Bandwidth di memoria: ricerca dei limiti

Bandwidth di memoria: ricerca dei limiti

Note introduttive

Ancora una volta ci troviamo a esaminare da vicino l'interfaccia di memoria su una nuova scheda Nvidia, come ci era già successo con la GTX 660 Ti. Per essere giusti nei confronti della GTX 660 però dobbiamo comparare sia la versione OEM (basata sulla GPU GK104) e quella per la vendita al dettaglio (che usa un GK106) con i loro concorrenti diretti, vale a dire GeForce GTX 660 Ti, GTX 670 e Radeon HD 7950, così come con la HD 7870 e HD 7850.

Dopo l'uscita della 660 Ti molti lettori notarono che c'erano recensioni contrastanti, e a seconda dei benchmark e delle impostazioni di qualità a vincere era la GTX 660 Ti o la Radeon HD 7950. Con le nuove GTX 660 e la Radeon HD 7870 vediamo il ripetersi di qualcosa di simile.

La GTX 660, sia Ti che quella "liscia", sembra in svantaggio con prove che non sfruttano al massimo gli effetti della GPU, e poco o per nulla la tessellation. In questi casi la grande potenza della GPU non è di aiuto, perché il fattore limitante è nell'interfaccia di memoria.

In quasi tutti i casi le prove sono pensate per usare texture voluminose a risoluzioni molto alte, con i dettagli al massimo, per stressare l'interfaccia di memoria. In questo modo però il frame rate scende a livelli ingiocabili e aumenta il rischio di misure non accurate.

Abbiamo quindi deciso di usare un approccio diverso, per evitare il tranello dei driver ottimizzati e così trappole o debolezze dai vari produttori. Dopo molti esperimenti alla fine abbiamo impostato un test di riferimento con Batman: Arkham City.

Abbiamo disabilitato di proposito la tessellation, l'occlusione ambientale basata sull'orizzonte (horizon-based ambient occlusion, HBAO) e le ombre multi-view (multi-view soft shadows, MVSS) per eliminare un po' di carico dalla GPU.

Una sessione di prova senza anti-aliasing ci ha finalmente dato i risultati con entrambe le risoluzioni testate, con le classifiche che ci saremmo aspettati osservando collocazione delle schede e alle prestazioni teoriche. La GeForce GTX 670 è davanti alla Radeon HD 7950, seguita poi dalla GTX 660 Ti e dalla Radeon HD 7870; troviamo poi le due versioni non Ti della GTX 660, che staccano la HD 7850.

Abbiamo così una posizione di partenza ideale per le nostre prove, che corrisponde alla classifica prevista basata sulle specifiche tecniche. La vera domanda è: cosa succede se aumentiamo la risoluzione e attiviamo l'anti-aliasing?

Benchmark con livelli di AA incrementali, a 1920x1080 e 2560x1440

Cominciamo la nostra analisi con i risultati ottenuti senza anti-aliasing - a parte l'FXAA. Come ci aspettavamo i nostri concorrenti si piazzano esattamente nell'ordine visto in precedenza. Perché aggiungere due Radeon HD 7750 in CrossFire con raffreddamento passivo, che occupano il fondo della classifica? Perché con un consumo inferiore a 100 watt le loro prestazioni sono più che adeguate, soprattutto considerando il prezzo.

Eliminiamo questa configurazione CrossFire di fascia bassa ed eseguiamo di nuovo il test a una risoluzione più alta.

Sorprende sempre vedere come le schede GeForce mantengano le prestazioni anche aumentando la risoluzione nonostante l'interfaccia di memoria meno veloce e, in alcuni casi, il minor quantitativo di VRAM. Una realtà che vale solo se l'anti-aliasing è disattivato.

Se si aggiunge un alto livello di MSAA le cose si mettono male per la linea Nvidia, e il bandwidth di memoria limitato diventa un problema piuttosto evidente. La GTX 660 con GK106 curiosamente se la cava meglio ad alte risoluzioni rispetto alla GTX 660 Ti con GK104, che teoricamente è superiore. La scheda OEM con il GK104 non sembra avere nessuna possibilità se si attivano modalità MSAA più impegnative.

Perché questo benchmark è rilevante? Perché rappresenta i giochi con motori grafici "leggeri" come quelli adattati da versioni per console, o titoli DX9 o DX10 vecchi ma ancora famosi; anche per chi ha computer non particolarmente potenti è sempre una tentazione impostare i dettagli al massimo.

Anche la Radeon HD 7850 se l'è cavata sorprendentemente bene, ed è diventata molto competitiva con MSAA x4. Guardando ai valori ottenuti possiamo dire con serenità che le versioni overcloccate di fabbrica di questa scheda, con un clock della GPU a 1 GHz e più rappresentano uno sfidante all'altezza della GTX 660.