraju razlici u frekvencijama i broju izvršnih jedinica, ali sa određenim uticajem različite efikasnosti njihove upotrebe. Sve najnovije AMD arhitekture u ovakvim slučajevima imaju ogromnu prednost u odnosu na konkurentske Nvidia grafičke kartice, a to objašnjava rezultate testiranja u kojima se AMD rješenja opet pokazuju znatno produktivnijima.

Rješenja su locirana približno prema teoriji, ali uz neke izuzetke. U praksi su otkrivene neke nijanse povezane s različitom efikasnošću. Teoretski, GeForce GTX 580 bi trebao biti više nego duplo (2,4 puta) sporiji od novog Radeon HD 7970 modela, ali u praksi razlika je samo 80%, što je mnogo manje. Da, i kada se uporedi sa HD 6970, postoje pitanja o optimizaciji nove arhitekture i drajvera za nju za ovaj test. Sa teoretskom računskom prednošću od 40%, nova AMD ploča je samo 28% brža od prethodne HD 6970, a još manja udaljenost između nje i vrlo stare HD 5870 zasnovane na VLIW5 arhitekturi. Ili je test zaista bolji za VLIW (posebno za VLIW5), ili su za to krivi neobrađeni drajveri.

Postoji još jedno objašnjenje – možda je na rezultate HD 7970 HD 6970 ploča u ovom testu utjecala PowerTune tehnologija, koja je snizila frekvencije kada je dostignuta granica potrošnje energije. Međutim, sve se to ne menja mnogo u poređenju sa konkurentom, jer je čak i skupa Geforce GTX 590 sa dva čipa dostigla nivo HD 6970 i HD 5870. A GTX 580 sa jednim čipom je daleko iza.

Razmotrimo drugi test izračunavanja shadera, koji se zove Fire. Teži je za ALU i ima samo jedno dohvat teksture u njemu, a broj sin i cos instrukcija je udvostručen, na 130. Da vidimo šta se promijenilo s povećanjem opterećenja:

Vidimo skoro identično prethodnom grafikonu, osim apsolutnih brojeva. Ovog puta svi GPU-ovi su ostali približno na istim pozicijama, osim što su video kartice zasnovane na Cayman-u i Cypress-u promijenile mjesta – sada je noviji model nešto brži, ali ne mnogo. Iako još uvijek ne postoji stroga korespondencija s teorijskim brojkama za vršne performanse, njihovi rezultati su još uvijek blizu suhe teorije. Razlika između HD 7990 i HD 6970 se malo povećala.

Inače, na grafikonu nismo našli ništa novo. Brzina renderovanja u ovom testu je ograničena isključivo performansama shader jedinica i njihovom efikasnošću, pa je HD 6990 sa dva čipa ponovo postao jasan lider, a današnji novi proizvod iz AMD-a ga prati na pristojnoj udaljenosti. Obje Geforce ploče su inferiorne čak i u odnosu na zastarjeli model iz Radeon HD 5800 porodice, ali ovoga puta prednost AMD rješenja ostaje nešto manja nego kada se uporede teorijske brojke, a to opet ukazuje na lošiju optimizaciju ili utjecaj PowerTunea.

Direct3D 10: Geometrijski Shader testovi

Postoje dva testa brzine geometrijskih shadera u RightMark3D 2.0, prva opcija se zove "Galaxy", tehnika je slična "point sprites" iz prethodnih verzija Direct3D-a. On animira sistem čestica na GPU-u, geometrijski shader iz svake tačke stvara četiri vrha koji formiraju česticu. Slični algoritmi bi trebali biti široko korišteni u budućim DirectX 10 igrama.

Promjena balansa u testovima geometrijskih shadera ne utiče na konačni rezultat renderiranja, konačna slika je uvijek potpuno ista, samo se mijenjaju metode obrade scene. Parametar "GS load" određuje u kojem shaderu se izvode proračuni - u tjemenu ili geometriji. Broj proračuna je uvijek isti.

Razmotrimo prvu verziju "Galaxy" testa, sa proračunima u vertex shaderu, za tri nivoa geometrijske složenosti:

Odnos brzina sa različitom geometrijskom složenošću scena je približno isti za sva rješenja, performanse odgovaraju broju bodova, sa svakim korakom pad FPS-a je oko dva puta. Zadatak za moderne video kartice nije previše težak, a performanse su ograničene uglavnom brzinom obrade geometrije, ali i propusnošću memorije/filrate (unutar rješenja jednog proizvođača).

U ovom testu, trebalo je da se pokažu poboljšane mogućnosti obrade geometrije Južnih ostrva i tako su se pokazale. Nova AMD grafička kartica je zaista mnogo brža u geometrijskim proračunima u poređenju sa svim prethodnim rešenjima kompanije. Iako je AMD dao do 4 puta veći rast, u ovom testu geometrijske performanse su porasle za oko 1,5-2 puta. Kao rezultat toga, grafička kartica sa jednim čipom se pokazala približno na istom nivou kao i Dual-chip Radeon HD 6990 model na GPU-u prethodne generacije.

Ovako značajno poboljšanje dovelo je do činjenice da je Tahiti skoro sustigao Nvidijinu top-end grafičku karticu, iako bi u nekim uvjetima trebala biti još efikasnija u izvođenju geometrijskih shadera. Ranije su Nvidia grafičke kartice bile otprilike duplo brže od uporedivih konkurentskih kartica, ali sada nema nikakve razlike. Pogledajmo kako se situacija mijenja prilikom prijenosa dijela proračuna u geometrijski shader:

Kada se opterećenje promijenilo u ovom testu, brojke su ostale gotovo nepromijenjene za Nvidia rješenja i većinu AMD ploča. Jedino je nova video kartica iz porodice HD 7900 u ovom testu slabo reagovala na promjenu GS parametra opterećenja, koji je odgovoran za prijenos dijela proračuna u geometrijski shader. Stoga je ploča pokazala nešto veći rezultat nego na prethodnom dijagramu. Da vidimo šta će se promijeniti u sljedećem testu, koji pretpostavlja veliko opterećenje geometrijskih shadera.

"Hyperlight" je drugi test geometrijskih shadera, koji demonstrira upotrebu nekoliko tehnika odjednom: instanciranje, izlaz toka, opterećenje bafera. Koristi kreiranje dinamičke geometrije crtanjem u dva bafera, kao i novu funkciju u Direct3D 10 - stream output. Prvi shader generiše smjer zraka, brzinu i smjer njihovog rasta, ti podaci se stavljaju u bafer, koji drugi shader koristi za renderiranje. Za svaku tačku grede, 14 vrhova je izgrađeno u krug, ukupno do milion izlaznih tačaka.

Nova vrsta shader programa se koristi za generisanje "zraka", a sa parametrom "GS load" postavljenim na "Heavy" - i za njihovo crtanje. Odnosno, u "Balanced" modu, geometrijski shaderi se koriste samo za kreiranje i "rast" zraka, izlaz se izvodi korištenjem "instanciranja", a u "Heavy" modu, geometrijski shader je također uključen u izlaz . Pogledajmo prvo laki način rada:

Relativni rezultati u različitim modovima opet otprilike odgovaraju promjenama opterećenja: u svim slučajevima performanse se dobro skaliraju i bliske su teorijskim parametrima, prema kojima bi svaki sljedeći nivo broja poligona trebao biti manji od dva puta sporiji.

U ovom testu, brzina renderovanja bi trebala biti ograničena geometrijskim performansama, a nova AMD-ova arhitektura radi sasvim dobro, čak i neznatno nadmašujući svog konkurenta u odnosu na Geforce GTX 580! Obje dual-chip ploče su ovdje pokazale pogrešne rezultate, tako da ih nećemo moći porediti s njima. Ali HD 7970 je 40-50% brži od svog prethodnika, HD 6970, što je jasno zbog arhitektonskih promjena u GPU-u. Odlični rezultati karte na Tahitiju jasno svjedoče o optimizacijama izvršenim u jedinicama za obradu geometrijskih podataka u novom čipu.

Brojevi bi se trebali dosta promijeniti u sljedećem dijagramu, u testu s aktivnijom upotrebom geometrijskih shadera. Takođe će biti zanimljivo međusobno uporediti rezultate dobijene u "Balanced" i "Heavy" režimima.

Ali ovdje Radeon HD 7970 nije uspio postići rekord, na kraju krajeva, razlika između AMD čipova s ​​tradicionalnim grafičkim cevovodom (uključujući Cayman sa Tahiti sa dva rasterizatora) i čipova sa Fermi arhitekturom, koja ima paralelnu obradu geometrije, jasno je uočljiva . A rezultati Geforce GTX 580, koji je baziran na GF110 čipu, toliko su dobri da nadmašuju najbolja AMD-ova rješenja (a ovo je model koji je danas najavljen) za 35-40%.

Iako su mogućnosti novog AMD-ovog vrhunskog čipa u pogledu obrade geometrije i brzine izvođenja geometrijskih shadera jasno povećane u odnosu na prethodne video kartice kompanije, prvo rješenje bazirano na Tahiti čipu pokazuje 22-28% veće rezultate u ovim testovima od rješenja baziranih na Kajmanu. Vjerovatno su AMD-ovi inženjeri odlučili da bi takva optimizacija trouglova i jedinica za obradu geometrije bila dovoljna.

Direct3D 10: brzina dohvaćanja teksture iz vrhovih shadera

Testovi "Vertex Texture Fetch" mjere brzinu velikog broja preuzimanja teksture iz vertex shadera. Testovi su u suštini slični, tako da bi omjer između rezultata karata u testovima "Zemlja" i "Talasi" trebao biti približno isti. Oba testa koriste mapiranje pomaka na osnovu podataka uzorkovanja teksture, jedina značajna razlika je u tome što test "Waves" koristi uslovne skokove, dok test "Earth" ne.

Razmislite o prvom testu "Zemlja", prvo u "Effect detail Low" modu:

Prethodne studije su pokazale da mnoge stvari utječu na rezultate ovog testa odjednom: i brzina teksturiranja i memorijski propusni opseg. A rezultati grafičkih kartica su često ograničeni nekom barijerom - pogledajte samo poređenje dual-chip GTX 590 i analognog sa jednim čipom - između njih gotovo da i nema razlike. Iako je HD 6990 duplo brži od HD 6970.

A nova AMD kartica iz porodice Radeon HD 7970 pokazala je vrlo dobre rezultate, skoro sustigavši ​​vodeću HD 6990. Što se tiče single-chip konkurenata, najbolja je u sva tri moda. Prednost u odnosu na HD 6970 se kretala od 25% do 75%, u zavisnosti od režima. Pogledajmo performanse u istom testu sa povećanim brojem dohvaćanja teksture:

Ali ovaj put, relativni položaj kartica na dijagramu se primjetno promijenio, a to se posebno odnosi na hard mod. Uz mali broj poligona, brzina renderiranja u ovom testu ovisi o propusnosti memorije, zbog čega su AMD ploče bile tako jake u prethodnom dijagramu.

Ali u teškim modovima, razlika između Nvidijine kartice sa jednim čipom i AMD-ove nove kartice se smanjila i oni se međusobno takmiče u prilično teškoj borbi. Starija dual-chip video kartica Radeon HD 6900 familije nadmašuje sva druga rješenja i najbolja je u poređenju, iako joj se Geforce GTX 590 približava u teškom modu.Nova HD 7970 s jednim čipom ponovo nadmašuje svog prethodnika za čak 70 %, što može ukazivati ​​na snažan uticaj memorijskog opsega.

Razmotrimo rezultate drugog testa dohvaćanja teksture iz vertex shadera. Test Waves ima manje uzoraka, ali koristi uslovne skokove. Broj bilinearnih uzoraka teksture u ovom slučaju je do 14 ("Effect detail Low") ili do 24 ("Effect detail High") po tjemenu. Složenost geometrije se mijenja slično kao u prethodnom testu.

Rezultati u drugom testu teksturiranja vrhova "Waves" potpuno su drugačiji od onoga što smo vidjeli na prethodnim dijagramima. U ovom testu, AMD i Nvidia video kartice, osim HD 6990 i HD 7970, pokazuju vrlo bliske rezultate, što se opet može pripisati ograničenju propusnog opsega video memorije, jer je ovaj indikator blizak za sve predstavljene video kartice.

No, novi model iz porodice Southern Islands uspio se izdvojiti, u teškim uslovima poređenja skoro je sustigao dual-chip HD 6990, koji je postao najbolja među svim video karticama. Razlika između kartica baziranih na Cayman i Tahiti GPU-ima je opet bila 25-70% u korist novijeg rješenja. Razmotrite drugu verziju istog testa:

A onda je došlo i do promjena sličnih onima koje smo vidjeli ranije – Nvidia video kartice su se „spustile“ samo u laganom načinu rada, a većina AMD rješenja – odjednom. Međutim, to nije omogućilo pločama kalifornijske kompanije da sustignu novi proizvod porodice Radeon 7900. Koji je, inače, nadmašio sve u srednjem i teškom režimu rada, samo jednom ustupajući dual-chip HD 6990.

U režimu niskog poligona razlika između rešenja nije toliko velika, ali u srednjem i teškom režimu su inferiorna stara AMD rešenja, a slede ih Nvidia ploče (dvočipna je tek nešto brža od jednostruke). čip GTX 580), HD 6990 i HD 7970. Ploča iz porodice HD 7900 objavila je danas u testovima odabira vrhova, pokazala se odličnom, daleko ispred konkurentskih video kartica iz Nvidije i njenih prethodnika istog proizvođača.

3DMark Vantage: Testovi funkcija

Kao i uvijek, sintetički testovi iz paketa 3DMark Vantage mogu nam pokazati nešto što smo ranije propustili. Testovi funkcija u ovom testnom paketu su omogućeni za DirectX 10 i zanimljivi su po tome što se razlikuju od naših. Analizirajući rezultate nove Radeon HD 7970 video kartice u ovom paketu, moći ćemo da izvučemo neke nove i korisne zaključke koji su nam izmicali u testovima RightMark porodice.

Prvi test je test brzine dohvaćanja teksture. Koristi se za popunjavanje pravokutnika vrijednostima pročitanim iz male teksture koristeći višestruke teksturne koordinate koje mijenjaju svaki okvir.

Iako Futuremarkov test još uvijek ne pokazuje teoretski mogući nivo brzine dohvaćanja teksture, efikasnost i AMD i Nvidia video kartica je i dalje primjetno veća u odnosu na našu iz RightMarka. Stoga se u ovom testu teksture dobija nešto drugačiji omjer rezultata, što je bliže istini.

Prva video kartica iz nove AMD-ove porodice pokazuje rezultat blizak odgovarajućem teoretskom parametru, a sa radom se nosi efikasnije od prethodne generacije. Radeon HD 7970 je bolji od HD 6970 za više od 50%, iako je teoretska razlika samo 40%. Najvjerovatnije, Tahitijeve teksturne jedinice se efikasnije koriste zbog poboljšanja memorije i sistema keširanja, što je dovelo do povećanog rezultata.

Naravno, novi model sa jednim čipom zaostao je za liderom - dual-chip HD 6990, ali to se nije očekivalo. Pa ipak, jasno se vidi da su performanse teksture Tahiti grafičkog čipa značajno povećane u odnosu na Cayman. Pa, GTX 580 gubi od novog proizvoda u brzini teksturiranja čak 2,3 puta. Čak i dual-GPU Nvidia kartica sustiže samo HD 6970.

Ovo je test brzine popunjavanja. Koristi vrlo jednostavan piksel shader koji ne ograničava performanse. Interpolirana vrijednost boje se upisuje u međuspremnik van ekrana (cilj renderiranja) korištenjem alfa miješanja. Koristi 16-bitni FP16 bafer van ekrana, koji se najčešće koristi u igrama koje koriste HDR renderiranje, tako da je ovaj test prilično pravovremen.

Situacija u testu performansi ROP jedinice je vrlo različita od testa teksturiranja. Brojevi za ovaj subtest iz 3DMark Vantage pokazuju performanse ROP jedinica, ali uz uticaj količine propusnog opsega video memorije (tzv. "efektivna brzina popunjavanja"). I ovdje novi model HD 7970 pokazuje odličan rezultat, zaostaje samo za dvije vrhunske AMD i Nvidia video kartice iz prethodnih generacija koje imaju dva GPU-a.

Ali šta je sa efikasnošću korišćenja ROP blokova, kojom se AMD hvalio? Zaista, samo 32 ROP-a u novom Tahiti čipu uopće ne ograničavaju brzinu renderiranja, čak ni u specijaliziranom testu. I primjećujemo nešto veću ROP efikasnost i bržu stopu punjenja u novoj AMD grafičkoj kartici u odnosu na starije modele. Razlika između HD 7970 i HD 6970 je više od 50%, što jasno ukazuje na veći uticaj propusnog opsega, a ne na čiste performanse ROP jedinica.

Što se tiče poređenja sa Nvidijom, i ovdje razlika u brzini (35%) odgovara teorijskoj razlici u memorijskom propusnom opsegu (36%), a ne čistoj brzini ROP blokova. Ispostavilo se da su 32 takva bloka na Kajmanu bila jednostavno suvišna i da njihove mogućnosti nikada nisu u potpunosti iskorištene.

Jedan od najzanimljivijih testova karakteristika, jer se ova tehnika već koristi u igrama. Crta jedan četverougao (tačnije dva trokuta) koristeći specijalnu tehniku ​​Parallax Occlusion Mapping, koja imitira složenu geometriju. Koriste se operacije praćenja zraka koje zahtijevaju dosta resursa i mapa dubine visoke rezolucije. Ova površina je također zasjenjena korištenjem teškog Strauss algoritma. Ovo je test vrlo složenog i teškog pikselskog shadera za video čip, koji sadrži brojna dohvaćanja teksture tokom praćenja zraka, dinamičkog grananja i složenih proračuna Straussovog osvjetljenja.

Ovaj test se razlikuje od drugih sličnih po tome što rezultati u njemu ne zavise samo od brzine matematičkih proračuna, efikasnosti izvršavanja grananja ili brzine dohvaćanja teksture, već od svega po malo. Za postizanje velike brzine, ovdje je važan balans GPU blokova, koji također ima vrlo primjetan učinak na brzinu i efikasnost grananja u shaderima.

Uporedni rezultati AMD video kartica na dijagramu su generalno slični onima koje smo vidjeli u testu performansi tekstura od 3DMark Vantage, osim što je nova Radeon HD 7970 očito efikasnija i u ovom zadatku, jer je opet skoro sustigla Dual-chip HD 6990 - odličan rezultat! Nvidia ploče su u ovom slučaju dobile određeno povećanje performansi, što potvrđuje zaključak da ne samo performanse teksture utiču na rezultate ovog testa.

Dakle, AMD-ov novi model ima dobre performanse, poprilično ustupajući ploči sa dva čipa baziranoj na dva Cayman-a. Prestigao je svog prethodnika sa jednim čipom za 66%. Ova brojka ne odgovara ubrzanju od Kajmana do Tahitija ni po jednom od teorijskih parametara i može ukazivati ​​na poboljšanje efikasnosti izvršavanja složenih proračuna grananja. Čak je i ranije smatran dobrim rezultatom Geforce GTX 580 duplo lošiji od onog kod novog AMD-a. Zapravo, sve video kartice ovog proizvođača su se pokazale brže od top modela Geforce GTX 500 linije zasnovane na jednom čipu.

Test je zanimljiv po tome što izračunava fizičke interakcije (imitacija tkanine) pomoću video čipa. Korišćena je simulacija vertexa, koristeći kombinovanu operaciju vertex i geometrijskih shadera, uz nekoliko prolaza. Koristite stream out za prijenos vrhova iz jednog prolaza simulacije u drugi. Na taj način se testira performanse izvršavanja vertex i geometrijskih shadera i brzina izlaza.

Brzina renderiranja u ovom testu također ovisi o mnogim drugim parametrima. Glavni faktori ovdje su performanse obrade geometrije i efikasnost geometrijskih shadera. Stoga je sasvim logično da se Nvidia video kartice osjećaju odlično u ovoj aplikaciji, daleko ispred svojih konkurenata.

Čak i danas predstavljeni Radeon HD 7970, uprkos jasnom poboljšanju performansi u odnosu na HD 6970, nije mogao da se takmiči sa Geforce GTX 580 sa jednim čipom i bio je malo inferioran u odnosu na njega. Ovo je jedan od onih testova geometrije koji pokazuje prednost najnovijih HD 6900 video kartica u odnosu na prethodne linije, u kojima su povećale brzinu obrade geometrije i geometrijskih shadera. Radeon HD 7970 je poboljšao rezultat za još 35%, ali to nije bilo dovoljno - Nvidia rješenja i dalje vode u ovom testu. Iako napominjemo da je novi model ipak značajno poboljšao AMD-ovu poziciju u geometrijskim testovima.

Test za fizičku simulaciju efekata zasnovanih na sistemima čestica izračunatim pomoću video čipa. Koristi se i simulacija vrha, svaki vrh predstavlja jednu česticu. Stream out se koristi za istu svrhu kao u prethodnom testu. Izračunato je nekoliko stotina hiljada čestica, sve su posebno animirane, izračunati su i njihovi sudari sa visinskom mapom.

Slično jednom od naših RightMark3D 2.0 testova, čestice se crtaju pomoću geometrijskog shadera koji kreira četiri vrha iz svake tačke kako bi se formirala čestica. Ali test najviše od svega učitava blokove shadera sa izračunima vrhova, testiran je i stream out.

Rezultati sljedećeg testa iz paketa 3DMark Vantage slični su onima koje smo vidjeli na prethodnom dijagramu, ali je brzina obrade geometrije u njemu postala još važnija. I tako su Nvidia video kartice napredovale još dalje, ostavljajući iza sebe čak i čudovište sa dva čipa - Radeon HD 6990. Nažalost, činjenica je - čak je i GTX 580 pretekla sve AMD ploče, uključujući potpuno novi model baziran na Tahiti GPU-u.

Nažalost, iako je ploča zasnovana na novom čipu pokazala jači rezultat u odnosu na rješenja bazirana na Caymanu i Cypressu, Geforce je zaostajao. Razlika između HD 7970 i HD 6970 u ovom poređenju bila je nešto više od 30%, što ukazuje na jasan efekat ALU brzine. U 3DMark Vantage sintetičkim testovima simulacije tkanine i čestica, koji aktivno koriste geometrijske shadere, AMD rješenja i dalje zaostaju za konkurentskim video karticama s vrlo velikom brzinom obrade geometrije.

Posljednji test mogućnosti Vantage paketa je matematički intenzivan test video čipa, izračunava nekoliko oktava Perlinovog algoritma buke u piksel shaderu. Svaki kanal u boji koristi vlastitu funkciju šuma kako bi povećao opterećenje video čipa. Perlinov šum je standardni algoritam koji se često koristi u proceduralnim teksturama i koristi mnogo matematike.

Zanimljivo je da smo u matematičkom testu iz Futuremark paketa, koji pokazuje vrhunske performanse video čipova u ograničenim zadacima, vidjeli potpuno drugačiju sliku u odnosu na slične testove iz našeg testnog paketa. Performanse rješenja prikazanih na dijagramu samo vrlo grubo odgovaraju onome što bi trebalo dobiti prema teoriji, a također odstupa od onoga što smo ranije vidjeli u matematičkim testovima iz paketa RightMark 2.0. Na primjer, jasno se vidi da se nova video kartica u ovom testu znatno približila teorijskoj brzini, u poređenju sa GPU karticama sa VLIW arhitekturom.

Pogledajmo razloge. U jednom trenutku, HD 6970 nije poboljšao vrhunske matematičke performanse HD 5870, ali to samo po sebi ne objašnjava zaostajanje Caymana. Razlog bi mogao biti kako niža efikasnost arhitekture VLIW4, tako i pametni sistem upravljanja napajanjem, koji je "ubio" frekvenciju takta i performanse rješenja kada se dostigne postavljeni prag potrošnje energije.

Ali to nije uticalo na HD 7970. Najvjerovatnije je razlog samo u skalarnoj arhitekturi novog čipa. Jer omjer performansi u testu i teoretskih to jasno ukazuje. Teoretski, HD 6970 ima 0,7 matematičke snage nove kartice, ali se na ovom testu pokazalo da je samo 0,56. Približno ista razlika je dobijena za ostale AMD ploče. Ali kada uporedimo GTX 580 i HD 7970, koji imaju skalarnu arhitekturu, teoretski omjer je 0,42 (Tahiti je više nego dvostruko brži), a praktični omjer je također 0,42. Odnosno, efikasnost korištenja dostupnih ALU-ova za ove čipove različitih proizvođača je apsolutno ista! Za razliku od Kajmana i Čempresa koji imaju VLIW arhitekturu.

U svakom slučaju, nova AMD ploča nadmašuje oba svoja konkurenta iz Nvidije sa ogromnom razlikom, a Nvidia jasno mora drastično povećati svoju matematičku snagu u budućim rješenjima. U međuvremenu se pojavljuje uobičajena slika – Geforce video kartice pokazuju loše rezultate u slučajevima kada se jednostavna i intenzivna matematika mnogo brže izvodi na Radeon karticama. A izlazak sa Južnog ostrva samo je pogoršao situaciju.

Direct3D 11: Compute Shaders

Da bismo testirali AMD-ova nova rješenja u zadacima koji koriste nove DirectX 11 karakteristike kao što su teselacija i kompjuterski shaderi, koristili smo uzorke iz SDK-ova i demo verzije Microsofta, Nvidia-e i AMD-a.

Prvo, pogledajmo testove koji koriste Compute shadere. Njihov izgled je jedna od najvažnijih inovacija u najnovijim verzijama DX API-ja, već se koriste u modernim igrama za obavljanje raznih zadataka: naknadna obrada, simulacije itd. Prvi test pokazuje primjer HDR renderiranja s mapiranjem tonova. iz DirectX SDK-a, sa naknadnom obradom, koja koristi pikselne i računarske shadere.

Ovo možda nije najbolji primjer za kompjuterske shadere, ali prilično jasno pokazuje razliku u performansama. Gotovo da nema razlike između proračuna u računanju i piksel shaderima za AMD video kartice, a na Nvidiji je piksel nešto brži.

Ispostavilo se da je AMD Radeon HD 6970 brži od svog prethodnika HD 5870, i pokazao se na nivou Geforce GTX 580, ali danas predstavljena HD 7970 je daleko ispred svih i postaje lider (odlučili smo da ne koristimo dva čipa video kartice u ovoj sintetici). GTX 560 Ti je uzet uglavnom za geometrijske testove, ali i za procjenu razlike između rješenja iz različitih cjenovnih segmenata.

Dakle, najavljena ploča bazirana na novom Tahiti čipu je 40% ispred analogne zasnovane na Cayman-u, što u potpunosti odgovara razlici u teorijskim performansama računarskih jedinica. Zauzvrat, prednost u odnosu na konkurentsku GTX 580 je 30-40% (u zavisnosti od tipa shader programa), što je očito niže nego što je teoretski moguće. GTX 560 Ti daleko zaostaje, više nego duplo.

Drugi test računarskog shadera je takođe preuzet iz Microsoft DirectX SDK-a i pokazuje računski problem gravitacije N-tijela (N-tijela), simulaciju dinamičkog sistema čestica koji je podložan fizičkim silama kao što je gravitacija.

Rezultati na ovom testu su vrlo neobični, za zastarjela AMD rješenja slični su brojevima iz matematičkog testa 3DMark Vantage - Cypress se pokazao bržim od Caymana. Uprkos velikoj teoretskoj superiornosti u najvećim brojevima, AMD-ova najbrža grafička kartica - nova Radeon HD 7970 predstavljena danas - je samo 21% ispred Nvidijinog vrhunskog rješenja. Čak ni GTX 560 Ti ne zaostaje mnogo. Stari modeli porodica HD 6900 i HD 5800 pokazuju rezultate bliske onima Geforce GTX 580.

Najviše nas zanima razlika između rezultata odluka na Kajmanu i Tahitiju, iu ovom slučaju vidimo prednost svježeg modela od 36%. To je nešto manje od teorijske razlike između ovih modela, ali je ipak blizu. Zašto se obje kartice nisu isticale na pozadini vrlo stare HD 5870? Možda je kriva smanjena frekvencija PowerTune-a ili nedostatak optimizacije drajvera za novu arhitekturu. Da vidimo hoće li Tahiti konačno pokazati značajno ubrzanje u testovima teselacije.

Direct3D 11: Performanse teselacije

Računalni shaderi su veoma važni, ali glavna inovacija u Direct3D 11 je i dalje hardverska teselacija. Razmotrili smo to vrlo detaljno u našem teoretskom članku o Nvidia GF100. Teselacija se već dugo koristi u DX11 igrama, kao što su STALKER: Call of Pripyat, DiRT 2, Aliens vs Predator, Metro 2033, Civilization V, Crysis 2, Battlefield 3 i druge. Neki od njih koriste teselaciju za modele likova, drugi za simulaciju realistične vodene površine ili pejzaža.

Postoji nekoliko različitih shema za particioniranje grafičkih primitiva (teselacija). Na primjer, fong teselacija, PN trouglovi, Catmull-Clark podjela. Dakle, shema popločavanja PN trokuta se koristi u STALKER: Call of Pripyat, au Metro 2033 - Phong teselaciji. Ove metode se relativno brzo i lako implementiraju u proces razvoja igre i postojeće motore, zbog čega su postale popularne.

Prvi test teselacije će biti primjer detaljne teselacije iz ATI Radeon SDK. On implementira ne samo teselaciju, već i dvije različite tehnike obrade piksel po piksel: jednostavno preklapanje normalnih mapa i mapiranje okluzije paralakse. Pa, hajde da uporedimo DX11 rešenja od AMD-a i Nvidije u različitim uslovima:

Zanimljivo je da je mapiranje okluzije paralakse (srednje trake na dijagramu) na video karticama oba proizvođača mnogo manje efikasno od teselacije (donje trake), a umjerena teselacija ne daje veliki pad u performansama - uporedite gornju i donju traku. Odnosno, visokokvalitetna simulacija geometrije korištenjem kalkulacija piksela pruža čak niže performanse od geometrije s teselom s mapiranjem pomaka.

Što se tiče performansi video kartica jedna u odnosu na drugu, hajde da prvo pogledamo piksel po piksel tehnike. U jednostavnom bumpmapping testu, AMD-ova nova grafička kartica prednjači, nadmašivši HD 6970 i GTX 580 za 27% i 36%, respektivno. Ali u podtestu složenih kalkulacija piksel po piksel (zapamtite gore navedene testove mapiranja paralakse), prije izlaska Caymana, Geforce video kartice su bile brže od AMD rješenja, kao i sa omogućenom teselacijom. Izlaskom Radeon HD 6970, u podtestu teselacije, pokazao se primjetno brži od HD 5870, a na testu sa malim faktorom trougla cijepanja, HD 6970 je prestigao čak i GTX 580.

Mnogo interesantnije je ono što smo videli na tabeli sa oznakom Radeon HD 7970. Teselacija ovde nije previše komplikovana, tako da nova video kartica nije mnogo nadmašila prethodni model – oko 30%. Druga stvar je POM test. U ovom podtestu, novi HD 7970 je jednostavno razbio sva druga rješenja u komadiće. Prednost u odnosu na HD 6970 i GTX 580 je tek nešto manja nego dupla. Još jedan super rezultat u testu mapiranja paralakse, koji govori o visokoj efikasnosti izvršavanja složenih shader programa.

Drugi test performansi teselacije će biti još jedan primjer za 3D programere iz ATI Radeon SDK - PN Triangles. U stvari, oba primjera su također uključena u DX SDK, tako da smo sigurni da programeri igara kreiraju vlastiti kod zasnovan na njima. Testirali smo ovaj primjer s različitim faktorom teselacije da vidimo koliko utiče na ukupne performanse.

Ali u ovom primjeru već vidimo potpuno poređenje geometrijske snage AMD i Nvidia rješenja u različitim uvjetima. I pokazalo se vrlo zanimljivo, po našem mišljenju. Fermi grafička arhitektura se snažno ističe, a čip nove Tahiti arhitekture iz AMD-a. Naravno, ovo je čisto sintetički test i malo je vjerovatno da će se ekstremni faktori cijepanja koristiti u igrama u bliskoj budućnosti, posebno s obzirom na ukupnu multiplatformu. Zanima nas arhitektonski potencijal, zbog čega nam je potrebna "sintetika".

Ako se u svjetlosnim uvjetima novi Radeon HD 7970 uspješno takmiči sa Geforce GTX 580, nadmašujući ga u najlakšim modovima i ravnopravan je u trećem, ali u najtežim uslovima sa veoma velikim brojem trouglova sa Nvidia Geforce videom kartica bazirana na GF110 čipu, jednostavno je nemoguće takmičiti se - u zadacima ekstremne teselacije, mnogo je brža od čak i više puta unapređenih AMD čipova. Novi GPU, iako je još jednom smanjio jaz u odnosu na konkurenta u zadacima obrade geometrije, još uvijek je jako daleko od paralelnog rada 16 teselacijskih blokova u GF110. Čak se i GF114 u maksimalnom omjeru podjele pokazao bržim od Tahitija.

Međutim, uprkos gubitku u najtežim uslovima sa najvećim omjerom split omjera, HD 7970 sa Tahitija se inače pokazao sasvim dobro, posebno u poređenju sa Cayman i Cypress. AMD-ov novi model u režimima laganog i srednjeg opterećenja pokazuje impresivno povećanje brzine, a razlika u odnosu na ionako sporu HD 6970 dostiže 2,8 puta. Ali takav porast vidimo samo u ekstremnom slučaju, a najčešće se ispostavlja od 30 do 70%. Obećanu četverostruku razliku nismo vidjeli, barem ne još.

Ali maksimalna razlika između rešenja kompanija postiže se u uslovima ekstremne teselacije, koje neće biti u igrama i benčmarkovima koji su im bliski. Stoga očekujemo da će Tahiti značajno poboljšati AMD-ove performanse u postojećim testovima kao što su 3DMark11 i Heaven.

Pogledajmo još jedan benchmark, Nvidia Realistic Water Terrain demo program, također poznat kao Island. Ovaj demo koristi teselaciju i mapiranje pomaka kako bi se prikazala realistična površina i teren oceana. Izgleda odlično, to je ono što nedostaje u trenutnim igrama:

Island nije čisto sintetički test za geometrijske performanse, on sadrži i složene pikselske i računalne shadere, a takvo opterećenje je bliže stvarnim igrama koje koriste sve GPU jedinice odjednom, a ne samo one geometrijske, kao u prethodnom benchmarku.

Takođe smo testirali program sa četiri različita faktora teselacije, ova postavka se zove Dynamic Tessellation LOD. A ako su na najnižem faktoru razdvajanja sve AMD video kartice ispred, onda sa složenošću posla, ploče zasnovane na Nvidia čipovima počinju da preuzimaju vodstvo. A sa povećanjem faktora particije i složenosti scene, performanse apsolutno svih Radeona dramatično opadaju, za razliku od konkurentskih rješenja.

Zanimljivo je ponašanje Radeon HD 7970 na testu. Odmah je jasno da u geometrijskom cevovodu nisu napravljene nikakve kardinalne promjene (općenito, to nije obećano, tako da nema pritužbi). Ako je u najlakšem načinu rada nova kartica brža od HD 6970 za 35%, a GTX 580 za 64%, onda čak i kada je LOD postavljen na 25, performanse nove kartice padaju na nivo brzine GTX 560 Ti. Dalje više. Pri maksimalnom LOD omjeru, razlika između brzine Geforce GTX 580 i Radeon HD 7970 dostigla je 3,5 puta!

Provjerimo da li smo dobili obećanu četiri puta razliku između HD 7970 i HD 6970. Ne, maksimalno kašnjenje Cayman GPU-a bilo je manje od dva puta. A najčešće samo jedan i po. Općenito, nije nam baš jasno gdje tražiti četverostruko ubrzanje teselacije, ostaje vjerovati na riječ da je negdje. U međuvremenu, navodimo još jednu pobjedu za video čipove iz Nvidije - veoma su dobri u geometrijskim testovima.

Zaključci o sintetičkim testovima

Na osnovu rezultata naših sintetičkih testova najnovije video kartice Radeon HD 7970, zasnovane na Tahiti GPU-u iz porodice Južnih ostrva, kao i rezultata drugih modela video kartica koje proizvode oba proizvođača diskretnih video čipova, možemo zaključiti da će novi proizvod definitivno postati lider među single-chip rješenjima dostupnim na tržištu. Ovo je samo odličan nastavak uspješnih Radeon HD 5800 i HD 6900 linija, koje bi trebalo ozbiljno ojačati AMD-ovu poziciju u narednim mjesecima.

Tahiti GPU je baziran na novoj arhitekturi koja koristi najnapredniju 28nm procesnu tehnologiju i veoma se razlikuje od svih prethodnih čipova kompanije. Iako broj nekih izvršnih jedinica u njemu nije toliko porastao (računanje ALU-ova i ROP-ova), novi GPU karakteriše važne arhitektonske promene koje imaju za cilj povećanje efikasnosti GPU računarstva, kao i poboljšanje položaja u performansama obrade geometrijskih podataka. Mnogi od naših sintetičkih testova su pokazali da su se računska efikasnost u složenim problemima i brzina teselacije i izvršavanja shadera geometrije značajno poboljšala, iako ne uvijek onoliko koliko smo očekivali.

Sa AMD video čipovima dogodilo se nešto što se moralo dogoditi. Ista stvar koju je Nvidia već prošla malo ranije. Sa pomjeranjem fokusa s grafičkog računanja na računanje opće namjene, i odgovarajućim pomakom sa VLIW na skalarnu arhitekturu, kao i dodavanjem drugih važnih karakteristika za GPGPU, kao što su napredno keširanje i dodavanje planera svakom bloku računanja, povećanje složenost čipa će sigurno premašiti povećanje vršnih performansi. Odnosno, čisto u stvari, ispada da prethodna rješenja mogu biti efikasnija - iako su manje produktivna, to se postiže uz manje napora (u obliku složenosti čipa).

Objasnimo ovo na primjeru. Prednost Radeon HD 7970 u odnosu na isti Radeon HD 5870 u nekim sintetičkim testovima bila je daleko od razlike u složenosti GPU-a - uostalom, Cypress ima tačno upola manje tranzistora (2,15 prema 4,3 milijarde), a na testovima vrlo rijetko zaostaje isto toliko iza. Ispada da je stari čip efikasniji od novog? Da, ali samo za zastarjele, čisto grafičke zadatke! U slučaju negrafičkih proračuna i mnogih složenih 3D proračuna, Tahiti se pokazao čak više nego dvostruko moćnijim od Cypressa, a to potvrđuje i odgovarajuća sintetika. GPGPU je budućnost, a zadaci video čipova će i dalje biti komplikovaniji, tako da AMD jednostavno nije imao drugog načina.

S druge strane, zahvaljujući arhitektonskim promjenama i svojim karakteristikama, video kartica nove serije u mnogim sintetičkim testovima, koja je nekada bila “Ahilova peta” AMD rješenja, postala je više nego konkurentna, posebno u odnosu na direktnog konkurenta. Geforce GTX 580, čak i uzimajući u obzir višu cijenu. Ovo se jasno vidi u gotovo svim sintetičkim testovima RightMark, Vantage paketa i primjerima iz različitih SDK-ova.

Ali bilo je i potencijalno... pa, ne tako slabih, ali nedovoljno jakih strana novog GPU-a. To uključuje ne preveliko povećanje performansi u nekim matematičkim testovima, a postavljaju se i geometrijska pitanja (na primjer, gdje je obećano četverostruko ubrzanje?). Unatoč većoj složenosti i površini čipa u odnosu na isti Cayman, rezultati HD 7970 modela su ponekad niži od očekivanih, što nije uvijek lako objasniti. Pretpostavljamo da je možda kriv nedostatak optimizacije drajvera, jer je za AMD ova arhitektura potpuno nova i zahtijeva pažljivo i dugo poliranje. U nekim testovima, PowerTune sistem za upravljanje napajanjem također može pokvariti, što bi moglo smanjiti brzinu takta pri dostizanju maksimalne potrošnje energije u najzahtjevnijim sintetičkim testovima, sprečavajući karticu da pokaže očekivane performanse na osnovu broja izvršnih jedinica i njihove brzine takta.

Iako su se generalno rezultati u sintetici pokazali prilično dobrim, a posebno je drago što su AMD inženjeri pooštrili neke od svojih slabih tačaka. Nažalost, u trenutnim igrama biće mnogo teže postići tako impresivne dobitke u poređenju sa naprednom sintetikom. Odmah iz nekoliko razloga. Čak i samo zato što su performanse u aplikacijama za igre rijetko ograničene bilo kojom karakteristikom video kartice, za razliku od sintetike, i s tako radikalnom promjenom u grafičkoj arhitekturi, drajveri i dalje moraju biti optimizirani i optimizirani. Osim toga, čak i moderne igre rijetko koriste pune mogućnosti vrhunskih PC grafičkih kartica. Često su ograničeni brzinom dohvaćanja teksture i efektivnom brzinom popunjavanja (propusnost video memorije), a u takvim uslovima se tako složeni čipovi ne mogu u potpunosti otvoriti. Morat ćemo čekati ili moćne PC-ekskluzive ili sljedeću generaciju igraćih konzola.

Pretpostavljamo da će rezultati Radeon HD 7970 na sintetičkim testovima biti potvrđeni odgovarajućim brojkama u dijelu "igre" našeg materijala. U igrama, nova HD 7970 bi trebala nadmašiti sve konkurente i Geforce GTX 580 za najmanje 30% ili čak više. Vjerovatno će ići kao i obično - u nekim testovima će biti veća prednost, au drugima gotovo da neće biti prednosti. U svakom slučaju, HD 7970 bi trebao biti najbolji među svim AMD i Nvidia modelima s jednim čipom, barem smo pronašli sve preduslove za to. Dakle, prijeđimo na sljedeći dio materijala - proučavanje brzine u igricama.