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AMD Radeon HD 6870 et 6850
Cartes Graphiques
Publié le Vendredi 22 Octobre 2010 par Damien Triolet

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Page 1 - Introduction, roadmap



Un an après l’arrivée des Radeon HD 5000, AMD introduit sa seconde gamme de cartes graphiques DirectX 11. Avec les premiers modèles, les Radeon HD 6800, c’est aux excellentes GeForce GTX 460 qu’a décidé de s’attaquer AMD. Un match serré en perspective !



Histoire de noms
Alors qu’AMD nous avait habitués, récemment, à lancer son plus gros GPU avec une nomenclature en x800, telles que les Radeon HD 3800, 4800 et 5800, l’arrivée des Radeon HD 6000 marque une rupture. Ainsi, le plus gros GPU de la famille, Cayman, qui introduira une architecture revue, débarquera dans les Radeon HD 6900, tout comme son dérivé bi-GPU.


Barts, au cœur des Radeon HD 6800 testées ici, est un plus petit GPU. Il s’agit d’une évolution du Cypress des Radeon HD 5800 conçue pour en approcher le niveau de performances tout en étant plus économe. Oui, les Radeon 6800 seront donc moins performantes que les Radeon HD 5800. Elles seront cependant bien moins chères et promettent de relever une nouvelle fois le rapport performances / prix.


Bien entendu, Barts aurait pu s’appeler Radeon HD 6700 voire s’insérer dans la gamme Radeon HD 5000. Pourquoi ce changement de philosophie dans la nomenclature de ses cartes graphiques ? AMD n’est pas très clair sur le sujet et nous pouvons faire plusieurs suppositions. Tout d’abord l’utilisation de la gamme x900 témoigne de l’ambition de viser la première place par rapport à l’offre de Nvidia.

Ensuite, AMD compte conserver Juniper et les Radeon HD 5700 actuelles dans sa nouvelle offre. Si le fabricant nie un quelconque renommage en Radeon HD 6700, il précise qu’il est plus clair de ne pas avoir deux produits en x700 au catalogue. Les renommer en Radeon HD 6600 aurait par ailleurs été problématique, puisqu’AMD compte introduire de nouveaux GPUs d’entrée de gamme et a besoin de place pour les cores graphiques de ses CPUs Fusion. La marque Radeon HD x800 bénéficiant d’une aura très positive, il est probable qu’AMD ait également voulu en profiter sur des produits destinés à un volume plus important.

Heureusement, AMD n’a pas décidé de profiter de cette montée en gamme pour perdre de son agressivité. Bien au contraire, comme vous allez pouvoir le constater. Nvidia a d’ailleurs senti le danger venir et l’a anticipé en annonçant une baisse de prix importante sur les GeForce GTX 460 et 470.


Page 2 - Barts, tessellation

Barts
Pour concevoir Barts, AMD est parti de Cypress et a amputé le design de quelques blocs d’unités de calcul. Pour rappel, Cypress est constitué de 20 blocs principaux, les SIMDs qui contiennent chacun 16 unités de calcul vectorielles 5D (« 80 cores ») et 4 unités de texturing. Barts se contente de 14 SIMDs mais conserve le bus mémoire de 256 bits et ses 32 ROPs chargés d’écrire les pixels en mémoire. Les SIMDs sont toujours organisés en deux groupes, mais il ne s’agit que d’un détail d’implémentation.


L’organisation interne de Barts.

Pour économiser quelques transistors de plus, AMD a retiré le support du calcul en double précision, comme c’est le cas pour les GPUs qui équipent les Radeon HD 5700 et inférieures. Un support qui dans tous les cas n’est pas utile en dehors d’une utilisation professionnelle bien spécifique. Il est donc logique de le réserver aux plus gros GPUs. Le support de CrossFire X est également limité avec seulement une connexion offerte. De quoi autoriser le bi-GPU mais pas au-delà, ce qui est logique puisque le multi-GPU n’a réellement du sens que pour aller au-delà de ce que proposent les cartes les plus haut de gamme. Enfin, AMD a décidé de ne pas viser de très hautes fréquences pour la GDDR5, de manière à pouvoir simplifier les 4 contrôleurs mémoire. Tout cela a permis de faire passer la taille du die de 334 mm² à 255 mm², une cure de 25% qui réduit les coûts de production significativement.


Barts et ses 1.7 milliards de transistors.

Si, contrairement à Cayman, l’architecture de Barts reste globalement inchangée par rapport à celle des Radeon HD 5000, AMD a cependant revu quelques points. Ainsi, les unités de texturing ont été améliorées pour effacer un défaut des Radeon HD 5000 qui pouvait se présenter au niveau de la transition entre les niveaux de détails de certaines textures, ce qui ressortait dans des tests ciblés mais était grossièrement invisible dans les jeux.

Le buffer dédié à l’unité de tessellation a été doublé pour réduire l’engorgement. Suivant le niveau de tessellation, AMD parle d’un gain de 0 à 100% sur Cypress.

Enfin la connectique a été revue pour supporter le HDMI 1.4a, le Displayport 1.2 et le moteur vidéo a été mis à jour. En version UVD 3, il est maintenant capable de prendre en charge l'accélération de la lecture des Blu-ray 3D.



Tessellation
Un point technologique important pour la génération DirectX 11 concerne la tessellation et bien entendu le niveau de performances qui accompagne son utilisation. Avec son architecture Fermi, Nvidia a distribué le traitement de la géométrie à de nombreuses petites unités ce qui évite l’engorgement de la puce et permet de générer avec un bon niveau d’efficacité de très nombreux petits triangles.

AMD a opté pour une approche plus classique du traitement de la géométrie qui repose sur de plus grosses unités et sur un unique tessellateur. Un choix qui permet selon AMD de conserver un niveau de performances suffisant, d’autant plus avec Barts qui dispose d’un buffer dédié plus important, sans faire exploser la consommation comme c’est le cas sur le GF100.


Pour Eric Demers, CTO GPU d’AMD, les choix originaux opérés autour de l’intégration du support de la tessellation dans les GPUs Radeon actuels restent les bons.

AMD insiste, avec raison selon nous, sur le fait que la tessellation ne doit pas être utilisée à l’aveugle mais intelligemment là où les détails qu’elle apporte sont visibles, ce qui implique l’utilisation d’algorithmes adaptatifs basés sur la visibilité, la distance ou encore la résolution du rendu. Ceux-ci conservent la qualité de la tessellation tout en améliorant les performances pour toutes les cartes graphiques, qu’elles soient GeForce ou Radeon, même si ces dernières vont probablement en profiter plus. Inutile de subdiviser des triangles masqués ou qui sont déjà minuscules en terme de pixels puisque situés à l’arrière-plan. C’est bien entendu l’approche que devraient prendre la plupart des développeurs… mais pas tous comme AMD le regrette avec H.A.W.X. 2 testé ici.


Page 3 - Spécifications, les cartes

Spécifications

En dehors du fillrate doublé, la Radeon HD 6850 est inférieure à la Radeon HD 5830 au niveau de la puissance brute. La Radeon HD 6870 affiche de son côté une puissance de calcul légèrement inférieure à celle de la Radeon HD 5850, mais dispose d’un petit avantage au niveau du fillrate, du débit de triangles et de la bande passante mémoire. Comme vous allez le constater, ces nouvelles Radeon font mieux que ce que ne pourraient laisser penser leurs spécifications.


Les cartes
Pour ce test, AMD nous a fournis des Radeon HD 6870 et 6850 de référence qui introduisent un design plus « carré » et une connectique de base revue avec 2 sorties DVI Dual Link, une sortie HDMI 1.4a et 2 sorties mini-DisplayPort 1.2. Si les fabricants restent bien entendu libres de personnaliser leurs cartes à ce niveau, voici à quoi devrait ressembler le bracket de nombreuses Radeon HD 6800 :



Radeon HD 6870




La Radeon HD 6870 reprend un design proche de celui de la Radeon HD 5850. Attention cependant, si son PCB est d’une même dimension, le carénage du ventirad dépasse de 5mm à l’arrière de la carte, pour des raisons purement esthétiques.

Ce ventirad est également très proche dans sa conception de celui de la Radeon HD 5850. Son radiateur dispose cependant d’un troisième caloduc et il a été modifié pour s’accommoder du placement inhabituel de l’étage d’alimentation dont la majorité des composants prennent place entre le GPU et le bracket et non à l’arrière de la carte comme c’est en général le cas chez AMD. Un point qui pourra poser problème avec certains ventirads alternatifs.

Avec une consommation annoncée à 19W au repos et un TDP de 151W, la Radeon HD 6870 prend place dans la même enveloppe thermique que la Radeon HD 5850 et demande donc 2 connecteurs d’alimentation PCI Express 6 broches histoire de disposer d’un peu de marge. Il ne serait cependant pas étonnant de voir arriver des designs qui se contentent d’un seul connecteur.


Radeon HD 6850




La Radeon HD 6850 est plus courte que sa grande sœur, mais un peu plus longue que la Radeon HD 5770. Elle reprend par contre un ventirad similaire à celui du design de référence de cette dernière. Avec un TDP réduit à 127W, elle peut également se contenter d’un seul connecteur d’alimentation 6 broches.

La Radeon HD 6850, tout comme la Radeon HD 6870, intègre de la mémoire GDDR5 Hynix certifiée à 1.25 GHz soit 2.5 GHz pour l’envoi des données. Cependant, étant donné que les contrôleurs mémoire de Barts ne sont pas optimisés pour les hautes fréquences, AMD est resté relativement conservateur à ce niveau.


Page 4 - Consommation, bruit

Consommation
Nous avons bien entendu utilisé le protocole de test qui nous permet de mesurer la consommation de la carte graphique seule. Nous avons effectué ces mesures au repos, sous 3D Mark 06 et sous Furmark.

Nous avons au départ eu des résultats étrange avec la Radeon HD 6850 qui affichait une consommation de 49W au repos. AMD a cependant rapidement identifié la source du problème liée à un bios mal configuré sur les échantillons destinés à la presse. Nous avons pu refaire des mesures avec un bios corrigé, que nous avons également utilisé pour les mesures de bruit et de températures.


Au repos, les Radeon HD 6800 affichent une consommation réduite, identique à celle des Radeon HD 5800. Nvidia fait cependant un petit peu mieux avec les GeForce GTX 460.

En charge, la Radeon HD 6870 a une consommation similaire à celle des Radeon HD 5850 et des GeForce GTX 460. Elle reste donc très nettement en-dessous d’une GeForce GTX 470.

Avec seulement 10 à 15W de plus au compteur que la Radeon HD 5770, la Radeon HD 6850 se montre plutôt économe, d’autant plus qu’elle va se mesurer à la GeForce GTX 460 qui affiche près de 40W de plus.


Nuisances sonores
Nous plaçons les cartes dans un boîtier Antec Sonata 3 et mesurons le bruit d'une part au repos et d'autre part en charge. Le sonomètre est placé à 60cm du boîtier.


Les deux nouvelles Radeon sont plutôt silencieuses au repos. Il en va de même en charge pour la Radeon HD 6850 qui se comporte globalement comme la Radeon HD 5770.

La Radeon HD 6870 est par contre relativement bruyante en charge, plus que les Radeon HD 5850 et 5870, mais moins qu’une GeForce GTX 470. Compte tenu de la consommation similaire à celle de la Radeon HD 5850 et de l’utilisation d’un ventirad similaire mais au radiateur plus musclé, il est étrange qu’elle produise plus de bruit que cette dernière. Etant donné qu’elle ne refroidit pas mieux son GPU comme vous allez le voir sur la page suivante, ni l’intérieur du système, nous pouvons supposer que c’est lié à son nouveau carénage, ce qui est dommage.


Page 5 - Températures

Températures
Toujours placées dans le même boîtier, nous avons relevé la température du GPU rapportée par la sonde interne :


Les Radeon HD 6800 sont relativement bien refroidie, même si Nvidia fait mieux avec la GeForce GTX 460 de référence.

Voici ce que cela donne en image grâce à la thermographie infrarouge :


Radeon HD 6870 au repos


Radeon HD 6850 au repos


Radeon HD 6870 en charge


Radeon HD 6850 en charge

Vous retrouverez les relevés de températures complets ainsi que les photos infrarouges des systèmes complets dans notre dossier consacré au dégagement thermique des cartes graphiques qui a été mis à jour pour inclure les Radeon HD 6850 et 6870.


Page 6 - Tests théoriques : pixels

Performances texturing
Nous avons mesuré les performances lors de l’accès à des textures de différents formats en filtrage bilinéaire. Nous avons conservé les résultats en 32 bits classique (8x INT8), en 64 bits "HDR" (4x FP16) et en 128 bits (4x FP32). Nous avons ajouté pour information les performances en 32 bits RGB9E5, un nouveau format HDR introduit par DirectX 10 qui permet de stocker des textures HDR en 32 bits avec quelques compromis.



Les Radeon HD 6800 affichent ici un rendement similaire à celui des Radeon HD 5800. Contrairement aux GeForce GTX 460 elles filtrent donc les textures FP16 à demi-vitesse.

Ce que ce test ne montre pas, c’est que sans filtrage, les unités de texturing du GF100 sont capables, comme celles du GF104, de débiter chacune 64 bits de données.


Fillrate
Nous avons mesuré le fillrate sans et puis avec blending, et ce avec différents formats de données :



En terme de fillrate, les Radeon ont un gros avantage sur les GeForce GTX 400, surtout en FP10, format traité à pleine vitesse alors que sur les GeForce il passe à demi vitesse. Compte tenu de la limitation de ces GeForce GTX 400 au niveau des datapaths entre les SMs et les ROPs, il est dommage que Nvidia n’ait pas donné à son GPU la possibilité de profiter des formats FP10 et FP11.

Les GeForce conservent cependant certains avantages. Tout d’abord elles peuvent traiter le FP32 simple canal à pleine vitesse sans blending. Ensuite avec blending elles conservent une efficacité maximale en INT8 là où les Radeon subissent une perte qui est plus importante sur les Radeon HD 6800 qui disposent de moins de bande passante par ROPs que les Radeon HD 5800.


Page 7 - Tests théoriques : géométrie

Débit de triangles
Etant les différences architecturales des différentes GPUs au niveau du traitement de la géométrie, nous nous sommes évidemment penchés de plus près sur le sujet. Tout d’abord nous avons observé les débits de triangles dans deux cas de figure : quand tous les triangles sont affichés et quand ils sont tous rejetés (parce qu’ils tournent le dos à la caméra) :


La GeForce GTX 480 s’avère ici très rapide et dépasse bien le débit d’un triangle par cycle. Dès qu’il s’agit d’éjecter des triangles du rendu via le culling, aucun autre GPU n’arrive à sa cheville. La GeForce GTX 460 s’approche d’un débit d’un triangle affiché par cycle et est également très rapide pour éjecter les triangles à travers le culling.

Nous sommes cependant loin des maximums théoriques de 4 triangles par cycle pour le GF100 et de 2 triangles par cycle pour le GF104. Quelque chose les limite sans que nous ne sachions exactement de quoi il s’agit. Nous avons par contre pu constater que cette limitation n’existe pas sur les dérivés Quadro.

Les Radeon HD 6800 dépassent ici légèrement les Radeon HD 5800 compte tenu de leur fréquence supérieure.

Nous avons également noté d'énormes gains du côté des GeForce lorsque les GPUs doivent charger plusieurs vertices par primitive. Le GF100 et le GF104 continuent de tourner très vite même s'il doivent en charger 2 ou 3 alors que les autres GPUs voient leurs débits chuter puisqu'ils ne peuvent charger qu'un vertex par cycle.

Ensuite nous avons effectué un test similaire mais en utilisant la tessellation :


L’avantage des GeForce sur les Radeon est ici évident. AMD et Nvidia ont des approches très différentes et les GeForce affichent un débit qui varie fortement suivant les performances de la carte.

Le doublement de la taille du buffer dédié à l’unité de tessellation dans le GPU des Radeon HD 6800 leur permet d’être significativement plus performantes que les Radeon HD 5800, sans toutefois pouvoir rivaliser avec les GeForce. Notez cependant qu’avec 400 millions de triangles par seconde il y a déjà de quoi rendre des scènes très complexes !


Displacement mapping
Nous avons testé la tessellation avec une démo d’AMD intégrée par Microsoft à son SDK de DirectX. Cette démo permet de comparer le bump mapping, le parallax occlusion mapping (la technique de bump mapping la plus avancée utilisée dans les jeux) et le displacement mapping qui exploite la tessellation.


Le bump mapping basique.


Le parallax occlusion mapping.


Le displacement mapping avec tessellation adaptative.

En créant de la vraie géométrie supplémentaire, le displacement mapping affiche une qualité nettement supérieure. Nous avons activé ici l’algorithme adaptatif par rapport à la distance qui permet d’éviter de générer de la géométrie inutile et trop de petits triangles qui ne vont pas remplir un quad, la zone de rendu minimale sur tous les GPUs et donc gâcher beaucoup de puissance de calcul.

Nous avons mesuré les performances obtenues avec les différentes techniques :


Il est intéressant de remarquer que la tessellation ne se contente pas d’améliorer la qualité du rendu, mais également les performances ! Le parallax occlusion mapping est en fait très gourmand puisqu’il repose sur un algorithme complexe qui essaye de simuler la géométrie d’une manière réaliste. Malheureusement il génère beaucoup d’aliasing et le trucage est vite démasqué aux bords des objets ou des surfaces qui l’utilisent.

Notez cependant que dans le cas présent l’algorithme de displacement mapping est bien aidé par le fait qu’il s’agit d’une surface plane à la base. S’il faut lisser les contours de la géométrie et en même temps appliquer le displacement mapping, le coût sera bien entendu plus élevé.

Les GeForce GTX 400 encaissent ici beaucoup mieux la charge liée à la tessellation que les Radeon, bien que la série 6800 affiche un gain conséquent. L’utilisation d’un algorithme adaptatif qui va réguler le niveau de tessellation suivant les zones qui vont recevoir plus ou moins de détails, suivant la distance ou encore suivant la résolution de l’écran permet dans tous les cas des gains significatifs et sont plus représentatifs de ce que vont faire les développeurs. L’écart entre les GeForce et les Radeon se réduit alors, et ces dernières passent même devant dans certains cas.


Page 8 - Eyefinity, HD3D

Eyefinity évolue
Avec les Radeon HD 6800, AMD a fait évoluer sa connectique, tout d’abord pour supporter le HDMI 1.4a, ensuite pour supporter le DisplayPort 1.2.

Cette évolution du DisplayPort apporte le Multi-Stream Transport qui permet de piloter plusieurs écrans par sortie via deux approches différentes. La première consiste en place les écrans en série, ils doivent donc supporter le DisplayPort 1.2 et être prévus pour être enchaînés. La seconde consiste à utiliser un hub DisplayPort qui à la manière de son homologue USB se chargera de multiplier le nombre de ports. Attention cependant, la résolution totale est limitée par la bande passante d’un seul connecteur.


Les Radeon HD 6800 sont toujours « limitées » à 6 écrans au total, mais ce support du DisplayPort 1.2 rend le tout plus flexible. Il est possible d’utiliser les deux sorties DisplayPort raccordées chacune à un hub pour prendre en charge 6 écrans ou par exemple une sortie et un hub en combinaison avec les 2 sorties DVI. Attention cependant, en dehors du DisplayPort, seules 2 sorties peuvent être utilisées parmi les sorties HDMI et DVI proposées. A l’heure actuelle, nous n’avons pas de détails sur la disponibilité et le prix de ces hubs DisplayPort 1.2.

Notez que cette norme DisplayPort 1.2 permettra de supporter d’une manière standardisée les écrans haute résolution destinés à la 3D stéréo.


HD3D
En plus du décodage accéléré des BluRay 3D, AMD a profité du lancement des Radeon HD 6800 pour clarifier ses intentions en matière de jeux et de stéréoscopie, le tout regroupé sous une nouvelle marque, HD3D. Pour rappel, Nvidia était le premier à s’être lancé dans la voie en proposant dès le début un écosystème complet (3D Vision) alliant un système de lunettes propriétaires à des écrans LCD 120 Hz, le tout complété par une gestion dans les pilotes de la stéréoscopie par le biais de profils.

L’approche d’AMD était tout autre puisque le constructeur, lors de l’annonce de 3D Vision déjà, prônait de son côté un écosystème ouvert aussi bien en ce qui concerne les lunettes, écrans, mais aussi - et c’était plus surprenant – en matière de pilote. En effet le concept de la stéréoscopie repose sur la création de deux images légèrement différentes, une pour chaque œil. La différence de perspective entre les deux images donnant l’impression de relief. Dans le cas d’un jeu, créer les deux images est en théorie facile, il suffit simplement de déplacer la caméra et d’effectuer le rendu deux fois, une fois pour chaque œil. Bien entendu en pratique, certains petits problèmes peuvent subsister, certains effets d’éclairages et de post-processing par exemple peuvent ne pas être rendus à la bonne distance. Cela peut être le cas des HUD ou des viseurs dans les FPS par exemple. Un travail doit donc être effectué pour corriger ces problèmes, au cas par cas dans les jeux, pour que l’effet de stéréoscopie soit convaincant.

AMD ne souhaite pas s’attaquer au problème par lui-même et met depuis mars dernier (date à laquelle le constructeur à ajouté le quad buffer dans ses pilotes) en avant deux « middlewares » concurrents, d’un côté DDD de Tridef  et de l’autre iZ3D . Nous avons essayé ces deux middlewares et si nous publierons un comparatif plus détaillé sous peu, quelques remarques s’imposent.

Premier point, ces couches logicielles supplémentaires ne sont en rien liées aux Radeon HD 6800, ils peuvent fonctionner avec des cartes d’ancienne génération ou Nvidia et/ou d’anciennes générations. On les trouvait déjà généralement incluses avec des portables 3D comme par exemple chez Acer . Ensuite, si la liste des jeux supportés est souvent relativement longue (279 pour TriDef DDD, 355 pour iZ3D), cela ne se fait pas sans limitations. DDD est limité au DirectX 9, et si iZ3D dispose d’un support DirectX 10 et supérieur, il est encore expérimental.


Il faudra configurer les jeux en DirectX 9 sous peine de ne pas pouvoir jouer en 3D stéréo.


Par défaut le pilote DirectX 10 d'iZ3D est desactivé.

Enfin, ces middlewares sont payants, 49.99$ pour chacune des solutions. Sur ce point AMD annonce que des offres spéciales seront mises en place pour les futurs acheteurs de Radeon HD 6800 avec des remises (50% ont été évoqués pour TriDef).

Il est a noter qu’en parallèle, AMD incite les développeurs à ajouter directement dans leurs futurs jeux le support de la 3D Stéréoscopique. Le constructeur n’a pas donné plus de détails, si ce n’est à annoncer que Deus Ex : Human Revolution d’Eidos (jeu annoncé pour le premier trimestre 2011) serait un des premiers titres à disposer d’un support stéréo AMD natif.

Côté matériel, ces middleware fonctionnent avec de multiples solutions, qu’il s’agisse de moniteurs 120 Hz (du type de ceux utilisés par les kits 3D Vision de Nvidia), ou de projecteurs/téléviseurs 3D avec connectique HDMI 1.4a. Attention cependant, dans le cas de l’utilisation d’une connectique HDMI, les taux de rafraichissement sont limités respectivement au 24 Hz (par œil) pour le 1080p ou 60 Hz (par œil toujours) pour le 720p. Il s’agit là d’une limitation de bande passante du HDMI, limtations partagées par toutes les autres solutions qui utilisent le HDMI (solutions Nvidia ou Playstation 3).

On notera enfin que Nvidia annonce également aujourd’hui la sortie de 3DTV Play. Il s’agit, pour les possesseurs de téléviseurs 3D ou de projecteurs disposant de leurs propres lunettes, de pouvoir utiliser les pilotes stéréoscopiques de Nvidia pour le jeu. En effet s’il est déjà possible de brancher un téléviseur 3D à une carte Nvidia pour lire un BluRay 3D, par défaut il n’est pas possible de jouer sans brancher un kit 3D Vision. Le constructeur propose une autre option en vendant la partie jeu stéréoscopique de son pilote. La disponibilité est annoncée pour le mois de novembre, pour un prix de 39.99$.


Page 9 - Les pilotes, overclocking, le test

Les pilotes
Avec l’arrivée des Radeon HD 6800, AMD a décidé de revoir en partie le fonctionnement de Catalyst A.I., cette option de pilote qui s’occupe d’activer certaines optimisations génériques ainsi que les optimisations spécifiques à chaque jeu.

Auparavant il n’était possible que d’activer certaines optimisations plus agressives au niveau du filtrage ou de désactiver complètement Catalyst A.I. et l’ensemble des optimisations apportées par AMD. Dorénavant, il est possible de paramétrer les optimisations du filtrage des textures indépendamment. Par défaut, un mode « qualité » est activé, similaire mais pas identique au mode par défaut des pilotes précédents. AMD indique l'avoir calibré pour proposer une qualité équivalente au mode « qualité » de Nvidia. Le mode « haute qualité » est lui identique au filtrage activé lorsque Catalyst A.I. était désactivé et permet de profiter de la qualité maximale offerte par les unités de texturing.

L’intérêt est de pouvoir activer ce mode sans se passer des autres optimisations telles que les profils CrossFire X. Notez que l’amélioration apportée aux unités de texturing de Barts est dans tous les cas utilisée et n’est pas liée à Catalyst A.I.


Par ailleurs, AMD autorise maintenant la désactivation des optimisations qui se permettent de changer certaines surfaces de rendu comme c’est le cas dans Need for Speed Shift. Par contre il n’est plus possible de désactiver complètement Catalyst A.I., ce qui pourra potentiellement empêcher de contourner un bug lié à un profil.


Overclocking
Pour overclocker ces nouvelles Radeon, en attendant des logiciels adaptés, nous nous sommes tournés vers le Catalyst Control Center et sa fonction Overdrive.

Le GPU de la Radeon HD 6850 a ainsi pu passer de 775 à 850 MHz, stabilité vérifiée via Furmark. Nous n’avons pas pu aller au-delà tout simplement parce que c’est la limite d’overclocking proposée par l’Overdrive. Du côté de la Radeon HD 6870, nous sommes passés de 900 à 950 MHz, au-delà de quoi la carte n’était plus stable.


Le test
Pour ce test, nous avons décidé de remplacer Anno 1404 par Starcraft II, Red Faction Guerilla par Mafia II et World in Conflict par Civilization V. Nous avons conservé ArmA 2, Need for Speed Shift, Crysis Warhead, Far Cry 2, HAWX, Battleforge, S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat, DiRT 2 et Metro 2033. Nous avons également testé le benchmark de H.A.W.X. 2 fourni en dernière minute par Nvidia, vous allez comprendre pourquoi...

Les tests ont été exécutés en 1920x1200, sans FSAA, avec MSAA 4x et avec MSAA 8x. Notez à ce sujet que nous nous sommes bien assurés de tester ce mode sur les GeForce, ce qui n’est pas toujours évident. Dans les pilotes Nvidia, l’antialiasing 8x est un fait du MSAA 4x avec un CSAA 8x qui n’offre pas la même qualité qu’un MSAA 8x, qui est, lui, appelé antialiasing 8xQ. C’est donc bien celui-ci qui a été testé.

Un an après sa sortie, nous avons décidé de ne plus placer DirectX 11 à part, d’autant plus que toutes les cartes testées ici sont compatible avec cette API. Jeux DirectX 11, 10 et 9 sont donc mélangés et nous avons opté pour un niveau de détails élevé mais pas extrême dans les jeux les plus gourmands.

Nous avons décidé de ne plus afficher les décimales dans les résultats de performances dans les jeux pour rendre le graphique plus lisible. Ces décimales sont néanmoins bien notées et prises en compte pour le calcul de l’indice. Si vous êtes observateurs vous remarquerez que c’est également le cas pour la taille des barres dans les graphes.

A la dernière minute, AMD nous a fournis un pilote mis à jour qui intègre le support d’un nouveau type d’antialiasing, le Morphological AA, sur lequel nous reviendrons dès que nous aurons eu le temps de le tester. Nous avons refait tous les tests de performances avec ce nouveau pilote (8.782RC4) sur une Radeon HD 5850 ainsi que sur une Radeon HD 6870 et avons pu constater un gain minime (0.5%), mais constant, dans l’ensemble des jeux. A une exception : Starcraft II qui progresse de 5 à 20% suivant le niveau d’antialiasing et la carte. Nous avons donc retesté toutes les Radeon avec ce nouveau pilote, mais uniquement dans ce jeu.

Nous avons ajouté aux résultats une GeForce GTX 460 1 Go « SuperOC ». Compte tenu de la capacité d’overclocking inhabituelle des GeForce GTX 460 plusieurs fabricants proposent des modèles aux fréquences boostées de plus de 20%, de quoi en faire une catégorie à part. Pour représenter tous ces modèles, nous avons cadencé une GeForce GTX 460 1 Go aux fréquences de 800 MHz pour le GPU et 1000 MHz pour la mémoire. Il s’agit également de la fréquence GPU que toutes les GeForce GTX 460 1 Go passées entre nos mains ont pu atteindre.


Configuration de test
Intel Core i7 975 (HT et Turbo désactivés)
Asus Rampage III Extreme
6 Go DDR3 1333 Corsair
Windows 7 64 bits
Forceware 260.89 WHQL
Catalyst 10.10 beta (8.782RC2)


Page 10 - Need for Speed Shift

Need for Speed Shift

Pour tester le dernier né de la série des Need for Speed, nous poussons toutes les options à leur maximum et effectuons un déplacement bien défini. Le patch 1.1 est installé.

Notez qu’AMD a mis en place une optimisation qui remplace certaines surfaces de rendu HDR 64 bits par d’autres en 32 bits. Nvidia crie bien sûr à la triche, mais cela ne nuit pas à la qualité. En réalité, AMD profite ici d’une particularité de son architecture qui est capable de traiter ces formats de HDR 32 bits à pleine vitesse. Les GeForce peut cependant également en profiter et Nvidia a fourni à la presse un petit outil qui permet de la mettre en place pour obtenir des mesures de performance comparables.


Dans ce premier test, la Radeon HD 6850 égale la GeForce GTX 460 1 Go alors que la Radeon HD 6870 est plutôt au niveau du modèle overclocké.


Page 11 - ArmA 2

ArmA 2

Pour tester ArmA 2, nous effectuons un déplacement bien défini après avoir chargé une sauvegarde. Nous utilisons le niveau de détails « élevé » du jeu en plus duquel nous poussons toutes les options avancées au niveau élévé.

ArmA 2 est particulier au niveau de la résolution puisqu’il permet de paramétrer différemment la résolution de l’interface de celle du rendu 3D qui est ramenée à hauteur de la première via un filtre. De notre côté nous utilisons une résolution de rendu identique à celle de l’affichage.

Les paramètres proposé pour l’antialiasing dans le jeu sont peu clairs et différents entre les cartes AMD et Nvidia. Du côté d’AMD, 3 modes sont proposés : faible, moyen et élevé. Ils correspondent au MSAA 2x, 4x et 8x. Du côté Nvidia, ça se complique :

- faible et moyen = MSAA 2x
- élevé et très élevé = MSAA 4x
- 5 = MSAA 4x + CSAA 8x (appelé 8x dans les pilotes Nvidia)
- 6 = MSAA 8x (appelé 8xQ dans les pilotes Nvidia)
- 7 = MSAA 4x + CSAA 16x (appelé 16x dans les pilotes Nvidia)
- 8 = MSAA 8x + CSAA 16x (appelé 16xQ dans les pilotes Nvidia)

Le patch 1.5 a été installé.


Les Radeon s’en tirent ici très bien à la Radeon HD 6870 égale presque la GeForce GTX 480. La Radeon HD 5830 souffre ici de son manque de ROPs dès que l’antialiasing monte en 8x.


Page 12 - Starcraft 2

Starcraft 2

Pour tester Starcraft 2, nous lançons un replay et mesurons les performances en suivant la vue d’un des joueurs.

Toutes les options graphiques sont poussées au maximum. Le jeu n’intègre pas de support de l’antialiasing qui est donc activé par les panneaux de contrôle des pilotes AMD et Nvidia. Le patch 1.0.3 est installé.


Dans Starcraft 2, alors que les GeForce dominaient nettement à la sortie du jeu, AMD est bien revenu avec ses derniers pilotes et prend même une avance important avec antialiasing 8x.


Page 13 - Mafia II

Mafia II

Le moteur de Mafia II confie la gestion de la physique aux bibliothèques PhysX de Nvidia et en profite pour proposer un niveau de détails physiques élevé qui peut être partiellement accéléré par les GeForce.

Pour mesures les performances, nous utilisons les benchmark intégré et toutes les options graphiques sont poussées à leur maximum tout d’abord sans activer les effets PhysX accélérés par le GPU :


La Radeon affichent une chute moins importante que les GeForce lorsque l’antialiasing est activé. Les Radeon HD 6870 et 6850 passent alors légèrement devant les GeForce GTX 470 et 460 1 Go.

Ensuite, nous passons les détails PhysX à leur niveau élevé :


Avec les effets PhysX poussés au maximum, les performances plongent. Notez qu’elles sont en partie limitées par le CPU, tous les effets PhysX supplémentaires n’étant pas accélérés. Les Radeon restent bien entendu derrière.


Page 14 - Crysis Warhead

Crysis Warhead

Crysis Warhead a remplacé Crysis dont il reprend le moteur graphique très gourmand à tous les niveaux. Nous le testons dans sa version 1.1 hotfix et en mode 64 bits puisque c’est la principale nouveauté apportée. Crytek a renommé les différents modes de qualité graphique, probablement pour ne pas heurter les joueurs déçus de ne pas pouvoir activer le mode très haute qualité pour cause de gourmandise excessive. Le mode haute qualité est ainsi renommé « Gamer », c’est celui que nous avons testé.


Dans Crysis, les Radeon HD 6870 et 6850 égalent les GeForce GTX 470 et 460 1 Go, à une exception près : la GeForce GTX 470 garde une avance significative avec antialiasing 8x, profitant probablement de sa mémoire vidéo plus importante.

Vous remarquerez que l’écart entre les Radeon HD 6800 et 5800 se réduit fortement avec antialiasing 8x, les premières profitant de leur fréquence élevée.


Page 15 - Far Cry 2

Far Cry 2

La suite de Far Cry n’en est pas réellement une puisque Crytek était à l’origine du premier épisode. La licence appartenant à Ubisoft c’est ce dernier qui s’est chargé de son développement, Crytek optant alors pour Crysis. Pas facile de reprendre l’héritage de révolution graphique qui accompagne Far Cry, mais les équipes d’Ubisoft s’en sont bien tirées même si l’aspect graphique n’est pas aussi abouti que celui de Crysis. Le jeu est aussi moins gourmand ce qui n’est pas plus mal. Il supporte DirectX 10.1 pour améliorer les performances du côté des Radeon. Nous avons installé le patch 1.02 et utilisé le mode de qualité graphique « ultra élevé ».


Les GeForce apprécient particulièrement Far Cry 2 et la GeForce GTX 460 égale ici la GeForce GTX 470. Les Radeon sont en retrait par rapport à leurs concurrentes directes.


Page 16 - H.A.W.X.

H.A.W.X.

Dernier jeu de Tom Clancy, H.A.W.X. est un jeu d’action qui se passe dans les airs. Il utilise un moteur qui prend en charge DirectX 10.1 pour optimiser le rendu. Parmi les effets graphiques supportés, notons la présence de l’occlusion ambiante qui est poussée à son maximum tout comme les autres options. Nous utilisons le benchmark intégré et le patch 1.2 est installé.


La Radeon HD 6850 prend ici une petite avance sur la GeForce GTX 460 1 Go quand le niveau d’antialiasing augmente. La Radeon HD 6870 est ici derrière la GeForce GTX 470, au niveau du la GTX 460 overclockée.


Page 17 - H.A.W.X. 2

H.A.W.X. 2

Prévu pour dans quelques semaines, H.A.W.X. 2 exploite un moteur DirectX 11 qui prend en charge la tessellation pour augmenter le niveau de détail des énormes terrains dans lesquels les joueurs évoluent. Peu avant la sortie de cet article, Nvidia a fourni à la presse un benchmark tiré de ce jeu et qui met fortement en avant les GeForce, de manière à démontrer l’intérêt de ses choix architecturaux.

De son côté, AMD estime que les choix opérés par le développeur dans l’implémentation de la tessellation sont loin d’être optimaux, tant pour les GeForce que pour les Radeon. AMD nous a ainsi indiqué avoir fait plusieurs proposition d’optimisation à Ubisoft aux cours des derniers mois et regretter qu’elles aient toutes été ignorées à cause d’un accord de co-marketing entre Ubisoft et Nvidia.

Sans donner plus de détails, AMD laisse entendre qu’Ubisoft et Nvidia se sont entendus pour ne pas utiliser d’algorithme adaptatif efficace, conçu pour éviter d’appliquer de la tessellation là où c’est totalement inutile. Etant donné qu’en dehors de cet aspect, le rendu de H.A.W.X. 2 semble relativement peu gourmand, Nvidia aurait ainsi fait du lobbying auprès d’Ubisoft pour que ce dernier ne mette pas en place une optimisation qui aurait certes profité aux GeForce mais surtout permis un gros gain de performances aux Radeon, supprimant alors cet énorme avantage qui tombe à pic pour sa communication. Si cela s’avère être réellement ce qui se passe, nous ne pouvons que regretter également de voir Ubisoft se moquer de la sorte des 25 millions d’utilisateurs de Radeon DirectX 11.

AMD nous a indiqué continuer à proposer différentes optimisations aux développeurs de H.A.W.X. 2 et envisager d’essayer de les implémenter de son côté dans les pilotes pour la sortie du jeu. En attendant d’en savoir plus et la sortie du jeu, nous avons décidé de publier les résultats obtenus sous ce benchmark mais de ne pas les prendre en compte dans l’indice de performances ni pour juger ces nouvelles Radeon.


Comme prévu, les GeForce GTX 400 sont loin devant, même si les Radeon HD 6000 reviennent par rapport à la génération 5000.


Page 18 - BattleForge

BattleForge

Premier jeu à supporter DirectX 11, ou plus précisément Direct3D 11, il nous était difficile de ne pas l’intégrer à ce test. Une mise à jour déployée il y a 1 an a en effet ajouté le support de la nouvelle API de Microsoft à BattleForge.

Ce sont les Compute Shaders 5.0 qui sont ici exploités par les développeurs pour accélérer le traitement du SSAO, soit de l’occlusion ambiante. Par rapport à l’implémentation classique, via les Pixel Shaders, la technique permet d’exploiter plus efficacement la puissance de calcul disponible en saturant moins les unités de texturing. BattleForge propose deux niveaux de SSAO : High et Very High. Seul le second, appelé HDAO (High Definition AO), exploite les Compute Shader 5.0.

Nous avons utilisé le benchmark intégré au jeu et installé la dernière mise à jour disponible à ce jour (1.2 build 298942).


Nous supposons que les performances des GeForce 400, sont ici limitées par leur relativement faible fillrate. C’est également pour cette raison que l’antialiasing a ici un coût presque nul pour les GeForce puisqu’elles sont saturées à un autre niveau. C’est particulièrement le cas pour les GeForce GTX 460 qui sont donc en net retrait sans antialiasing.


Page 19 - Civilization V

Civilization V

Plutôt réussi visuellement, Civilization V exploite DirectX 11 d’une part pour améliorer la qualité et optimiser les performances du rendu des terrains grâce à la tessellation et d’autre part implémente une compression spéciale des textures grâce aux compute shader. Compression qui permet de garder en mémoire les scènes de tous les leaders. Cette seconde utilisation de DirectX 11 ne nous concerne cependant pas ici puisque nous utilisons le benchmark intégré sur une carte de jeu.

Tous les détails sont poussés à leur maximum et nous mesurons les performances avec ombres et réflexions. Le patch 1.2 est installé.


En qualité maximale, le jeu est fortement limité par le CPU et étrangement cette limitation est plus forte sans antialiasing qu’avec. Elle est également plus forte sur les Radeon que sur les GeForce, ce qui donne l’avantage aux secondes.


Page 20 - S.T.A.L.K.E.R. Call of Pripyat

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

Cette nouvelle suite de S.T.A.L.K.E.R. repose sur une nouvelle évolution du moteur qui passe en version 1.6.02 et supporte Direct3D 11 qui est exploité d’une part pour améliorer les performances et d’autres part la qualité avec en option des ombres et des éclairages plus détaillés ainsi qu’un premier support de la tessellation !

Le mode de qualité utilisé est « maximum » et nous avons activé la tessellation. Le jeu ne supporte pas l’antialiasing 8x. Notre scène de test représente 50% en extérieur et 50% en intérieur et dans ce dernier cas nous sommes face à plusieurs personnages.


Les Radeon HD 6870 et 6850 sont ici très proches des GeForce GTX 470 et 460 1 Go. Par rapport aux Radeon HD 5870 et 5850, elles sont nettement en retrait dans la première scène, mais les égalent dans la seconde profitant de leurs meilleures performances en tessellation.


Page 21 - DiRT 2

DiRT 2
Dernier né chez Codemaster, DiRT 2 inaugure la nouvelle version du moteur maison qui supporte dorénavant DirectX 11. L’API est utilisée pour améliorer l’efficacité du HDAO mais également pour améliorer la qualité de l’eau, du public et de certains drapeaux via la tessellation. Un effet qui reste cependant subtil. Nous avons testé le jeu en mode DirectX 11 avec une qualité maximale.

Le patch 1.1 est installé.


Avec antialiasing 4x, les Radeon HD 6870 et 6850 égalent les GeForce GTX 470 et 460 1 Go. Ces dernières prennent une petite avance sans ce filtre alors que les Radeon passent devant en mode 8x. Vous remarquerez que la GeForce GTX 460 overclockée égale ici la GeForce GTX 470.


Page 22 - Metro 2033

Metro 2033
Dernier jeu très lourd en date, Metro 2033 met à genoux toutes les cartes graphiques récentes. Il supporte GPU PhysX, mais uniquement pour générer des particules lors des impacts, un effet plutôt discret que nous n’avons donc pas activé pour les tests. En mode DirectX 11, il affiche des performances identique au mode DirectX 10 mais propose 2 options supplémentaires : la tessellation pour les personnages et un effet de champ (Depth of Field) très évolué et très gourmand.

Nous l’avons testé en mode DirectX 10, avec une qualité élevée et la tessellation activée, mais pas le Depth of Field.


Alors que la Radeon HD 6850 égale la GeForce GTX 460 1 Go, la Radeon HD 6870 est ici devancée par la GeForce GTX 460 overclockée ainsi que par la GeForce GTX 470.


Page 23 - Récapitulatif des performances

Récapitulatif
Bien que les résultats de chaque jeu aient tous un intérêt, nous avons calculé un indice de performances en nous basant sur l'ensemble de résultats et en attachant une importance particulière à donner le même poids à chacun des jeux. Mafia II est ici intégré avec les scores obtenus sans les effets GPU PhysX et H.A.W.X. 2 n’est pas pris en compte.

Nous avons attribué un indice de 100 à la Radeon HD 5850 en 1920x1200.


La Radeon HD 6870 se positionne ici entre la GeForce GTX 460 1 Go overclockée et la GeForce GTX 470. Ces 3 solutions terminent dans un mouchoir de poche. Par rapport à l’ancienne génération, la Radeon HD 6870 devance la Radeon HD 5850 de 6 à 7% mais reste bien entendu derrière la Radeon HD 5870 qui sera remplacée par les Radeon HD 6900.

Alors que la Radeon HD 6850 pouvait sembler en difficulté par rapport à la Radeon HD 5830 au vu de certaines spécifications, il n’en est rien et elle est nettement plus véloce avec 10% de mieux sans antialiasing, 22% de mieux en mode 4x et 29% de mieux en mode 8x. Par rapport à la concurrence, elle égale la GeForce GTX 460 sur laquelle elle prend même un petit avantage avec antialiasing 8x.


Page 24 - Conclusion

Conclusion
Commençons cette conclusion par le poil dans la soupe qui accompagne ce lancement : le nom choisi par AMD pour les cartes dérivées du GPU Barts. En optant pour Radeon HD 6800 et en plaçant son futur fer de lance, le GPU Cayman, dans la gamme Radeon HD 6900, AMD rompt avec le système actuel. Peu importe les raisons de cette manœuvre, elle entraîne inévitablement une certaine dose de confusion puisque les Radeon HD 6800 sont légèrement inférieures aux Radeon HD 5800 sur le plan des performances. Heureusement, AMD n’en a pas profité pour tirer vers le haut les prix relatifs aux performances. Bien au contraire, le fabricant est une nouvelle fois très agressif, forçant Nvidia à casser le prix des GeForce GTX 460 et 470, tout juste avant ce lancement.


La petite Radeon HD 6850, annoncée à 170€, affiche ainsi d’excellentes performances, similaires à celles de la GeForce GTX 460 1 Go. Nvidia n’a eu d’autre choix que de s’aligner sous peine de perdre complètement ce segment. Depuis son lancement à 230€ il y a 3 mois, cette GeForce aura ainsi vu son prix chuter de près de 30%, certes aidée par le renforcement de l’euro. De quoi jouer confortablement sans se ruiner.

Du côté de la Radeon HD 6870, elle devance la Radeon HD 5850 et talonne la GeForce GTX 470 pour laquelle Nvidia a également décidé de s’aligner sur le prix de 220€, les ventes de la GeForce GTX 470 n’étant de toute manière pas très bonnes à son prix d’origine. Il s’agit également du niveau de performances des GeForce GTX 460 1 Go « super overclockées », cadencées à plus de 800 MHz, ainsi que de leur zone tarifaire.

AMD et Nvidia nous proposent dorénavant un niveau de performances similaire et excellent, autant à 170€ qu’à 220€. Dans les jeux, suivant les techniques de rendus utilisées par les développeurs, l’une ou l’autre famille peut prendre l’avantage. Les Radeon disposent d’un fillrate supérieur et les GeForce d’une architecture capable d’encaisser plus facilement une utilisation massive de la tessellation. A ce sujet, si le benchmark d’H.A.W.X. 2 montre un avantage énorme, son utilisation de la tessellation ne nous semble pas représentative d’une exploitation optimale et intelligente de la technologie. Il n’y a selon nous aucune de ces cartes graphiques à exclure, toutes satisferont les joueurs.


Une fois fixé sur votre budget, il vous faudra départager ces solutions soit par une préférence éventuelle pour une marque ou l’autre, soit sur les petits à-côtés, qui peuvent bien entendu devenir significatifs suivant l’utilisation que vous comptez faire de la carte. Ainsi, AMD ayant fait un excellent travail à ce niveau, les Radeon HD 6870 et 6850 disposent d’une consommation significativement plus faible que celle des GeForce concurrentes, ce qui facilite la mise en place d’un système de refroidissement discret. Qui plus est, avec Eyefinity, ici dans sa seconde génération, elles disposent également d’un support du multi-écran nettement plus évolué que ce que propose Nvidia.

Du côté des GeForce, elles profitent de deux ou trois jeux qui font une utilisation intéressante de GPU PhysX ainsi que d’une prédisposition à l’overclocking très importante pour les GeForce GTX 460 1 Go non-overclockées, les modèles modifiés d’usine exploitant déjà en grande partie la capacité du modèle de base. Dans le cas de la GeForce GTX 470, en contrepartie d’une consommation et de nuisances sonores un cran supérieures, elle offre un petit peu plus de mémoire que ses concurrentes directes ainsi qu’un support performant du calcul en double précision, qui n’a cependant aucune d’utilité pour une utilisation classique de la carte. Le plus gros avantage des GeForce réside dans l’écosystème 3D Vision, le plus complet du marché de la 3D stéréo. Si cette technologie vous intéresse et si vous disposez de l’équipement adapté, une GeForce est vivement conseillée.

Il faudra bien entendu observer l’évolution tarifaire de tous ces produits, ainsi que des Radeon HD 5800 qui devraient être bradées de manière à vider les stocks et, pourquoi pas, devenir de très bonnes affaires. Si votre achat n’est pas urgent et si vous visez plutôt les Radeon HD 6870 ou la GeForce GTX 470, nous vous conseillons d’attendre la fin du mois de novembre et les Radeon HD 6900, histoire de passer à la caisse en toute connaissance de cause. Dans l’immédiat, peu importe votre choix, vous pourrez remercier AMD d’avoir une nouvelle fois redéfini le rapport performances / prix sur ce segment !


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