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Corra nVidia, corra! “Tira logo esse atraso”, pois as Radeon HD 6000 vêm aí

A nVidia realizou modificações estruturais, na microarquitetura Gráficos Fermi, para manter-se competitiva no setor popular das GPUs DX11 dedicadas a desktops. Como tais modificações afetarão o ramo portátil e a futura concorrência desktop com a série Radeon HD 6000 da AMD+ATi?

9 anos atrás

Após quase três anos de bons serviços na fatia popular do mercado de processadores gráficos DirectX 10 para desktops, parece que a nVidia finalmente “aposentará” as GPUs derivadas do G92.

Laguna_nVidia_Logo_27set2010

Um motivo é a GeForce GTS 450, que representa o 5º lançamento desktop em GPUs DirectX 11 da camaleão verde de Santa Clara: tal processador gráfico dedicado será o principal componente de placas de vídeo na faixa dos 130 dólares, basicamente a metade do preço de uma placa de vídeo com a GeForce GTX 465 e pouco mais de um quarto do investimento para conseguir outra placa com a GeForce GTX 480.

Outro detalhe que faz tal GPU ser um lançamento digno de nota: a GeForce GTS 450 é diretamente derivada da GF106. Só que esta e a GF104 (GeForce GTX 460) têm uma coisa em comum: ambos os processadores gráficos foram redesenhados em relação ao chip Gráficos Fermi 100 original.

O plano inicial da nVidia era que o GF104 e o GF106 fossem, respectivamente, a metade e o quarto da capacidade do projeto original do Fermi. O porém foi a “incontestável liderança” das GeForce GTX 480 e 470 nos quesitos temperatura e consumo, facto que obrigou a nVidia a modificar bastante os chips sucessores, até para melhorar o desempenho ante a concorrência direta contra a AMD+ATi.

E a principal modificação foi logo no interior do módulo constituinte de tais chips, a unidade de Múltiplo Processamento em Fluxo Gráfico (SM):

Laguna_nVidiaGF1046_27set2010

A versão completa do Fermi (GF100) seria composta por 4 Clusters de Processamento Gráfico (GPC), ou seja, 16 unidades de Múltiplo Processamento em Fluxo Gráfico (SMs), o que, em teoria, nos daria um processador gráfico dedicado ao DirectX 11 com 512 CUDA Cores (ALUs), 64 TMUs, 48 ROPs e interface de memória 384 bits.

Laguna_GTX460_specs_27set2010

Até o momento, nenhum dos processadores gráficos DX11 já lançados pela camaleão verde é composto pela versão completa do GF100.

E há uma boa justificativa para isso: a nVidia dependia do processo de litografia à 40 nm da TSMC, cujos wafers de silício apresentavam baixo yield, o que fez com que o enorme chip original do Fermi (530mm² ante os 334mm² do Cypress XT/Radeon HD 5870 diretamente concorrente) não rendesse o desempenho esperado.

Com isso, a GeForce GTX 480 é composta por 15 dos 16 SMs do Fermi original à freqüência 700 MHz, enquanto a GTX 470 possui 14 deles a 607 MHz e a GeForce GTX 465, tem 11 SMs funcionais (607 MHz).

Com a modificação nos SMs, a nVidia obteve o tal chip GF104, composto por 2 GPCs redesenhados, o que corresponde a 8 SMs estruturalmente modificados.

Um chip GF104 completo e inalterado (aproximadamente 2 bilhões de transístores, numa área de 370 mm²) seria então lançado no mercado sendo constituído por 384 CUDA Cores (ALUs), 64 TMUs, 32 ROPs e interface de memória 256 bits.

Em termos de processamento gráfico bruto, o tio Laguna especula que o GF104 teria entre dois terços a três quartos da capacidade original do GF100.

Só para termos idéia do que estamos a tratar, a GeForce GTX 460 (7 dos 8 novos SMs, a 675 MHz), uma GPU diretamente derivada do GF104, conseguiu desempenho melhor que a GeForce GTX 465.

E o que nos chama mais a atenção, ao compararmos a GeForce GTX 465 com a GeForce GTX 460, é o precinho camarada das respectivas placas. A veterana GeForce GTX 465 equipava placas de vídeo na faixa dos 280 dólares, enquanto as placas com a GeForce GTX 460 possuem duas faixas de preços distintas:

  • US$ 200 para a versão com 24 ROPs e interface de memória 192 bits (768 MiB);
  • US$ 230 para a versão com 32 ROPs e interface de memória 256 bits (1 GiB).

Como os chips de memória de ambas as GeForce GTX 460 operam a 900 MHz, um dos critérios de desempate entre o desempenho de ambas poderia ser a taxa de transferência da memória: a versão de 200 obamas possui tal quesito 25 % menor (80,5 GiB/s contra 107,3 GiB/s).

O tio Laguna nem leva tal critério ‘tão à sério’ na compra de uma placa de vídeo nova, mas se por 30 dólares a mais obtenho 8 ROPs e 256 MiB adicionais, preferirei economizar para levar a versão mais ‘completa’, pois obteria um anti-aliasing com mais amostras, em resoluções mais altas nos jogos. Bom lembrar que a concorrente de ambas as GeForce GTX 460 são as placas de vídeo equipadas com o processador gráfico Radeon HD 5830, cujo preço baixou para o patamar de “duzentão dos obama”.

E aqui vamos às estrelas do presente post, justamente por serem mais recentes: placas de vídeo equipadas com a GeForce GTS 450, que serão pechinchas na faixa dos 130 dólares.

Laguna_GTS450GPUspe_27set2010

Ficha técnica da GeForce GTS 450

  • Codinome GF106, que representa a exata metade do GF104 (GeForce GTX 460);
  • 1,17 bilhões de transístores litografados a 40 nm;
  • Pastilha de silício com área de 240 mm²;
  • TDP de míseros 106 watts;
  • 1 GPC, 4 SMs;
  • 192 ALUs (aka CUDA Cores) a 1,566 GHz;
  • 32 TMUs e 16 ROPs a 783 MHz;
  • 1 GiB de memória a 902 MHz (3,608 GHz GDDR5), com interface 128 bits.

E esses números todos servem para tentar bater a Radeon HD 5770, cujo preço baixou, de forma misteriosa, dos 160 dólares do lançamento para os 130 dólares.

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Números da concorrente, a Radeon HD 5770

  • Codinome Juniper XT, que representa a exata metade do Cypress XT (Radeon HD 5870);
  • 1,04 bilhões de transístores litografados a 40 nm;
  • Pastilha de silício com área por volta dos 170 mm²;
  • TDP de respeitáveis 108 watts;
  • 5 Stream Clusters;
  • 160 Stream Processors (um total de 800 ALUs), 40 TMUs e 16 ROPs correndo a 850 MHz;
  • 1 GiB de memória a 1,2 GHz (4,8 GHz GDDR5), com interface 128 bits.

Qual será o significado de tantas informações, em termos de desempenho nos jogos?

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Como podemos ver no teste no jogo DirectX 11 Colin McRae DiRT 2, realizado pelo Guru 3D, a Radeon HD 5770 consegue desempenho de 45 fotogramas por segundo contra os 37 fps de uma GeForce GTS 450 da Palit.

Já o teste do Hardware Canucks, com o jogo DX11 Battlefield: Bad Company 2 na mesma resolução do DiRT 2 (1920x1200), mostra uma GeForce GTS 450 da eVGA bem mais estável que a Radeon HD 5770, pois a taxa de fotogramas por segundo na GF106 da eVGA possui queda de até 19 fps, mas mantém taxa média de 25 fps; enquanto a 5770 consegue cair até 17 fps, embora mantenha taxa média, de renderização em tempo real, de 29 fps em situação de jogo.

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No teste do jogo DirectX 9c Call of Duty: Modern Warfare 2, feito pelo Tom's Hardware na mesma resolução (1920x1200), temos a Radeon HD 5770 com quase 10 fps a mais que a GeForce GTS 450 quando o anti-aliasing a 4 amostras é ativado. Quando desativado, tal diferença cresce para quase 14 fotogramas por segundo.

Para terminarmos com chave de ouro, temos o teste da Anandtech com o jogo DX10 Mass Effect 2, onde uma GeForce GTS 450 da eVGA conseguiu 3 fps a mais que a Radeon HD 5770.

Enquanto notamos esses bons resultados das novas GPUs DX11 da nVidia no setor desktop, a empresa lançou sete processadores gráficos para computadores portáteis, baseados nos novos SMs e com os seguintes codinomes para os chips: GF104M, GF106M e GF108M.

7 novas GPUs da nVidia para os portáteis

Em junho, a nVidia lançou o GeForce GTX 480M (GF100M), uma versão do Fermi com 11 SMs funcionais.

Isso mesmo, gente, a nVidia ousou colocar, literalmente, uma GeForce GTX 465 (com freqüências menores para conter o consumo, obviamente) como GPU topo de linha do setor portátil.

Tal discrepância na nomenclatura entre as GPUs desktop e os processadores gráficos dedicados para portáteis já é “tradição” da empresa e desde a geração DirectX 11 que a concorrente, a AMD+ATi, faz o mesmo: coloca como GPU topo de linha, dos computadores portáteis, uma Radeon HD 5770 renomeada como Mobility Radeon HD 5870.

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Bom relembrar que o módulo atualizável da Mobility Radeon HD 5870 (Radeon HD 5770) possui metade do desempenho de uma placa de vídeo para desktops com a Radeon HD 5870. Tal diferença poderia levar alguns consumidores a presumir que estão a comprar um notebook do tipo “desktop replacement” com um desempenho em gráficos mais elevado que a situação real.

Voltemos ao presente mês, setembro, no qual a nVidia aproveitou os novos chips, já com os SMs modificados, para lançar os sete seguintes processadores gráficos dedicados à computadores portáteis (módulos MXM):

  • GeForce GTX 470M – GF104M, são 6 dos novos SMs a 1,1 GHz / 535 MHz, com até 1 GiB de memória à freqüência 1,25 GHz (4 GHz GDDR5) e interface 192 bits;
  • GeForce GTX 460M – GF106M, é 1 GPC inteiro, com os 4 novos SMs a 1,35 GHz / 675 MHz e mesmo tipo de memória da GTX 470M;
  • GeForce GT 445M – GF 106M, são 3 SMs a 1,18 GHz / 590 MHz e pode usar o mesmo tipo de memória da GTX 470 ou mesmo até 1 GiB de memória a 800 MHz (1,6 GHz GDDR3) com interface 128 bits, caso a fabricante da placa (não é a nVidia) queira uma versão mais barata;
  • GeForce GT 435M (1,3 GHz / 650 MHz) e GeForce GT 425M (1,12 GHz / 560 MHz) – ambas vêm do GF106M e são constituídas por 2 SMs, que acessam até 1 GiB de memória a 800 MHz (1,6 GHz GDDR3), com interface 128 bits;
  • GeForce GT 420M – GF106M, são os mesmos 2 SMs das GPUs anteriores, só que à humilde freqüência 1 GHz / 500 MHz e até 512 MiB da mesma memória GDDR3;
  • GeForce GT 415M – GF108M, basicamente a metade da GeForce GT 420M e mantendo as mesmas freqüências e interface de memória: único SM a 1 GHz / 500 MHz e até 512 MiB de memória a 800 MHz (1,6 GDDR3), com interface 128 bits.

Bom perceber que tais GPUs mobile podem indicar o caminho que a nVidia adotará nas configurações mais baratas para as placas de vídeo nos desktops. Outro ponto que podemos notar foi a necessidade de a camaleão verde modificar a microarquitetura de seus processadores gráficos para atender tanto o segmento popular dos desktops quanto o ramo das GPUs dedicadas para computadores portáteis.

Em ambas as frentes, a nVidia não oferecia boa concorrência à série Radeon HD 5000 da AMD, no quesito desempenho por watt. Fora o facto de a nVidia não possuir, até então, produtos DirectX 11 que atendessem várias faixas de preço, especialmente nas mais populares e acessíveis.

Agora sim a nVidia se faz presente no mercado, pelo menos até as boas vindas da concorrente com (aleluia, irmãos fanÁTIcos!) uma nova microarquitetura.

Série Radeon HD 6000, from ATi with love…

Laguna_RadeonHD6870_27set2010

Diversos rumores circulam pela internê à respeito dos codinomes Cayman e Barts, que possuem relação direta com as futuras GPUs da divisão de processadores gráficos da AMD, com lançamento previsto para outubro.

O mais interessante deles seria que os próximos processadores gráficos Radeon HD (6000, mesmo?) terão os clássicos Stream Processors totalmente modificados: ao invés de ser composto por 5 ALUs (uma ALU mais complexa e outras quatro mais simples), aparentemente os novos Stream Processors serão compostos por 4 ALUs de média complexidade.

O tio Laguna especula que tal modificação não alteraria o tamanho físico dos chips por si só, mas a AMD talvez aumente levemente o tamanho dos tais novos chips para abrigar mais Stream Clusters.

Óbvio que a nVidia não esperará a série Radeon HD 6000 desembarcar toda no mercado para aí sim ‘fazer alguma coisa’: o tio Laguna arrisca dizer que a modificação nos SMs dos atuais chips da camaleão verde servirá mesmo para a segunda geração da microarquitetura Gráficos Fermi e a empresa não tardará tanto o lançamento dos produtos quanto nesta primeira geração DirectX 11…

Devemos torcer mesmo é para ele, nosso bolso: concorrência acirrada assim só beneficiará a nós jogadores, isso se a pirataria dos jogos no PC não fizer mais vítimas.

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