Schede Grafiche

GPU AMD del 2016: HDR, FreeSync tramite HDMI e nuovi standard

AMD ha presentato la sua ultima GPU di punta, nome in codice Fiji, circa sei mesi fa, battendo la GeForce GTX 980 Ti di Nvidia nei nostri test in 4K. In casa AMD però non si sono seduti sugli allori, ben sapendo che c'è ancora molto lavoro da fare. Gran parte della famiglia di soluzioni Radeon è basata su chip più vecchi e anche se quelle GPU rimangono competitive grazie a prezzi generalmente bassi e forti sconti nelle giuste occasioni, iniziano anche a mostrare il passare del tempo. Per esempio le soluzioni Nvidia con architettura Maxwell di seconda generazione offrono l'HDMI 2.0 da circa un anno, mentre tutte le Radeon della serie 300 sono limitate all'HDMI 1.4.

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Fortunatamente questo stato di cose cambierà nel 2016. Nei prossimi mesi AMD ha intenzione di offrire maggiori dettagli sulla sua futura architettura, offrendo informazioni sui miglioramenti fatti alla parte grafica, ai blocchi a funzione fissa, al sottosistema di memoria e alle capacità di calcolo. In queste ore l'azienda ha voluto anticipare che la prossima architettura supporterà HDMI 2.0a e DisplayPort 1.3.

L'HDMI 2.0 ha aumentato il pixel clock massimo dell'interfaccia a 600 MHz (da 340 MHz nella versione 1.4) spingendo il throughput di picco a 18 Gb/s (da 10,2 Gb/s). Si tratta di un bandwidth più che sufficiente per gestire i 4096×2160 a 60 Hz. L'HDMI 2.0a è grossomodo simile, ma aggiunge il supporto ai formati HDR. Come abbiamo scritto poco sopra, le GPU Maxwell di Nvidia supportano l'HDMI 2.0 e non possono essere adattate per supportare l'HDMI 2.0a. Inoltre, solo determinati modelli includono il supporto HDCP 2.2 per la riproduzione di contenuti 4K protetti. Anche se nessuno dei chip attuali di AMD integra HDCP 2.2, ciò cambierà con le future GPU.

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La specifica DisplayPort 1.3 è persino più aggressiva dell'HDMI. La sua modalità High Bit Rate 3 spinge fino a 8,1 Gb/s per linea, o un totale di 32,4 Gb/s. Con così tanto bandwidth disponibile le possibilità sono innumerevoli: che ne dite di 5120 x 2880 a 60 Hz oppure di 4K su un pannello a 120 Hz? Non sono solo ipotesi. AMD si aspetta il debutto di monitor 5K a singolo cavo per metà 2016 e soluzioni 2160p120 con supporto al refresh dinamico (FreeSync) entro la fine dell'anno.

AMD scommette sul FreeSync

Anche se è stato necessario del tempo per creare l'ecosistema FreeSync, la tecnologia di AMD per offrire il refresh rate dinamico, oggi la disponibilità di prodotti è in continuo aumento e la varietà è sempre migliore. Con i nuovi driver Radeon Software Crimson Edition AMD ha implementato la low-framerate compensation (LFC), una tecnologia che dovrebbe migliorare i problemi di tearing e judder sperimentabili quando il frame rate scende sotto la frequenza minima coperta della tecnologia.

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Tutto è basato su un algoritmo che monitora le prestazioni dell'applicazione in funzione. Se l'uscita dovesse scendere sotto il valore minimo del refresh rate variabile, vengono inseriti dei frame per mantenere l'immagine fluida (con V-Sync attivo) e ridurre il tearing (con V-sync disabilitato). LFC è attivato automaticamente sugli schermi FreeSync esistenti con un refresh rate massimo superiore di oltre 2,5 volte al proprio minimo.

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E mentre AMD lavora per eliminare le debolezze del FreeSync, punta a rendere la tecnologia più accessibile, offrendola anche tramite l'HDMI. Secondo David Glen, senior fellow del display technologies group nel Radeon Technologies Group, i produttori di scaler MStar, Novatek e Realtek sosteranno questa evoluzione della tecnologia. In che modo però AMD è riuscita a raggiungere questo risultato tecnologico se l'HDMI non supporta il refresh rate variabile? "La specifica HDMI permette una cosa chiamata vendor-specific extensions", ha affermato Glen. "Queste sono totalmente aderenti allo standard HDMI. Abbiamo usato questo aspetto dell'HDMI per abilitare il FreeSync sull'interfaccia…se in un prossimo futuro la specifica HDMI permetterà il refresh rate variabile ci aspettiamo che i nostri prodotti grafici saranno pienamente in grado di supportare sia il metodo standard dell'HDMI che il metodo che introduciamo ora".

I monitor compatibili dovrebbero condividere la flessibilità dell'hardware grafico. Acer, LG e Samsung hanno già annunciato un totale di otto modelli con supporto FreeSync tramite HDMI, con risoluzioni che spaziano da 1920×1080 a 3440×1440. Anche se non abbiamo dettagli specifici, David Glen ci ha detto che la disponibilità dei prodotti è prevista per il primo trimestre 2016.

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La cattiva notizia è che i monitor FreeSync esistenti con porte HDMI probabilmente non acquisiranno questa funzionalità. Anche se non sembra che ci sia nulla che impedisca aggiornamenti firmware con le estensioni necessarie, l'ingegnere di AMD ha affermato che è più probabile che vedremo sul mercato modelli attuali rivisitati per includere la nuova opzione. Sul fronte GPU il FreeSync tramite HDMI funzionerà su qualsiasi scheda Radeon che gestisce il refresh rate variabile tramite DisplayPort. Sono escluse le soluzioni con GPU Tahiti, Pitcairn, Cape Verde e i rispettivi derivati.

High Dynamic Range

L'industria dell'elettronica di consumo sta abbracciando l'HDR come la novità per riprodurre immagini più realistiche e AMD vuole far sapere a tutti che anche lei è della partita. Per offrire contenuti HDR è necessario che i contenuti siano masterizzati, distribuiti e visualizzati in modo differente rispetto a quello a cui siamo abituati.

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Di questi tempi, il prossimo anno, contiamo di vedere i monitor LCD capaci di raggiungere una luminanza di 2000 nits – un grande miglioramento rispetto ai 471 cd/m2 ottenibili dal monitor UHD più luminoso che abbiamo recensito finora. Anche così però saremo lontani dallo spazio colore BT.2020.

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La linea tratteggiata nera rappresenta sRGB; si vuole arrivare alla linea tratteggiata blu

Kim Meinerth, senior fellow e system architect, ci ha tuttavia assicurato che AMD ha riposto grande impegno nel realizzare una display pipeline che supporti la ST 2084 electro-optical transfer function (EOTF) a 10 bit di Society of Motion Picture and Television Engineers, che è decisamente migliore per mimare la visione umana rispetto all'attuale curva BT.1886.

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Le attuali schede Radeon R9 300 possono essere adattate per supportare gaming e foto HDR a 10 bit per canale con configurazioni 1080p120, 1440p60 e 2160p30. Per riprodurre contenuti HDR a 2160p60 è necessaria una HDMI 2.0a o una DisplayPort 1.3, quindi per arrivare a tanto bisognerà aspettare le GPU di prossima generazione di AMD.

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Non vediamo l'ora: Meinerth si aspetta un'ampia disponibilità dei monitor HDR nella seconda metà del 2016.

Radeon R7 370 4GB Radeon R7 370 4GB