Review G80: NVIDIA 8800GTX – MSI NX8800GTS-T2D640E

Con ese slogan NVIDIA quiere representar sus nuevos productos basados en el núcleo grafico G80: la 8800GTX, para el entusiasta que no escatima en gastos para tener en sus manos lo último que trae la tecnología, y la 8800GTS, para los que buscan alto poder y rendimiento, pero para un presupuesto menos abultado. En base al concepto que propone este slogan se originó toda una campaña de marketing que apuntaba además del poder de rendereo de este nuevo GPU, a la calidad gráfica de que dispondrían sus imágenes. En un evento masivo denominado como GeForce LAN, los asistentes pudieron ver en vivo y en directo el render de una modelo llamada Adrianne Curry, que sorprendía por su verismo. Cuando el momento llegó, las imágenes dieron la vuelta al mundo y obviamente en MADBOXPC te hablamos de ello en esta noticia.

Otra cosa que marcó la diferencia del G80 con respecto a la arquitectura anterior, G70-G71, fue que esta vez se paso de la estructura clásica de las GPU de Píxel y Vertex Shaders a un sistema de tipo unificado, el cual promete un mejor aprovechamiento de cada ciclo de reloj, no desperdiciándose el uso del procesador de píxeles en caso de que el procesador de vertexes esté saturado de trabajo o viceversa (Cosa que ocurre por ejemplo en el caso de que nos encontremos con una escena de alta complejidad en cuanto a triángulos y de baja complejidad en píxel shaders, ahí el uso de píxel shader que queda libre no se puede utilizar en procesar vertexes). Con una arquitectura unificada ya no hablamos de píxel o vertex shaders, sino que de «Procesadores de shaders unificados». Cada unidad de proceso es uno de esos «procesadores de shaders unificados», y NVIDIA en su serie G80 los ha denominado «STREAM PROCESSORS». Estos pueden ser utilizados tanto para operaciones de vertexes o píxeles, y pueden ser programables y mediante DirectX10 soportar un nuevo tipo de shaders de GEOMETRIA. Este concepto de shaders unificados es nuevo en GPUs de escritorio (bueh, la serie basada en G80 lo estrena), pero en la consola XBOX360, la GPU creada por ATI (la competencia principal de NVIDIA como ya saben) llamada Xenos ya lo incorpora. Un punto a destacar es que el fabricante en sus especificaciones detalla que los Stream Processors funcionan a una frecuencia distinta de la frecuencia del GPU (aún cuando son parte de él).

Otra diferencia que esta familia de tarjetas gráficas nos presenta con respecto a sus antecesoras es la cantidad de memoria que poseen. Tanto la 8800GTX como la 8800GTS salen de la clásica potencia de 2, integrando en el caso de la GeForce 8800GTX 768MB con chips Samsung del tipo GDDR3 y en el caso de la GeForce 8800GTS, 640MB de GDDR3, utilizando dos chips menos que su similar más poderosa. El ancho de banda de la interface de memoria esta dado por 32 bits por cada chip, por lo que el modelo GTX posee un ancho de banda de 384-bit y el modelo GTS uno de 320-bit.

A modo de resumen, les presentamos esta tabla comparativa entre ambos modelos de VGAs.

	GeForce 8800 GTX	GeForce 8800 GTS
Frecuencia Núcleo	575 Mhz	500 Mhz
Frecuencia Stream Processors	1350 Mhz	1200 Mhz
Frecuencia Memoria	900 Mhz	800 Mhz
Stream Processors	128	96
ROP	24 pixeles por clock	20 pixeles por clock
Cantidad de Memoria	768MB	640MB
Interfaz de Memoria	384-bit	320-bit
Ancho de banda Memoria (GB/seg)	86.4	64
Fill Rate de Textura (billion/seg)	36.8	24
Cantidad de transistores	681 Millones	681 Millones
Proceso de fabricación	90nm	90nm

Nuevas tecnologias en calidad de imagen: La realidad redefinida

Con la introducción de estas nuevas VGAs, NVIDIA nos presenta algunas características propias las cuales vendrían a realzar la calidad gráfica de las imágenes. Éstas son las denominadas NVIDIA Lumenex Engine y NVIDIA Quantum Effects.

NVIDIA Lumenex Engine: Este concepto consiste en un nuevo motor con el que NVIDIA calcula sus filtros, y que supone una mejora de calidad enorme con respecto a lo que hacían G70-G71. Hasta antes de G80, la palma en cuanto a calidad de imagen se la llevaba ATI, ya que podía realizar HDR de 128-bit (FP32) de profundidad y AntiAliasing simultáneamente, además de tener un filtro anisotrópico de mucha más precisión que el de NVIDIA. A partir de G80 esto cambia, ya que ahora podemos aplicar filtraje AntiAliasing y HDR (de 128-bit, denominado como TRUE HDR por NVIDIA) de forma conjunta, así como también AF de alta calidad. (Ya lo veremos en la sección correspondiente). Ademas de eso, ahora dispondremos de una nueva modalidad de Antialiasing de alta calidad denominado CSAA (Coverage Sample Antialiasing), el cual promete una calidad muchisimo mayor a 16x al costo de un impacto en performance similar al causado por la utilizacion de 4x de MSAA.

El LUMENEX Engine nos permite utilizar nuevos modos de antialiasing

NVIDIA Quantum Effects: Gracias a sus Stream Processors, esta nueva GPU de NVIDIA es capaz de calcular las físicas, efectos de humo, etc. de las aplicaciones 3D de mejor manera, con lo que la sensación de realidad dentro del juego se realza. (Todo esto debido a que los procesadores de Shaders son 100% programables… DirectX 10 deberia ser la maravilla que permita disfrutar de todas estas caracteristicas).

DirectX 10 permitira el uso de Shaders programables, entre ellos el Geometry Shader, que permitira generar escenas como la que ven en tiempo real. Ademas de eso se podra cargar los calculos fisicos a la GPU, liberando de ese trabajo a la CPU del sistema.

Además de mantener la tecnología de imagen denominada NVIDIA Pure Video, estas GPUs soportan HDCP, HD H.264 y escalamiento de imagen de Alta Calidad, entre otras.

NVIDIA GeForce 8800GTX: Inspeccion Visual

Al echar una primera mirada sobre la 8800GTX vemos que inmediatamente destaca su gran tamaño; aún cuando en su alto es similar a otras tarjetas high end, sus 27 cms de largo la hacen erigirse como el Queen Mary 2 de las tarjetas gráficas de escritorio. El lector podría pensar que siendo tan grande habría problemas para meterla dentro de un sistema en un gabinete no muy espacioso, pero hicimos la prueba y agarramos un gabinete OMEGA Medium Tower (lo que podríamos entender como una torre común y corriente) y no tuvimos ningún problema para utilizar la 8800GTX.

Al mirar el PCB por el reverso no vemos nada fuera de lo normal, aparte de los pines de los conectores de poder PCI-E, donde vemos que uno de los dos ocupa 6 pines, como es lo normal, y el otro incluye dos pines más (sumando 8) los cuales en esta ocasión no se utilizaron y que probablemente estén ahí con el fin de utilizar a futuro un conector PCI-E de acuerdo a la norma 2.0. Podemos constatar también que los tornillos de montaje son MUCHOS, lo que permitirá a los fabricantes de soluciones de enfriamiento exóticas (léase bloques de agua por ejemplo) tener de donde agarrar sus inventos.

En este par de acercamientos podemos ver los dos conectores de poder PCI-E (los cuales están ahí más que nada por cumplir con la norma PCI-E, que exige un máximo de 75W de potencia por conector; probablemente un solo conector sea capaz de entregar bastante más de 75W, pero el diseño de la tarjeta debe cumplir con los rigores de la norma) y los dos conectores SLI que ya vimos aparecer en la X1950Pro,  y que especulamos también podrían ser utilizados con fines de interconectar más de un par de tarjetas.

Luego de retirar el cooler y limpiar la zona, vemos los 12 chips de memoria RAM, el gran IHS que proteje el GPU, y a la izquierda el chip NV I/O (encargado del RAMDAC y relativos).

El corazón de la GeForce 8800GTX, el NVIDIA G80 en su revisión A2, producido en la semana 38 del 2006, es decir durante Septiembre 06. En realidad, lo que vemos no es el núcleo propiamente tal, sino que un IHS (Integrated Heat Spreader, Difusor de Calor Integrado). A su alrededor tenemos los 12 chips de memoria Samsung BJ1A de 1.0ns, que completan la friolera de 768Mb de GDDR3.

En primer plano, la fase de poder consistente de 4 etapas, donde tenemos los FET encargados de adecuar la energía al voltaje requerido por el GPU. Las memorias ocupan un VRM de dos etapas, que se encuentra en el reverso de la tarjeta. Como dato curioso podemos hacer notar que la tarjeta incluye un Buzzer (parlante) que se encuentra en la esquina inferior derecha de la tarjeta, el cual avisa si uno de los 2 conectores de poder no está enchufado.

El encargado de mantener a raya la gran cantidad de calor producida por este tarjetón. Fabricado casi en su totalidad de aluminio, solamente la base de contacto con el IHS es de cobre. Posee 1 heatpipe y láminas de aluminio dispuestas como radiador para disipar el calor de mejor manera utilizando el blower ubicado en el extremo final de la tarjeta. Se pueden apreciar los thermal pads que hacen contacto con las memorias, el chip NVIO y los Mosfets de la Fase de poder.

MSI NX8800GTS-T2D640E: Inspeccion Visual

Siendo de menor tamaño que la 8800GTX, esta VGA luce igualmente enorme, pero más compacta ya que el sistema de enfriamiento no deja casi nada del PCB a la vista. Al tomar la regla vemos que mide lo mismo que una X1950XTX, o sea 23cms, lo que la mantiene dentro del rango de tamaños «normales», por lo que problemas de incompatibilidad con los gabinetes no son tantos como los podrían ser con su hermana mayor.

Por el reverso, el PCB muestra bastantes diferencias con respecto al de la 8800GTX; sólo un conector de poder PCI-E y un conector SLI, además de una mayor densidad de componentes en la superficie (debido al menor tamaño del PCB).

Al igual que su hermana mayor, la 8800GTS incluye un chip NV I/O.

Al retirar el disipador podemos ver el GPU también cubierto por un IHS, y ciertas diferencias (además del tamaño, lógicamente) con respecto al PCB de la 8800GTX.

El corazón de la 8800GTS es el G80, aunque recortado para acomodarse a las especificaciones del modelo. Nuevamente nos encontramos ante un GPU producido en semana 38-06, y en esta ocasión vemos que de los 12 chips de memoria de la 8800GTX pasamos a 10 para este modelo MSI (el PCB acusa la ausencia de los dos chips, lo que indica que eventualmente podríamos encontrarnos con un modelo intermedio que utilizará 768Mb de memoria).

En esta fotografía podemos apreciar que la 8800GTS recorta su fases de alimentación a 3; la menor frecuencia y cantidad de Stream Processor hacen que la GPU consuma menos voltaje por lo que consecuentemente se requieren menos etapas para la preparación del voltaje requerido por el procesador. También tenemos en este modelo un pequeño buzzer para alertar la falta de energía (y quien sabe si alguna otra falla que no queremos que ocurra nunca).

En general, aunque de menor tamaño que su hermana mayor, la forma del disipador es muy similar y los materiales utilizados son los mismos. Es por ello que (debido a que la GeForce 8800GTS posee sólo 10 chips de memoria) dos de los pads térmicos quedan libres. La única diferencia con la GeForce 8800GTX es que en el sector del blower la GTS posee una abertura que deja pasar aire desde el PCB hacia el blower; por el contrario, en la 8800GTX, esa sección esta completamente cerrada.

HD y Alta Resolución: Es capaz G80?

Diversos rumores se han dejado caer en relación a la incapacidad de la nueva GPU de NVIDIA de reproducir ciertas resoluciones de alta definición. Para poder entender esto es necesario explicar, brevemente, en que consiste todo ese tema destacando la terminología comúnmente usada. 

1.- Resolución.

La resolución es sin duda alguna una de las principales razones por las cuales el contenido de Alta Definición (en lo sucesivo HD) se ve tan bien y por supuesto mejor que una TV estándar. En esta nueva tecnología, millones o más píxeles se combinan para crear imágenes que se ven más claras y reales en la TV. Luego, es natural pensar que a mayor resolución mucho mejor calidad de imagen lo cual es cierto a medias como lo veremos más adelante.

La alta definicion llego para quedarse

2.- Resolución Nativa. Pantallas de Píxeles Fijos.

Este concepto es de suma importancia y es una de las principales diferencias entre los antiguos Televisores o monitores de tubos de rayos catódicos (CRT) y los actuales que ahora se están masificando en el mercado. 

En forma resumida, una pantalla de píxeles fijos es cualquier HDTV o monitor que usa píxeles ubicados en una malla o cuadrícula para producir una imagen, a diferencia de los aparatos antiguos que usan un haz de electrones disparados por un tubo sobre una pantalla reactiva a estos electrones. Los LCD, Plasmas y otros no tan conocidos, son todos dispositivos con pantallas de píxeles fijos, lo cual tiene una característica fundamental que pasaremos a explicar inmediatamente.

Al ser pantallas de píxeles fijos, los LCDs y Plasmas poseen una Resolución Nativa que es cuantos píxeles ellos tienen. En otras palabras, como estas pantallas generan la imagen encendiendo, apagando y cambiando de color cada uno de estos píxeles, luego la Resolución Nativa es la máxima cantidad de estos elementos presentes en la pantalla y por lo tanto el límite superior de la cantidad de detalle que el dispositivo podrá mostrar.

3.- Las Leyes de las Pantallas de Píxeles Fijos.

El hecho que los LCDs y Plasmas poseen un número fijo de píxeles y por ende una máxima Resolución Nativa, da origen a tres «leyes» básicas que los gobiernan,

• No importando la resolución del contenido, una pantalla de píxel fijo siempre lo convertirá o escalará para ajustarlo a su Resolución Nativa.
• Si el contenido tiene más píxeles (o mayor resolución) que la Resolución Nativa de la pantalla, se perderá cierto nivel detalle y claridad, aunque la mayoría de las veces es mínimo.
• Si el contenido a reproducir tiene menos píxeles que la Resolución Nativa de la pantalla, no se obtendrá mejor calidad producto de disponer de más píxeles en el LCD o Plasma.

4.- Resoluciones de HD.

Que significa toda esa terminología 1080i, 1080p, 720p, etc.? Son simplemente formas de referirse a las resoluciones de HD, destacando que la «i» significa «interlaceado» y la «p», scan progresivo. Básicamente, en el primer caso la imagen es dibujada por partes, primero las líneas pares y luego las impares, generando en el caso de la HD cierto «quiebre», en algunos casos, al mostrarla. La segunda («p») dibuja la imagen «de una vez» viéndose ésta más estable. El resto de la terminología se explica a continuación teniendo eso si presente un detalle fundamental que se dejó entrever anteriormente.

Existen «dos resoluciones» al reproducir una contenido de HD. La resolución del contenido de origen y aquella que es capaz de mostrar la pantalla o manejar la tarjeta de video en el caso de un PC (el concepto de Resolución Nativa). Ambas usan la misma simbología que pasaremos a explicar a continuación.

4.1.- Resoluciones del Contenido Fuente.

La simbología usada, su significado y la fuente común de ese tipo de resolución se resume en la Tabla siguiente. Nótese que resoluciones de 480p o menores no son consideradas como HD.

«Simbología de Resoluciones de Contenido Fuente»

Fuente: CNET

4.2.- Resoluciones de la Pantalla De Píxeles Fijos.

Como se mencionó anteriormente, todas las pantallas de píxeles fijos, debido a su Resolución Nativa, escalan la resolución fuente para adecuarla a sus píxeles disponibles, dejando parte de ella fuera si tienen menos píxeles o interpolando si poseen más. El siguiente cuadro resume la simbología de resoluciones (usadas también para el contenido de origen) de las pantallas de píxeles fijos y cuales de estos dispositivos las poseen,

«Simbología de Resoluciones de Pantallas de Píxeles Fijos»

Fuente: CNET

5.- La G80 y las Resoluciones de HD.

Según reportes, y por un problema que se debe al hecho que la G80 no tiene un dual link o doble enlace para HDCP (High Definition Content Protection o Protección de Contenidos de Alta Definición), ésta sólo queda limitada a reproducir contenido con resoluciones hasta de 720p.

Si se observa la Tabla de simbología y resoluciones de contenido fuente, es fácil percatarse que de ser efectiva esta restricción, una G80 no podría reproducir contenido que provenga de reproductores Blu-ray y futuros HD-DVD a su maxima resolucion, lo que implicaria una posible perdida de calidad de imagen. 

6.- Importancia de la Resolución en HD.

La pregunta que queda en el aire es cuán importante es reproducir en 1080p frente, por ejemplo, a 720p?

De acuerdo a la Fundación Imaging Science, un Consultor que entrega sus servicios a fabricantes de sistemas Home Theater y capacita a profesionales del área de la calibración de video, no es tan importante como uno tiende a pensar. Según sus estudios, los factores de más importancia en la calidad de la reproducción de contenido de HD son, de más importancia a menor,

• Contraste.
• Saturación de Color.
• Precisión del Color
• Resolución.

Como se puede apreciar, la resolución ocupa un honroso pero retrasado cuarto lugar a pesar que es el término q