Radeon HD 3870 X2 v 19 herních testech

Radeon HD 3870 X2 a konkurence

Všechno vzniklo už v dubnu 2007. To AMD, resp. její nedávno nabitá grafická divize ATI, v Tunisu po dlouhém předlouhém odkládání představila R600 – Radeon HD 2900 XT. Papírově naprosto famózní čip s neuvěřitelnou šířkou paměťové sběrnice (512 bitů), 64 superskalárními prováděcími jednotkami pro shadery v uspořádání 5D (takže celkem 320 jednotkami, dnes nejčastěji nazývanými stream procesory), svými funkcemi převyšující dokonce specifikaci DirectX 10. Ano, to byl R600.

R600 však byl také něco jiného a to především s nějakým tím odstupem času: zklamáním. Troufal si pouze na druhou nejvýkonnější kartu Nvidia (v té době GeForce 8800 GTS 640 MB), měl však daleko vyšší spotřebu než tato karta. A měl ji dokonce vyšší než o stupeň rychlejší karty konkurence. Posledním kouskem puzzle neúspěchu bylo zahřívání.

Ať už to bylo nepovedeností výrobního procesu u TSMC (80nm HS), nebo nacpáním tolika „věcí“ včetně 512bitové vnější (vnitřní je 1024bitová ring bus) paměťové sběrnice, Radeon HD 2900 XT pekl natolik, že osazený dvouslotový chladič, s těžkou měděnou základnou a dvěmi (později třemi) heatpipe jej potichu dokázal chladit pouze ve 2D (práce ve Windows) a ve 3D zátěži byl kulantně řečeno opravdu hlučný.

Posuňme se o půl roku dále, ATI/AMD prodává vcelku úspěšné deriváty od R600: HD 2400 a HD 2600, jež nezdědily ty nejhorší vlastnosti a hlavně měly daleko slabší konkurenci a pak jen v omezeném množství osekané verze R600: HD 2900 Pro (nejprve s 512 později s 256bitovou sběrnicí) a HD 2900 GT. Highend zastupuje stále HD 2900 XT a CrossFire „v DirectX 10“ hrách se s říjnovými ovladači teprve učí pořádně fungovat. ATI tak v podstatě proti Nvidii nemá highend a Nvidia kvůli zaslechnutí správ o novém chystaném čipu urychluje vydání své novinky: G92.

Na začátku listopadu je tak ATI/AMD zdánlivě konkurenceschopné jen v grafikách do 2 500 Kč. Střed nabídky okupuje GeForce 8800 GT (G92), highend pak GeForce 8800 GTS, GTX a pro lidi, co už upravdu neví, co s penězi, je tu Ultra nebo různé kombinace SLI, jež oproti konkurenci mají výhodu v rychlejším zabudování podpory pro klíčové aplikace – nové náročné hry.

Půlka listopadu je ale dnem D a ATI se nadechuje k malé sametové revoluci. RV670 na první pohled přináší jen malé změny oproti R600, ale ve výsledek je lepší než vyrýsování kulturisty. Tučná 512bitová sběrnice se ukázala jako lehce nepotřebná (resp. architektura R600 měla daleko od využití či dokonce limitovanosti propustností pamětí), a tak ji nahradila 256bitová a raději vyšší takty zřejmě už levných GDDR4 pamětí (to v případě Radeonu HD 3870).

Inženýři ATI optimalizovali rasterizační jednotky, což se nezřídka projeví u anti-aliasingu, podpora funkcí nad rámec DirectX 10 byla ucelena tak, aby čip podporoval už DirectX 10.1 a do čipu byl konečně zabudován UVD pro podporu Avivo HD: akcelerace HD videa a náročných kodeků H.264 a VC-1. To vše při zmenšení jádra co se počtu tranzistorů týče a zhruba stejném výkonu na MHz jako R600 (navzdory užší paměťové sběrnici).

To nejlepší jsem si nechal nakonec: 55nm výrobní proces a podpora PowerPlay. Výrobní proces se zcela jistě pro změnu povedl – čipy RV670 jsou velmi malé, zahřívání při 668 MHz není problémem pro tichý jednoslotový chladič a běh na 777 MHz také ne. RV670 lze docela snadno taktovat někam k 860 MHz.

RV670 je díky svým malým rozměrů zřejmě levnější než G92 a projevuje se to i na cenách karet. Radeon HD 3850 (původně HD 2950 Pro) se prodává za 3 800 Kč a HD 3870 (původně HD 2950 XT) od 4 700 Kč. A protože je Radeon HD 3870 zhruba stejně výkonný jako HD 2900 XT, ATI/AMD stále nemá highend.

Můžete tedy zapojit dva Radeony HD 3850 či 3870 do CrossFire a protože ovladače Catalyst ve verzích 7.10, 7.11 i 7.12 docela slušně vylepšily podporu pro novější hry, získáte řešení často docela výkonné, ale to jen za předpokladu desky se dvěma plnohodnotnými PCI Express ×16 sloty (kombinace 16+4× PCIe jako na dostupném Intel P35 není dobrým vkladem pro výkon).

V AMD se proto rozhodli nechat zapomenout na terč všemožných posměšků z přelomu století – dvoučipovou Rage Fury Maxx – a udělat oficiálně další dvoučipovou kartu. Mezitím už tu bylo několik podobných karet ATI jako koncepty či díla partnerských výrobců, ale toto je poprvé po osmi letech, kdy s dvoučipovou kartou přichází přímo ATI (pod AMD).

HD 3870 X2 jsou v podstatě dva Radeony HD 38x0 na jediném PCB: dva čipy RV670 pracují na vysokých 825 MHz a každý má k dispozici svých 512 MB videopaměti typu GDDR3 (celkem tedy 1 GB). Mezi jádry RV670 je obrovský PLX čip zajišťující CrossFire komunikaci mezi těmito dá se skoro říci kartami.

Teď vám snad všechny ty moje věty zpřehledním následující tabulkou. V horní části najdete přehledně utříděnou rodinu karet ATI Radeon, o které jsem mluvil v textu. V dolní části jsou pak aktuální karty konkurenční Nvidie. GeForce 8600 GTS a Radeon X1950 Pro jsem tradičně použil jako pojítko s levnějším segmentem a dobou nedávno minulou i v grafech s výsledky:

Poznámka: Společnost Nvidia výkon svých karet v plovoucí desetinné čárce udávaný v jednotkách FLOPS uvádí takto:
8600 GTS: 139 GFLOPS, 8800 GS: 414 GFLOPS, 8800 GT: 508 GFLOPS, 8800 GTS-512: 624 GFLOPS, 8800 GTS: 346 GFLOPS, 8800 GTX: 518 GFLOPS, 8800 Ultra: 576 GFLOPS
Jenže to je výkon, který vypočítáte součtem výkonu všech jednotek v jádře G80/92/G84 současně. To by ale všechny prováděcí jednotky (ALU) musely být ideálně vytíženy MADD a MUL operacemi, ale taková situace v praxi nikdy nenastane. Zatímco MADD jednotek se dá kompletně použít pro obecný kód shaderů, je přitom MUL jednotka zaměstnána většinou jinak (interpolace, perspektiva, SFU). Výkony uvedené v tabulce by proto měly být srovnatelné s výkony čipů ATI Radeon.

Další záhadou pro vás možná bude počet stream procesorů. Přestože jich mají čipy jako ATI RV670 či R600 celkem 320, nedrtí konkurenci. Stream procesorů v kartách ATI je spíše 64, ale jsou superskalární, mohou tedy v ideálním případě provádět až pět instrukcí současně (označení 5D). Všimněte si také, že běží na stejném (a tedy ne tak vysokém) taktu jako celé jádro.

Naproti tomu má Nvidia v G80, G84 či G92 stream procesorů méně, maximálně 128, ty jsou však skalární (označení 1D). Každý je určen pro jednu instrukci, ale Nvidia má zase jistotu, že nemůže dojít k jinému než ideálnímu využití. Navíc tyto jednodušší jednotky běží na více než 2,5× vyšším taktu než jádro.

Takto charakterizuje klíčové vlastnosti Radeonu HD 3870 X2 (či jeho čipu RV670) sám výrobce (především to vychloubání ze stručného shrnutí si testem pořádně ověříme):

• Ultimate Microsoft DirectX 10.1 Performance – You’ll be blown away by life-like graphics from the latest DirectX 10.1 games, with stunning 3D graphics and shading effects.
• Over 1 teraFLOPS of Compute Power – up to 640 stream processors (320 x 2) on a single card deliver the raw horsepower to attack the most demanding graphics applications
• ATI CrossFireX multi-GPU – Upgrade to even greater 3D performance quickly and easily thanks to plug-and-play ATI CrossFireX technology with up to quad-GPU support.
• PCI Express 2.0 – Get ready for the most demanding graphics applications with PCI Express 2.0 support, which allows up to twice the throughput of current AMD PCI Express cards.
• Unified Video Decoder – View and manipulate the latest Blu-ray and HD DVD content with a dedicated hardware video decoder that leaves your CPU free to perform other tasks.
• Ultimate Image Quality – Performance that rivals high-end HD-DVD and Blu-ray players on displays with resolutions that exceed 1080p – up to 2560x1600.²
• Integrated Digital Outputs – Enjoy your digital content the way you want to, with built-in HDMI that includes 5.1 surround audio for big screen entertainment.
• More Processing Performance per Watt – Get up to twice the Gigaflops per watt of previous generations of high-end AMD GPUs.
• ATI PowerPlay Technology – power saving features that reduce power consumption at idle or during low-usage
• Runs Cool and Quiet – With a smaller chip designed to use less power, your system can take advantage of high-end Windows Vista features while running more efficiently and quieter than ever.

GPU Specifications

• 666 million transistors on 55nm fabrication process
• PCI Express 2.0 x16 bus interface⁵
• 256-bit GDDR3/GDDR4 memory interface
• Ring Bus Memory Controller
  • Fully distributed design with 512-bit internal ring bus for memory reads and writes
• Microsoft DirectX 10.1 support
  • Shader Model 4.1
  • 32-bit floating point texture filtering
  • Indexed cube map arrays
  • Independent blend modes per render target
  • Pixel coverage sample masking
  • Read/write multi-sample surfaces with shaders
  • Gather4 texture fetching
• Unified Superscalar Shader Architecture
  • 320 stream processing units
    • Dynamic load balancing and resource allocation for vertex, geometry, and pixel shaders
    • Common instruction set and texture unit access supported for all types of shaders
    • Dedicated branch execution units and texture address processors
  • 128-bit floating point precision for all operations
  • Command processor for reduced CPU overhead
  • Shader instruction and constant caches
  • Up to 80 texture fetches per clock cycle
  • Up to 128 textures per pixel
  • Fully associative multi-level texture cache design
  • DXTC and 3Dc+ texture compression
  • High resolution texture support (up to 8192 x 8192)
  • Fully associative texture Z/stencil cache designs
  • Double-sided hierarchical Z/stencil buffer
  • Early Z test, Re-Z, Z Range optimization, and Fast Z Clear
  • Lossless Z & stencil compression (up to 128:1)
  • Lossless color compression (up to 8:1)
  • 8 render targets (MRTs) with anti-aliasing support
  • Physics processing support
• Dynamic Geometry Acceleration
  • High performance vertex cache
  • Programmable tessellation unit
  • Accelerated geometry shader path for geometry amplification
  • Memory read/write cache for improved stream output performance
• Anti-aliasing features
  • Multi-sample anti-aliasing (2, 4, or 8 samples per pixel)
  • Up to 24x Custom Filter Anti-Aliasing (CFAA) for improved quality
  • Adaptive super-sampling and multi-sampling
  • Temporal anti-aliasing
  • Gamma correct
  • Super AA (ATI CrossFire™ configurations only)
  • All anti-aliasing features compatible with HDR rendering
• Texture filtering features
  • 2x/4x/8x/16x high quality adaptive anisotropic filtering modes (up to 128 taps per pixel)
  • 128-bit floating point HDR texture filtering
  • Bicubic filtering
  • sRGB filtering (gamma/degamma)
  • Percentage Closer Filtering (PCF)
  • Depth & stencil texture (DST) format support
  • Shared exponent HDR (RGBE 9:9:9:5) texture format support
• OpenGL 2.0 support
• ATI Avivo™ HD Video and Display Platform
  • Dedicated unified video decoder (UVD) for H.264/AVC and VC-1 video formats
    • High definition (HD) playback of both Blu-ray and HD DVD formats
  • Hardware MPEG-1, MPEG-2, and DivX video decode acceleration
    • Motion compensation and IDCT
  • ATI Avivo Video Post Processor
    • Color space conversion
    • Chroma subsampling format conversion
    • Horizontal and vertical scaling
    • Gamma correction
    • Advanced vector adaptive per-pixel de-interlacing
    • De-blocking and noise reduction filtering
    • Detail enhancement
    • Inverse telecine (2:2 and 3:2 pull-down correction)
    • Bad edit correction
  • Two independent display controllers
    • Drive two displays simultaneously with independent resolutions, refresh rates, color controls and video overlays for each display
    • Full 30-bit display processing
    • Programmable piecewise linear gamma correction, color correction, and color space conversion
    • Spatial/temporal dithering provides 30-bit color quality on 24-bit and 18-bit displays
    • High quality pre- and post-scaling engines, with underscan support for all display outputs
    • Content-adaptive de-flicker filtering for interlaced displays
    • Fast, glitch-free mode switching
    • Hardware cursor
  • Two integrated dual-link DVI display outputs
    • Each supports 18-, 24-, and 30-bit digital displays at all resolutions up to 1920x1200 (single-link DVI) or 2560x1600 (dual-link DVI)²
    • Each includes a dual-link HDCP encoder with on-chip key storage for high resolution playback of protected content³
  • Two integrated 400 MHz 30-bit RAMDACs
    • Each supports analog displays connected by VGA at all resolutions up to 2048x1536²
  • DisplayPort output support⁴
    • Supports 24- and 30-bit displays at all resolutions up to 2560x1600²
  • HDMI output support
    • Supports all display resolutions up to 1920x1080²
    • Integrated HD audio controller with multi-channel (5.1) AC3 support, enabling a plug-and-play cable-less audio solution
  • Integrated AMD Xilleon™ HDTV encoder
    • Provides high quality analog TV output (component/S-video/composite)
    • Supports SDTV and HDTV resolutions
    • Underscan and overscan compensation
  • MPEG-2, MPEG-4, DivX, WMV9, VC-1, and H.264/AVC encoding and transcoding
  • Seamless integration of pixel shaders with video in real time
  • VGA mode support on all display outputs
• ATI PowerPlay™
  • Advanced power management technology for optimal performance and power savings
  • Performance-on-Demand
    • Constantly monitors GPU activity, dynamically adjusting clocks and voltage based on user scenario
    • Clock and memory speed throttling
    • Voltage switching
    • Dynamic clock gating
  • Central thermal management – on-chip sensor monitors GPU temperature and triggers thermal actions as required
• ATI CrossFireX™ Multi-GPU Technology
  • Scale up rendering performance and image quality with two, three, or four GPUs
  • Integrated compositing engine
  • High performance dual channel bridge interconnect¹

1 Dual channel interconnect is not required for ATI CrossFire, and may not be included in all product configurations
2 Some custom resolutions require user configuration
3 HDCP support for playback of protected content requires connection to a HDCP capable display
4 Requires external DisplayPort transmitter
5 ATI Radeon HD 3870 GPUs support PCIe 2.0. Some board configurations may not fully comply with complete PCIe 2.0 specification and operate at PCIe 1.1 specifications on motherboards that support PCIe 2.0. Please consult with board manufacturer if this is an important feature for you.

ATI Radeon HD 3870 X2 System Requirements

• PCI Express based PC is required with one dual-width X16 lane graphics slot available on the motherboard
• 550 Watt or greater power supply with two 2x3-pin PCIe power connectors required (750 Watt and four 6-pin connectors for dual ATI CrossFireX)
• For enhanced performance with ATI Overdrive, a power supply with one 2x3-pin and one 2x4-pin PCIe power connector is required
• Certified power supplies are strongly recommended
• Certified system cases with good airflow and cooling are recommended
• 1GB of system memory recommended
• Installation software requires CD-ROM drive
• DVD playback requires DVD drive
• Blu-ray/HD DVD playback requires a Blu-ray / HD DVD drive

Karta v podání Sapphire, co se skrývá pod chladičem

První fotky Radeonu HD 3870 X2 ve srovnání s 24cm dlouhým HD 2900 XT jsme vám na ExtraHardware ukázali již před více jak týdnem:

„Karta je o něco hezčí než na fotkách, ATI udělalo podle mě chybu zúžením chladiče oproti HD 2900 XT: karta pak vypadá delší než ve skutečnosti je. Opravdu tedy není delší než GeForce 8800 GTX/Ultra (27 cm) a vejde se tedy do všech skříní, do kterých tyto karty.

Na fotkách níže si vyvrátíme další (optický) klam, který se začal po fórech a diskuzích šířit: chladič opravdu nemá větší ventilátor než Radeon HD 2900 XT či Pro. Důkaz se šuplerou (čísilka vzhůru nohama určitě zvládnete) najdete v galerii.“

Po otestování přišel na řadu šroubovák a rozborka karty odhalující dva čipy RV670, GDDR3 moduly samsung 1,0 ns o celkové kapacitě 1 GB a PLX čip:

Protože se jednalo o vzorek karty, neměly jsme k dispozici oficiální (krabicové) balení, doplňuji tedy jako vždy velmi dokonalými fotkami přímo od Sapphire:

   

Stránka produktu na Sapphiretech.com.

GPU-Z z webu TechPowerUp.com detekuje ve své verzi 0.1.5 u Radeonu HD 3870 X2 správně všechno až na pracovní frekvence v 3D:

Co umí (a neumí) ovladače Catalyst

Na první sérii obrázků vidíte verzi použitého ovladače, detekci Radeonu HD 3870 X2 samotnými ovladači a také nastavení výstupů na monitory:

Je zajímavé, že pod Windows XP se v souladu s použitými čipy (a v nesouladu s počtem fyzických výstupů na kartě Sapphire) ukazují až čtyři obrazovky (monitory):

Další obrazovky patří nastavení anizotropního filtrování a anti-aliasingu. U anti-aliasingu máte tyto možnosti:

• normální anti-aliasing: 2×, 4×, 8× metodou multi-sampling (pouze hrany)
• narrow tent – počítá se i se vzorky ze sousedních pixelů, výsledkem je lepší vyhlazení
• wide tent – počítá se s ještě více vzorky ze sousedních pixelů, zubaté hrany jsou potlačeny ještě více, ale výsledkem je často neostrost, rozmazání
• edge detect – multi-sampling obohacený o detekci hran pro lepší vyhlazení, kombinací těchto přístupů lze dosáhnout vysokého stupně vyhlazení hran označovaného 24×
• temporal anti-aliasing – zapnete-li jej, dostanete například z 2× anti-aliasingu anti-aliasing 4×, ale jakmile fps poklesnou pod určitou mez (grafika nestíhá), tento vyšší stupeň je vypnut
• adaptive anti-aliasing – vyhlazení průhledných textur (ploty, listí, tráva), v režimu performance (multi-sampling) docela rychlé ale málo účinné, v režimu quality (super-sampling) velmi účinné, ale dost pomalé

Po instalaci Catalyst Control Center získáte přístup k některým režimům anti-aliasingu přímo ze systémové lišty:

S Radeonem HD 3870 X2 vám do systému přibude hned několik zařízení:

A protože všechny Radeony série HD podporují přímo v jádře HDMI se zvukem, musíte ve Windows nutně vidět i zvukový kodek:

Už pár verzí zpátky uměly ovladače Catalyst přetaktovat grafiky i v režimu CrossFire, u HD 3870 X2 tomu není jinak:

Bohužel se mi s beta ovladačem z 28. ledna určeným pro testování HD 3870 X2 nepodařilo odkrýt záložku CrossFire, aktivace a deaktivace byla tedy možná jen po instalaci ATI Tray Tools:

To už jsem zmínil první z problémů, ale připišme jej klidně statusu beta oněch ovladačů. Jenže to není zdaleka všechno. Už instalace hotfix Catalyst 7.10 a následně i Catalyst 7.11 končila s podivnou chybou, uživatelé si stěžují na podivný čtvereček na ploše Windows, vyhlazování fontů dělá podivné barevné chyby (musíte zapnout ClearType nebo jej vypnout) a od Catalyst 8.1 jsem se pod Windows XP a Windows Vista začal setkávat s další novou chybou:

Ve Windows Vista se mi asi po deseti reinstalacích a zkoušení všeho možného od čištění Driver Sweeperem až po odinstalace nainstalovaných ovladačů pomocí WHQL Catalyst instalátoru a ručním vnucování a kopírování části podařilo Control Center rozjet, pod Windows XP nakonec vůbec.

Catalysty jakoby byly zkoušeny vždy na čistý systém a cokoli jiného jim dělá problém. Dělá jim problém aktualizace starší už nainstalované verze, dělá jim problém změna grafiky Nvidia –> ATI. Je to škoda, zpočátku na tom byly Catalyst pod Vistou docela dobře a začaly zase bumbrlíčkovatět. Pod Windows XP by ATI měla znovu dát oficiálně možnost používat starý dobrý Control Panel.

Jak pracuje CrossFire

1. Generace CrossFire – Radeon X850 XT

Scissors/Split-Frame Rendering (SFR)

SFR jako první do hráčského světa přinesla společnost Metabyte pod názvem PGC (Parallel Graphics Configuration). Její vývoj ale trval dlouho, a když byla hotová, byla již nezajímavá, neboť trh nabízel grafické karty s vyšším výkonem, než duo Voodoo 3, pro které byl PGC systém postaven.

Princip SFR spočívá v rozdělení snímku na poloviny, z nichž každou počítá jedna karta. Protože je scény rozdělena, musí každá karta počítat kompletně geometrickou část a tento režim tedy akceleruje jen operace s pixely. Rozdělení scény bylo v případě první generace CrossFire (stejně jako u PGC) vodorovné s fixně danou hranicí uprostřed scény. Hranice není adaptivně posouvána podle náročnosti jednotlivých partií scény – analýza náročnosti vykreslení předchozího snímku, podle něhož by byla hranice posouvána pro rendering dalšího snímku, by dle vyjádření ATI byla příliš náročná na CPU a spíše výkonu škodila. Také by škodila v případě rychlého pohybu, kdy ve snímku „A“ (podle kterého by byla hranice určena pro výpočet snímku „B“) bude reálná situace zcela jiná, než pro snímek „B“.

Polovina obrazu vypočtená sekundární kartou je přenesena přes DVI propojovacím kabelem do master karty, kde programovatelný procesor od společnosti Xillinx obrazy spojí a přes RAMDAC či TMDS transmitter odešle na monitor. Problém Radeonu X850 byla absence nativní podpory pro rychlé dual-link DVI rozhraní, vlivem čehož byl přenos omezen na rozlišení 1 600 × 1 200 při 60 snímcích za vteřinu – tedy 60 Hz.

Alternate Frame Rendering – AFR

AFR měla ATI patentovaný již v době Rage Fury MAXX (ta jej z 3D akcelerátorů používala jako první). Funguje na jednoduchém systému: první grafický čip vykresluje liché snímky, druhý sudé snímky. Výhodou je, že škáluje nejen fillrate, ale i geometrický výkon (a krom transportů textur i šířku sběrnice).

Super Tiling

Unikátní režim ATI CrossFire, který byl používán na profesionálních simulátorech. Spočívá v rozdělení obrazu na šachovnici, kdy „světlá“ políčka šachovnice vykresluje první čip, „tmavá“ druhý (samotná políčka jsou rozdělena mezi jednotlivé pipelines). Nevýhoda - neškáluje geometrii. Výhody: ideální rozdělení zátěže mezi oba čipy, snadno může podporovat více čipů. Super Tiling byl po dlouhou dobu implicitním režimem CrossFire. Ačkoli byl teoreticky velmi zajímavý, nepřinášel v praxi valné výsledky, neboť nefungoval na tomtéž principu jako u simulátorů, kde měl každé políčko šachovnice na starost jeden čip (efektivnější využití texture cache, přístupů k paměti atp.)

Super AA

Super AA taktéž vycházel ze spolupráce s Evans & Sutherland. Díky programovatelné FSAA mřížce architektury R3xx (a vyšších) umožňuje, aby každá karta vykreslovala stejný obraz, ale pozice AA vzorků jsou pro každý čip rozloženy jinak a tudíž po prolnutí obou obrazů dojde k efektivnímu zdvojnásobení účinnosti FSAA. Na obrázku si můžete všimnout, že rozložení vzorků je oproti režimu jedné karty upraveno tak, aby bylo co možná nejefektivnější a vykrývalo „plochu“ celého pixelu.

Radeon X850 pro režimy Super AA nevyužíval externího kompozitoru, ale data byla odesílána po sběrnici PCIe a zpracována grafickým čipem (kompozitor nebyl dostatečně rychlý na to, aby zvládal real-time blending takového množství pixelů

2. Generace CrossFire – Radeon X1800/X1900

Ačkoli „druhý CrossFire“ na první pohled nelišil od původního, došlo ke změnám prakticky u všech režimů:

• Integrovaná podpora pro dvě dual-link DVI rozhraní zajistila, že CrossFire nebylo limitováno rozlišením 1 600 × 1 200 při 60 Hz. Nový systém zvládal 30“ displeje při HD rozlišení.
• SFR/scissors: Rozdělení obrazu již nebylo dáno pevně 50:50, ale v rámci profilu může mít každá aplikace stanoven lépe vyhovující poměr (např. 65:35 atp.). Krom toho už není rozdělení limitováno jen na horizontální, ale je možné dělit i vertikálně (svisle). Domnívám se, že šlo o softwarovou záležitost a že tato zlepšení ovlivnila i předchozí generaci.
• Super Tiling: viz níže.
• AFR: S pozdějšími ovladači je režim AFR nastaven jako primární (na úkor Super Tiling). Jak jsem již nakousnul, bylo implementováno několik AFR režimů, z nichž byl pro tyto účely vybrán tzv. kompatibilní režim, který funguje s největším množstvím aplikací, ale přináší o několik (výjimečně o několik desítek) procent nižší výkon, než „výkonný“ (performace) AFR režim. Ten je pak použit až na základě testů v rámci profilů pro jednotlivé hry.
• Super AA: Nový rychlejší kompozitor už zvládá real-timově prolínat desítky několikamegapixelových snímků za vteřinu, takže i při SuperAA může být použita rychlejší externí propojka, což vede k vyššímu výkonu.

CrossFire 2+, software-CrossFire

Lowendové a mainstreamové produkty, pro které by master karta neměla smysl (případně by byla příliš drahá), neskončily zapomenuty. Stejně jako první generace využívala PCIe pro přenos dat při Super AA, tak mohly levnější karty sběrnici využívat pro všechny režimy. Vzhledem k jejich nižšímu výpočetnímu výkonu pro ně nepředstavovala výrazný limit. Uvedena byla nejprve pro Radeon X1300, X1600 a později X1800 GT, X1900 GT a nakonec pro všechny modely řady X1900.

CrossFire 3. generace

S uvedení čipu RV570 (Radeon X1950 Pro/GT) koncem léta 2006 přišel i výrazný krok vpřed. Duální dvanáctibitové rozhraní integrované v čipu a vyvedené na hranu PCB v podobě dvou konektorů znamenalo jeden z největších kroků vpřed.

Nové zapojení nese i technologický potenciál, protože pro komunikaci mezi čipy totiž stačí jeden konektor (ačkoli je nutné pro aktivaci CrossFire mít zapojeny oba konektory, jde o záměrný limit v ovladačích). Použití druhého je tedy jakousi rezervou a ponechává další možnosti (propojení více karet). Podobně je tomu i u duálního rozhraní konkurenční GeForce 8800 GTX/Ultra, ale tam je druhé rozhraní softwarově vypnuté.

CrossFire 4. generace

Stejně jako na G80 Nvidia upustila od SLI AA, tak R600 nepodporuje Super AA. Vždy je třeba najít určitý kompromis a jak G80, tak R600 podporují velmi kvalitní FSAA s vysokým počtem vzorků, takže není třeba jejich kvantitu násobit použitím více čipů. To souvisí i s rozložením vzorků (problém především pro Nvidii), programovatelnými down-sampling filtry (problém především pro ATI) a vydatnou softwarovou podporou (problém pro oba výrobce). CrossFire i SLI tím ztrácí onen punc vyšší obrazové kvality a zůstává jen výkon (nelze opomenout ani pozitivní vliv, který měl super-sampling na textury).

 

5. generace – CrossFireX

Každá mince má dvě strany a té lepší se teprve dočkáme zřejmě v březnových Catalystech. Bude to třícestné (až +160 %) a čtyřcestné (až +240 %) CrossFire, aktivace softwarového CF pro další produkty (přenosová rychlost PCIe 2.0 čipsetu RD790 by měla pro tyto účely bohatě stačit), single-connector CrossFire a v neposlední řadě sem spadá i CrossFire OverDrive, který již byl představen.

Více se o CrossFire dozvíte na stránkách AMD

Testovací sestava, použité testy

Za poskytnutí testovacích pamětí DDR2 děkuji společnosti Kingston:

Použité benchmarky a hry (důležité jsou především aktuální verze u Crysis, F.E.A.R., Lost Planet a World in Conflict, u těchto her se s patchem měnil i výkon):
# 3DMark06, 1.1.0
# 3DMark05, 1.2.0
# Bioshock
# Call of Duty 4
# Call of Juarez DX10 official benchmark
# Company of Heroes DX9 a DX10
# Crysis 1.1
# Enemy Territory: Quake Wars 1.1
# F.E.A.R. 1.08
# Gothic 3
# Half-Life 2: Lost Coast
# Heroes of Might and Magic V
# Lost Planet: Extreme Condition DX10 1.004
# Medal of Honor: Airborne
# Quake IV
# Serious Sam 2
# Splinter Cell: Chaos Theory
# S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl
# The Elder Scrolls IV: Oblivion
# Unreal Tournament 3
# World in Conflict 1.005

Za poskytnutí her pro testování děkuji společnosti CD Projekt.

Nastavení ovladačů:

• Nvidia ForceWare – Vsync: off, Quality: high, transparency AA: off
• ATI Catalyst – Vsync: off, Quality: high, adaptive AA: off

3DMark06, 3DMark05

3DMark06

Mnohem zajímavější než celkové skóre jsou v 3DMark06 jednotlivé dílčí testy. Všímejte si především fill-rate testů a testů pixel shader výkonu. Srovnávejte GeForce 8800 GTS-512 s GeForce 8800 GTX a Radeony HD 2900 XT/HD 3870:

 

3DMark05

 

 

Bioshock DX9 a DX10

Bioshock staví na Unreal 3 enginu a přidává DirectX 10 povrchy. Testuji s nejvyššími možnými detaily, vypnuté nechávám globální osvětlení (global lighting). Hra nemá zabudovaný benchmark, a tak testuji pomocí FRAPS. Vybral jsem velmi náročnou část z počátku hry – od vašeho vynoření se na hladině, kolem ohně až do majáku.

 

Call of Duty 4

Call of Duty 4 je pro vás podle naší ankety stejně atraktivní volbou jako Crysis nebo Zaklínač, a tak vás určitě výkon karet v této hře bude zajímat. Testoval jsem s téměř všemi detaily na maximu, velikost textur jsem změnil na Extra, anti-aliasing i anizotropní filtrování jsem zapínal přes nabídku hry.

Call of Juarez DX10

Call of Juarez je zastoupen DX10 Official Benchmarkem, není to tedy testování přímo v samotné hře. V několikaminutovém náročném průletu je demonstračně nacpáno hned několik náročných DirectX 9/10 technik. Benchmark je předmětem sporu Nvidie a Techlandu a používá jej s oblibou ATI/AMD při prezentacích 3D výkonu.

Company of Heroes DX9 a DX10

V Company of Heroes používám zabudovaný benchmark. Testovaná verze je 1.71, hru je potřeba spustit s parametrem -novsync. Všechny detaily mám nastaveny na možná maxima, pouze kvalitu zvuku a fyziku jsem snížil na minimum, abych co nejvíce odstranil limitovanost procesorem.

Crysis DX9 a DX10

Crysis je jedním z pádným argumentů pro nákup nové grafické karty, byť v DirectX 9 režimu. Testoval jsem s celkovou úrovní detailů „High“ a všechny DirectX 10 karty pak i s „Very high“, anti-aliasing jsem zapínal ve hře. Testuji pomocí GPUbenchmark.bat (průlet kolem ostrova), plnou verzí hry s nainstalovanou záplatou 1.1.

Enemy Territory: Quake Wars

Nové Enemy Territory představuje jedinou současnou moderní OpenGL hru pod Windows a zároveň jediný OpenGL test v testovací sadě. Quake Wars používají značně upravený Doom 3 engine, obohacený především o technologii MegaTexture (více o technologii v článku na Beyond3D). Pro testy používám maximální detaily, přes konzoli vypínám limit 30 i 60 fps, AA i AF zapínám ve hře, patch 1.1 by měl řešit problémy se soft particles. Ty jsem měl u všech karet kromě Radeonu X1950 Pro zapnuty (u této karty to hra nepovolí), ale zkusil jsem karty přeměřit i s vypnutými soft particles a tato položka neměla vliv na výkon ani u GeForce 8600 GTS. Pro účely testování jsem si nahrál vlastní timedemo (recordtimenetdemo), které měří výkon v rozsáhlé lokaci se stromy (Valley).

F.E.A.R.

Engine hry F.E.A.R. se díky datadisku stal znovu aktuálním a ukazuje se, že se jedná stále o dobrý test grafik: procesor hraje jen velmi malou roli. Všechny detaily mám nastaveny na maximální hodnoty a všechny obraz vylepšující funkce včetně měkkých stínů zapnuty. Testuji zabudovaným benchmarkem.

Gothic 3

Gothic 3 je příkladem DirectX 9 hry s HDR, u níž se engine nedá rozhodně nazvat optimalizovaným a také jej výrobci karet nemají mezi top hrami, pro které by optimalizovali oni (netestuje se jím tolik). U nás se však dlouho drží mezi nejprodávanějšími hrami. Výkon měřím pomocí FRAPSu v lokaci, kterou vidíte na obrázku.

Half-Life 2: Lost Coast

Lost Coast sice není žádnou hrou ze série Half-Life 2, ale pouhým technologickým demem. Využívá však stejný Source engine, navíc do něj Valve nacpalo snad nejvíce technologií na nejkratší úsek. Testuji s maximálními detaily (i water reflect all), AA a AF zapínám v nabídce hry.

 

Heroes of Might and Magic V

Heroes of Might and Magic V sice nepatří mezi nejnovější tituly oslňující posledními výkřiky módy z oblasti grafických efektů, přesto je hra jednak stále docela náročná na grafickou kartu a také patří mezi u nás vůbec nejpopulárnější PC hry vůbec. Vyšel navíc datadisk Tribes of the East a hra zase chvíli bude prohánět tisíce domácích počítačů. Ve hře testuji v mapě Hot Pursuit pomocí FRAPSu.

 

Lost Planet: Extreme Condition DX10

Lost Planet byla vůbec první PC hrou, která přímo vyšla s podporou DirectX 10. Pro měření výkonu grafik je důležité nepoužívat demo se zastaralým kódem, naopak updaty plné hry až na 1.004 přinesly několik optimalizací. Všechny detaily nastavuji na high, fur quality a filter quality pak na „DX10“. Počet souběžných (concurrent) operací byl pro testovaní s Core 2 Duo nastaven na 2. Používám vestavěný benchmark.

Medal of Honor: Airborne

Medal of Honor: Airborne je jednou z mnoha nových her používajících Unreal 3 engine. Tím pádem přináší solidní kombinaci vzhledu a plynulosti na dostupném hardwaru. Testuji opět s vysokými detaily (a druhým nejvyšším nastavením kvality textur). Hra nemá zabudovaný benchmark, používám tedy FRAPS a vždy stejnou scénu letu letadla a seskoku z padáku.

 

Quake IV

Quake 4 používá notně vylepšený Doom 3 engine a samozřejmě rozhraní OpenGL. Používám nejvyšší možné nastavení detailů, anti-aliasing i anizotropní filtrování zapínám přes hru a benchmarkuji pomocí vlastního timedema, které projde začátek hry (asi 4 700 framů).

Serious Sam 2

Starší DirectX 9 hra je s maximálními detaily, HDR a ve vyšším rozlišením stále dobrým testem grafických karet. Croteam enginy umí, i v Serious Sam 2 použil několik zajímavých technologií (třeba jako jeden z prvních využil kompresi ATI 3Dc). Pomocí zabudovaného benchmarku, který můžete ovládat skriptem, měřím výkon v demu Branchester.

 

Splinter Cell: Chaos Theory

Splinter Cell: Chaos Theory byla jednou z prvních her, jež využívaly shader model 3.0. A to tak, že velmi dobře a ku prospěchu věci. V testované části lighthouse tvůrci několikrát pěkně použijí HDR s tone mappingem, parallax mapping i měkké stíny. Hra i přes své stáří stále velmi dobře škáluje grafické karty.

Na Radeonu X1950 Pro bohužel nebylo možné zapnout ve hře multi-sampling, takže srovnání se zapnutým AA/AF podstoupily jen novější karty:

S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl

Engine Stakleru, X-Ray engine, je zajímavý mimojiné tím, že používá deferred shading umožňující velké množství dynamickýh zdrojů světla. Ve hře se setkáte s normálovým a paralaxním mapováním, měkkými stíny, FP HDR, dynamickými efekty počasí a mnoha postprocessingovými efekty. Ukrajinský tým už pracuje na pokračování na vylepšeném enginu (Clear Sky).

The Elder Scrolls IV: Oblivion

Čtvrtý díl série Elder Scrolls patří i přes svůj věk stále mezi nejnáročnější hry vůbec. Zvlášť, když stejně jako já v testu, vyberete lokace s množstvím vlnící se trávy, pohupujících se stromů a přesto rozhledem do vzdálené krajiny. Testuji s maximálními detaily a HDR.

Unreal Tournament 3

Bude to nuda, ale napíšu to, co píší všude: Unreal Tournament 3 je příkladem skvěle optimalizovaného enginu, skvěle vypadá a přitom je velmi svižný i na běžném hardwaru. Před testováním musíte v UTEngine.ini vypnout vyhlazování snímkové frekvence (implicitně nastaveno na interval 22 až 62 fps) a to tak, že najdete bSmoothFrameRate=True a nastavíte na False (předtím odstraňte u souboru atribut Jen pro čtení). Pro grafické karty je lepší flyby, pro realističtější výsledky pak botmatch, testoval jsem pomocí flyby a vybral jsem pěkně vypadající mapu ShangriLa.

World in Conflict DX10

World in Conflict je asi nejlépe vypadající strategie, zástupce nové vlny DirectX 10 a dobrý benchmark procesoru. Tyto karty jsem testoval ve 1 680 × 1 050 px s upraveným profilem very high details (zapnul jsem i water reflects clouds, snížil naopak physics, abych byl méně limitován procesorem). Používám vestavěný benchmark. Při testování pod Windows XP jsem samozřejmě musel použít jen DirectX 9 režim (stíny z mraků na vodě si musíte pod DX9 odpustit).

Vliv anti-aliasingu a AF

Výběr testů: Jen DirectX 10 hry

 

 

Teploty, spotřeba

Měření teploty HD 3870 X2 je ošemetné, především druhé jádro, přes které už jde rovnou teplý vzduch z jádra prvního se zahřívá o dost víc. Navíc mi nefungovala žádná utilitka, co umí teplotu zaznamenat pěkně do grafů, a tak v posledním grafu, v Crysis, by dopadl Radeon HD 3870 X2 určitě hůře, kdyby nebyla prodleva mezi přepnutím ze hry na plochu a rychlým odečtením hodnoty z Catalyst Control Center (záložka OverDrive):

 

 

Spotřeba elektrické energie

Kvůli Radeonu HD 3870 X2 jsem bohužel v testovací sestavě musel vyměnit jinak na vše bohatě dostačující 500W zdroj (dvě 12V větve po 18 A, certifikace 80Plus) a rovnou zapojil Fortron Everest 800 W, který má i napájecí PCI-Express 2.0 8-pin. Ten ale potřeba není, doma mi kartu s podobně žravým procesorem utáhl Corsair HX620w se dvěma 6-pin konektory. S 500W zdrojem počítač tuhnul například v testu Half-Life 2: Lost Coast HDR, který zatěžuje jak kartu, tak procesor. Z toho důvodu mám v grafech spotřeby celého PC další nepřesnost, i když zřejmě mírně rozdílné účinnosti zdrojů jsou menší chybou než je chyba měření zásuvkovým wattmetrem FK Technics nebo různá účinnost při různé zátěži. Spotřeba je tedy orientační, karty měřené na Everestu 800 jsou označeny hvězdičkou:

Přetaktování, hlučnost

Hlučnost

Radeon HD 3870 X2 rozhodně není tichý jako Radeon HD 3870, ale zase, navzdory podobnosti chladičů a ještě jednoho jádra navíc, neřve v zátěži tolik jako Radeon HD 2900 XT. Ve 2D (Windows) je karta vcelku tichá, pokud nemáte nějaké vysoké okolní teploty a především kvůli druhému jádru, přes které už jde teplý vzduch se větrák více neroztáčí.

Při zátěži jdou otáčky nahoru a karta je pak určitě o stupeň hlučnější než GeForce 8800 GTX a Ultra v zátěži. Ale, jak jsem řekl, je tišší než HD 2900 XT. Zvuk je navíc docela kultivovaný, prostě silnější šumění, bez nějaký dalších prvků, vysokých či naopak hlubokých tónů. Kdybych to měl nějak subjektivně obodovat, tak ve 2D (nižší je lepší):

• Radeon HD 3850: 2/10
• Radeon HD 3870: 3/10
• Radeon HD 2900 XT: 4/10
• Radeon HD 3870 X2: 4/10
• GeForce 8800 GT: 2/10
• GeForce 8800 GTS-512: 3/10
• GeForce 8800 GTX: 4/10
• GeForce 8800 Ultra: 4/10

Zátěž (opět nižší je lepší):

• Radeon HD 3850: 2/10
  
• Radeon HD 3870: 4/10
  
• Radeon HD 2900 XT: 10/10
  
• Radeon HD 3870 X2: 8/10
  
• GeForce 8800 GT: 3/10
  
• GeForce 8800 GTS-512: 4/10
  
• GeForce 8800 GTX: 6/10
  
• GeForce 8800 Ultra: 6/10

U všech karet byly v podstatě referenční chladiče.

Přetaktování

Hrátky s přetaktováním mě u této karty příliš nelákaly. Jednak zde není velký prostor k přetaktování a také jde spíše o to, jak efektivní je CrossFire zapojení než o to, jaký má karta takt.

Taktovat bylo možné zatím jen v ovladačích přes OverDrive, žádná další utilita, které jsem zkusil, si s Radeonem HD 3870 X2 korektně zatím neporadila. Abych přece jen poskytl ucelený obraz o frekvenční rezervě karty, uvádím dosažené takty na jiných serverech:

• HardOCP (ref. karta): 877/955 MHz (limit OverDrive)
• TechPowerUp (HIS): 918/1 030 MHz

 

Minitest na slabším počítači

 

Testovací sestava

Shrnutí výsledků, verdikt

Aktualizace: lepší shrnutí se stejnou vahou pro všechny hry najdete v tomto článku.

Už je skoro konec a máme tu jen finální a doufám, že přehlendé rozuzlení. Tentokrát se jedná o naprostý highend, a tak je pro průměrování třeba zvednou laťku. Kde to jen šlo, bral jsem rozlišení 1 920 × 1 200 px, kde jsem v tak vysokém neměřil, bral jsem 1 680 × 1 050 px. Z každé hry, ale  jedno rozlišení, případně jak DX9, tak DX10 režim. Nejprve tedy průměrná fps všech karet ze všech her bez anti-aliasingu či anizotropního filtru:

* ... u Radeonu X1950 Pro jsem u některých DirectX 10 testů započítal nula, u jiných (World in Conflict, Lost Planet), u nichž těžko poznáte rozdíl DX9 a DX10 pak skóre z DX9 verze a nastavení. Toto číslo tedy není zcela korektní. V poměru cena/výkon už je ale započítána normální (ne tedy výprodejová, jako minule) cena 2 600 Kč.

Nyní jsem vzal pro změnu průměr ze všech nastavení, kde byl 2×/4× MSAA, 16× AF či kombinace obojího. Vyšší průměr fps může být způsoben tím, že některé nejnáročnější hry nepodporují anti-aliasing a také tím, že jsem častěji počítal s 1 680 × 1 050 px, neboť v některých hrách se anti-aliasing pro vysoké rozlišení 1 920 × 1 200 px na některých kartách nezapnul:

A nakonec jsem vzal všechna čísla: jak v nastavení bez AA, tak s ním a vyšlo mi takové hodnocení karet:

Jak to ale dopadne, když podělíme výkon karet aktuální eshopovou cenou (vč. DPH)?

Poslední graf je tak trochu o efektivitě čipu:

Tento index berte jen jako zajímavost, Radeony HD 38x0 jsou na tom ve spotřeba díky PowerPlay průměrně mnohem lépe, toto ukazuje opravdu jen jakousi efektivitu (populární performance per watt) v herní zátěži.

Verdikt

Sapphire udělala a neudělala dobře dodržením referenčního návrhu. Udělala, protože referenční chladič je účinnější než dvouvětrákové kreace Asusu a GeCube a vyfukuje teplo ze skříně ven, na druhou stranu tak přicházíte o možnost mít připojené až čtyři monitory na kartě pod 10 000 Kč. To ale asi trápí jen zlomek čtenářů.

Hodnotit kartu samotnou je těžší. Nabízí sice lepší poměr cena/výkon než naprostý highend společnosti Nvidia, v poměru cena/výkon se však proti moderním jednočipovým kartám stále jedná o velmi nuznou nabídku. V širokém spektru her není CrossFire stále dost efektivní ani na to, aby karta byla rychlejší než stařenka GeForce 8800 GTX. A to jsem z her, kde CrossFire vůbec neběžel měřil jen Gothic 3, dle jiných testů CF nefunguje například v Blazing Angels 2, Tiger Woods 08 nebo Clive Barker's Jericho.

Pod Windows XP mi CrossFire navíc nefungoval ani v demech Enemy Territory: Quake Wars, Bioshock a Call of Duty 4, nepomohlo ani přepnutí Catalyst AI na Advanced, přejmenování na Oblivion.exe způsobilo problémy v obraze. Toto zůstavá nevýhodou CrossFire ale i SLI: profily jsou doladěny hlavně pro to, čím se v recenzích testuje.

Problémem, který protkával tuto recenzi i většinu recenzí zahr. serverů byly minimální fps, tedy propady v kritických situacích. S min. fps má ATI problém obecně (méně robustní architektura), ale u CrossFire se i podle slov ATI/AMD na serveru DriverHeaven mohou někdy i znásobit. Pod Windows Vista mi bohužel FRAPS s kartou nelogoval průměrná fps po sekundách (tento CSV zůstával záhadně prázdný, pod Windows XP přitom se stejným ovladačem ano), a tak jsem nemohl toto tvrzení lépe podložit.

Verdikt je tedy následný: chcete-li machrovinku na 3DMarky, je karta vaše, po zprovoznění CrossFireX a přikoupení druhé uděláte na X38/X48 s PCIe 2.0 a Penryny všechny světové rekordy. Jste-li „high-endový“ hráč, vězte, že karta pro Crysis, World in Conflict či Oblivion na 30" LCD na plné pecky momentálně neexistuje.

Jste-li o něco málo skromnější, kupte si zatím ke své 24" jednu GeForce 8800 GTS-512 a k 20-22" vám s nejlepším poměrem cena/výkon poslouží GeForce 8800 GT a Radeon HD 3870 i Radeon HD 3850. Karty z tohoto odstavce jsou stále těmi, které byste měli kupovat, vše ostatní je buď relikvií nebo nastavovanou kaší.

Sapphire Radeon HD 3870 X2 1 GB

+ lepší poměr cena/průměrná fps než 8800 GTX/Ultra
+ solidní spotřeba ve 2D
+ zatím nejlíp fungující CrossFire

- CrossFire nefunguje všude, problémy s minimálními fps
- nevyužitý potenciál výstupů na čtyři monitory
- v podrobném testu neporazila ani GeForce 8800 GTX
- hlučný chladič v zátěži
- nároky na napájení, rozměry

Pro ty, co nikdy nemají dost:

• Radeon HD 3870 X2 proti GeForce 8800 GT SLI: AnandTech, Tech Report
• Radeon HD 3870 X2 proti Radeon HD 3870 X2 CrossFire: Tech Report, Tom's Hardware, Hot Hardware
• Radeon HD 3870 X2 na Windows XP a Core 2 E6550: TechPowerUp

Aktualizace: Přehledné srovnání výsledků ostatních serverů najdete v tomto článku.

Pro ty, co mají stejně jako já už úplně dost:

Pojďte si odpočinout na náš nový web ExtraVěci.cz, kde si raději vychutnejte třeba článek a video o cestách do vesmíru a podívejte se na nejroztodivnější technické hračky poslední doby.