ATI Radeon 2900, teste, benchmarks e tecnologia

Após explorar um pouco a tecnologia da nova família HD 2000 na coluna passada, vou chegar onde desejo que é dividir com os amigos do ForumPCs minha experiência com a Radeon HD 2900. Porém por conta de vários comentários da coluna passada, preciso detalhar mais um pouco algumas características que geraram curiosidades e dúvidas.

Sutilezas da tecnologia

Um tópico mesmo difícil de acreditar é a diferença imensa que existe na capacidade de processamento numérico das GPUs quando comparadas às CPUs tradicionais. Segundo a lei de Moore uma CPU tradicional a tecnologia dobra sua capacidade de processamento a cada 24 meses (originalmente a cada 18 meses-a mudança para 24 foi uma adaptação da lei para se encaixar melhor à realidade). A evolução das GPUs tem ultrapassado a própria Lei de Moore por larga margem de vantagem. O que isso pode significar? Que enquanto as CPUs já tiveram todo seu potencial de crescimento acelerado explorado, a tecnologia da GPUs está crescendo pela exploração e inovadoras tecnologias. Seria isso? Na opinião pessoal, perto disso, mas com uma observação. Há um nítido componente de “força bruta” na implementação das GPUs. Isso não é ruim. Mas quem sabe não exista um novo paradigma tecnológico para aproveitar o silício empregado? É como colocar um motor de 1000 HPs em um carro para fazê-lo acelerar de 0 a 300 Km/h em menos de 15 segundos!Por isso se justifica o desempenho estelar das GPUs nos gráficos e nas aplicações de cálculos com ponto flutuante. Veja no gráfico abaixo a evolução das famílias da AMD-ATI e relativamente à lei de Moore neste mesmo período de7 anos.

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Este é um termo sofisticado mas quena essência significa sensação de realismo, qualidade e uma experiência de “jogabilidade” diferenciada. Quando se fala em “realismo” não é somente ou exatamente “foto-realismo” que se persegue. É também uma animação em tempo real com características de um desenho animado de alta qualidade.

Uma das novas tecnologias presentes na família HD 2000 é um hardware dedicado a operação de “tesselation” . Não encontrei tradução para o termo que pode ser entendido livremente como um tipo de suavização.Encontrei uma definição matemática para o termo : “A tessellation is created when a shape is repeated over and over again covering a plane without any gaps or overlaps” , ou seja “Tesselation é criado quando uma forma é repetida várias e várias vezes cobrindo um plano, até que todas as lacunas sejam preenchidas e se sobreponham” .

Vide a figura abaixo. Todo elemento visual, pessoa ou paisagem, é composto por dezenas (ou bem mais que isso) de triângulos. Estes são depois preenchidos com texturas. Com esta técnica um elemento que foi feito com um número menor de triângulos sofre uma interpolação matemática de forma que novos triângulos vão enriquecendo a superfície. Este é um processo interativo que pode ser aplicado várias vezes. Pelas figuras se pode ver o quanto se ganha em qualidade e suavização das superfícies. Até esta geração de placas este tipo de operação não era viável por causa do grande consumo de recursos. Com auxílio do hardware especializado para isso, cujo projeto foi herdado da GPU do XBOX 360 (que já tem uma versão prévia deste recurso), os programas e jogos de nova geração podem obter uma qualidade bem maior sem obrigatoriamente ter que montar os “wire-frames” dos elementos com triângulos em altíssima definição, deixe a placa “tesseletizar” (que palavra horrível!) o objeto.

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Ruby levada ao limite extremo!!

A personagem Ruby, que simboliza as placas de vídeo da AMD-ATI surpreendeu neste lançamento. Uma animação tempo-real foi feita pela empresa de forma a utilizar a capacidade da placa em seus limites extremos. Os objetivos disso são vários. Um exercício extremo da tecnologia, um ensaio de como poderão ser os jogos no futuro, desde que os usuários tenham placas de vídeo com este poder de processamento, e obviamente um instrumento de marketing da AMD-ATI. Infelizmente não consigo mostrar esta animação para os leitores do ForumPCs pois esta exige uma HD 2900 para ser exibida. Mas alguns dados falam por si. Comparando com a Ruby versão anterior (geração anterior das placas) os pontos de animação facial da personagem subiram de 4 para 128. A quantidade de polígonos usada para desenhar a personagem passou de 80.000 para 200.000. A média de triângulos desenhados por frame subiu de 540.000 para 1.069.000. E finalmente No pico de utilização os frames mais complexos subiram de 1.000.000 de triângulos para 2.000.000. Uma versão VÍDEO desta animação pode der vista (ou baixada em sua versão HD) do site da AMD-ATI clicando aqui (existe uma versão low resolution e uma versão HD de mais de 200 Mb). Vale a pena conferir. Destacomais uma vez que o que a AMD desenvolveu não foi um vídeo e sim uma animação tempo real que processa, calcula, desenha e renderiza em tempo real estes 2.000.000 de triângulos por segundo!

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Arquitetura de acesso à memória

A arquitetura de acesso à memória da HD 2900 é uma evolução da arquitetura anterior. É um modelo de ANEL distribuído, com 512 bits, oito canais, e quatro pontos de interface. Isto permite que até acessos 4 pontos de acesso bidirecionais a 1024 bits sejam utilizados. Essa massiva quantidade de informação que pode trafegar pelas “bordas” da placa, pela nova arquitetura de acesso, é parte da resposta do crescimento de performance da nova família.

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DirectX 10

Do ponto de vista dos desenvolvedores de software e jogos o DirectX traz inovações que facilitam muito sua vida. Há atalhos para o desenvolvimento, ou seja, consegue-se realizar determinadas tarefas na composição das imagens usando menos código que no DirectX 9. Há ganhos de performance mas estes na verdade não são dramáticos. Outra vantagem do uso de DirectX 10 é a qualidade das texturas, melhores recursos Anti-Aliasing, tesselation etc. Um bom exemplo disso é o uso que o Flight Simulator X já faz dos recursos do DirectX 10, obtendo um nível de qualidade diferenciado quando rodado sob esta nova plataforma. Os desenvolvedores de jogos podem se intimidar a usar DirectX 10 pelo fato de hoje só haver suporte oficial do VISTA para ele. O jogo se for desenvolvido com mais capricho pode conter suporte a DirectX 9 e DirectX 10 ao mesmo tempo, ou seja, se for detectada a presença do DirectX 10 este é utilizado, caso contrário as chamadas do DirectX 9 são usadas em seu lugar (o FS X trabalha assim). Isso introduz um trabalho extra e código extra no jogo.

Meus Benchmarks

Flight Simulator X : fiz questão de testar este programa pois é conhecida sua alta demanda por recursos quando ativado ao máximo seu nível de detalhe gráfico. E de cara ativei sua configuração e ajustei TUDO no máximo, cenário, resolução, detalhes, sombras, etc. Foi demais mesmo para a HD 2900. Consegui uma qualidade visual magnífica, mas um frame rate muito baixo (cerca de 5 fps). Feitos alguns pequenos ajustes consegui um bom frame rate (perto de 30) com uma qualidade ainda magnífica (trabalhando a 1280×1024). Destaco que meu teste se baseou em um sobrevôo em New York, onde há uma densidade imensa de objetos, prédios, água, ruas, vegetação, etc. Acredito que seja o cenário mais complexo do programa.O filtro para ANTI ALIASING funcionou muito bem. É imensa a diferença com e sem o filtro ligado (na suavização das linhas e contornos). A imagem de água é algo que destaco bastante por conta da sensação de realismo, tantos nos lagos do Central Park como nas imediações da estátua da liberdade. Este foi um teste mais subjetivo, embora tenha me preocupado em obter uma boa taxa de frame rate. Fiquei muito impressionado com o resultado. Tenho jogado o FS X eventualmente em uma máquina com uma GeForce 6200 (256 Mb), que roda o Aero muito bem no Vista e alguns jogos mais antigos mas o FS X nesta máquina comparada com a máquina com a HD 2900 parece outro jogo, tanto é a qualidade ganha nos gráficos. Isso também se explica pelo fato do FS X ser um dos únicos jogos que já tira partido do DIRECTX 10, quando rodado sob Windows Vista.

Testes sintéticos :não poderia deixar de rodar os manjados 3DMARK. Obtive no 3dMARK 06 em resolução 1280×1024 8980 pontos e no 3dMARK 03 também em resolução 1280×1024, 33014 pontos.

Só a título de comparação (meio covarde mas era a placa que tinha para comparar) os mesmos testes aplicados em uma GeForce 6200 (256 mb) tiveram os seguintes resultados : 3dMARK 03 306 pontos (29 vezes menos) e 3dMARK 06 2105 pontos(16 vezes menos)

Alguns comentários, procurei na Internet alguns outros benchmarks desta placa e achei via de regra alguns valores maiores. Por exemplo, 10200 no 3dMARK 06 e 38500 pontos no 3dMARK 03, cerca de 15% a 20% melhores que os números que eu obtive. Convém ressaltar que a versão do VISTA que usei para os testes era de 64 bits. É muito provável que os drivers de 64 bits não estejam ainda tão aprimorados como os drivers de 32 bits (mais ajustados porque há mais PCs de 32 bits).

Outra coisa interessante foi observar a execução de ambos os testes nas duas máquinas (com a HD2900 e com a GF6200). A “coitada” da GF6200 ficou absolutamente de joelhos ao rodar o 3dMARK 06. Uma lástima, vários testes a 1 fps. Mas isso era esperado, afinal é sabido o quanto este teste é pesado. Por outro lado a HD 2900 rodando o 3dMARK 03 apresentou algumas surpresas. Enquanto alguns dos testes atingia absurdos 260 fps, em alguns testes ela também ficou entre 1 e 5 fps!! Como pode um avião desses cair de joelhos assim (mesmo que em um único teste)?!??!!?Na época do 3dMARK 03 só havia DirectX 9 mas alguns dos testes utilizam jogos com DX 8 (ou 7 também não tenho certeza). Isso evidencia que o driver, pelo menos este de 64 bits, ainda não está completamente “polido”. Está estável,bem estável, isso é verdade mas carece de algum ajuste. Mas isso não tira o brilho dessa placa, de forma alguma. Para conferir testei alguns jogos mais antigos (de minha coleção pessoal) como o Grand Prix 3 (DX 7) e Grand Prix 4 (DX 8 ) e ambos rodaram extraordinariamente bem, com frame rates estelares, embora eu tenha precisado rodá-los em modo de compatibilidade com Windows XP no VISTA 64. Resumindo, o tropeço pontual (num só teste) no 3dMARK 03 foi um caso isolado que na prática, rodando jogos DX 7 e DX 8 não se repetiram.

Conclusão

A própria AMD-ATI reconhece que seu mais novo produto, seu topo de linha, perde por uma pequena margem da placa topo de linha da Nvidia, embora em alguns teste específicos supera a rival-mas na media é de fato 10% mais lenta. Porém o enfoque da AMD é no custo-benefício, ou seja, por um preço mais baixo, na faixa dos US$ 399-preço sugerido (que inclui também dois jogos de última geração) apresenta uma vantagem competitiva interessante. Mas por outro lado como a HD 2900 por ser muito nova ainda não está sendo comercializada pelo preço sugerido (encontra-se a placa entre US$ 430 a US$ 460), mas é uma questão de tempo para o mercado encontrar seu ponto de equilíbrio.As inovações tecnológicas são muito interessantes e eu que ainda não havia mergulhado fundo neste mundo das GPUs fiquei bastante motivado com o assunto. A Nvidia está ainda na frente, com um produto mais caro. Cada um sabe suas necessidades e o quanto está disposto a investir. Novas gerações estão por vir. A HD 2900 ganhará em alguns meses uma versão de 65 nm que promete progressos interessantes, tanto no desempenho , consumo de energia quanto no preço. A Nvidia por sua vez vai seguir em sua escalada, desenvolvendo produtos também diferenciados e cada vez mais performáticos.Espero que esta briga seja cada vez mais intensa. Como em tantas outras áreas da tecnologia, nessas brigas quem sai ganhando são os usuários!!

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