Nove grafike za VR početak

Relativna stagnacija razvoja core komponenti je prisutna već par godina, na šta smo već ukazivali. Sada su se AMD i NVIDIA pokrenuli, očekujući VR talas. Isprobali smo AMD Polaris i NVIDIA Pascal grafičke kartice

Glavni proizvođači standardnih i grafičkih procesora nisu imali mnogo motivacije da korisnicima ponude neka dramatičnije brža rešenja, pa su nekih desetak procenata bolje performanse uglavnom bile ono što se moglo očekivati prilikom prelaska na novu generaciju. Promenu je donela virtuelna realnost (VR): priča se zahuktala, a na tržištu se nalaze dva sjajna VR sistema, Oculus Rift i HTC Vive. Baza softvera je sve veća, a širi se i oblast primene, pa se pojavljuje i edukativni softver, virtuelni putopisi i svašta drugo. Finalni pokazatelj  značaja VR industrije su uključenje IT giganata poput Microsoft‑a sa svojim HoloLens‑om ili Intel‑a sa Project Alloy sistemom. Čim probate VR, biće vam jasno da su hardverski zahtevi dramatično porasli i da će korisnici imati priliku da lako uoče boljitak koji donosi nova GPU generacija.

AMD i NVIDIA nedavno su predstavili nove generacije grafičkih procesora, a sve je teklo gotovo paralelno s početkom masovne prodaje Oculus Rift i HTC Vive sistema.

AMD Polaris

AMD je Polaris GPU generacijom napravio veoma značajan pomak unapred. Primarni uspeh je novi proizvodi proces koji je konačno osvojen – 14 nm FinFET. Tako su Polaris čipovi izrađeni u 14 nm litografiji, što omogućava povećanje broja tranzistora u čipu i veće radne taktove, uz manju potrošnju energije. Ova pobeda koja se ostvaruje na svim frontovima kod usitnjavanja proizvodnog procesa ima enormni značaj, pa je AMD primenom ove tehnologije u velikom plusu. Interesantno je da se novi GPU ne proizvoditi u TSMC pogonima kao ranije, već se Polaris pravi u Global Foundries fabrici.

Polaris trenutno postoji u dve verzije, sa oznakama Polaris 10 i Polaris 11, gde se „desetka“ nalazi u RX480 i RX470 modelima, dok je Polaris 11 namenjen slabijim modelima. Polaris 10 GPU ima još jednu kodnu oznaku, Ellesmere, koja se često pominje u prikazima. Novi GPU predstavlja četvrtu generaciju GCN (Graphic Core Next) arhitekture, čija je osnovna konstrukcija ostala uglavnom ista, ali su napravljena unapređenja na pojedinim elementima. Shader Engine sada ima brži kraći pipeline, veći bafer i bolju single thread optimizaciju, a tu je i veći L2 keš od 2MB kome sada imaju pristup sve jedinice.

Da se podsetimo, Shader jedinica predstavlja zasebnu jedincu koja se sastoji od Stream procesora, L1 keša, ROP i teksturnog dela, a svaka od njih se ponaša kao nezavisni GPU koji u sklopu velikog procesora komunicira s ostalim jedinicama. Tu je i modifikacija osnovnog dela svake Stream jedinice, odnosno Compute Units, pa su sada one oko 15 odsto brže nego u prethodnoj arhitekturi. Unapređen je i Geometry Engine koji sada ima svoj zasebni keš, uz još neke modifikacije koje ubrzavaju ceo proces kalkulacije i teselacije. Sve ovo zajedno čini da Polaris 10 nudi preko dva puta bolje performanse nego prethodni AMD ekvivalent.

Trenutno najjači Polaris model, RX480 namenjen je jačem‑srednjem segmentu, dok je RX470 malo ispod njega, pa je i cena ovih kartica u tom rasponu. Polaris 11 čip je namenjen slabijim RX modelima i ove kartice su namenjene odgovarajućem tržišnom segmentu.

NVIDIA Pascal

Nova generacija NVIDIA grafičkih procesora se našla na tržištu dosta ranije nego što je to bilo najavljeno. Tokom prošle godine se mahom pričalo o kraju 2016. godine kao momentu za pojavu Pascal GPU generacije, ali su očigledno već pomenuti „VR događaji“ naterali kompaniju NVIDIA da ubrza razvoj.

Za razliku od AMD‑a, NVIDIA je prvo predstavila udarni i ultimativni model GTX 1080, dok su nešto kasnije usledile GTX 1070 i GTX 1060 Kao kontrast, sve ove NVIDIA karte su namenjene opsegu od jačeg srednjeg do najvišeg segmenta tržišta, što prati i odgovarajuća cena.

Najjači predstavnik Pascal GPU generacije je čip GP104, koji predstavlja direktnog naslednika GM104, a sama organizacija i arhitektura je sliučna. Sastoji se i dalje od 4 GPC (Graphics Processing Cluster) koji dele pristup PCI Express magistrali, L2 keš memoriji (2 MB), memorijskim kontrolerima (osam ukupno), ROP jedinicama i svemu ostalom. Jedna GPC jedinica sadrži pet stream procesora, a svaki od njih ima 128 CUDA jezgara. To daje prostu računicu od ukupno maksimalnih 2.560 CUDA jezgara, što je 25 odsto više od prethodne GTX980 verzije koja ima ih ima 2.048.

Pred nama je, dakle, ozbiljno unapređenje performansi. Ipak, ono nije dovoljno za sve što se najavljivalo za Pascal GTX 1080, pa ostaje da se doda još nešto što treba da duplira Maxwell GTX980 performanse. Trik je u novom proizvodnom procesu – Pascal čipovi se prave u 16 nm FinFET litografiji, što je ogromno unapređenje u odnosu na 28 nm kod prethodne GPU generacije. Ovim je omogućeno da GP104 čip ima preko dve milijarde tranzistora više u odnosu na prethodni čip (ukupno 72 milijarde), a da pri tome ima manju površinu jezgra – 313 mm2 naspram čak 398 mm2. Dakle, manje jezgro i prema tome više tranzistora, stara dobra dobitna kombinacija.

Dodatna povoljnost je mogućnost povećanja radnog takta, što NVIDIA maksimalno i koristi. Tako GTX1080 radi na 1.733 MHz (Boost), što je značajno više u odnosu na 1.200 MHz kod GTX 980, pa je gotovo 40 procenata veći radi takt ta finalna komponenta koja pruža tako dobre performanse koju ima Pascal GPU generacija.

Koliko je NVIDIA bila u žurbi da Pascal krene u akciju, može se videti po memoriji. Očekivalo se da će Pascal koristiti HMB2 memoriju, ali se od toga odustalo zbog komplikovanosti implementacije, pa se išlo na sigurniju varijantu uz GDDR5. Istina, GTX 1080 koristi najnoviju verziju ove memorije sa oznakom GDDR5X koja nudi maksimalni efektivni takt od 14 GHz, ali je NVIDIA ovde upotrebila nešto slabiju verziju koja ima brzinu od 10 GHz.

RX470, RX480, GTX1060 i GTX1080

Kako bi smo izmerili i uporedili mogućnosti novih AMD i NVIDIA grafičkih procesora, na testu smo imali četiri modela koje dobro predstavljaju mogućnosti novih karti. Ipak, nije baš idealno poređenje u odnosu na referentne specifikacije, jer su slabiji modeli malo „nasvirani“ od strane proizvođača, pa pružaju performanse koju su nešto bolje od standardnih.

Ovo se najbolje može videti na slučaju referentne RX 480 i Sapphire Nitro Radeon RX 470 OC kartice. Sapphire je overklokovao RX470 na bukvalno RX480 takt i stavio 8 GB GDDR5 memorije, što se manifestuje kroz minimalnu razliku u performansama, iako RX470 čip ima 2.048 stream procesora u odnosu na 2.304 kod RX480. Pored toga, Sapphire je ugradio odličan sistem za hlađenje koji se u praksi pokazao boljim od referentnog AMD RX480 dizajna. Rezultat je manje buke i niže temperature u radu, što je uvek veoma značajno. Što se overklokinga tiče, obe kartice su već blizu granica svojih mogućnosti – nema svrhe povećavati frekvenciju, naročito kod Sapphire modela jer je proizvođač to već odradio umesto nas.

Kod NVIDIA GTX, razlika između dva modela je ogromna: NVIDIA je jasno odvojila high‑end model od srednjeg. Ipak, MSI se maksimalno potrudio da iz GTX1060 čipa izvuče maksimum, pa na ovoj Gaming X karti se nalazi 6 GB GDDR5 memorije i odlični TwinFrozor sistem za hlađenje. Dotični kuler je toliko dobar da, pored nečujnog rada, veoma dobro hladi čip i memoriju, te omogućava pristojan overkloking. U odnosu na MSI takt od 1.595 MHz (koji je u startu viši od referentnog), uspeli smo da postignemo 1.700 MHz za standardni i 2.100 MHz za Boost takt, uz podizanje memorije na 9.550 MHz. Ova modifikacija već može da napravi razliku od skoro 10 procenata u odnosu na početni GTX1060 takt.

Na kraju, tu je referentni GTX1080 koji bez dileme predstavlja ubedljivo najbržu grafičku karticu koja se može kupiti. Ukoliko ta brzina nije dovoljna, uz overkloking se može izvući još malo frejmova, pa se GPU takt sa 1.607 MHz (boost od 1.733 MHz) može povećati na 1.800 MHz (boost 2.000 MHz). To je gotovo čisto 10‑procentno ubrzanje, što nikako nije zanemarljivo.

Performanse i kome to treba

Nova generacija AMD i NVIDIA kartica ostvaruje dramatično više performanse u odnosu na prethodne modele i tu nema dileme. Rezultati testova dovoljno govore. Baterija testova koje smo koristili predstavljaju mešavinu novih DirectX12 i malo starijih DirectX11 igara. Sama DirectX12 primena je veoma važna, jer se na tome bazira novi Vulkan API (o kome smo ranije pisali) i koji treba da otvori prostor za dodatno povećanje performansi. AMD se kod Vulkan API primene mnogo više potrudio, pa u nekim test scenarijima Polaris može da izvuče mnogo više iz novog API‑ja. NVIDIA je na Pascal startu imala nekih problema oko DirectX12 i Vulkan implementacija, ali je to već pristojno zakrpljeno kroz drajvere pa nismo primetili nikakve probleme uz visoke performanse.

Razlika cena testiranih kartica je velika, pa se izbor lako nameće. Pored toga, razlika je toliko velika u odnosu na prethodnu generaciju kartica, pa se prilikom izbora treba fokusirati na novi model koji će po ceni i mogućnostima biti optimalno rešenje za tražene primene.

VR je jedna od najinteresantnijih primena, ali to ima smisla samo ako se ima HTC Vive ili Oculus Rift. U tom slučaju je veoma lako izabrati GTX1080, naravno ukoliko vaš budžet to može da priušti. Naša testiranja sa Oculus Rift sistemom pokazala su veliku prednost koju ostvaruje GTX1080 i to je ono što se veoma lako vidi, bukvalno pred očima. Svako usporenje, trzanje i slično kod upotrebe VR naočara stvara neprijatnost, pa je što moćnija grafička karta imperativ. Tako nam je GTX1080 omogućio prijatno korišćenje, bez ikakvih ograničenja koje smo imali sa GTX980 ili sa dve GTX970 kartice.

VR ili nešto drugo

Pošto GTX1060 nudi slične performanse kao i GTX980, GTX1060 predstavlja bolje rešenje, ali ovoga puta po mnogo nižoj ceni. Upravo GTX1060 modelu može da konkuriše AMD Radeon RX480 ili ubrzani RX470 kao što je Sapphire Nitro. Performanse su ili iste ili je GTX1060 nešto brži, ali s obzirom na razliku u ceni, Radeon RX480 itekako ima šta da ponudi.

Oculus Rift testiranje je pokazalo da RX480 neke situacije rešava bolje, pa je dobro „ulazno“ VR rešenje. Ako ne planirate VR avanturu i želite samo standardni gaming u 1444p rezoluciji, onda je RX470 optimalna opcija. S nižom cenom i performansama gotovo istim kao i kod RX480, ova Sapphire kartice predstavlja veoma primamljivo rešenje.

Definitivno je zanimljiva situacija da AMD trenutno nema konkurenta za najjače Pascal modele, pa NVIDIA ima prostora da dominira kod high‑end rešenja. Očigledno je da je AMD imao primarni fokus na osvajanju novog 14 nm proizvodnog procesa, dok novi high‑end GPU treba tek da se pojavi na početku naredne godine pod kodnim nazivom Vega. S druge strane, NVIDIA nakon Pascal‑a nije planirala ništa do 2018. godine, ali je „dodatno ubrzanje“ evidentno u razvoju. Tako sada, barem po glasinama, NVIDIA planira Pascal naslednika pod nazivom Volta. Volta GPU generacija je planirana za 10 nm proizvodni proces, ali to toliko još tako daleko od ostvarenja, da je očigledno NVIDIA odlučila da Volta arhitekturu ipak realizuje u 16 nm.

U svakom slučaju, GPU tržište se značajno ubrzalo pa će biti veoma zanimljivo videti šta će se događati sledeće godine na ovom polju, naročito kada broj VR uređaja i pratećeg softvera drastično poraste.

www.amd.com

www. nvidia.com

Miloš Stamenković

Objavljeno u časopisu PC#235