Review ATI Radeon X1950Pro Crossfire

El día 17 de Octubre de 2006, ATI lanzó mundialmente la primera VGA construida bajo proceso de 80nm. En ese momento, ustedes pudieron leer la noticia de primera fuente, aquí en MADBOXPC, conociendo los detalles, características y especificaciones de este nuevo modelo, el cual además de eso tiene varios puntos que lo hacen resaltar sobre otras VGAs, como el hecho de ser la primera tarjeta en utilizar el nuevo modo Crossfire, el cual elimina el dongle de conexión y lo reemplaza por un par de puentes muy similares a los utilizados por NVIDIA en su propuesta conocida como SLI (Crossfire, para aquellos que decidieron comenzar a leer websites tech recién anoche, es el nombre del sistema dual VGA de AMD que permite aprovechar el poder de dos tarjetas de video para renderear las escenas de los videojuegos. El escalamiento en el mejor de los casos llega hasta un 80-85% respecto del rendimiento de una sola VGA, y en el peor puede significar menos rendimiento que una sola tarjeta. El porcentaje es bastante variable y depende de la aplicación, de la resolución empleada, los filtros visuales, los drivers, etc.).

Parte de esta apuesta está en introducir este modelo al mismo precio sugerido que la NVIDIA 7900GS, es decir solamente USD 200, menos de la mitad de lo que vale el modelo tope, la X1950XTX a USD 450. Las pruebas y su posterior análisis serán las encargadas de mostrarnos si estamos ante una buena o una mala elección.

Especificaciones y Características

Como pudieron leer en la introducción, nos encontramos ante una VGA cuyo núcleo está fabricado en 80nm. Esto debiera (y digo debiera porque en la charla de presentación del producto la gente de ATI nos dijo que no necesariamente se notaría un mejora drástica en consumo) hacer que el consumo energético sea un poquito menor que el de una VGA de similares características, como la X1900GT. Los 80nm también podría pensarse que significarían un techo de overclock más alto, pero esto no necesariamente es así; el techo de overclock es una variable bastante compleja de parametrizar ya que depende de muchos factores como la disipación de calor, la experiencia en el proceso productivo, la calidad de las obleas de silicio, etc. Tal como nos dijeron respecto al consumo, en cuanto a overclock el hecho de pasar a 80nm no implica obligatoriamente una mejora sustancial.

Al diseñar el R570 (a diferencia de lo que pasa con el núcleo de la X1900GT, donde se agarraba un R580 que no tuviera todos sus pipelines funcionales o simplemente se les eliminaban vía láser) se tenía a la X1950 Pro en mente y a nadie más. Esto no se trata de que agarraran el R580, lo redujeran de tamaño y  luego le mataran unos pipelines para poder vender más barato. Lo que se hizo fue plantear un núcleo que, aún cuando está basado en Rodin, tuviera desde fábrica 36 pipes de píxeles. Los vertex pipelines siguen siendo los mismos de toda la serie X19xx, es decir, 8, al igual que el resto de la arquitectura.

En cuanto a memorias, vemos que la frecuencia es de 690Mhz DDR, es decir 1380Mhz efectivos. Los chips de memoria corresponden a GDDR3 Samsung de 1.4ns, con un ancho de banda de 256 bits. El ancho de banda es el máximo para la serie X19xx, y el nanosegundaje de las memorias nos indica que vienen ajustadas cerca de su límite por lo que probablemente no tengamos demasiado espacio para overclockear.

Otro aspecto que debemos mencionar, y que hace a la X1950 Pro diferente de las otras tarjetas de la serie X19xx es el hecho de que incluye en el núcleo un «Compositing Engine» integrado, que es el que permite poder trabajar en el nuevo modo Crossfire, el que ademas de no necesitar el cable externo elimina la existencia de una tarjeta maestra. Basta con agarrar otra X1950 Pro y ya estaremos listos para Xfire. En la sección correspondiente del review encontrarán todos los detalles.

Para los que gustan de comparar frente a frente los productos les entrego una tabla con las especificaciones de la X1950 Pro y los modelos contra los que compite.

Modelo	ATI Radeon X1950 Pro	NVIDIA GeForce 7900 GS	NVIDIA GeForce 7950 GT
Vertex Pipelines	8	7	8
Pixel Pipelines	36	20	24
Raster Pipelines	12	16	16
Frecuencia del nucleo	575	450	550
Frecuencia de memorias	690	660	700
Capacidad de memoria (MB)	256	256	512
Bus de memoria (ancho de banda)	256	256	256
Precio sugerido	USD199	USD199	USD299

Inspeccion visual

Al darle una primera mirada a la X1950 Pro vemos que el PCB es de un tamaño muy similar al que ocupan los modelos más poderosos de la serie  X19XX. Además de eso tenemos que el disipador ocupa solamente un slot.

También podemos ver los dos conectores que incorpora la tarjeta, destinados a servir de puente con otra tarjeta utilizando el modo Crossfire.

El disipador, del que ya hablaremos en la sección correspondiente es menos contundente que el de las X1900-1950 XT y XTX, pero abarca casi todo el PCB. Consta del disipador de metal propiamente tal, y de una tapa plástica roja transparente que transforma las aletillas en conductos por donde circulará el aire.

Al retirar la solución de enfriamiento de la tarjeta, nos encontramos frente al núcleo y a las memorias del sistema.

El núcleo R570, primer GPU elaborado con proceso de 80nm. En la sección técnica pudimos ver sus características en cuanto a frecuencia, shader y vertex pipelines y demases.

Las memorias, que incluyen un pad de disipación para hacer contacto con el disipador de la tarjeta.  Sus especificaciones ya las pudieron conocer acá.

En esta zona del PCB se encuentran las fases de alimentación. No se preocupen, que en la sección correspondiente hablaremos extensivamente del tema.

Por el reverso, la tarjeta es muy similar a las exponentes del R580 y el R580+.

Ahora veamos con detencion lo que nos propone AMD para mantener la tarjeta a una temperatura adecuada.

Solución de enfriamiento

Como ya les anticipábamos, la solución de enfriamiento de la X1950 Pro es una gran placa de cobre que abarca casi todo el PCB, pero que a diferencia de modelos anteriores de la marca es bastante delgado, lo que hace que utilice solamente un slot de expansión. El material empleado en la construcción es cobre, y el ventilador funciona bajo el principio de los empleados en la serie X1900 y X1950: Una «turbina» que capta aire de fuera de la tarjeta y lo hace pasar por los diferentes conductos que forman las aletillas del bloque disipador para luego salir fuera de la tarjeta. La expulsión del aire ocurre principalmente por la parte «superior» de la tarjeta, en forma oblicua para hacer el recorrido del aire fresco más largo y eficiente. Como se puede ver en las imágenes, la placa de cobre esta cubierta por una tapa plástica transparente que aparte de la función estética es la que termina de armar los conductos por los que pasa el aire, guiando el aire de manera diagonal a través del disipador para salir por la parte superior. Este diseño puede que mantenga el aire caliente dentro del gabinete, pero guiado hacia la tapa y no hacia la placa madre, la zona del procesador u otros componentes.

En cuanto a la generación de ruido, podemos apreciar que (ésta es una observación subjetiva) el sistema no es demasiado ruidoso, escuchándose un leve zumbido que no alcanza a ser molesto. Al estresar el núcleo de la VGA y hacer que naturalmente la temperatura de la tarjeta aumente, aumentan las RPM del ventilador, produciéndose un zumbido más audible, completamente notorio pero que (nuevamente estamos dando una opinión subjetiva) no alcanza a ser molesto, aún con el gabinete abierto. Un gabinete cerrado bien aislado mantendría los niveles sonoros todavía más bajos. Al igual que en otras tarjetas ATI, ni cuando cargamos el núcleo a un 100% durante un período largo se logra llegar al 100% de RPMs del ventilador, los cuales configurados manualmente son muy notorios. Esto significa que la tarjeta nunca producirá bajo condiciones normales un nivel de ruido catalogable como «molesto».

Primera placa con controlador de fases de poder DIGITAL

En los componentes electrónicos como placas madres y placas de video, el voltaje requerido por los distintos microprocesadores es inferior a lo que entregan las líneas de alimentación de una fuente de poder. Para poder disminuir el voltaje desde los 12V de la línea hasta lo requerido, podríamos poder una resistencia lo suficientemente alta como para lograr nuestro objetivo, pero nos encontraríamos ante el grave inconveniente de que tendríamos que disipar una gran, gran cantidad de calor en la resistencia. Para resolver este problema, en vez de una resistencia se utiliza un método llamado PWM (Pulse Width Modulation, o Modulación del ancho de los pulsos). Este método lo que hace es dejar pasar desde cierta parte de la señal hacia arriba, es decir, la «modula» según nuestros requerimientos. Esto en la vida real equivaldría, en vez de poner una resistencia para hacer que una ampolleta alumbre un 50%, a encender y apagar por microinstantes la luz, dejándola encendida sólo el 50% de los microinstantes. La gran ventaja de esto es que la energía que no se necesita no se consume y disipa en forma de calor, sino que simplemente no se utiliza. Continuando con la explicación, las señales del PWM van a un Driver Chipset, que se encarga de mandar el pulso modulado a los mosfets, que reciben la energía de la línea de alimentación, y gracias al pulso modulado rectifican el voltaje hasta el necesario por el núcleo.

Cada uno de los Driver Chipsets, junto con los Mosfets que manipula conforman una «fase de poder», las cuales se reparten la intensidad de corriente, lo que significa que mientras de más fases de poder dispongamos nos enfrentaremos a fases de poder a menos temperatura y más estables.

La innovación de la X1950 Pro va al incorporar en vez de un Controlador PWM análogo uno DIGITAL, el cual tiene como principal ventaja que elimina cualquier posibilidad de ruido en la señal modulada, lo que para los overclockeros que gustan de trabajar con todas las cifras en rojo será algo muy bienvenido, ya que la estabilidad de las fases de poder a consumo más alto mejoraría ostensiblemente. Además de eso tenemos que el controlador digital hace las veces también del Driver Chipset, por lo que se utiliza mucho menos espacio en el PCB, lo que tarde o temprano redunda en menores temperaturas del sistema.

Modo Crossfire: Adiós dongle, bienvenido puente(s)

Hasta la aparición de este modelo, el mercado siempre había tenido una opinión no demasiado favorable del invento de ATI destinado a combatir el SLI de NVIDIA. Partiendo por un sistema de cables externo que sólo complicaba aun más el amasijo que suele mantenerse detrás de los gabinetes hoy en día, añadiéndole que para activar Crossfire se necesitaba una tarjeta conocida como «Master», que era la que traía el Chip encargado de componer la imagen a partir del trabajo de las dos tarjetas, lo que hacía que el modo Crossfire fuera inviable para los que no compraran tope de línea (porque las tarjetas master, tanto en la serie X8xx, en la serie X1800 y en la serie X19xx correspondían en precio y rendimiento a una tope de línea) y sumándole el hecho de que en un principio solo se podía acceder a una resolución máxima de 1600×1200 a 60hz (cosa que se superó con el tiempo, por suerte), había una sensación en el aire generalizada, y era de que ATI se había demorado demasiado en responder al lanzamiento de SLI, y lo había hecho tratando de marcar una diferencia, pero que por desgracia era una diferencia que desfavorecía al ex grafista canadiense.

Al parecer, en ATI supieron dar vuelta la página y ahora nos presentan una modalidad Crossfire totalmente renovada, donde en primer lugar ya no existe el concepto de una tarjeta «maestra», ya que todas las tarjetas ahora incluyen el Compositing Engine, y donde en segundo lugar no es necesario utilizar cables externos (que podemos añadir que aparte de incómodos tenían el «pequeño» problema de ser difíciles de conectar y además de eso luego de sucesivas conexiones y desconexiones pasar a mejor vida, lo que se transforma en un problema mayúsculo, ya que es muy improbable que alguna tienda se animase a vender dongles Crossfire por separado), ya que ahora la conexión entre tarjeta y tarjeta se hace mediante dos puentes estilo SLI que unen las tarjetas. Según lo que se rumorea, los dos puentes están exclusivamente para evitar que NVIDIA se vaya a molestar legalmente por lo parecido del sistema, aunque la explicación de ATI va orientada a que con dos puentes se pueden interconectar infinitas tarjetas, no solo 2. Quizás algo de razón tengan, ya que como ustedes ya saben, la NVIDIA 8800GTX siguió esa tendencia e incluye dos puentes SLI.

Plataforma y metodología de pruebas

El equipo de pruebas para esta ocasión, consta de las siguientes partes; las tarjetas de comparacion fueron escogidas de acuerdo a un criterio de precio, buscando ver como rinde la X1950 Pro con respecto a un producto de su competencia de igual precio y respecto a otro de un segmento ligeramente mas alto. El modo Crossfire lo contrastaremos contra la tarjeta de video mas poderosa de ATI, que vale USD 50 por sobre lo que cuesta la configuracion XFire.

Hardware:

• CPU Intel Core 2 Extreme X6800 (Lee el primer review de Core 2 Duo en español)
• MOBO MSI 975X Platinum Powerup Edition Rev 2.1
• MEMORIAS 2x512MB Corsair PC2 5400 UL
• TARJETA DE VIDEO ATI X1950 Pro
• TARJETA DE VIDEO ATI X1950 Pro x2 (Modo Crossfire)
• TARJETA DE VIDEO NVIDIA GeForce 7900GS
  
• TARJETA DE VIDEO NVIDIA GeForce 7950GT
  
• TARJETA DE VIDEO ATI X1950XTX (Leer Review)
  
• FUENTE DE PODER EPower Zumax 650W
• DISCO DURO WD SATA 120GB
• MONITOR Viewsonic E90f

Software:

• Windows XP Pro SP2
• Forceware 93.71
• Catalyst 6.11
• Fraps 2.7.2
• F.E.A.R 1.08
• Quake 4 1.2
• Half Life 2: Lost Coast
• Call of Duty 2 1.3
• The Elder Scrolls 4: Oblivion v1.1
  
• 3DMark 2001SE
• 3DMark 2003
• 3DMark 2005
• 3DMark 2006

Metodologia de Pruebas

Para realizar este review, y la comparativa con los productos que escogimos, las pruebas que realizamos fueron las siguientes:

3DMark03, 3DMark05 y 3DMark06: Estas pruebas se realizaron con todos los ajustes por defecto solamente con el fin de obtener valores de referencia, los que permiten insinuar una comparación previa a las pruebas reales entre las distintas piezas analizadas. Aunque estos resultados no deben ser considerados como indice de ventaja o desventaja de ninguna tarjeta en particular, su evaluación junto a otras pruebas permite formarse una impresión del probable desempeño del producto en diferentes entornos.

Timedemos: A pesar de que los resultados que en general entregan los timedemos de los distintos juegos disponibles en el mercado no pueden ser considerados 100% como un índice de rendimiento real, debido a que durante su ejecución el motor gráfico del juego deja de realizar cálculos tan importantes como los relativos a inteligencia artificial y físicas del juego, incluimos en esta comparativa los valores que entregan los timedemos de tres juegos: Quake 4, en su versión 1.2 (para poder disponer de las mejoras para SMP y sacarle todo el partido al X6800 tratando de minimizar los cuellos de botella producidos por el procesador), Half Life 2: Lost Coast, y F.E.A.R. Los dos primeros corresponden a timedemos grabados por el staff de reviewers de MADBOXPC que ponen en escena distintas situaciones y capacidades de los motores gráficos de los juegos ya mencionados. En el caso de F.E.A.R., el timedemo corresponde al incluido como test de rendimiento en el juego.

Mediciones en tiempo real: Éstas corresponden de manera mucho más exacta al rendimiento que obtendrá una plataforma como la utilizada en el análisis al utilizar un software como los que se describen. Mediante el uso de la herramienta FRAPS, medimos segundo a segundo la cantidad de imágenes por segundo que es capaz de generar el equipo en una sesión de juegos estandarizada en la cual tratamos de situarnos en los distintos tipos de escenarios a los que se verá enfrentado el usuario al momento de jugar. En esta ocasión realizamos mediciones en tiempo real de los siguientes juegos:

Call of Duty 2: Se realizó una sesión de mediciones en el nivel más demandante del juego, duhoc_assault (conocida por todos co
mo el desembarco en las playas de Normandía), con el fin de situarnos en el escenario más dificultoso para la plataforma de pruebas. Si los resultados obtenidos son decentes, quiere decir que el juego correrá en todos los otros niveles de manera aún mejor.

The Elder Scrolls 4: Oblivion: Debido a que este juego nos presenta distintos escenarios en interiores y exteriores en los cuales la variación de rendimiento es bastante, realizamos una sesión de juego en las cual tratamos de situarnos en el escenario más exigente para el hardware. Peleando, viajando a campo traviesa, y utilizando varios movimientos y acciones propias del juego, obtendremos resultados que representan lo más bajo que puede rendir una plataforma en este software. Ademas de eso, realizamos una corrida de pruebas en un escenario en interiores para testear una condicion distinta y someter a una exigencia no tan alta a las tarjetas.

Respecto a los ajustes y resolución empleados en cada prueba, las configuraciones fueron las siguientes:

Quake 4: Nivel de las texturas: Ultra, Todos los efectos activados, Filtro Antialiasing 4x, Filtro Anisotrópico 16x. Resoluciones probadas: 1024×768, 1280×1024, 1600×1200. Metodología de pruebas: Ejecución del Timedemo MADBOXPC; el resultado presentado es el promedio de tres pasadas consecutivas que se mantengan dentro de un espectro de un 3% de diferencia. Lo usual es que estas tres pasadas sean la segunda, tercera y cuarta.

Half Life 2: Lost Coast: Nivel de las texturas: Alto, Todos los efectos activados y en su máximo ajuste, Filtro Antialiasing 4x, Filtro Anisotrópico 16x, HDR Activado. Resoluciones probadas: 1024×768, 1280×1024, 1600×1200. Metodología de pruebas: Ejecución del Timedemo MADBOXPC; el resultado presentado es el promedio de tres pasadas consecutivas que se mantengan dentro de un espectro de un 3% de diferencia. A diferencia de la prueba de Quake 4, lo usual es que a partir de la segunda pasada obtengamos resultados dentro del margen esperado.

F.E.A.R.: Todas las opciones de rendimiento al máximo, Filtro Antialiasing 4x, Filtro Anisotrópico 16x, Sombras Suaves desactivadas. Resoluciones probadas: 1024×768, 1280×960, 1600×1200. Metodología de pruebas: Ejecución del test de rendimiento incorporado en el software, el resultado presentado es el promedio de tres pasadas consecutivas que se mantengan dentro de un espectro de un 3% de diferencia.

Call of Duty 2: Nivel de las texturas: Extra, Optimización SLI activada, Todos los efectos activados, Filtro Antialiasing 4x, Filtro Anisotrópico 16x. Resoluciones probadas: 1024×768, 1280×1024, 1600×1200. Metodología de pruebas: Promedio de tres mediciones efectuadas con FRAPS de una secuencia de juego estandarizada en el mapa duhoc_assault.

The Elder Scrolls 4: Oblivion: Todas las opciones gráficas ajustadas al máximo. Todos los efectos activados en calidad máxima. Filtro Anisotrópico 16x, HDR activado. Resoluciones probadas: 1024×768, 1280×1024, 1600×1200. Metodología de pruebas 1 : Promedio de tres mediciones efectuadas con FRAPS de una secuencia de juego estandarizada en un espacio a campo traviesa en el juego. Metodología de pruebas 2 : Promedio de tres mediciones efectuadas con FRAPS de una secuencia de juego estandarizada en un escenario en interiores.

Como pueden ver, en todas las pruebas de rendimiento real se mantuvieron los filtros Antialiasing a 4x, y Anisotrópico a 16x; esto se justifica debido a que estos productos se encasillan dentro de lo que podriamos considerar hardware high end. Puede que a resoluciones altas el rendimiento no sea el mas adecuado, pero estos productos deberian ser capaces como minimo de correr a un framerate optimo a una resolucion normal, con los filtros activados.

Overclocking y consumo energético

Overclock: Sirven de algo los 80nm?

Parte de las expectativas que estaban formadas en el ambiente al momento de saberse que ATI lanzaría una tarjeta desarrollada con un proceso de 80nm  estaban apuntadas a que los overclockeros tendrían un nuevo juguete al que sacarle una buena cantidad de jugo. El hecho de estar frente a un núcleo que hipotéticamente producía menos calor era el principal motivador de estas suposiciones, y por esta razón tuvimos que probar en nuestras instalaciones exhaustivamente el overclock que podía entregar la X1950 Pro.

Desafortunadamente, los resultados no fueron para nada impresionantes. En primer lugar, la conocida herramienta de overclock para VGAs, ATITool, no permitía manipular los clocks de la X1950 Pro (en su momento, al ser lanzada al mercado la tarjeta, el propio w1zzard, creador de ATITool nos confirmó que la tarjeta era diferente al resto, y que todavía no le pillaba la «maña» para overclockearla con su software). Por esa razón, utilizamos para overclockear la herramienta incorporada en el CCC, llamada Overdrive. Probamos otros software también, entre ellos un software interno de ATI, pero ninguno dio resultados mucho mejores. En resumen, con Overdrive llegamos a lo mejor que se podía llegar con la tarjeta. Por desgracia no fue mucho, ya que el máximo que pudimos alcanzar, 100% estable fue de 615 Mhz para el núcleo y de 1500 Mhz para las memorias. Mas allá de eso se podía llegar, claro, pero mostrando artifacts luego de varias rondas de 3DMark06. Estos números representan cerca de un 7% para el núcleo y casi un 9% para memorias. Como ya decíamos, por desgracia nada relevante. En el caso de las memorias era relativamente esperable, pues los 1.4ns de sus especificaciones nos indicaban un límite de un poquito más de 1.4Ghz, por lo que ya a velocidad stock estaban cerca del máximo. Ojala que a futuro los núcleos de 80nm no vengan tan cerca de su límite de frecuencia, para poder darle algo de entretención a los cultores del overclock.

Consumo: Gasta o no gasta menos?

Nada más simple y concreto para poder hablar de watts, consumo, la cuenta de la electricidad y demás historias que agarrar nuestro tester de tenaza, darle un par de vueltas con el cable de poder y mirar cuanto marca la pantalla. Como la X1950 Pro se supone que es un producto que viene a reemplazar en rendimiento a la X1900GT, y que además es muy similar en especificaciones, sólo corriendo un poco más rápido en memorias (la X1900GT tiene memorias usando una frecuencia de 1200Mhz efectivos, 180Mhz menos que la X1950 Pro), entonces es la oportunidad perfecta para ver que tanto impacta el consumo energético el paso a proceso productivo de 80nm. Además de eso mediremos cuanto gastan la 7900GS y la 7950GT, para poder tener esa información en cuenta a la hora de analizar el rendimiento de las tarjetas.

Aquí vemos que aún cuando los números están muy cerca, la 7900GS es la VGA más energéticamente económica, estando unos pocos watts por debajo de la X1950 Pro y la 7950GT, que están empatadas técnicamente. La X1900GT no consume mucho más que la X1950Pro, pero la diferencia existe.