Sapphire HD 7750 Ultimate: il silenzio prima di tutto

La diffusione delle CPU con grafica integrata ha fatto sparire quasi del tutto il segmento dedicato alle schede video di fascia bassa. AMD, che con le APU e le schede Radeon-series è l'unico produttore a poter vantare la presenza in entrambi i settori (CPU ibride e GPU dedicate), si è trovata nella situazione di dover cambiare strategia ed operare una netta distinzione di mercato. Con la famiglia Radeon HD 7000 la casa di Sunnyvale si è concentrato nello sviluppo di GPU di fascia mainstream (HD 7700), performance (HD 7800) ed high-end (HD 7900) basate sulla nuova micro-architettura GCN, relegando ai modelli di fascia inferiore (~HD 7600) un ruolo secondario (visto che si tratta di rebrand di GPU della passata generazione basate su micro-architettura VLIW5). Alle APU "Llano" e alle nuove APU "Trinity" è affidato il compito di rimpiazzare completamente le schede video discrete di fascia entry level.

La Radeon HD 7750 che analizzeremo in quest'articolo, sottoforma di declinazione custom firmata Sapphire, occupa il gradino più basso tra le soluzione discrete "pensate per poter giocare decentemente ai titoli di nuova generazione". Al pari della Radeon HD 7770 utilizza il core "Cape Verde" realizzato con tecnologia a 28nm. In questo caso si tratta della versione "PRO" con due delle dieci Compute Unit disabilitate (512 Stream Processor invece di 800). La frequenza di clock della GPU è stata abbassata a 800MHz, mentre quella della memoria video è rimasta invariata (4500MHz) così come l'ampiezza del bus d'indirizzo dati (128-bit).

La versione personalizzata da Sapphire appartiene alla nota serie Ultimate, serie che il marchio di Hong Kong utilizza per identificare le proprie soluzioni provviste di sistema di raffreddamento completamente passivo. La scheda ripropone tutte le caratteristiche e le specifiche tecniche del modello reference di AMD, con il vantaggio della totale silenziosità che la rende maggiormente indirizzata ai sistemi HTPC da Gaming.

Per rendere fanless la HD 7750 Sapphire ha dovuto utilizzare un generoso dissipatore di calore basato su tecnologia heatpipe, con un particolare design che avvolge tutta la scheda. Questo perchè, nonostante le dimensioni ed i consumi contenuti della GPU Cape Verde, occorre un'ampia ed efficiente superficie di dissipazione per superare i test di QA che prevedono prolungati carichi di lavoro sul chip difficilmente riproponibili negli scenari quotidiani. Per tutelarsi Sapphire consiglia in ogni caso di utilizzare questa scheda in chassis dotati almeno di una ventola da 90mm o 120mm che garantiscono un ricircolo d´aria minimo ed impediscono che il calore generato ristagni sui componenti hardware adiacenti.

La confezione fornita da Sapphire riporta alcune delle caratteristiche tecniche di questo prodotto, soffermandosi sul sistema di raffreddamento completamente passivo (privo di ventole), sul bundle che prevede un cavo HDMI lungo 1.8 metri e sul quantitativo di memoria video on-board  (1GB di GDDR5).

  

• un adattatore da DVI a D-VGA
• un cavo HDMI 1.4a lungo 1.8 metri
• un CD con driver ed ulitity
• una guida all'installazione rapida

La scheda supporta tutte le funzioni introdotte da AMD con la famiglia HD 7000 basata su architettura GCN. Troviamo  la tecnologia Eyefinity 2.0 per la gestione multi-monitor, ZeroCore per il risparmio energetico e PowerTune come sistema DVFS (Dynamic Voltage and Frequency Scaling).

 

La Sapphire HD 7750 Ultimate ha dimensioni di 185 x 120 x 50 centimetri ed una volta installata sulla mainboard occupa due slot. Risulta decisamente più ingombrante del modello reference di AMD (single slot) a causa del voluminoso radiatore passivo, che si estende sul retro e che supera in altezza e lunghezza l'intero PCB.

 

Il lato posteriore vede la presenza dal prolungamento delle lamelle metalliche del radiatore che serve ad aumentare la superficie di contatto con l'aria per massimizzare l'efficienza di dissipazione.

Le uscite video a disposizione sono tre: una porta DVI (Dual Link), una HDMI e una DisplayPort nativa. Nonostante il numero di connessioni sia inferiore agli altri modelli della serie HD 7000, il supporto fino a 6 display in contemporanea è garantito se si fa uso di un hub DisplayPort (acquistabile separatamente).

Il particolare design del radiatore serve a sfruttare il flusso d'aria di un'eventuale ventola presente sulla parete/finestra laterale dei case.

In alto il produttore di Hong Kong ha incollato un'etichetta di avviso di pericolo per le elevate temperature in gioco, che ricorda all'utente di non toccare il dissipatore durante il funzionamento della scheda o prima di venti minuti dallo spegnimento del sistema.

La vista laterale inferiore mette in mostra due delle quattro heatpipe che partono dalla base e terminano tra le alette di dissipazione. 

Il PCB utilizzato è simile a quello reference proposto da AMD ma prevede la classica colorazione blue di Sapphire. La sezione di alimentazione è a 2+2+1 fasi (GPU/Mem/PLL),  con due fasi dedicate alla  GPU posizionate sulla parte anteriore. Manca il bridge MIO per il Crossfire ma la scheda supporta ugualmente la tecnologia multi-GPU di AMD, per abilitarla è richiesta la semplice presenza di una scheda madre compatibile. Grazie al ridotto consumo energetico la Sapphire HD 7750 Ultimate non necessita di un connettore di alimentazione supplementare, bastano i 75W forniti dallo slot PCIe x16. La tensione è pilotata dall'integrato APW7098 che non supporta la regolazione software. I quattro chip di memoria video GDDR5 ed i mosfet della sezione VRM dedicata alla GPU sono sormontati da mini-heatsink dedicati.

 

Il radiatore è composto tra tre sezioni: una orizzontale, la più estesa, collegata alle due heatpipe estrerne e due laterali collegate alle restanti heatpipe centrali. Le tre sezioni sono messe in contatto tra loro tramite due sostegni posteriori più una maschera anteriore in alluminio. La base di contatto con la GPU è in rame così come le quattro heatpipe; queste ultime sono rivestite in nickel per prevenire l' ossidazione nel tempo.

 

Seguono le specifiche tecniche della VGA a confronto con quelle di altre soluzioni concorrenti:

Le specifiche rilevate da GPU-Z:

Nella tabella seguente abbiamo indicato le frequenze di clock di GPU/SPs/Mem ed i voltaggi di alimentazione GPU in modalità Desktop 2D e Load 3D.

Frequenze e tensioni
	Freq. GPU (MHz)	Freq. Memorie (MHz)	Voltaggio GPU (V)
Desktop 2D	300	600	0,825
Load 3D	800	4500	1,100

  

I test sulle schede grafiche sono eseguiti applicando scrupolosamente sempre le stesse condizioni di prova al fine di garantire una perfetta comparabilità degli stessi e la ripetibilità, quale requisito essenziale di qualunque test. Nella pratica scegliamo le sequenze che meglio si adattano alle nostre condizioni di prova, preferendo i titoli che contengono al loro interno un sistema di benchmark grazie al quale è facile escludere eventuali errori umani nelle misurazioni.

I test sono ripetuti per tre volte e nel momento in cui la varianza fra un risultato e l'altro dovesse risultare troppo elevata, il test viene ulteriormente ripetuto fino a scartare le cause che hanno determinato il risultato non conforme. Il sistema utilizzato include solo i componenti strettamente necessari mentre il sistema operativo è installato di fresco ed i software sono limitati ai giochi utilizzati per le prove con i rispettivi tool di benchmark.

La configurazione di prova include i seguenti componenti:

Sistema di prova
Scheda madre	Intel DX79 LGA 2011
Processore	Intel Core i7-3960X @4.2GHz
Memorie	8GB DDR3 @1600MHz
Hard disk	Hitachi 500GB SATA2
Alimentatore	Enermax MaxRevo 1350W
Sistema operativo	Windows 7 Ultimate 64-bit

 Il sistema installato e pronto per i test:

I driver utilizzati sono i Catalyst 12.4 WHQL.

Prima di passare ai risultati veri e propri vogliamo fare un breve cenno su come abbiamo deciso d'impostare la prova comparativa di questo prodotto. La scheda è stata messa a confronto con le soluzioni di fascia performance della passata generazione e con la sorella maggiore HD 7770. Si tratta di  VGA più performanti e costose ma che rappresentano a nostro avviso la soglia minima per poter giocare decentemente su PC ai titoli di ultima generazione. 

3DMark11

Benchmark sintetico sviluppato da Futuremark per testare le potenzialità di rendering 3D delle moderne GPU di AMD e nVidia compatibili con le DirectX11. Il test supporta l´illuminazione volumetrica, la tessellation, la profondità di campo e gli effetti di post processing, oltre alla simulazione della fisica. 

Performance Preset

Extreme Preset

 

Unigine Heaven 2.5

Versione 2.5 del benchmark 3D "Heaven" basato sull´omonimo motore grafico proprietario Unigine  in grado di sfruttare le API  DirectX 11. Nelle nostre prove abbiamo cercato di evidenziare le differenze prestazionali con i seguenti settaggi della Tessellation: Disabled, Normal ed Extreme.

Tessellation: Disabled

Tessellation: Normal

Tessellation: Extreme

 

Alien vs. Predator

Alien vs. Predator: la versione originale progettata per console Atari subisce una profonda rivisitazione per essere adattata a sistemi DirectX 11, API delle quali sfrutta in particolare effetti SSAO (Screen Space Ambient Occlusion), di ombre dinamiche e di smooting delle curve dell´alieno.

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Battlefield 3

FPS bellico basato sull'engine Frostbite 2.0 di DICE. Il motore grafico è completamente compatibile con le DirectX 11 e gestisce in tempo reale: radiosity,  rendering differito, sistema di collisioni Destruction 3.0 e animazioni ANT. Battlefield 3 mostra  tutto quello che un sistema hardware moderno è in grado di fare grazie ad una qualità delle scene davvero impareggiabile. Per le nostre prove abbiamo utilizzato una sequenza fissa ed il tool di registrazione del framerate FRAPS. 

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Dirt3

Gioco di guida arcade di tipo off-road e rally costruito interno all'ultima versione del motore grafico EGO Engine di Codemasters arricchita con effetti DirectX 11.

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Just Cause 2 

Action in terza persona con elementi da gioco di guida di tipo free roaming sviluppato da Avalanche Studios e pubblicato da Eidos Interactive.  Basata sull' Avalanche Engine 2.0 il gioco sfrutta il rendering DirectX 10. 

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Lost Planet 2

Avventura d´azione sci-fi di CAPCOM disponibile in versione DirectX 9 e DirectX 11 nella quale vengono pesantemente sfruttati effetti di tesselation.

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Mafia 2

Sviluppato da 2K Czech utilizza il motore grafico The Illusion Engine. Le nostre prove sono baste sul sistema di benchmark integrato.

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Metro 2033

Sparatutto in prima persona con ambientazione post-apocalittica sviluppato da 4A Games  e pubblicato da THQ. Il gioco supporta appieno tutte le feature DirectX 11, come tessellation e DirectCompute, e per questo richiede molte risorse hardware.

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Shogun 2

Strategico in tempo reale sviluppato da The Creative Assembly e pubblicato da SEGA. Il motore grafico è stato aggiornato con la patch 2.0 alle DirectX 11 ed offre effetti avanzati di tesseletion, anti-aliasing ed ombre dinamiche.

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The Witcher 2

Gioco di ruolo di CD Projekt che sfrutta il motore proprietario Red Engine. Nonostante il supporto limitato alle DirectX 9 è uno dei titoli con la migliore grafica in circolazione, merito soprattutto dell'elevatissimo dettaglio poligonale e della massiccia presenza di effetti di post-processing. 

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Temperature e consumi

Per la valutazione di temperature e consumi abbiamo deciso di confrontare questa scheda esclusivamente con quelle munite di sistema di raffreddamento custom, con una o più ventole di tipo assiale, tralasciando le soluzioni reference.

Le temperature della GPU sono state rilevate tramite il tool GPU-Z cercando di far rimanere quelle ambientali costantemente sui 21°C.

 

Tenendo presente che le nostre misurazioni rappresentano lo scenario ideale di funzionamento perchè si svolgono su un sistema completamente "aperto" e che le temperature possono variare a seconda delle varie configurazioni, della scelta del case, dell'impostazione del flusso d'aria, dobbiamo constatare l'efficienza del sistema di raffreddamento passivo della Sapphire HD 7750 Ultimate, che non va mai in crisi e riesce a scaricare correttamente tutti i watt prodotti dalla GPU, raggiungendo a 61° un punto di equilibrio.

Consumi
I consumi si riferiscono all'intero sistema.

Come prevedibile il livello di consumo fatto registrare è il più basso tra le schede da noi provate, con un ottimo rapporto performance per Watt. Merito soprattutto del processo produttivo a 28 nanometri e delle specifiche ridotte della GPU Cape Verde PRO.

Con la Radeon HD 7750 AMD ha scelto di sacrificare le performance assolute del chip Cape Verde in favore di una soluzione dal basso consumo energetico in grado di adattarsi alla maggior parte dei sistemi ATX e HTPC. La proposta Sapphire enfatizza questa caratteristica aggiungendo il fattore della massima silenziosità di funzionamento.

Dal punto di vista prestazionale il divario con la sorella maggiore HD 7770 è abbastanza marcato. I 288 Stream Processor in meno e la frequenza della GPU abbassata di 200MHz hanno un peso rilevante soprattutto quando si applicano i filtri e si sale di risoluzione, ma hanno consentito di rimuovere il connettori di alimentazione supplementare, di semplificare il circuito stampato edi tagliare i consumi complessivi del 15%.

L'utilizzo di un radiatore dalle notevoli dimensioni in abbinamento alla tecnologia heatpipe permette di mantenere sotto controllo le temperature della GPU. Certo a causa dell'ampia superficie di dissipazione l'ingombro complessivo è maggiore del modello referenze a slot singolo e questo potrebbe creare dei problemi proprio in ottica HTPC nei case SFF (Smal FormFactor), ma è il prezzo da pagare per chi desidera una scheda assolutamente silenziosa da utilizzare anche in ambito gaming (supportato dal fatto che il produttore di Hong Kong consiglia di utilizza questo prodotto all'interno di case con almeno una ventola per assicurare un ricambio d'aria sui restanti componenti hardware).

Il prezzo della Sapphire HD 7750 Ultimate è superiore di circa 10€ alle proposte basate sul dissipatore reference, cifra a nostro avviso giustificata dai materiali utilizzati e dalla migliore qualità per sistema di raffreddamento passivo.