Single, Crossfire e Triple-Crossfire di Radeon HD 7950

Nell'attesa del rilascio delle nuove soluzioni dual-GPU di AMD e nVidia l'utente enthusiast che non si accontenta delle prestazioni offerte dalle attuali schede video top di gamma a singola GPU, Radeon HD 7970 e GeForce GTX 680, può puntare su configurazioni a doppia, tripla o addirittura quadrupla VGA (non necessariamente basate sui due modelli di punta).

La qualità delle configurazioni multi-card basate su tecnologia Crossfire da parte di AMD ha raggiunto da tempo quella della tecnologia SLI della rivale. Non solo, l'ormai quinquennale esperienza della casa di Sunnyvale nel campo delle soluzioni dual-GPU su scheda singola (HD 3870 X2, HD 4870 X2, HD 5970, HD 6990 e l'imminente modello nome in codice "New Zealand"), ha portato a migliorare costantemente il supporto dei driver Catalyst e ad estenderlo a tutte le configurazioni multi-GPU. Dalla serie HD 5000 in poi il cosiddetto scaling, cioè l'incremento prestazionale espresso in termini percentuali tra le soluzioni a singola GPU e quelle multi-GPU ha visto AMD duellare alla pari con nVidia e spesso trionfare nel computo dei frame al secondo massimi fatti registrare. 

Nella nostra recensione delle due Radeon HD 7950 custom di Asus e Sapphire siamo rimasti piacevolmente impressionati dalle prestazioni che AMD è riuscita a raggiungere con il chip Tahiti PRO in confronto alla diretta rivale GeForce GTX 580 di nVidia. Avendo a disposizione una terza scheda video appartenente alla famiglia HD 7900 abbiamo deciso di verificare lo scaling della nuova generazioni di GPU "Southern Islands" con la nostra suite di test e giochi. Partendo da una configurazione con una sola HD 7950 (449€ di scheda video), passando per un sistema con due HD 7950  in Crossfire (898€ di schede video) fino ad arrivare ad abilitare il Triple-Crossfire con tre HD 7950 (1347€ di schede video).

Una volta verificato il supporto della scheda madre alla tecnologia Crossfire, installare il sistema multi-GPU AMD è semplice. Inseriamo le schede video nei rispettivi slot PCI-Express x16 (o x8 a seconda dell'implementazione del chipset/PCIe), connettiamo i ponticelli CF ed installiamo i driver Catalyst. Al riavvio il pannello Catalyst Control Center riconoscerà in automatico la configurazione Crossfire.

(Crossfire)

Stessa operazione per il Triple-Crossfire, ma in questo caso la configurazione di ponticelli CF è diversa. E' opportuno cercare di migliorare la ventilazione ed il sistema di raffreddamento delle tre schede magari inserendo una ventola laterale che soffia aria fresca direttamente sui dissipatori.

(Triple-Crossfire)

Per migliorare l'esperienza di gioco con i titoli appena usciti è necessario installare sempre l'ultima versione dei driver Catalyst e dei profilli CAP (Catalyst Application Profile).

(GPU-Z)

(Pannello CCC)

Passiamo ai requisiti:

Radeon HD 7950
Per una singola scheda AMD consiglia l'utilizzo di un alimentatore da 500 Watt in grado di fornire almeno 34 Ampere sulla linea dei +12Volt

Radeon HD 7950 Crossfire
L'aggiunta di una seconda scheda fa salire i requisiti della PSU a 650W con minimo 50A sulla +12V e 4 connettori PCIe a 6-pin

Radeon HD 7950 Triple Crossfire
Tre schede richiedono un alimentatore da 900W con almeno 68A sulla +12V e 6 connettori PCIe a 6-pin.

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:

 Il sistema installato e pronto per i test:

Ad eccezione dei benchmark sintetici (3DMark 11 e Unigine Heaven) tutte le prove con i giochi sono state effettuate esclusivamente alla risoluzione di 2048x1536 pixels con e senza filtri AntiAliasing.

I driver utilizzati sono i Catalyst 12.2 Pre-Certified, rilevati dal sistema come Catalyst 12.3. Le tre schede sono stati impostate per operare con le frequenze reference suggerite da AMD, pari a 800MHz per la GPU e 5000MHz per la memoria video.

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

Come prevedibile nel benchmark sistetico del 3DMark 11 lo scaling è ottimo e risulta limitato nella modalità performace per il Triple-Crossfire esclusivamente della nostra CPU funzionante a 4.2GHz.

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

Scalabilità vicinissima al 100% sia per il Crossfire che per il Triple-Crossfire. E' massima l'ottimizzazione driver Catalyst implementata in questo caso da AMD. 

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.

2048x1536

Anche AvP mostra un incremento prestazione eccezionale per entrambe le configurazione, con e senza filtro AA a 4x.

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. 

2048x1536

In BF3 il peso della terza GPU si fa sentire soprattutto con l'MSAA a 4x. Siamo riusciti a giocare in multiplayer in una mappa da 64 giocatori senza mai scendere sotto i 100fps. Non abbiamo rilevato nessuno stuttering sia in 2-way che in 3-way CF. 

Dirt3

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

2048x1536

Era logico aspettarsi prestazioni interessanti in Crossfire e Triple-Crossfire da un gioco che fa parte del piano "AMD Gaming Evolved" e in effetti così è stato. 

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. 

2048x1536

Poco meno di 20 sono i frame al secondo guadagnati dall'aggiunta di una terza GPU HD 7950. In questo caso la configurazione Crossfire è assolutamente da preferire.

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.

2048x1536

Mafia 2

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

2048x1536 

Mafia 2 è uno di quei giochi nei queli il Triple-Crossfire è praticamente inutile. Addirittura senza filtro AA il CF fa registrare più FPS del Triple-CF!

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.

2048x1536

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.

2048x1536

In configurazione Triple-Crossfire con le nostre impostazioni  Shogun 2 non si avvia e riporta un errore di allocazione VRAM. E' l'unico caso in cui non siamo riusciti a completare un test con tre HD 7950 assieme.

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. 

2048x1536

2048x1536 (UberSampling: Attivato)

Occorrono ben 3 HD 7950 per poter giocare  in maniera accettabile a The Witcher 2 con l'UberSampling attivo alla risoluzione 2048x1536! Per dovere di cronaca riportiamo che nei nostri numerosi run del gioco un paio di volte abbiamo assistito al classico "black screen of death" sia con la configurazione Crossfire che Triple-Crossfire. Questa situazione non si è mai verificata con la singola HD7950.

Consumi
I consumi si riferiscono all'intero sistema.

In Idle la tecnologia ZeroCore Power spegne la seconda e la terza GPU permettendo alle configurazioni Crossfire e Triple-Crossfire di consumare meno di una sola GTX 560/580. Sotto carico la configurazione Triple-Crossfire sfonda abbondantemente il tetto dei 500 Watt ma è interessante notare come il consumo del Crossfire a due schede sia superiore di "appena" 37 Watt a quello di una singola GTX 580.

Abbiamo già visto che prese singolarmente le Radeon HD 7950 mostrano un'elevata capacità di overclock, vediamo se questa considerazione vale anche per le configurazioni multi-GPU.

Per il sistema Crossfire ci siamo affidati al tool Trixx di Sapphire che funziona con tutte le HD 7950 dotate di PCB referece. Impostato una tensione di alimentazione di 1.2v abbiamo raggiunto la frequenza di 1150MHz per le due GPU e 5500MHz per le memorie.

(2x HD7950 @1150/5500)

Incremento del 23% nella modalità Performance nel 3DMark 11, a solo 1000 punti dalla configurazione 3-way CF, con i limiti della CPU a 4.2GHz che iniziano a farsi sentire.

Per il Triple-Crossfire abbiamo overcloccato le schede direttamente dal pannello Overdrive dei Catalyst. Senza overvolt siamo stati in grado di raggiungere la frequenza di 1000/5500MHz per le tre VGA.

(3x HD7950 @1000/5500)

Nonostate l'utilizzo della modalità Extreme del 3DMark 11 che rispetto al preset Performance stressa maggiormente le GPU e innalza la risoluzione a 1080p dobbiamo constatare che la CPU a 4.2GHz non riesce a stare dietro alla potenza di calcolo delle tre VGA.

I passi in avanti fatti dal supporto multi-GPU da parte di AMD sono notevoli. Nonostante l'ancora non perfetta maturità dei driver Catalyst per la nuova micro-architettura GCN, la configurazione Crossfire è risultata decisamente stabile. Anche con quella Triple-Crossfire, se escludiamo l'errore di VRAM con Shogun 2, non abbiamo avuto particolari problemi. Certo ci sono giochi come Mafia 2 che scalano decisamente poco (+53% CF e +72% in Triple-CF) ma sono bilanciati da titoli più blasonati che si comportano molto bene: citiamo su tutti Battlefield 3 (+98% in CF e +192% in Triple-CF). Proprio lo shooter in prima persona di DICE è quello che ci ha impressionato di più ,soprattutto giocando svariate partite in multiplayer dove l'aggiunta della terza GPU si fa sentire e garantisce un framerate elevatissimo su qualsiasi mappa.

Tuttavia l'esborso esorbitante necessario per assemblare una configurazione con ben tre schede video HD 7950 rende questa piattaforma accessibile ad una ristretta cerchia di utenti appassionati e necessita come minimo di un abbinamento a display dalle elevate risoluzioni o a sistemi multi-monitor. Per questo ai videogiocatori che si limitano a giocare alla risoluzione di 1080p consigliamo al massimo la configurazione Crossfire, che comunque assicura quasi sempre prestazioni sopra i 100fps.

Altro fattore da non trascurare è il processore utilizzato. Nelle nostre prove standard ci siano trovati spesso nella condizione in cui la configurazione Triple-CF non era adeguatamente supportata dalla velocità della CPU, specie nei giochi non ottimizzati per il multi-core. In questo caso l'unica soluzione è quella di overcloccare al massimo la CPU magari affidandosi a sistemi di raffreddamento aftermarket.

Passando al discorso consumi energetici constatiamo come, grazie alla tecnologia ZeroCore Power, quelli di entrambi i sistemi multi-GPU in modalità Idle/2D risultino paragonabili a quelli di una singola HD 7950. Durante l'esecuzione di applicazioni 2D questa tecnologia è in grado spegnere "la/le GPU-slave" attivando unicamente la "GPU-master".