Review: la placa de video más potente del mundo
24 de Junio de 2005NVIDIA, empresa líder en procesamiento de gráficos y medios digitales, anunció recientemente el lanzamiento de la unidad de procesamiento de gráficos (GPU) GeForce 7800 GTX. "Con más de 300 millones de transistores, la GPU GeForce 7800 GTX es el procesador de gráficos más avanzado jamás creado", dijo el gerente general de GPUs GeForce de NVIDIA, Ujesh Desai. En Argentina, el director del sitio de revisiones de productos MaximoPC, Patricio Scott Liao, aseguró que se trata de "un producto que promete niveles de performance increíbles y una cantidad considerable de mejoras en la arquitectura, que le permitirán desempeñarse de manera excepcional en los juegos actuales y en especial los futuros". Lea este exhaustivo informe sobre lo último en tecnología de procesamiento de gráficos
La empresa NVIDIA, líder en procesamiento de gráficos y medios digitales, anunció recientemente el lanzamiento de la unidad de procesamiento de gráficos (GPU) GeForce 7800 GTX. Según Patricio Scott Liao, director del sitio de revisiones de productos MaximoPC, se trata de "un producto que promete niveles de performance increíbles y una cantidad considerable de mejoras en la arquitectura, que le permitirán desempeñarse de manera excepcional en los juegos actuales y en especial los futuros".
La GeForce 7800 GTX ya está disponible para los consumidores e incluye una arquitectura totalmente rediseñada: una nueva arquitectura de sombreado programable con más de dos veces el poder de sombreado que la generación previa, soporte de iluminación de alto rango dinámico con calidad cinematográfica, la tecnología NVIDIA SLI de segunda generación, para un mayor desempeño y la tecnología NVIDIA PureVideo de segunda generación, para video con calidad de teatro en casa en la PC.
"Con más de 300 millones de transistores, la GPU GeForce 7800 GTX es el procesador de gráficos más avanzado jamás creado", dijo el gerente general de GPUs GeForce de NVIDIA, Ujesh Desai. "Con esta nueva arquitectura de gráficos, podemos crear una GPU tan poderosa que los desarrolladores de juegos pueden comenzar a hacer realidad su visión, y ahora los juegos en tiempo real pueden rivalizar con la interpretación cinematográfica".
En forma simultánea al lanzamiento, MaximoPC publicó una revisión sobre el producto. Conozca a continuación el exhaustivo análisis.
MaximoPC tuvo el enorme agrado de brindarles a sus lectores, conjuntamente con el lanzamiento oficial de NVIDIA, el review completo de esta nueva tecnología en la familia GeForce denominada GeForce 7 series. La primera en la serie de esta nueva arquitectura se denomina GeForce 7800GTX y promete niveles de performance realmente increíbles sumados a una cantidad considerable de mejoras en la arquitectura que le permitirán desempeñarse de manera excepcional en los juegos actuales y en especial los futuros. El review se dividirá en 2 partes para poder brindarles la información más completa y un Benchmark Extensivo de esta nueva generación de Hardware. ¿Están listos? Esta primera parte es altamente técnica, así es que preparen su taza de café y comenzamos.
GeForce 7 Series / GeForce 7800GTX:
Les presento a la primera en la familia, la GeForce7800GTX, (codename G70). Esta nueva generación incorpora tantas características y diferencias que merecen una explicación detallada de cada una de ellas, así es que decidí dividir el review en 2 partes. En esta primera parte, vamos a hablar de lo que más les gusta a los fanáticos: vamos a hablar de la arquitectura, del funcionamiento, de las características fundamentales y de las nuevas adiciones, en la parte dos vamos a ver los resultados de Benchmarks, así de esta forma podrán disfrutar más de todo.
Ahora sí, comencemos con lo primero:
Diseño:
La nueva arquitectura se encuentra fabricada con un máximo de 302M de transistores. Para ejemplificar la cantidad de transistores que eso significa, NVIDIA compara a este procesador gráfico con:
Si sumamos todo esto, nos da un total de 300.4 y todavía nos quedamos cortos! La cantidad de transistores realmente es asombrosa.
Lo que vemos aquí es una foto del Wafer
Tantos transistores juntos deben cumplir más de una función, así es que veamos paso a paso qué mejoras incorpora la nueva generación:
Esto es una aproximación a todos los cambios que posee la placa. Ahora, veamos las especificaciones técnicas y de ahí en adelante analicemos la arquitectura.
Especificaciones Técnicas:
Analicemos paso a paso todas las especificaciones técnicas, comenzando del mismo GPU.
Aquí llega el G70:
El nuevo GPU de Video denominado G70 o bien GeForce 7800GTX dispone de 24 Pixel Pipelines esta vez, en comparación a los 16 que se encuentran en la que antes era la mejor placa de NVIDIA, la GeForce 6800 Ultra, a su vez, el GPU ahora recibe 8 Vertex Shaders en contraste a los 6 que se encuentran en la 6800Ultra. De esta manera, la 7800GTX recibe una gran ventaja en lo que respecta a procesamiento en Paralelo y sobre todo una mejora considerable en el sector Vertex Shading, aumentando la performance del mismo incluso 2 veces más en comparación a la 6800Ultra.
Sumado a las mejoras en la cantidad de Pixel/Vertex, el GPU trabaja ahora a 430Mhz con la memoria trabajando a 1200Mhz lo que le confiere al GPU una considerable cantidad de Ancho de Banda, aproximadamente 38Gb/s lo cual es fantástico a la hora de procesar altos niveles de información, como lo puede ser un juego con grandes cantidades de Shaders, Anisotropic y Antialiasing Activado. Es por esto que ahora NVIDIA recomienda una resolución de 1600x1200 con 4x AA y 8xAF como la resolución Default en la que debería utilizarse la placa para realmente ponerla a prueba. Por esta razón, en el review se evaluará la performance a partir de 1280x1024 dejando completamente de lado la performance en 1024x768.
CineFX 4.0 - Shader Model 3.0:
Muchos preguntarán dónde están las nuevas funciones, dónde está el Shader Model 4.0 o algo similar. La respuesta a por qué esta tecnología se basa en ShaderModel 3.0 y no incorpora un cambio considerable en este respecto es muy sencilla: el Shader Model 3.0 es tan completo que realmente no necesita una mejora, lo que sí necesita es más performance por clock para poder visualizar todo el realismo que SM 3.0 puede brindar. La realidad es que con SM3.0 no hay cosas que realmente no puedan hacerse en el sector 3D, por lo cual NVIDIA se focalizó en optimizarlo y mejorarlo. Gracias a que NVIDIA ya dispone de tecnología SM 3.0 en su generación anterior, ya tienen bastante experiencia en esta tecnología y se hace lógico el paso siguiente, mejorar y optimizar su operación en el GPU.
Mejoras a lo largo del Pipeline completo del GPU:
Las mejoras que se hicieron a lo largo del Pipeline se refieren principalmente al estudio intensivo que realizó NVIDIA con más de 1300 Shaders a lo largo de múltiples juegos, esto le permitió poder descubrir cuales son los Shaders más usados, en qué manera se usan y qué porcentaje de eficiencia tenían en la arquitectura anterior, de esta manera pudieron introducir ciertas mejoras a lo largo de todo el Pipeline que afectan la performance Global del GPU, estas mejoras son:
Qué es MADD y Normal Mapping:
Para los que no lo saben, les comento: la instrucción assembler MADD (Multiply-ADD) es muy usada comúnmente en el sector 3D, principalmente para desarrollar Shaders. El uso más intensivo que se le da a este tipo de operación es en el armado de Normal Maps. Normal Mapping es la técnica mediante la cual la composición de una textura puede tener no sólo relieve (Bump Map), sinó que también puede tener reflexión realística de luz, debido a que el Normal Mapping es una técnica que se desarrolla Per-Pixel (Pixel a Pixel) obtiene realismo mucho mayor que el famoso Bump Mapping. El Normal Mapping es una capacidad actualmente fundamental, ya que va a modificar la forma en que vemos los juegos. Los ejemplos más conocidos donde se implementa Normal Mapping son el Doom3 y el Chronicles of Riddick: Escape from Butcher's Bay, que justamente son conocidos como uno de los pocos juegos con mayor cantidad de detalles en escena. Los futuros Engines 3D que dependen intensívamente de Normal Mapping entre otros incluyen al Unreal Engine 3, uno de los Engines más codiciados por su excepcional nivel de detalle, mucho mayor incluso que el Doom3.
El nivel de Detalle del Unreal Engine 3 es Asombroso, se pueden ver las diferencias en el relieve de la textura y el realísmo de la iluminación
Mejoras en la performance MADD (Multiply-ADD):
Como se puede observar, incrementar la performance de MADD automáticamente acredita una mayor performance en todas las operaciones de Shaders Intensivas y en especial al Normal Mapping. A mi criterio, el Normal Mapping es el Futuro en el Gaming, junto con el High Dynamic Range, que le brinda una saturación de Luz realística a cualquier escena, ya que ambas operaciones se ven profundamente beneficiadas gracias a MADD, esta adición es realmente un detalle a considerar.
La adición de mejoras de performance en las operaciones de MADD le brinda a la GeForce 7800GTX un máximo de 8 operaciones FP MADD por clock en cada Pixel Pipeline, lo cual suma un total de 165 GFlops de performance MADD (en comparación, la X850XT PE tiene 66GFlops mientras que la 6800Ultra tiene 54GFlops). Como pueden observar, si se usa MADD, la performance es insuperable, es un paso lógico mejorar esta porción del Pipeline a mi criterio y una excelente adición como pueden ver.
Otras Mejoras e inclusiones a lo largo del GPU:
Las 2 mejoras fundamentales que me gustaría señalar son:
Lo cual le permite procesar mucho más rápido todas las texturas, en especial las de alta resolución o comunmente denominadas "Large Textures".
Esto significa que la arquitectura ahora es mucho más eficiente para organizar la geometría de una escena, la mejora según NVIDIA se ubica aproximadamente en el 30% en comparación a la 6800Ultra y se incorpora en la parte "Fija" del Pipeline, particularmente la encargada de manejar la creación y configuración de la geometría en una escena.
Normal Mapping:
No sólo la arquitectura se encuentra mucho más apta para manejar el Normal Mapping gracias a las optimizaciones de MADD sinó que ahora soporta la posibilidad de Comprimir los Normal Maps con lo cual, mejora considerablemente la utilización de memoria a lo largo todo el Pipeline.
High Dynamic Range:
Todos pudieron ver las diferencias que existen una vez que se activa High Dynamic Range en el FarCry o lo increíblemente bien que se ve el 3DMark05 por ejemplo. El High Dynamic Range es nada más y nada menos que una expansión en la escala total máxima de la luz, de esta forma, toda la luz en un escenario 3D determinado se procesa con 128-bits de precisión, la saturación es posible cuando los valores se salen de la escala (por así decirlo), cuando una luz llega al máximo posible (digamos 100) se puede "saturar" la imagen. Si la luz se procesa con valores expresados en 64bits (cómo se hace comunmente), no existen suficientes niveles de brillo como para expresar saturaciones, cuando pasamos a 128-bits, la escala se divide por así decirlo. Si 100 es nuestro máximo valor posible de luz sin saturación, cualquier valor por arriba de este provocará que la luz comience a saturarse, así es que High Dynamic Range es mejor conocido como valores de luz "Off Scale" que le confieren ese realismo.
El High Dynamic Range es un efecto que todos podemos observar incluso cuando sacamos una foto con nuestras cámaras muy cerca y con mucho flash. Si el lente se encuentra lo suficientemente saturado, va a reflejar no sólo luz blanca en exceso sinó que también va a generar un "halo" de luz alrededor de los objetos tomados. Esto es High Dyamic Range y el nivel de realismo que brinda es díficilmente superable, la inclusión de High Dynamic Range en la serie 6800 fue todo un paso, sin embargo, debido a la falta de performance necesaria, activarlo le quitaba una enorme cantidad de performance debido a lo intensivo que resulta este proceso.
El uso de Glow cambia la forma en que vemos esta escena gracias al agregado de High Dynamic Range en el Unreal Engine 3
En esta generación y gracias a que esta arquitectura dispone de un 50% más de eficiencia Clock por Clock, el uso de High Dynamic Range es ahora posible. Debido a que los Engine3D futuros harán uso intensivo de esta característica, la 7800GTX se ve nuevamente beneficiada por su mayor cantidad de eficiencia a lo largo de toda la arquitectura. La 7800GTX es un 60% más rápida que una 6800Ultra con High Dynamic Range activado.
IntelliSample 4.0: Adición de Trasparent MultiSampling y SuperSampling Antialiasing
El nuevo Intellisample 4.0 incorpora en su nivel más fundamental 2 funciones extras: la placa soporta ahora la inclusión de SuperSampling, una técnica descartada años atrás por el uso intensivo que representaba, ahora, vuelve en acción gracias al potencial de esta nueva arquitectura conjuntamente con la aparición de Transparent Antialiasing. Veamos cómo funcionan ambos.
SuperSampling Antialiasing:
Esta técnica de Antialiasing que fué descartada tiempo atrás trabaja básicamente re-sampleando la imagen por cada cuadro que se expone en pantalla, digamos, que tenemos una resolución inicial de video de 640x480, cuando se activa el Antialiasing, toda la imagen es renderizada en una resolución mucho mayor, digamos 1600x1200 y luego re-escaleada hacia abajo para que se visualize en la resolución elegida, en nuestro caso, 640x480. Debido a que la imagen se está renderizando originalmente en la resolución más alta, para luego pasar a la más baja elegida, el GPU debe procesar todos los cuadros como si se tratase de la resolución más alta, con la consecuente evidente pérdida considerable de performance. Muchos se preguntarán, que beneficios puede haber a semejante técnica tan demandante y la verdad es que los beneficios se hacen evidentes, la técnica de SuperSampling ofrece en general una mejor calidad de imagen debido a que toma en cuenta la escena completa.
Multisampling Antialiasing:
Debido a que la técnica de SuperSampling era muy demandante, se creó el MultiSampling Antialiasing, esta técnica basa el Antialiasing en el filtro a nivel "textura", esto quiere decir que las texturas son filtradas (no la imagen) y por ende, el escenario completo es filtrado, pero, existen ciertos casos donde el MultiSampling puede fallar y se hacen cada vez más evidentes a medida que se agrega más realismo a una escena. El caso donde más se evidencia la incapacidad del MultiSampling en las generaciones anteriores es donde poseemos una Reja por ejemplo de metal que nos deja ver a través de ella lo que se encuentra detrás, las típicas rejas de alambre de puás.
Transparent Multisampling y SuperSampling Antialiasing:
Si analizamos bien la escena, una reja no es más que una textura aplicada con un canal Alpha que deja traslucir lo que se encuentra detrás. Debido a que lo que estamos viendo en efecto es una "textura", el Multisampling filtra el contenido de esa textura completa, pero al tratarse de una textura donde las líneas son el detalle más importante, si no se tiene en cuenta que en efecto es una textura translúcida, la consecuencia será una reja renderizada con un nivel de pixelación muy grande, es decir, la textura transparente pierde detalle y aparece como si no tuviera ningún tipo de Antialiasing o bien con una mala apariencia, esto ocurre debido a que el Antialiasing toma la información de la textura completa, sin tener en cuenta el factor translúcido de la misma.
El Transparent Antialiasing es una técnica por la cual, el GPU toma el canal Alpha de una textura y almacena información vital sobre la misma (la posición de las líneas que en efecto son importantes o no traslucidas), cuando se aplica el Antialiasing, la información contenida en el Canal Alpha es ahora tomada en cuenta por el hardware y el filtro toma especial consideración a las partes que en efecto no son transparentes en la textura (las líneas de las rejas por ejemplo o las hojas de un arbol) de esta forma, el filtro se hace de manera adecuada solo a los píxeles que importan y la imagen final es una composición en donde la reja se ve perfectamente bien suavizada, este proceso se realiza pixel a pixel, trasparentando el fondo sin ningún tipo de defectos adicionales. Como consecuencia de esto, se adquiere ahora una considerable mejora en la calidad de imagen, especialmente en juegos que poseen gran cantidad de texturas de este tipo, como lo pueden ser el FarCry y el Half Life 2.
Debido a que el Antialiasing utiliza el método "Rotated Grid" (grilla de rotación) para realizar los cálculos y debido a que la arquitectura ahora posee la máxima velocidad en este modo, sin ciclos de espera en el GPU, la performance con Antialiasing Activado es ahora superior y permitió a NVIDIA poder agregar estos 2 nuevos modos de Transparent Antialiasing.
SLI:
De acuerdo a NVIDIA, la 7800GTX es tan eficiente que es capaz de funcionar mejor que 2 6800 Ultra's en el Unreal Engine 3, desgraciadamente, no tenemos el UE3 para comprobar esto, pero sería interesante probar si esto es cierto, debido a que la performance de operaciones MADD es prácticamente 2.5 veces lo que podemos obtener en una sola 6800Ultra, si utilizamos como base el hecho de que prácticamente todo el Unreal Engine 3 se encuentra operando con Normal Maps, esta aseveración parece ser correcta. Esto nos deja con una arquitectura que es mucho más eficiente Clock por Clock y que ahora llega hasta un 90% de mejor performance cuando se activa en modo SLI (2 x 7800GTX), comparado con un 60-80% con 6800Ultra's. Si tenemos en cuenta que NVIDIA ya vino utilizando SLI en la generación pasada, no podemos más que esperar una mejora en esta nueva generación, ya que estamos hablando de una tecnología que ya fué comprobada y utilizada en toda una generación de GPU's.
Mejoras en el sector Consumo:
NVIDIA indica que debido a que se optimizó todo el diseño, es ahora posible utilizar una solución de 1 solo Slot, reduciendo considerabmente el tamaño del cooler. El 7800GTX consume ahora entre 10 y 15W menos en máxima operación que una 6800Ultra y posee un Cooler 2 veces más pequeño, como detalle, el FAN del mismo es ahora 10db más silencioso. Los menores requerimientos de consumo de la 7800GTX le permiten ahora a NVIDIA recomendar una fuente de tan sólo 350W, en contraste con los 400-450w recomendados para la 6800 Ultra.
Nuevas Demos:
Para ilustrar la mayor cantidad de detalle y nivel de calidad de la imagen que puede mostrar ahora la nueva 7800GTX, NVIDIA desarrolló 2 nuevas demos, denominadas NVIDIA Luna y NVIDIA Mad Mod Mike, cómo lucen? Empecemos por NVIDIA Luna.
NVIDIA Luna:
Subsurface Scattering:
En esta Demo se puede ver el uso de Subsurface Scattering que permite a cualquier objeto al cual se le aplica un material, ser "traslucido", con lo cual, el realismo de una escena con SubSurface Scattering se duplica, en especial para objetos que están compuestos de materiales propicios a dejar pasar la luz, un ejemplo de esto sería apoyar una lámpara muy cerca de la mano (sin quemarse!), de esta forma, se puede ver como la luz trasluce la piel y provoca un efecto de luminosidad que parece propia en el objeto, otro ejemplo de Subsurface Scattering es el de un objeto con material de plástico traslucido o vidrio opaco, cuando una luz se orienta cerca del objeto o bien poniéndolo en ángulo de visión de la cámara, el objeto absorbe la luz y parece emanarla desde su interior.
Veamos algunos screenshots de cómo se ve en esta nueva demo.
La gran cantidad de detalle de la escena es posible gracias a las mejoras en la arquitectura
Esta demo fue creada con el Subsurface Scattering en mente, cuando las manos rotan, si se activa el Subsurface Scattering, el fuego que aparece en el centro, ilumina y trasluce a las manos que dejan ver un sutil color rojo...
El detalle original era mucho mayor, tuve que bajarlo para poder mostrarlo en la página.
NVIDIA Mad Mod Mike:
Radiosity:
Esta demo utiliza Radiosity, que es la técnica por la cual un objeto es capaz de Refractar una luz para que esta pase a ser parte luego de la luz que compone o se refleja en otro objeto de la escena, algo así como un rebote de luz, dependiendo de la capacidad del objeto de refractarla, cambiando la intensidad acorde a como sea el material del objeto en cuestión.
Ahora veamos como luce con Mike, el nuevo personaje de NVIDIA en esta Demo especial para la 7800GTX.
El detalle es absolutamente espectacular, ustedes no me creen porque la imagen esta bajada a 800x600, pero, vean lo que ocurre cuando les muestro la resolución original en especial con un close-up a la cara...
Si esto no les impresiona, incluso así de cerca, acerquémoslo más a la resolución original...
A este nivel de detalle se le pueden ver incluso las cicatricez de la afeitada y las lágrimás en el ojo!!
Ahora, visualicen el resto de la imagen a esta resolución y van a tener una idea de como se ve originalmente.
El hecho de que este personaje puede verse en tiempo real es impresionante...
Cuando le agreguamos el fondo, esto se asemeja cada vez más a una caricatura de de Pixar, de hecho, en muchos aspectos, se ve con más detalle de hecho.
Más de cerca para los que se quedaron con las ganas...
Un poco más cerca y juraría que se puede tocar esta imagen... Observen el reflejo por ejemplo de la ropa en el gancho de metal de la mochila o el reflejo realístico de la luz sobre el material del armario rojo de atrás...
Estamos cerca del nivel en el cual los juegos van a parecerse a dibujos animados o animaciónes de alto nivel.
NVIDIA PureVideo:
El PureVideo también recibe sus upgrades en esta nueva generación, la inclusión ahora de la posibildiad de realizar:
Como consecuencia de estos agregados, la 7800GTX ahora sí tiene lo que puede llamarse un Procesador Integral de Video que no sólo realiza todas estas funciones sinó que además puede ser totalmente programado para soportar nuevos codecs a medida que van saliendo para acelerarlos via-hardware, lo cual es fantástico en estos tiempos en los cuales el High-Definition está comenzandose a usar cada vez más.
Conclusión:
No es posible vislumbrar a simple vista todas las ventajas que esta nueva arquitectura posee tan solo leyendo las especificaciones. Como bien pudo observarse en esta Primera Parte del Review, es claro que los cambios de arquitectura que realizó NVIDIA se enfocaron primordialmente a mejorar la performance específicamente en sectores donde el mercado evidentemente se está dirigiendo. Con una base muy sólida de soporte para ShaderModel 3.0 y con las casi ilimitadas posibilidades que este modo de operación ofrece, es más lógico ofrecer considerables mejoras en este modo de operación, que seguir agregando cosas que realmente no van a utilizarse, sobre todo cuando bajo ShaderModel 3.0 no hay cosa que no pueda hacerse, siendo un modelo de programación prácticamente libre de limitaciones. Las únicas limitaciones se encuentran en "cuanto es capaz el hardware de hacer al mismo tiempo" y es aquí donde NVIDIA pasó mucho tiempo analizando Shaders y Juegos, viendo que es lo que más se usa e incorporó las mejoras que pudimos ver en esta Primera Parte. A mi parecer, no pudieron estar más acertados, estas mejoras solo podrán observarse cuando los juegos comiencen a ponerse realmente exigentes con la calidad de imagen y comiencen a hacer uso extensivo de High Dynamic Range y Normal Mapping entre otras cosas y será ahi donde no solo podremos tener juegos que se vean fráncamente indespcriptibles, como se ve el Unreal Engine 3 sinó que también tendremos Hardware capáz de manejarlo con un buen nivel de performance, que más se puede pedir?.
Ahora, prepárense, porque en la segunda parte, van a observar los resultados, con extensiva cantidad de Test, incluyendo al FarCry con el High Dynamic Range activado!, no se pierdan la próxima y final parte de este Review, hasta entonces!
Más información: www.nvidia.com.
