Recenzia: PowerColor HD 6870 PCS+

Spoločnosť TUL, popredný výrobca grafických kariet AMD pod značkou PowerColor, pokračuje v tradícii PCS+ a pre užívateľov pripravil zaujímavý variant HD 6870, ktorý má okrem zvýšených taktov aj upravené chladenie.

Úvod

Chladenie "Professional Cooling System+" od Powercoloru je u HD 6870 vybavené viacerými prieduchmi a tvarované na spôsob automobilu. Pod kapotou HD 6870 PCS + je červené PCB postavené na referenčnom dizajne s menšími úpravami regulácie ventilátora a doplnené o chladenie napäťových regulátorov. Atraktivitu tejto karty zvýšujú aj jej frekvencie, 940MHz pre jadro a 1100MHz pre pamäte. Dávnejšie otestovaná referenčná verzia HD 6870 má 900/1050MHz. 

Túto OC verziu sme otestovali s novými ovládačmi 11.2, ktoré priniesli niekoľko zaujímavých výsledkov v porovnaní so staršími ovládačmi 10.12 použitými v minulých recenziách. Zaznamenali sme badateľný nárast výkonu v hrách Alien vs Predator a S.T.A.L.K.E.R Call of Pripyat. Napriek tomu priniesli aj mierne sklamanie...  

Zhrnutie technických parametrov (teoretické hodnoty) v tabuľke

HD 6870 PCS+ pod lupou

Pretaktovaný Barts od Powercoloru má takty dvihnuté zo štandardných 900/1050MHz na 940/1100MHz. PCB tejto karty je, s výnimkou farby dosky plošných spojov, zmeny napájania ventilátora a pridaným VRM chladením, založené na referenčnom dizajne. Dĺžka PCB je teda 24.5cm. Balenie HD 6870 PCS+ od spoločnosti Powercolor vyzerá nasledovne

Karta je zabalená v antistatickom sáčku a uložená v tvarovanom kartóne, pod ktorým sa ukrýva pribalené príslušenstvo.

Medzi príslušenstvom nájdete adaptér DVI -> D-SUB, adaptér miniDP -> DP, krátku užívateľskú príručku, CrossFireX mostík a inštalačné CD s ovládačmi. Prekvapením je absencia redukcií napájania molex -> 6pin.

O chladenie karty sa stará axiálny ventilátor centrálne vsadený do umelej konštrukcie s viacerými prieduchmi. Väčšina teplého vzduchu preto ostáva v skrini. Prechod tepla medzi medenou základňou chladiča a hliníkovým pasívom zaručujú tri medené heatpipe trubice. Chladenie karty zaberie dva sloty.

Použité heatpipe sú zložené netradične z dvoch hrubších 8mm a jednej 6mm trubice.

Ventilátor použitý na PCS+ verzii pochádza od firmy Apistek. Jedná sa o 92mm model s názvom GA9202M. Okrem informácií zo štítka o ňom na internete len ťažko niečo nájdete. Problém je zistenie aktuálnych RPM v monitorovacích programoch, jedine ich veľkosť v %. 

Reguláciu napätia pre GPU jadro riadi u tejto karty CHL8214 od CHiL Semiconductor. Ten nám umožňuje softvérovo regulovať napätie, napríklad cez MSI Afterburner. O napájanie pamäťových modulov sa stará čip uP6122 od uPI Semiconductor, ktorý je umiestenený pri dvojici 6pin PCI-Express prídavných konektorov.

Tak ako referenčná verzia, je grafická karta od Powercoloru vybavená ôsmimi pamäťovými čipmi Hynix. Konkrétne H5GQ1H24AFR, ktorých pracovná frekvencia udaná výrobcom je 1250MHz. U tejto karty pracujú na frekvencii 1100MHz, o 50MHz viac ako na referenčných kartách.

O napájanie karty sa okrem PCIe slotu (75W) starajú 2x6pin napájacie PCIe konektory, ktoré môžu karte dodať 2x75W. Powercolor odporúča pre správny chod karty aspoň 500W zdroj.

Jadro Barts osadené na kartách HD 6870 má 1120SPs, 56TMUs a 32ROPs. Pretaktovaná verzia PCS + od Powercoloru má totožné napätie, v záťaží 1.172V a v režime 2D 0.95V, ako referenčná verzia.

Testovacia zostava a metodika testovania

Testovacia zostava:

• Procesor: Intel Core i7 930 (vypnuté HT aj TURBO) pretaktovaný na 3.81 GHz, chladený Noctua NH-U12P SE2
• Základná doska: EVGA X58 FTW3 (Bios 78)
• RAM: 6GiB DDR3 Mushkin Blackline (1456 MHz, 7-7-7-21-1T, 1.45V)
• HDD: 500GB Samsung
• Zdroj: Enermax Infinity 650W
• DVD mechanika: Samsung
• Operačný systém: Windows 7 64bit, so všetkými dostupnými záplatami
• Monitor: Samsung SyncMaster 305T+ (30" LCD, max. rozlíšenie 2560x1600)
• Skrinka: SilverStone FT02B-W

Každá grafická karta je otestovaná vždy s novou inštaláciou operačného systému. Následne sú nahodené posledné updaty a ovládače. Všetky šetriace funkcie sú vypnuté.

Testované grafické karty a použité ovládače:

nVidia GeForce

• GeForce GTX 460 (675/1.350/900 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00
• GeForce GTX 470 (607/1.215/837 MHz 1,28 GiB GDDR5) @ WHQL 263.00

AMD Radeon

• AMD Radeon HD 6850 (775/1.000 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 10.12Preview
• AMD Radeon HD 6870 (900/1.050 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 10.12Preview
• Powercolor HD 6870 PCS+ (940/1.100 MHz, 1 GiB GDDR5) @ WHQL 11.2

Použité rozlíšenia v teste:

• 1.680 x 1.050
• 1.920 x 1.200

Každé rozlíšenie bolo otestované s 4xMSAA/8xMSAA a 16xAF. Testy sú vykonané vždy s maximálne možnými detailami, ktoré nám umožňujú jednotlivé hry nastaviť. Vyhladzovanie hrán a filtrovanie textúr je, pokiaľ to menu hry umožňuje, nastavené priamo v ňom. Ak nie, tieto nastavenia boli vynútené pomocou ovládačov grafických kariet. Pre minimalizovanie nepresnosti je každá grafická karta testovaná 3x vo všetkých testoch. Priebehy hier sú zaznamenávané vždy programom FRAPS.

Testované hry:

• Direct3D 10:
  • Just Cause 2 (verzia 1.1)
  • Crysis Warhead (verzia 1.1)

• Direct3D 11:
  • Metro 2033 (verzia 1.1)
  • Alien vs Predator (benchmark verzia 1.3)
  • Colin McRae: Dirt 2 (verzia 1.1)
  • S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat (verzia 1.6.02)

Syntetické benchmarky:

• Direct3D 11:
  • 3D Mark 11 (verzia 1.0.1)
  • Unigine Heaven (verzia 2.1)

Za poskytnutie 30" LCD monitora SyncMaster 305T+ ďakujeme spoločnosti SAMSUNG

Za poskytnutie benchmarku 3DMark 11 ďakujeme spoločnosti Futuremark

Nastavenie ovládačov grafických kariet:

Kvôli zachovaniu čo najväčšej zhody z hľadiska kvality obrazu bolo u sérii HD 6800 použité AI standard v režime HQ. Dôvod prečo neboli použité „default“ nastavenia (režim Quality) ako väčšina redakcií, je ich problém s AF bandingom a tým zvýšenie výkonu o niekoľko percent. Shimmering textúr je u HD 6800 s CCC 10.10 dokonca agresívnejši ako to bolo u jeho predchodcu HD 5800, s ovládačmi 11.2 je tento problém odstránený. Teselácia u AMD je nastavená v režime "Use Application Settings". Nastavenie nVidia Control panelu je okrem zmeny LOD a manažmentu napájania ponechané v defaultných hodnotách. Viac v screenoch:

3DMark 11, Unigine Heaven

3DMark 11

3DMark 11 od spoločnosti Futuremark je najnovšia verzia veľmi obľúbeného benchmarku, ktorá v porovnaní so staršou verziou Vantage prináša využitie nových funkcií najnovšieho Direct X API od Microsoftu, konkrétne Direct3D 11 (teselácia, DC 5.0 a multithreading). Zmena nastala aj v teste fyziky, namiesto PhysX je použitý open-source Bullet Physics. Grafické karty sme testovali v režime Extreme Preset, ktorý z troch prednastavených režimov predstavuje svojím nastavením najvyššiu záťaž kladenú práve na grafickú kartu a v menej náročnom Performance Presete. Pre Extreme Preset je definované rozlíšenie 1920x1080 so zapnutým 4xMSAA a 16xAF. Pre Performance preset to je 1280x720 1xMSAA a 1xAF.

Unigine Heaven

Unigine Heaven bol pri svojom uvedení vôbec prvý syntetický benchmark využívajúci možnosti Direct3D 11 rozhrania. Okrem neho obsahuje podporu pre D3D 9, 10 ,11 a OpenGL. Najvýraznejšou časťou testu je hardvérová teselácia, ktorá je doplnená o SSAO, Parallax Occlusion Mapping, 64bit HDR rendering či DirectCompute. V poslednej verzii 2.1 bola pridaná podpora pre OpenGL 4.0 a techniky stereoskopickej projekcie. Výkon GPUs sme testovali s 4xMSAA, 16xAF v rozlíšeniach 1920x1200 a 2560x1600. Použité množstvo teselácie normal a extreme.

Alien vs Predator, Colin McRae: Dirt 2

Alien vs Predator

Pre odtestovanie tejto hry používam voľne dostupný benchmark vo verzii 1.3, na ktorého spustenie nie je nutná nainštalovaná hra. Benchmark je na rozdiel od hry určený výlučne pre Direct3D 11 kompatibilný hardware. Tak ako hra je postavený na engine Asura a pre majiteľov D3D 11 kariet umožňuje použitie MSAA (4x), teselácie a Advance Shadow. Okrem iného hra podporuje aj technológiu Eyefinity od AMD. Priebeh benchmark scény je zaznámenávaný po dobu 100s pomocou programu FRAPS.

Colin McRae: Dirt 2

Závodná hra Dirt 2 od Codemasters beží na Ego Engine, ktorý podporuje aj najnovší Direct3D 11. Hra ako prvá zahŕňala podporu tohto štandardu. Reálnosť hry dotvára hardvérová teselácia vody, publika a vlajok, HDAO využívajúce DirectCompute, HDR osvetlenie, motion blur, Depth of Field a mnoho ďalších efektov. Testy prebiehali po dobu 60s v náročnej mape Malaysia.

Crysis Warhead, Just Cause 2

Crysis Warhead

Príbeh z Crysis Warhead sa odohráva paralelne k dielu Crysis a je postavený na rovnakom Cryengine 2. V kampani sa dostane do roli bývalého člena SAS Delta Force Michaela Sykes-a, pod prezývkou Psycho. Počas nej bojujete proti nepriateľom zo Severnej Kórei a mimozemšťanom. Dej sa odohráva na rôznych miestach, ako napríklad džungľa, podzemný komplex, letisko a mnoho ďalších. Hra je aj napriek svojmu veku jedna z najnáročnejších vôbec. Testovanie prebiehalo v náročnej scéne From Hell’s Heart po dobu 30s.

Just Cause 2

Pc verzia Just Cause 2 je založená na Avalanche Engine 2.0 a zahŕňa podporu len pre Direct3D 10. V hre sa dostanete na vymyslený ostrov Panau v juhovýchodnej Ázii, kde máte ako Rico Rodriguez za úlohu zvrhnúť diktatúru. Po stránke efektov je v hre implementované SSAO, soft shadows či motion blur. Majitelia nVidia kariet si okrem nich môžu vychutnať CUDA efekty v podobe krajších detailov vody alebo Bokeh filtra. Tie boli pri testovaní vypnuté. Testovaný úsek Chaos v kasíne je zaznamenaný FRAPSom počas 25s behu.

Metro 2033, S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Metro 2033

Hra Metro 2033 je vytvorená podľa sci-fi románu ruského autora. Je založená na vlastnom engine od 4A. Svojou pokročilou grafikou v podobe viacerých efektov (Depth of Field, teselácia, SSAO, motion blur, soft shadows a mnoho iných) s kombináciou PhysX fyzikálneho enginu "predbehla" dobu. V hre Metro ste postavený do role Artyom-a, ktorý prežil atómovú vojnu a žije v podzemí. Jeho úlohou je dostať sa do mesta Polis. Testovanie prebieha počas útokov mutantov v misii Cursed, priebeh zaznamenáva FRAPS po dobu 30s.

S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

Dej tretieho pokračovania akčnej FPS hry od ukrajinského GSC Game World sa odohráva krátko po Shadow of Chernobyl. Hra beží na X-Ray engine 1.6, v ktorom je doplnená podpora o Direct3D 11 (teselácia a vylepšené tiene). Pre fotorealistickú grafiku okrem nich využíva napríklad SSAO, HBAO, Depth of Field(viac tu). Testovacia scéna z mesta Pripyat je zaznamenávaná FRAPSom po dobu 30s behu.

Spotreba, hlučnosť a teploty

Spotreba

Meranie spotreby prebiehalo s pomocou meracieho prístroja Voltcraft Energy Monitor 3000 v troch druhoch prevádzky. Najprv bola zmeraná spotreba celej zostavy (bez monitora) v režime bez záťaže (2D), 10minút po nabootovaní operačného systému Windows 7 64bit so zapnutou Aero plochou. Následne prebehlo meranie 3D spotreby v testovanej scéne hre Crysis pri rozlíšení 1920x1200 s 4xMSAA/16xAF. Posledné meranie prebiehalo po dobu 15minút v programe Furmark. Testovanie bolo v rozlíšení 1280x1024 1xMSAA, 1xAF a Xtreme Burning Mod. Táto hodnota predstavuje tzv. "worst case" hodnotu, maximálne vyťaženie grafickej karty.

Namerané hodnoty predstavujú príkon celej zostavy bez monitora, preto je možné že vznikli menšie nepresnosti kvôli účinnosti zdroja, ktorá nie je pre každé zaťaženie rovnaká.

Spotreba HD 6870 PCS+ od Powercoloru bola s ohľadom na konkurenciu výborná vo všetkých druhoch prevádzky. Napriek vyšším frekvenciám mala nižšiu spotrebu ako referenčná verzia v podaní Gigabyte.

Hlučnosť

Meranie hlučnosti grafických kariet s pomocou hlukomeru Voltcraft SL-100 prebiehalo v rovnakých režimoch ako to bolo pri meraní spotreby. Teda 2D režim 10minút po nabootovaní systému, 3D počas hry Crysis a 15minút vo Furmarku. Vo všetkých prípadoch boli vypnuté nainštalované ventilátory v skrini. Zdrojom hluku bol disk, zdroj Enermax Infinity 650W so zregulovanou Noctuou P12-1300 na 750rpm a tiež zregulovaný CPU chladič NH-U12P s jedným ventilátorom P12-1300. Meranie bolo uskutočnené 20cm od skrinky SilverStone FT02B-W s otvorenou bočnicou.

V hlučnosti karta prepadla na celej čiare, v režime 2D bola dokonca hlučnejšia ako referenčná GTX 470 od Asusu.

Teploty

Meranie teplôt naväzuje na meranie spotreby, počas troch testov (2D, 3D - Crysis, Furmark) sú teploty pre jadro grafických kariet odčítavané v programe GPU-Z a MSI Afterburner. Pre zvyšné teploty (pamäte a napäťové regulátory) bolo nutné otvoriť bočnicu skrinky FT02B-W. Pre toto meranie bol použitý laserový teplomer Voltcraft IR-280.

V tabuľke nenájdete teploty pre GTX 470 Super Overclock vo Furmarku kvôli problému testovaného kusu.

Powercolor HD 6870 PCS+

Pretaktovanie, výkon po OC

Pretaktovanie je celkom obľúbený spôsob ako zvýšiť výkon nielen grafických kariet. Z veľkej časti je ale OC o šťastí, lebo nie všetky jadrá majú rovnaký taktovací potenciál. Preto naše výsledky nemožno zovšeobecňovať, rozdiely by ale nemali byť veľké. Aby sme minimalizovali vplyv chladenia na výsledok, otáčky ventilátora boli u každej z kariet nastavené fixne na 100%rpm. Zmena frekvencií a napätia je realizovaná v programe MSI Afterburner. Stabilitu frekvencií sme preverili v štyroch programoch. Najprv bolo nájdené maximum pre jadro pomocou testu Furmark. Ak test prešiel po dobu 10minút bez artefaktov, nasledovali testy v Unigine Heaven, 3DMark 11 a nakoniec v hre Crysis. Obdobným spôsobom sme našli maximum pre pamäte. Všetky karty sme otestovali pri štandardnom a zvýšenom napätí. Pri zvýšení napätia netreba zabúdať na zvýšené požiadavky na zdroj a chladenia.

Jadrá Barts končia s tradičným chladením zväčša okolo hranice 1GHz. Vyššie frekvencie u HD 6870 PCS+ teda dávajú tušiť, že možnosti pre OC nezostali veľké. Pri štandardnom napätí bola karta stabilná pri frekvenciách 950/1200MHz (jadro/pamäte), čo je na jadre viac o 10MHz, resp. nárast o 1%. :)  

Po zdvihnutí napätia na 1.25V sa stabilný takt jadra a pamätí zvýšil na 980/1200MHz.

OC výsledok Powercolor HD 6870 PCS+ so štandardným a zvýšeným napätím

Výkon po pretaktovaní

Pre otestovanie výkonu som použil dva syntetické benchmarky (3DMark 11, Unigine Heaven) a jednu hru (Crysis), ktoré boli použité pri testoch stability. Ako sa prejavili jednotlivé OC výsledky na výkon testovaných kariet môžete vidieť v grafoch.

Zhrnutie výsledkov, záver

Do celkového hodnotenia sme brali do úvahy len testy z 6hier prerátané individuálne na percentá. 100% výkonu reprezentuje referenčná verzia HD 6870.

Karta od Powercoloru je oproti referenčnej verzii rýchlejšia kvôli vyšším taktom v priemere o 4,5%. Pri rozlíšení 1680x1050 a 1920x1200 s 4xMSAA sú rozdiely vyššie kvôli lepším výsledkom ovládačov 11.2 voči 10.12Preview. Tie priniesli výrazne lepší výkon v hrách Alien vs Predator a S.T.A.L.K.E.R Call of Pripyat, u ktorých chýbajú merania s 8xMSAA.

Pri testovaní s ovládačmi 11.2WHQL sa vyskytol problém s funkciou PowerPlay. Karta sa v stave bez záťaže odmietala podtaktovať na frekvencie 100/300MHz (jadro/pamäte) zapísané v BIOSe a ostávala na 300/300MHz. Problém nevyriešili ani ovládače 11.1WHQL a aj najnovšie 11.4EarlyPreview. Kvôli tomu boli všetky prevádzkové vlastnosti namerané s ovládačmi 10.12Preview, kde bolo všetko v poriadku. 

Ako veľké mínus tejto karty vidím zlé vyriešenú reguláciu ventilátora, ktorý sa točí v 2D neúmerne vysokými RPM a jeho zvukový prejav je horší ako v podaní GeForce GTX 470. V tomto smere je na tom oveľa lepšie referenčná verzia HD 6870. Tento nedostatok výrazne prekrýva lepšie vlastnosti karty v spotrebe a teplotách.

Za zapožičanie grafickej karty PowerColor HD 6870 PCS+ ďakujeme spoločnosti AMD.