AMD ATI Radeon HD 3870 X2

Amd Ati Radeon HD 3870 X2 (o R680) è una scheda grafica estremamente potente e dotata di due GPU, con questo prodotto Amd intende proporre una soluzione per tutti gli appassionati di videogiochi e per chi pretende il massimo. Non solo, la scheda in prova rilancia la sfida di prestazioni con il rivale nVidia e si posiziona come antagonista della veloce GeForce 8800 Ultra. Amd Ati Radeon HD 3870 X2 fa seguito alla presentazione, pochi mesi fa, della famiglia Radeon HD 3000, di cui abbiamo già  provato HD 3850 e HD 3870. L'annuncio di questa scheda rimodella l'intera gerarchia della serie 3000, in questo modo i prodotti mono-GPU 3850 e 3870 rientrano nella fascia alta o "performance", mentre HD 3870 X2 rappresenta il top di gamma per gli hardcore gamer e la fascia "enthusiast".

[tit:La GPU]
La novità  essenziale introdotta da Amd Ati Radeon HD 3870 X2 è la presenza di due GPU in una sola scheda e la disponibilità  di un buffer di 1 GByte. I processori grafici integrati sono di fatto due Radeon HD 3870 con frequenza maggiorata rispetto alla versione a singola GPU, quindi le caratteristiche principali e il supporto per le tecnologie proprietarie rimane pressochà© invariato. Dal punto di vista progettuale, i processori adottati, con nome in codice RV670, derivano dal disegno iniziale di R600, utilizzato per Radeon HD 2900 XT.



In fase di realizzazione, si è passati a un processo costruttivo a 55 nm, contro gli 80 nm utilizzati in precedenza. Questo particolare consente un notevole risparmio su diversi fronti, a partire dai consumi e dalla dissipazione del calore. Di fatto le nuove GPU sono più efficienti e garantiscono maggiori prestazioni con un impatto termico e sonoro decisamente più basso. Lo "shrink" produttivo realizzato in fase di produzione ha ridotto notevolmente la superficie del chip, dai 408 mm² del progetto iniziale ai  192 mm² di RV670.
Anche il numero di transistor integrati ha subito una riduzione sensibile, arrivando a 666 milioni, invece dei circa 700 milioni di R600.

[tit:Le specifiche]
Praticamente, per descrivere le peculiarità  di Amd Ati Radeon HD 3870 X2, potremmo fare riferimento alle specifiche di Radeon HD 3870 e moltiplicarle per due. La filosofia alla base di questo prodotto è stata infatti quella di duplicare le risorse effettivamente disponibili, come già  accaduto in passato per il prodotto concorrente nVidia GeForce 7950 GX2, anche se con approcci tecnici e costruttivi molto diversi.

Gli Stream Processors integrati per ogni singolo processore sono 320, che diventano 640 grazie al funzionamento combinato delle due GPU. Le specifiche degli Shader hardware unificati rispondono agli standard 4.1 e garantiscono il supporto per i nuovi set di istruzioni incorporati nelle Microsoft DirectX 10.1. Internamente, la struttura di ogni acceleratore comprende 16 unità  di elaborazione per le texture e altrettante per unità  di back-end, in aggiunta alla Tessellator Unit, presente anche sul precedente modello al top di gamma Radeon HD 2900 XT. La reale potenza di calcolo offerta è tuttavia doppia, quindi per il rendering in tempo reale potremo beneficiare di 32 Texture Unit e 32 Render Back-End.


La presenza di due unità  GPU aumenta sensibilmente le prestazioni generali in ambito DirectX e nella gestione di scene molto complesse.
Per incrementare ulteriormente le prestazioni si è scelto di operare un "ritocco" verso l'alto della frequenza operativa del nucleo grafico. Si passa perciò da circa 775 MHz per Radeon HD 3870, agli 825 MHz per il modello in prova, con un incremento effettivo del 6,5%, visibile direttamente in termini di aumento delle capacità  di calcolo.

[tit:Le memorie]
Diversamente da quanto sarebbe lecito aspettarsi, Amd Ati Radeon HD 3870 X2 non utilizza memorie più evolute o più veloci del precedente modello al vertice di categoria. Per questa scheda si è scelto di integrare moduli Sdram Gddr3 invece dei Gddr4 di HD 3870.



Il chip adottato è il Samsung K4J52324QE-BJ1A, realizzato con package FBGA a 136 pin. àˆ capace di un massimo Data Rate di 2 Gbps/pin e può lavorare fino a un massimo di 1 GHz di frequenza operativa, il tempo di latenza è invece compreso tra 1 e 3,3 ns. La frequenza di lavoro del buffer da 1 GByte è di 1,8 GHz, contro i 2,25 GHz. Tuttavia questa scelta non impatta negativamente sulle performance generali dato che l'affiancamento di due GPU, ciascuna dotata di un proprio frame buffer, ha consentito uno sfruttamento efficiente durante le operazioni di lettura e scrittura. Ogni processore accede infatti tramite un bus dedicato a 256 bit, ma la possibilità  di lavorare parallelamente amplia a tutti gli effetti il bus a 512 bit.

[tit:Innovazioni]
Come per gli altri prodotti della famiglia HD 3000 già  visti, anche Amd Ati Radeon HD 3870 X2 dispone di innovazioni tecnologiche per ora non disponibili da altri produttori. Le GPU integrate sono infatti le uniche al momento a supportare le Microsoft DirectX 10.1, comprese nel futuro Service Pack 1 per Windows Vista. Anche se al momento queste peculiarità  risultano inespresse, l'eventuale scelta di una scheda già  pronta per il nuovo set di istruzioni potrebbe rivelarsi un'ottima soluzione per gli appassionati di videogiochi. Le nuove funzioni integrate permetteranno di ricreare ambienti graficamente più verosimili, grazie all'utilizzo dell'illuminazione HDR più dettagliata, in particolar modo per generare luci ed effetti ambientali. La risposta dei diversi materiali e delle superfici è gestita con maggiore accuratezza grazie al Blending e Filtering con precisione di calcolo in virgola mobile FP32.

Le schede della famigli Radeon HD 3000 supportano inoltre il bus Pci Express 2.0 e possono dunque comunicare con il sistema in modo più rapido grazie a un'ampiezza di banda doppia rispetto allo standard precedente. La velocità  di trasferimento sale dunque fino a un massimo di 16 GByte/s su due link Pci Express x16. Naturalmente la maggiore banda a disposizione consente di sfruttare contenuti video di qualità  superiore, soprattutto nel caso di riproduzione filmati in formato Full HD.

Le nuove GPU incorporano al loro interno anche il sistema di decodifica UVD+ (Universal Video Decoder), che consente un miglioramento qualitativo durante la riproduzione di flussi HD, oltre alla riduzione del carico della CPU principale. àˆ infatti garantito il supporto e l'accelerazione per stream video Mpeg2, Mpeg4, DivX, VC-1 e H.264 con risoluzione 1080p e fino a 2.560x1.600 pixel, sfruttando la possibilità  di pilotare schermi piatti di grandi dimensioni via Dual-Link Dvi. Per la riproduzione di contenuti digitali protetti Full HD è supportato in modo nativo lo standard HDCP e l'output video HDMI.

[tit:CrossFire X]
Amd Ati Radeon HD 3870 X2 è compatibile con la piattaforma CrossFireX grazie alla quale è possibile affiancare altre schede identiche per aumentare le prestazioni. Diversamente però dalle "sorelle" con una sola GPU, il modello in prova è dotato di un unico connettore interno e può essere utilizzato in accoppiata con una sola altra Radeon HD 3870 X2.

            
Radeon HD 3870 X2 dispone di un solo connettore CrossFire X
Di fatto l'abolizione del secondo connettore è stata una scelta obbligata, dato che internamente le due GPU dialogano proprio facendo uso della tecnologia CrossFire. La comunicazione diretta tra i due processori avviene sfruttando il canale Pci Express 1.1 in modalità  x16 e che mette a disposizione 16 linee bi-direzionali per il trasporto dei dati. Affiancare due schede di questo tipo è dunque come realizzare un sistema multi-GPU con quattro schede distinte. A vantaggio di una simile soluzione va sicuramente la semplicità  di assemblaggio e il cablaggio relativo alle linee di alimentazione interne.

[tit:Il raffreddamento]
Osservando la Amd Ati Radeon HD 3870 X2 non si può fare a meno di chiedersi se riuscirà  ad entrare nel case del proprio PC. Effettivamente questa è una problematica da non sottovalutare, anche se si dispone di un cabinet midi-tower di dimensioni standard. La lunghezza del Pcb, circa 267 mm, è paragonabile solo alla controparte nVidia GeForce 880 Ultra, che ne eguaglia le dimensioni.



La scheda è decisamente imponente, il campione che ci è arrivato per le prove è ben assemblato e rifinito e, a nostro avviso, molto vicino ai modelli di serie che seguiranno. Il dissipatore a doppio slot ricopre l'intera scheda e nasconde ogni particolare del Pcb. La ventola è stata decentrata verso il lato opposto a quello che integra le uscite Dvi ed è fissata all'interno del convogliatore plastico, che si occupa di incanalare l'aria verso l'esterno del PC dopo essere passata tra i radiatori interni e aver raffreddato i processori video. Come già  visto in passato questa soluzione, che equipaggia le schede con GPU Ati di fascia alta da diverso tempo, è molto efficace in termini di capacità  di raffreddamento e silenziosità .

[tit:Il raffreddamento -2-]
Il lato posteriore è ricoperto da una particolare lastra metallica nera che lascia intravedere solamente il sistema di ritenzione delle due GPU. Questa placca ha la duplice funzione di ancorare al meglio il radiatore posto sul lato frontale, oltre a raffreddare i moduli di memoria che sono stati disposti nella parte posteriore.
          
La lastra metallica posta sul lato posteriore aiuta la dissipazione del calore e serve per fissare il radiatore principale.
[tit:Il raffreddamento -3-]
Una volta sganciate e rimosse le 12 viti utilizzate per il fissaggio, è necessario rimuovere le viti relative ai due sistemi di ancoraggio dei processori grafici. A questo punto è possibile sfilare il convogliatore e l'intero blocco radiante. Tuttavia l'aletta di raffreddamento di ciascun processore è inglobata tra il convogliatore plastico e la sottostruttura metallica di colore rosso.


I dissipatori delle due GPU sono realizzati in materiale differente (rame e alluminio), come si può facilmente capire anche dal colore.
Rimosse le opportune viti è possibile accedere ai due radiatori interni, sono identici per dimensioni e forma, ma sono realizzati in materiale differente, rame e alluminio.


Il convogliatore e i due radiatori per le GPU sono ancorati a questa struttura metallica che conferisce solidità  alla scheda e si occupa di raffreddare gli altri componenti.
Le memorie, i componenti discreti e il grosso chip PLX Technology sono invece raffreddati dall'incastellatura metallica che di fatto mantiene aggregato l'intero sistema di raffreddamento.

[tit:La scheda]


Analizzando il campione di Radeon HD 3870 X2 giunto per le prove, una volta rimosso interamente il dissipatore superiore e inferiore, è possibile notare che i due chip sono stati montati in opposizione, uno rispetto all'altro e così pure i moduli di memoria relativi, otto moduli affiancano le GPU e altrettanti si trovano nella stessa posizione, ma sul lato opposto.


I due connettori sono indispensabili se intendiamo effettuare l'overclock della scheda, mentre per il funzionamento normale è sufficiente collegare il solo connettore a 6 pin.
[tit:La scheda -2-]

Oltre ai chip e ai circuiti che si occupano di stabilizzare la tensione e le correnti di tutta la scheda, posizionati lungo il lato più interno della scheda, sono installati due connettori per l'alimentazione ausiliaria. Per garantire la massima stabilità  in ogni situazione sono previsti un connettore a 6 pin e uno a 8 pin standard Pci Express. Per il funzionamento tuttavia è necessario almeno un connettore a 6 pin.


La scheda ha una complessità  circuitale molto elevata, dovuta all'integrazione di tutto ciò che serve a due GPU per poter funnzionare correttamente oltre allo switch che gestisce l'interscambio di informazioni tra i due motori di calcolo.
Un'ultima analisi riguarda l'elevata integrazione di questa scheda che risulta notevolmente più complessa delle altre schede rivolte al grande pubblico. Entrambi i lati sono infatti densamente strutturati, con chip e componenti SMD saldati a ricoprire ogni millimetro.

[tit:Pci Express Switch]



Tra le due GPU è posizionato il grosso chip PLX Technology PEX8547-AA25BC-G, realizzato con packaging PBGA a 736 pin, per un consumo di 4,9 W e che ha il compito di Pci Express switch. Si tratta di un dispositivo che può avere più utilizzi e dispone di 48 linee Pci Express ed è compatibile con lo standard 1.1. In questo caso è utilizzato per garantire la comunicazione diretta veloce (peer-to-peer) tra le due GPU e offre elevate prestazioni grazie alla funzione di cut-through con una latenza di soli 110 ns.
La gestione di pacchetti con dimensioni da 256 a 1.024 byte e la particolare architettura interna offrono prestazioni elevate e garantiscono il transfer rate secondo specifiche Pci-E x16.

[tit:Consumi e rumorosità ]
Secondo quanto indicato da Amd, Radeon HD 3870 X2 consuma circa 196 W contro i 105 W di Radeon HD 3870 e incorpora il sistema di Power Management Ati Powerplay. Questa tecnologia comprende il controllo continuo della attività  del processore e la conseguente regolazione dei parametri di funzionamento in base a ciò che è richiesto dal sistema. Perciò, nel caso di moderata o bassa attività , la tensione e la frequenza delle GPU vengono ridotte per garantire minori consumi e produzione di calore. Il cambiamento di queste impostazioni avviene in modo del tutto automatico e trasparente all'utente. In questo modo, all'apertura di un applicativo particolarmente esigente, i processori verranno portati al massimo della potenza per garantire prestazioni ottimali. Dunque nel caso di software poco "stressante" è possibile applicare schermi di risparmio energetico molto efficaci e arrivare a consumare 100 W. In modalità  di riposo, o idle, questa GPU ha dimostrato ottime capacità , con un consumo inferiore a un quarto rispetto al massimo possibile, con un assorbimento di 47 W. Questo sistema software, in abbinamento all'efficace design termico del radiatore, garantisce uno sfruttamento delle risorse energetiche più efficiente. Tra i vantaggi di questa gestione è da annoverare anche la riduzione della rumorosità . La ventola infatti è controllata dalla scheda stessa, che ne determina la velocità  in ogni momento, un regime di rotazione più basso garantisce rumorosità  contenute e maggiore ergonomia d'uso. La soglia di rumore dichiarata per la Radeon HD 3870 X2 è di 36 dBA, contro i 34 dBA della versione a singola GPU.

[tit:Test e conclusioni]
Analizzando le prestazioni di questa scheda ci si accorge delle reali potenzialità , soprattutto lavorando a risoluzioni e con impostazioni superiori allo standard.

       
I test 3Dmark2006 rilevano nuovi record in qualsiasi condizione
I test 3Dmark2006 a 1.280x1.024 pixel riportano un valore superiore a 12.000 3Dmark, superiore persino alla concorrente GeForce 8800 Ultra, anche se non di molto. Aumentando la risoluzione il risultato si riduce, ma non in modo significativo. Pur arrivando a 1.800x.1.440 pixel con antialias e filtraggio anisotropico abilitati la scheda non mostra segni evidenti di rallentamento. 

       
Crysis è uno tra i titoli più impegnativi degli ultimi mesi
La prova diretta con titoli ad elevato impatto visivo conferma i punteggi del test FutureMark. Tra i più impegnativi Crysis, che risulta sufficientemente fluido e giocabile anche alla risoluzione di 1.600x1.200 pixel con tutti gli effetti al massimo a antialias full screen 4x. 

      
Fear viene eseguito senza esitazioni
F.E.A.R. è tra i titoli più impegnativi della passata stagione ma ora viene eseguito senza la minima incertezza con frame rate talvolta superiori a 100 fps.

[tit:Test e conclusioni -2-]

     
Tomb Raider Legend
L'utilizzo di Tomb Raider Legend con effetti abilitati al massimo e impostazioni "next generation" ha messo in evidenza un comportamento diverso dagli altri test. Indipendentemente dalla risoluzione e dalle impostazioni relative ai filtraggi, il gioco resta fluido senza modificare la sua velocità . Sia a 1.280x1.024 che a 1.600x1.200 pixel il gioco viene eseguito con una cadenza di circa 45 fotogrammi al secondo, probabilmente limitato dalla CPU (Amd Athlon 64 X2 6400+).

      
Quake Wars Enemy Territory

Meno veloce ma comunque abbastanza fluido anche Quake Wars Enemy Territory, che non si allontana dai 20 - 25 fotogrammi al secondo. Sicuramente i driver utilizzati devono ancora essere ottimizzati e la versione in prova non è ancora tra le più veloci.

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