In ambito PC il mese corrente sarà ricordato come quello del debutto della nuova generazione di GPU AMD nome in codice Volcanic Islands. L'8 ottobre la casa di Sunnyvale ha presentato le Radeon R9 280X, R9 270X e R9 260X, seguite il 24 ottobre dal lancio della R9 290X. Questa è la settimana del debutto ufficiale delle R7 250, R7 240 e di una terza scheda della quale purtroppo non possiamo ancora parlare.
Mai AMD aveva lanciato una line-up così ricca in così poco tempo. La spiegazione è semplice: escludendo la Radeon R9 290X, e la (non tanto) misteriosa terza scheda, il resto della famiglia R200-series è composta da rebrand di GPU della passata generazione o da soluzioni viste in precedenza solo nel mercato OEM.
"Rebrand" è una parola che AMD ha evitato con cura di utilizzare in tutte le press-release o negli eventi ufficiali di presentazione. In realtà questo termine non è necessariamente negativo, soprattutto quando è abbinato ad un riposizionamenti dei prezzi ben riuscito come quello praticato sulle Radeon R9 280X, R9 270X e R9 260X. Un approccio del genere non è una novità, in quanto è stato già adottato in passato sia da AMD che da Nvidia.
Noi oggi analizzeremo la R9 280X e la R9 270X di Sapphire, entrambe in versione Toxic.
Toxic è il suffisso utilizzato dal produttore di Hong Kong per indicare le varianti più spinte delle schede video Radeon.
Non ci soffermeremo sulle architetture, in quanto la R9 280X utilizza il noto core Tahiti XT (2048 SPs, 128 TMUs, 32 ROPs e IMC a 348-bit) e la R9 270X sfrutta la GPU Pitcairn XT (1280 SPs, 80 TMUs, 32 ROPs, IMC a 256-bit), ma esamineremo l'ottimo lavoro fatto da Sapphire sulla personalizzazione del PCB e del sistema di raffreddamento e parleremo dei risultati raggiunti grazie al consistente aumento della frequenza di clock applicato di fabbrica.
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AMD R9 270X | Sapphire R9 270X Toxic | AMD R9 280X |
Sapphire R9 280X Toxic |
| GPU | Pitcairn | Pitcairn | Tahiti | Tahiti |
| SPs / TMUs / ROPs | 1280 / 80 / 32 | 1280 / 80 / 32 | 2048 / 128 / 32 | 2048 / 128 / 32 |
| Base Clock | 1000 MHz | 1100 MHz | 850 MHz | 1100 MHz |
| Boost Clock | 1050 Mhz | 1150 MHz | 1000 MHz | 1150 MHz |
| Quantitativo e tipo di memorie | 2GB o 4GB GDDR5 | 2GB GDDR5 | 3GB GDDR5 | 3GB GDDR5 |
| Frequenza memorie | 5600 MHz | 6000 MHz | 6000 MHz | 6400 MHz |
| Interfaccia memorie | 256 bit | 256 bit |
384 bit |
384 bit |
| TDP | 180 W | 200 W | 250 W | 285 W |
| Alim. esterna | 2x 6 pin | 2x 6 pin | 6 pin + 8 pin | 2x 8 pin |
| Sez. VRM | 5+1 fasi | 7+1 fasi | 5+1 fasi | 8+2 fasi |
| Raffreddamento | ventola radiale + heatsink | tre ventole assiali + heatsink + heatpipe | ventola radiale + heatsink | tre ventole assiali + heatsink + heatpipe |
| Uscide video |
2 x DVI |
2 x DVI |
2 x DVI |
2 x DVI |
| Prezzo | 199 Euro | 239 Euro | 299 Euro | 339 Euro |
Anche se sono due prodotti che appartengono a categorie prestazionali ben distinte, esteticamente le schede sembrano identiche perchè utilizzano lo stesso sistema di raffreddamento (denominato "Tri-X"); eppure, oltre alla GPU e al quantitativo di VRAM, ci sono differenze sul circuito stampato (e altri dettagli significativi) che a nostro avviso giustificano il divario di prezzo.
(270X Toxic a sinistra, 280X Toxic a destra)
Basta impilarle per intuire di cosa stiamo parlando...
(270X Toxic in basso, 280X Toxic in alto)
Sapphire R9 280X Toxic
La 280X Toxic si presenta con dimensioni di 308 X 113 X 41 mm ed ha un ingombro di poco superiore a 2 slot per un peso di 890g.
Il look esterno è diverso dalle soluzioni Vapor-X e Toxic che Sapphire ha utilizzato sulle precedenti generazioni di schede grafiche. Per la prima volta troviamo su un prodotto a singola GPU realizzato dalla casa di Hong Kong un sistema di raffreddamento a tre ventole asimmetriche (due da 90mm ed una da 80mm di diametro) ed un'inedita colorazione arancione/nero con effetto anodizzato sul frame.
La scritta "SAPPHIRE" è retroilluminata con dei LED gialli, molto bella da vedere una volta montata la scheda all'interno di uno chassis munito di finestra laterale trasparente.
La scheda dispone di un back-plate che protegge la circuiteria posteriore e contribuisce a smaltire il calore generato dai superfet che pilotano la parte retrostante della sezione VRM; parte che è lasciata scoperta da un'ampia feritoia per far respirare le induttanze munite di mini-heatsink dedicati. In coda è presente un "ponte" in metallo, ancorato diretamente al back-plate, con sopra una fascia in gomma che serve ad attenuare le vibrazioni del radiatore causate dal flusso d'aria generato dalle ventole.
L'ouput video è costituito da 5 porte: una Dual-Link DVI, una Single-Link DVI, una HDMI e due Mini-DisplayPort. Ricordiamo, che rispetto alla HD 7970, la R9 280X è capace di pilotare tre monitor in configurazione Eyefinity sfruttando solo le porte DVI e HDMI, senza dover connettere un monitor all'uscita DisplayPort. Si tratta di una feature che AMD ha abilitato sulla nuova serie R200 semplicemente aggiornando il BIOS, ma che obbliga ad utilizzare almeno due monitor perfettamente uguali (stesso pannello con stessi timing).
Sollevando il dissipatore, dopo aver svitato le quatto viti di aggancio, separiamo il PCB dal sistema di raffreddamento attivo.
In alto a destra si vedono i due connettori PCIe AUX da 8-pin per l'alimentazione esterna. Questi connettori sono in grado di fornire 2 x 150 W che sommati ai 75W dello slot PCIe x16 fanno salire il Power Draw della scheda a 375W (Sapphire parla di 285W di TDP con la possibilità di raggiungere e superare i 300W modificando li PowerTune). In alto a sinistra si trova lo switch per il BIOS che abilita la modalità UEFI. Al centro troviamo il core Tahiti (inconfondibile la sua particolare cornice di protezione) circondato da 12 chip VRAM.
Passando al lato posteriore, questa volta dopo aver rimosso il back-plate, osserviamo in alto a destra i due connettori CrossFire (sono supportate configurazioni fino a quattro R9 280X in parallelo mediante bridge CFBI) e sotto a questi i 6 LEDs che Sapphire utilizza come indicatori "visivi" per il livello di temperatura raggiunto del PCB.
Per quanto riguarda la circuiteria di alimentazione, Sapphire parla di 10 fasi PWM con induttanze "Black Diamond". Nello specifico la sezione è costituita da 8+2 fasi tra GPU + Mem ed oltre alle nuove induttanza fa uso di Superfet e di condensatori allo stato solido prodotti da aziende giapponesi leader nel settore.
Il regolatore di tensione è il CHL8228G di CHiL (uno dei migliori in circolazione) con supporto completo alle modifiche ed al monitoring via software. I chip VRAM sono di Hynix, serie H5GQ2H24AFR-R0C, certificati per funzionare di default a 6GHz (effettivi). Sapphire li ha spinti fino a 6400 MHz.
L'intero sistema di raffreddamento è composto da 4 parti: backplate, dissipatore GPU/MEm, heatsink VRM e frame con ventole incastonate.
Il dissipatore vero è proprio è una soluzione inedita che dissipa la GPU Tahiti insieme ai 12 chip VRAM. E' costituito da due radiatori in alluminio connessi alla base di contatto mediante 5 "heatpipe" in rame. Heatpipe che hanno una configurazione particolare: quella centrale è una ultra-pipe da 10mm (prima volta che la vediamo su un dissipatore di serie per GPU), seguita da due super-pipe laterali da 8mm e due heatpipe esterne con il classico diametro da 6mm. Il contatto con le memorie è assicurato con dei pad termicici ed una platta in alluminio - mentre quello sulla GPU è diretto sulla base in rame, agevolato da uno scalino che riprende la forma e l'inclinazione di 45° del die di Tahiti.
Abbiamo già detto che le ventole sono tre: due 90mm ed una da 80mm. Anche se le dimensioni sono diverse il profilo è sempre di tipo LP e le specifiche di funzionamento sono uguali per tutte (12v, 0.35A con regolazione PWM).
Sapphire chiama il nuovo sistema di raffreddamento "Tri-X" (TripleFan-X) e lo promuove come una soluzione più efficienza e silenziosità rispetto ai dissipatori custom montati dagli altri produttori.
Sapphire R9 270X Toxic
La 270X Toxic ha le stesse dimensioni e lo stesso ingombro della 280X Toxic, ma ha un peso leggermente inferiore: 860g vs. 890g.
Anche il dissipatore è sempre il "Tri-X cooling" con tre ventole asimmetriche, doppio radiatore più heatpipe e back-plate. Cambiano le uscite video, le due porte mini-DP della 280X lasciano il posto ad una sola DisplayPort standard, e manca la copertura in plastica arancione trasparente che sulla 280X protegge i punti v-check.
Il PCB cucito intorno alla GPU Pitcairn è una soluzione nuova realizzata appositamente da Sapphire per questa versione della 270X. E' più lungo di quello referece ed ha la sezione di alimentazione a 7+1 fasi (GPU+Mem) con la stessa componentistica elettronica della 280X Toxic.
I connettori di alimentazione supplementare sono due da 6-pin, in grado di fornire complessivamente 150W da specifica PCI-SIG (75+75W), così come due sono i connettore CrossFire per allestire configurazioni multi-GPU. Anche la Sapphire R9 270X Toxic dispone del pulsante/switch per il doppio BIOS. Premendolo si passa dalla modalità Legacy (abilitata di default) a quella UEFI. I vantaggi della seconda modalità sono la compatibilità ed il supporto al Secure-Boot ed al Fast-Boot certificati da Microsoft per Windows 8.
I 6 LED che indicano il livello di temperatura raggiunto dal PCB questa volta sono posizionati sull'estrema sinistra della parte posteriore del PCB.
Le 7 fasi di alimentazione della GPU sono composte da induttanze Black Diamond, superfet e condensatori giapponesi allo stato solido.
L'integrato incaricato di pilotare la tensione di alimentazione è il CHL8214 di CHiL con supporto al monitoring e alla regolazione via software. I chip di memoria sono uguali a quelli della 280X TOxic (Hynix H5GQ2H24AFR-R0C) tenuti questa volta alla loro frequenza originale: 6GHZ effettivi.
Del sistema di raffreddamento Tri-X abbiamo già parlato nella pagina precedente. Aggiungiamo solo che sulla 270X Toxic i watt da dissipare sono minori rispetto alla 280X Toxic e per questo motivo Sapphire ha potuto utilizzato una curva di salita RPM/Temp via BIOS più dolce, a tutto vantaggio della silenziosità di funzionamento.
La Sapphire R9 280X Toxic vista da GPU-Z:
Frequenze di clock di GPU e memorie video e tensione di alimentazione GPU in modalità Desktop 2D e Load 3D.
| Frequenze e tensioni (Sapphire R9 280X Toxic) |
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| Freq. GPU (MHz) |
Freq. Memorie (MHz) |
Tensione GPU (V) |
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| Desktop 2D | 300 | 600 | 0,87 |
| Load 3D | 1150 | 6400 | 1,26 |
La Sapphire R9 270X Toxic vista da GPU-Z:
Frequenze di clock di GPU e memorie video e tensione di alimentazione GPU in modalità Desktop 2D e Load 3D.
| Frequenze e tensioni (Sapphire R9 270X Toxic) |
|||
| Freq. GPU (MHz) |
Freq. Memorie (MHz) |
Tensione GPU (V) |
|
| Desktop 2D | 300 | 600 | 0,85 |
| Load 3D | 1150 | 6008 | 1,22 |
Entrambe le GPU sono state overvoltate di fabbrica da Sapphire per poter raggiungere stabilmente i 1150MHz di clock. Da qui la necessità di adottare un PCB custom con una poderosa sezione di alimenteazione, abbinato ad un sistema di raffreddamento ad alte prestazioni e particolarmente efficiente.
Piattaforma e metodologia di test
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 |
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| 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 |
Le scheda montate e pronte per i test:
(Sapphire R9 270x TOXIC)
(Sapphire R9 280X TOXIC)
I driver utilizzati sono i Catalyst 13.11 Beta V1 . I test sono stati eseguiti alla risoluzione di 1920x1080 pixels con e senza filtri Anti-Aliasing.
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.
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.
Bioshock Infinite
Sparatutto in prima persona sviluppato da Irrational Games e pubblicato da 2K Games. Il gioco sfrutta una versione modificata dell' Unreal Engine 3 con supporto alle DirectX 11 ed implementa effetti avanzati di post-processing, ombre dinamiche, raggi di luce ed occlusione ambientale.
Dirt Showdown
Episodio arcade della serie di giochi di guida DiRT di Codemasters. Showdown è basato sull'EGO Engine 2.0, lo stesso di DiRT 3, compatibile con DirectX 11 ed arricchito con i nuovi effetti di Advanced Lighting, Global Illumination, Contact Hardening Shadows e High Definition Ambient Occlusion.
Far Cry 3
Terzo episodio della saga di sparatutto in prima persona targata Ubisoft. Il gioco è basato su motore grafico Dunia Engine 2 in DirectX 11 e supporta la fisica tramite Havok.
Hitman Absolution
Quinto episodio della saga di videogiochi action/stelth che hanno come protagonista l'agente 47.Hitman: Absolution sfrutta il nuovo motore grafico Glacier 2 che, nella versione PC, supporta le DirectX 11 di Microsoft con gli effetti grafici avanzati di Global illumination, Bokeh e Tesselation, insieme alle tecnologie multi-monitor Eyefinity e stereoscopiche HD3D di AMD (il gioco fa parte del piano "AMD Gaming Evolved").
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.
Max Payne 3
Terzo capitolo del'action/shooter in terza persona con "Bullet-Time" sviluppato da Rockstar sulla base della serie Remedy. Il gioco sfrutta una versione modificata del RAGE engine con l'aggiunta del supporto alle DirectX 11 e alle funzionalità 3D stereoscopico.
Metro: Last Light
Sparatutto in prima persona con ambientazione post-apocalittica sviluppato da 4A Games e pubblicato da Deep Silver. Al pari del precedete capitolo (Metro 2033) anche Metro Last Light supporta tutte le feature DirectX 11, come tessellation e DirectCompute, e per questo richiede molte risorse hardware.
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.
Sleeping Dogs
Gioco d'azione free roaming sviluppato da United Front Games e pubblicato da Square Enix. La versione PC supporta le DirectX 11 ed è stata aggiornata con le texture in alta definizione mediante apposito DLC.
Sniper Elite V2
Tactical shooter sviluppato da Rebellion Developments e basato sull'engine Asura con supporto DirectX 11. Il gioco implementa funzioni avanzate di Supersampling, DirectCompute Accelerated Antialiasing e DirectCompute Accelerated Post Processing.
The Witcher 2 Enhanced Edition
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.
Tomb Raider
Reboot di una delle serie più famose della storia dei videogiochi. Il nuovo Tomb Raider è basato su una versione modificata del Crystal Engine e su PC supporta le DirectX 11, la Tessellation e la tecnologia TressFX. Querst'ultima consente di renderizzare dettagliatamente i capelli di Lara Croft e gestisce la simulazione dei loro movimenti in maniera realistica.
Benchmark sintetici DX11
3DMark - Fire Strike (preset: Performance)
Test in ambiente DirectX 11 dell'ultima versione del popolare benchmark 3DMark di Futuremark dedicata GPU di fascia alta. Fire Strike propone pesanti effetti di post processing, tessellation, simulazione del fumo in base alla fluidodinamica, profondità di campo ed illuminazione dinamica-volumetrica.
Unigine Valley (preset: Extreme HD)
Dai creatore di Heaven un nuovo benchmark 3D basato sul'ultima revisione del motore grafico proprietario Unigine, utile per l'analisi prestazionale delle schede video con API DirectX 11 in abbinamento alla tecnica di tessellation.
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.
Extreme Preset
Performance Preset
Unigine Heaven 3.0
Ultima versione 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: Normal ed Extreme.
Tessellation: Extreme
Tessellation: Normal
Temperature
Le temperature della GPU sono state rilevate tramite il tool GPU-Z cercando di far rimanere quelle ambientali costantemente sui 21°C.
Consumi
I consumi si riferiscono all'intero sistema.
Rumorosità:
Overclock
Per la prova di overclock abbiamo utilizzato una particolare versione beta del tool TriXX di Sapphire (v4.6.x). Versione che non è ancora disponibile al pubblico e che introduce il supporto preliminare a queste due schede video.
Il tool riconosce entrambi i regolatori ma non sempre riesce ad impostare le tensioni selezionate (spesso si resetta dopo il primo test 3D o non accetta i valori inseriti). Frequenze di clock e GPU/Mem funzionano bene, così come la barra del PowerTune.
Impostando il PT al massimo e selezionando una tensione di 1,29v siamo riusciti a spingere la 280X Toxic fino a 1292/6840 MHz. Sempre con il PT al massimo, ma senza overvolt (purtroppo 1.21v è già la tensione massima) abbiamo raggiunto i 1250/6500MHz sulla 270 Toxic.
(Sapphire R9 280X Toxic OC)
(Sapphire R9 270X Toxic OC)
Ecco i risultati ottenuti con le due schede overcloccate:
Conclusioni
Sapphire non smette mai di stupirci quando si tratta di sviluppare versioni custom ad alte prestazioni basate sulle GPU di AMD.
Se con la Radeon R9 280X e la 270X la casa di Sunnyvale non ha introdotto nessuna novità, a parte il PT-boost per Pitcairn ed il supporto Eyefinity-3 senza DisplayPort*, le versioni Toxic allestite del produttore di Hong Kong sono decisamente più allettanti perchè alzano le performance di Tahiti e di Pitcairn ad un nuovo livello.
+150 MHz su entrambe le GPU sono un ottimo biglietto da visita, cosi come i 400 MHz in più per le memoria video, ma quello che sorprende maggiormente è la qualità costruttiva e la stabilità di queste due schede. Le GPU sono in perenne boost-clock con qualsiasi gioco/applicazione (cioè non scendono mai sotto i 1150MHz di clock). Per garantire questa modalità di funzionamento, Sapphire le ha overvoltate di fabbrica (+41mV per Tahiti e + 44mV per Pitcairn) ed ha spostato il limite del PowerTune del 10%. Ad aiutare il tutto ci pensano le poderose sezioni di alimentazione che fanno uso di induttanze "Black Diamond", Superfet con copertura in alluminio e condensatori allo stato solido prodotti da aziende giapponesi leader nel settore, insieme al nuovissimo sistema di raffreddamento Tri-X a tre ventole asimmetriche. Siamo abituati a vedere questa componentistica su schede video di fascia enthusiast, da 500 Euro e passa, qui invece le ritroviamo su due prodotti di fascia medio-alta.
Il Tri-X cooler non è un campione di silenziosità assoluta (da questo punto le soluzioni DC2 triple-slot di Asus sono ancora inarrivabili) ma non risulta mai troppo fastidioso anche sotto carico prolungato. Come capacità di dissipazione invece non è secondo a nessuno. Originale ed efficiente è la soluzione per il trasporto del calore dalla base di contatto GPU ai due radiatori, ci sono cinque "tubi di calore" organizzati in: una ulta-pipe da 10mm, due super-pipe da 8mm e due heatpipe tradizionali da 6mm di diametro.
Sul fronte dei consumi: bene la R9 270X Toxic, che consuma meno della diretta rivale GTX 760, mentre la R9 280X Toxic fa registrare valore più alti di qualsiasi GPU Nvidia basata su core GK104 full-unlocked, ma questo purtroppo è l'unico tallone d'achille dell'architettura Tahiti.
Anche se queste schede sono già tirate quasi al limite dal produttore, causa consistente overclock di fabbrica, abbiamo scoperto che con il giusto tool è possibile spremerle ulteriormente e raggiungere valori molto interessanti. Nel nostro caso siamo riusciti a portare la 280x Toxic quasi a livello della GTX 780. Non male, eh?
Visto quanto di buono fatto da Sapphire con queste due soluzioni personalizzate a questo punto siamo curiosi e non vediamo l'ora di scoprire cosa realizzerà il produttore di Hong Kong con l'interpretazione custom (Toxic) della nuovissima Radeon R9 290X.
*i due monitor collegati alle porte DVI devono essere identici, cioè avere gli stessi timing