Recensione 7800GTX

La nostra recensione della nuova ammiraglia della nVidia promette prestazioni elevate per gli utenti enthusiast.

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Un po’ di storia

L’epoca del buon vecchio AGP è decisamente finita: con l’arrivo degli slot PCi-Express, sempre più case produttrici di schede video stanno abbandonando il sorpassato bus preferendolo a questa nuova soluzione che, oltre ad offrire una trasmissione di dati estremamente più veloce, permise anche il lancio della modalità SLi, attraverso la quale, combinando l’azione di due schede video identiche, era possibile ottenere un incremento di prestazioni prossimo al 50%.
Esattamente l’anno scorso, tutte le riviste e i siti internet specializzati rimasero colpiti dagli eccellenti risultati che la punta di diamante di casa Nvidia, la Geforce 6800 Ultra, configurata in modalità SLi, riuscì ad ottenere nei banchmark e nelle applicazioni 3d.
Oggi, esattamente un anno dopo, NVidia lancia una nuovissima serie di schede grafiche basate sul chip G70, progettata apposta per diventare la scheda grafica più veloce sul mercato, sia in modalità single che dual. Si può dire con sicurezza (benchmark alla mano) che è riuscita pienamente nel suo intento.

Lo scheletro della 7800 GTX

La Geforce 7800 GTX vanta un invidiabile struttura tecnica: al suo interno è dotata di ben 24 pipeline e otto unità vertex shader operanti a 430 Mhz, memorie a ben 600 mhz -quindi per una frequenza effettiva di 1200 Mhz- tutto accompagnato da interfaccia di memoria a 256 bit, e un bandwidth di ben 38.4 Gb al secondo.
Il punto di forza di questa nuova scheda video è il numero di transistor che la compongono, ovvero ben 302 milioni di transistor, conquistandosi così il titolo di più complesso processore grafico che mai stato costruito.
Per completezza delle informazioni che leggerete in questo articolo, vi riportiamo schematizzati tutte le caratteristiche tecniche della 7800 GTX:

• Core Clock: 430 MHz
• Clock Memorie: 600 MHz (1.2GHz effettivi)
• Processo produttivo: 0,11 micron
• Numero di transistor: 302 milioni di transistor
• Bus di memoria: 256-bit
• Quantità di memoria: 256MB GDDR3
• RAMDAC Dual 400MHz
• Dual DVI + HD-out
• Risoluzione massima : 2048x1536 a 85Hz
• Vertex Shading: 8
• Pixel Shading: 24
• Pipeline: 24
• Banda Passante: 38,4GB
• Fill Rate: 10320 Mpixel e Mtexel
• Vertex e Pixel Shader: 3.0
• Interfaccia: PCI-Express 16x
• Prezzo di listino: 550 euro

Nuove tecnologie all’orizzonte

Sicuramente NVidia, durante la progettazione di questa scheda, ha puntato espressamente su alcune delle ultime tecnologie sviluppate proprio agli albori del 2005: stiamo parlando dell’ High Definition TeleVision, conosciuto da più col nome di HDTV, l’ High Dynamic Range, o HDR, che diverrà una delle tecniche più gettonate nei videogame dei prossimi anni. Per ultimo, ma non meno importante, il nuovo sistema operativo della Microsoft: Vista.
Con l’HDTV, la qualità delle immagini video raggiungerà livelli che fino a qualche anno fa non era nemmeno possibile ipotizzare. La 7800 GTX, oltre ad offrire le classiche tecnologie a cui ci ha abituato Ati dalla sua X800 in avanti, sarà in grado di sfruttare appieno le capacità offerte dal VMR, ovvero Video Mixing Render, che in sostanza vi permetterà di aprire contemporaneamente più finestre video, tutte ad alta risoluzione e con tutte le features disponibili in ognuna di queste. La PureVide Technology, così denominata da NVidia, supporterà la risoluzione 1080i, oltre la normale codifica MPEG2 e WMV9.
Ciò che però interesserà maggiormente i videogiocatori sarà la totale compatibilità con il nuovissimo HDR. Nella realtà assistiamo quotidianamente a questo effetto: basta ad esempio pensare quando, nel cuore della notte, vediamo un fascio di luce di una pila o di un'altra fonte luminosa: il fascio proiettato è così ben visibile perché, attorno a questo non compaiono altri elementi luminosi, solamente l’oscurità notturna. Se invece, l’osservatore si trovasse sotto un lampione, la luce riflessa non gli apparirebbe così luminosa: prendete ad esempio quando, durante un viaggio in macchina uscite da una galleria: gli occhi, abituati all’oscurità rimangono per qualche secondo accecati dalla luce presente all’esterno, cosa che normalmente non succede quando passeggiate tranquillamente per strada.
Per definizione quindi si dice che il Dynamic Range è il rapporto tra la luminosità delle parti scure e quelle chiare di una immagine. Con un computer, i valori sono definiti come unità tra zero e uno (codice binario), mentre nel mondo reale, il range è tra zero e un numero infinito.
Quindi questa tecnologia permetterà ai computer di simulare in modo assolutamente verosimile il dynamic range che l'occhio umano può percepire.
Nei videogiochi, questa particolare tecnica darà un ulteriore tocco di realismo all’intero ambiente, simulando il fenomeno dell’accecamento in particolari condizioni.

Pixel e Vertex Shader: le fondamenta dei videogames

Ciò che fa fare il salto di qualità ad un videogame, almeno dal punto di vista grafico, sono proprio queste due tecniche.
Più nel dettaglio, possiamo dire che le unità di vertex shading sono dedicate alle operazioni che vanno ad agire sui vertici. Nella grafica tridimensionale, la forma più primitiva utilizzata per modellare gli oggetti è il triangolo: se si affiancano tra loro più triangoli viene generata una superficie, la quale a sua volta, compone i vari oggetti che vediamo sullo schermo, ovvero i modelli. Le unità di vertex shading eseguono solitamente tutte le operazioni di trasformazione necessarie per il corretto posizionamento di ogni singolo vertice all’interno dello spazio digitale a tre dimensioni, quindi delimitato dalle tre grandezze classiche, ovvero altezza, larghezza e profondità, digitalmente conosciute col nome di X, Y , e Z (i nomi dei tre assi cartesiani a cui fanno riferimento). Naturalmente, a seconda del vertex shader caricato in memoria in un determinato istante, queste unità possono andare oltre la semplice trasformazione ed effettuare molteplici operazioni sui vertici. Una volta applicato il vertex shading, il vertice in output viene processato dall’unità dedicata: questa unità esegue un’operazione denominata scan-line conversion: essenzialmente si proietta ogni vertice sullo schermo e si identifica per ogni coordinata x, y, z del vertice, la corrispondente coordinata x, y del pixel sullo schermo.
In pratica, questi vertex shader permettono ad ogni singolo oggetto a cui sono applicati di venire modificato a seconda di un input dato: un esempio palese sono le autovetture di Flatout. Ad ogni collisione, il modello della carrozzeria delle vetture si modificava in maniera verosimile, proprio perché queste unita di vertex shading vanno a translare ogni vertice dei triangoli in una nuova posizione.
Dopo la gestione dei triangoli, entrano in gioco le unità di pixel shading: questa funzione grafica permette di calcolare gli effetti su una base di pixel. A seconda della risoluzione, ci sono più di 2 milioni di pixel da elaborare, rischiarare, ombreggiare e colorare su ciascun frame, a 60 frame al secondo, ovvero il framerate ideale per i videogame, il che provoca un carico notevole di gestione. La 7800 GTX riesce a gestire facilmente questo carico grazie al Pixel Shader, in grado di visualizzare sullo schermo degli effetti tipicamente cinematografici. L'elaborazione di pixel permette di evidenziare una ricchezza straordinaria di dettagli che consente di vedere oltre il livello del triangolo, nel caso ad esempio di liquidi.
Inoltre, grazie al Pixel Shader programmabile, gli artisti e gli sviluppatori hanno la possibilità di creare degli effetti a base di pixel che rispecchiano la loro visione creativa, invece di limitarsi a scegliere una serie di effetti preconfezionati, creandone di nuovi e personali. Di conseguenza, grazie al Pixel Shader programmabile gli sviluppatori possono usufruire di uno strumento senza precedenti, in grado di determinare la luminosità, le ombre e il colore di ogni singolo pixel e di creare una quantità considerevole di effetti incredibili.
A differenza però dei Vertex Shader, i pixel shader necessitano di un ordine di esecuzione ben preciso, denominato instructions flow, o “corrente di istruzioni” per i meno anglofoni.
In sostanza, ogni singolo pixel del gioco viene “illuminato” in maniera differente, in modo da rendere l’immagine finale con effetti diversi a secondo del numero di variabili e costanti assegnanti e al valore che si è deciso di impostare.

La chimera delle Gpu: l’Antialiasing (storia e sviluppi)

Esiste una particolare opzione grafica che più volte in passato è riuscita a mettere in ginocchio moltissime schede video che magari sulla carta appariva di ottima fattura (come la discreta X700 Hybrid o la 6600 GT in versione AGP).
Questa particolare tecnica, come il suo nome lascia intuire, serve per ridurre il cosiddetto effetto alias. L’antialiasing produce curve morbide intervenendo sui bordi tra lo sfondo e la regione di pixel che deve essere soggetta alla procedura di antialiasing. Generalmente l'intensità o l'opacità dei pixel viene modificata in maniera tale da ottenere una sfumatura morbida con lo sfondo.
Per portare un esempio, immaginate di fissare uno schermo completamente nero con al centro un piccolo puntino bianco; ora, l’occhio umano percepirà nettamente questo punto, proprio perché viene messo in risalto dal colore dominante che lo circonda: se decidessimo di attivare l’antialiasing, tutto intorno al puntino bianco si noterebbero degli altri pixel (trattandosi di uno schermo) con diverse tonalità, sempre più scure man mano che ci si allontana dal puntino bianco per avvicinarsi allo sfondo nero.
Nei videogames questa tecnica permette di ridurre, quando si impostano delle basse risoluzioni (1024*768 o il superato 800*600), tutte quelle “scalettature” sui bordi degli oggetti, ovvero i pixel dei modelli. Ad alte risoluzioni (1280*1024 o 1600*1200), attivare l’antialiasing risulterebbe pressoché inutile e comporterebbe solamente un enorme calo di frame, senza migliorare in maniera sostanziale la qualità grafica.
Recentemente, da qualche anno a questa parte, i principali produttori di schede video hanno puntato sullo sviluppo di nuove tecniche che migliorassero il rapporto tra la qualità offerta e il numero di frame da sacrificare per ottenerla: il primo passo lo mosse NVidia, sperimentando nel campo nelle vecchie OpenGL il rivoluzionario Multisampling, che in sostanza, altro non è che un metodo di antialiasing che permette di migliorare la qualità delle immagini senza dover sacrificare troppo il framerate: questa tecnica si basa sulla distribuzione dei samples che, nelle schede moderne tra cui ovviamente anche la 7800 GTX, permette di distribuire ben 16 samples per pixel.
I tecnici della NVidia hanno immediatamente capito le potenzialità di questa tecnica e hanno cominciato a svilupparla nel tentativo di migliorarla ulteriormente: nacquero così l’antialiasing 2x di tipo multisampling, un 2xQ di tipo multisampling basato sulla tecnologia Quincunx (una sorta di filtro che sfoca tutti i caratteri sui bordi), un 4x di tipo RGMS (Rotated Grid MultiSampling) e, infine, la modalità 8xS ottenuta mediante un mix tra multisampling e supersampling. Quest’ultima risulta essere diversamente implementata rispetto a quanto visto al lancio di NV40, il processore precedente al chip G70.
La vera novità presente in questo avanzatissimo modello di processore grafico è l’innovativo processo di antialiasing, denominato da NVidia transparent supersampling, grazie al quale -senza scendere troppo nei dettagli tecnici- i flag associati al canale alpha dei texel permettono l’utilizzo di pixel trasparenti con il blending.
Questo particolare effetto lo si può notare quando, tra le altre cose, si guarda al di là di una rete o palizzata, o attraverso un liquido: anziché vedere dei primitivi sprite trasparenti applicati da sfondo, il blending conferirà a quello spazio vuoto tra i buchi della rete una dimensione e profondità propria, migliorando di conseguenza l’impatto grafico degli oggetti sullo sfondo alla recinzione.
Per misurare quanto la 7800 GTX fosse affidabile posta in condizioni di pesanti “stress video”, abbiamo deciso di effettuare la nostra prova con gli ultimi titoli usciti sul mercato, come Half Life 2, Doom 3 e l’immancabile vulcan demo di Far Cry a 32 bit.

La chimera delle Gpu: l’Antialiasing (testing phase I)

I test sono stati effettuati su una macchina “high-end”, con Athlon FX-57 a 2.8 GHz, DFI nf4 Sli-DR e 1 gb di ram PC4400.

HALF LIFE 2 : “itinerario kanal”



Commento: Come si può notare dai grafici, si avverte pesantemente lo stacco tra un altissima risoluzione, con tutti i dettagli attivati, ed una bassa, come ovviamente era logico aspettarsi. Ciò che dimostra l’ottimo lavoro svolto dai tecnici di NVidia e di conseguenza l’eccellente fattura della 7800 GTX è che riesce addirittura a superare la soglia dei 50 fps anche in uno sparatutto ricco di dettagli e effetti grafici avanzati come Half Life 2. Durante la prova, il framerate non è mai calato, nemmeno nei momenti più ricchi di azioni e di modelli in movimento, al di sotto della soglia dei 45 frames per secondo. Il livello scelto per la prova, oltre a sfruttare continuamente gli shader 3.0, è ricco di oggetti in movimento e di dettagli, forse uno dei più complessi studiati da Valve. Per onor di causa, vi riportiamo anche un secondo test effettuato su un livello con un livello di dettagli presenti minore.

HALF LIFE 2 : “Prigione”



Commento: In questo grafici appare evidente il reale limite della modalità SLi: alle basse risoluzione, questa modalità genera meno frame rispetto alla versione liscia della 7800 GTX; questo perché, una singola gpu sarebbe in grado di gestire ampiamente tutta la mole di calcoli richiesta dal gioco e la seconda scheda video resterebbe per buona parte del tempo completamente inattiva, non facendo altro che rallentare il lavoro di calcolo degli effetti. Invece il reale distacco tra sfruttare una 7800 GTX liscia e due combinate in modalità SLi si nota alle altissime risoluzioni con una miriade di effetti attivati: in questo caso entrambe le schede video dovranno occuparsi di eseguire delle operazioni, senza che una rimanga inattiva, raggiungendo di conseguenza un framerate molto vicino a quello generato alle basse risoluzione.
Da notare che comunque, anche a 1600*1200, una singola 7800 GTX genera un ampio framerate, quasi 100 fps, ovvero quanto due 6800 Ultra in modalità SLi.

La chimera delle Gpu: l’Antialiasing (testing phase II)

DOOM 3



Commento: Doom 3, l’ultima fatica di Id Software, è uno dei giochi con un engine grafico tra i più pesanti da far girare: questo è principalmente dovuto, oltre ad un ampio utilizzo di bump mapping e pixel shader, anche ad un totale supporto di un gran numero di ombre in tempo reale. I risultati ottenuti con la 7800 GTX mostrano l’ottima qualità di questa scheda: l’antialiasing settato a 4x ha fatto calare il framerate di un buon 40%, valore assolutamente giustificabile data l’elevatissima risoluzione e la pesantezza del motore grafico.
Ci teniamo a sottolineare che a 1600*1200 attivare l’AA, settandolo a 4x, è assolutamente inutile visto che l’alta risoluzione “smussa” i pixel già di suo e, anche in questo caso, la nuova punta di diamante di casa NVidia raggiunge la ragguardevole cifra di quasi 100 frame al secondo, che garantiscono al giocatore una soglia ampissima (di ben 40 frames), prima che la giocabilità venga minata.

Far Cry Demo Vulcano



Commento: Far Cry, pur essendo un titolo di qualche anno fa, vanta una componente che il CryEngine riesce a gestire in maniera prossima alla perfezione, assente negli altri due titoli analizzati, ovvero la profondità panoramica: dietro questo termine altro non si cela che la capacità di un motore grafico di rappresentare senza esitazioni anche ambienti aperti ed estesi, in via teorica, fino all’infinito. Nel gioco targato Ubisoft, questo elemento è particolarmente presente data la vastità di alcune ambientazioni: la 7800 GTX, come potete leggere nei risultati, è riuscita ad ottenere degli ottimi risultati.
La differenza tra la risoluzione senza l’utilizzo di tecniche come l’AA e AF si fa pesantemente sentire, data la complessità degli ambienti di gioco: gli elementi a cui vanno applicati queste funzioni grafiche sono decine e decine in più rispetto a quelli di altri titoli e questo comporta un inevitabile calo nel framerate. Ciononostante, la 7800 GTX riesce comunque a garantire ad altissime risoluzione e con i filtri attivi la soglia della giocabilità.

Silenzio di tomba... o quasi

Due dei principali difetti del predecessore della 7800 GTX, ovvero la celebre 6800 Ultra, erano gli altissimi requisiti energetici, che si aggiravano intorno ai 131 Va in stato di idle e 241 sotto stress, e il terribile rumore che l’ingombrante sistema di raffreddamento installato da NVidia, ovvero l’ FX-Flow produceva, che si aggirava intorno ai 62 decibel sotto stress e 56 in idle.
Questi problemi sono stati in parte risolti con l’arrivo di questa nuova scheda video: la 7800 GTX, oltre a non necessitare più di un alimentatore di minimo 550 Watt per funzionare, ma solamente uno da 400 W, consuma addirittura un 10/15 % meno della 6800 U, fissandosi su 235 Va in-stress e solamente 120 in idle.
Anche il fastidioso sistema di raffreddamento è stato opportunamente modificato in favore di una semplicissima ventola multipala, che malgrado le sue ridotte dimensioni, garantisce un eccellente flusso d’aria.
Ma la vera innovazione risiede del sistema di controllo di questa ventola: nonostante non sia possibile per l’utente regolare la velocità di rotazione, questa viene giustamente modificata in base alla temperatura del core e delle memoria: si passa quindi da un valore di circa 3900 rpm in stato di idle, ad uno di addirittura 5000 giri al minuti in situazioni particolari.
Questo sistema però non è esente da difetti: la termoregolazione della velocità di rotazione mostra le sue incertezza quando la temperatura della scheda raggiunge i 55-60 gradi, ovvero sempre quando si eseguono applicazioni 3d; in questi casi la ventola aumenta a dismisura la velocità di rotazione, con conseguente aumento del rumore ambientale; un test da noi effettuato ha dimostrato che la velocità di rotazione necessaria e sufficiente a raffreddare accuratamente una scheda a 55 gradi sarebbe di 4300 rpm.
Questo comunque rappresenta un piccolo neo che qualsiasi videogiocatore, dal meno esperto al più abile informatico, può avviare alzando semplicemente di qualche grado il volume delle sue casse.

GeForce 7800GTX La 7800 GTX rappresenta un eccellente acquisto per tutte quelle persone che intendono sostituire la loro scheda video in favore di una più veloce e potente. La nuova ammiraglia di casa NVidia sicuramente non vi lascerà delusi e vi garantirà un ottima fluidità in tutte le applicazioni, sia per quelle a due e tre dimensioni, raggiungendo sempre l’eccellenza. Una menzione speciale va anche ai responsabili marketing: vendere una schede di fascia alta ad un prezzo pari o addirittura inferiore in alcuni casi a modelli concorrenti di qualche mese fa ( leggi Radon X850 PE NdR ) rappresenta sicuramente un’ottima mossa che incentiverà l’acquisto anche ai più attenti al portafoglio. Una nota speciale per gli appassionati di videogiochi: la 7800 GTX vi garantirà risultati stupefacenti con tutti i giochi, sia recenti che del prossimo futuro, macinando senza esitazione anche gli engine più ostici: con questa scheda video, direte "per sempre" addio ai compromessi.

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