ANÁLISE: AMD Radeon RX 6800 XT- enfim Ray Tracing e 4K em hardware Radeon

A AMD Radeon RX 6800 XT é uma placa de alto desempenho voltada ao consumidor que deseja jogar em resolução 4K com qualidade máxima e em altas taxas de quadros. Essa placa marca o retorno da empresa ao segmento topo de linha, após deixar modelos como a GeForce GTX 1080 Ti e a RTX 2080 Ti sem concorrentes diretos.

A principal novidade dessa geração é a introdução da microarquitetura RDNA2, a mesma que está implementada na nova geração de consoles, que cconta com o Xbox Series S, Series X e o Playstation 5. Ela traz saltos relevantes, prometendo entregar o dobro de performance e muito mais eficiência comparada a uma placa RDNA 1, como a Radeon RX 5700 XT.

Site oficial da AMD Radeon RX 6800 XT

A Radeon RX 6800 XT foi introduzida no mercado pelo preço sugerido de US$ 649 –  deixando ela 50 dólares mais barata que a rival direta GeForce RTX 3080. A seu favor, ela possui mais VRAM, com um total de 16GB GDDR6 em 256-bit, porém é mais lenta e com uma interface menor comparada à GDDR6X e os 320-bits da RTX 3080. A aposta é uma tecnologia nova, o Infinity Cache, para atingir mais performance mesmo com essa desvantagem na tecnologia de memória.

Não sabemos por qual valor as placas com essa GPU devem chegar por aqui, mas o que se sabe é que será de forma bastante lenta, possivelmente em quantidades menores do que os modelos RTX 30.

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RDNA2

A RDNA2 chega com importantes saltos em performance e eficiência comparados à geração anterior. A AMD afirma que os novos chips baseados em RDNA2 conseguem entregar um salto de performance com o dobro de desempenho, e um salto de eficiência com até 54% mais performance por watt consumido.

A nova microarquitetura da AMD ainda é baseada na mesma litografia de 7 nanômetros utilizada na RDNA de primeira geração, por exemplo. Os ganhos foram alcançados através de otimização de fabricação. O resultado é um consumo de energia até 50% menor para operar nas mesmas frequências das RDNA 1, ou no mesmo nível de consumo subir em 30% a frequência de operação.

Esses ganhos foram resultado de uma série de otimizações, como aumento de refinamento nas variações de frequência, clocks de operação mais altos, redesenho da pipeline, melhor distribuição de geometria e tesselação. Porém, sem dúvidas, uma das tecnologia que traz mudanças mais profundas é a Infinity Cache.

Com os ciclos de trabalhos cada vez mais pesados, a AMD usou uma abordagem diferente das memórias mais rápidas GDDR6X e interface maior das GeForce RTX 30. Trazendo a expertise da área de processadores com os chiplets, a AMD introduziu 128MB de memória atuando como um cache de nível 3. Trazendo um conceito parecido com o Infinity Fabric, presente nos Ryzen, essa tecnologia foi batizada de Infinity Cache.

Essa nova tecnologia também é em parte responsável pela maior eficiência energética das RDNA2, enquanto também reduz a latência em 34%, em média, comparada com as RDNA de primeira geração.

Outra novidade importante é a introdução de hardware dedicado a acelerar o processo do Ray Tracing. Para isso, a AMD implementou um “Ray Acelerator” por unidade computacional, entregando até 10x mais performance que a implementação via software. Essas unidades tem o objetivo de calcular as intersecções do traçamento dos raios de luz, processo que é finalizado pelos shaders tradicionais das unidades computacionais. Com isso, ficam viabilizados efeitos como reflexos realistas e iluminação global dinâmica, com sombras e iluminação mais realista.

Além do Ray Tracing, as RDNA2 trazem suporte a recursos como o Variable Rate Shadding, que possibilita dedicar menos poder de processamento em partes da imagem; a introdução dos Mesh Shaders, uma implementação muito mais eficiente do uso dos recursos dos shaders; e Sampler Feedback, que usa dados do quadro anterior para determinar de forma mais eficiente como será o carregamento de texturas. Todos esses recursos somados são essenciais para melhor uso do hardware e para viabilizar gráficos mais aprimorados, com bom nível de desempenho.

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O projeto referência

A AMD seguiu um caminho parecido com o da Nvidia e também evoluiu seu projeto referência em lançamentos recentes. Enquanto a Radeon VII trocou o resfriamento via blower por um sistema triplo de fans, as Radeon 6000 trazem um projeto bem mais caprichado que antecessores, especialmente em design.

O visual incrementado é resultado de uma carcaça em metal, que usa a técnica de fundição injetada. Ela possui também um frame interno nessa mesma técnica, que resulta em uma rigidez estrutural adicional. 

Para o resfriamento, há uma câmara de vapor ampla, e a dissipação de calor utiliza grafite e também um conjunto de pads macios para melhor arrefecimento dos MOSFETs e módulos de memória GDDR6.

Na parte de alimentação, a AMD trouxe um total de 15 fases de alta eficiência, e o PCB é construído com 14 camadas, possuindo 4 camadas de cobre para garantir a alimentação dos componentes da placa.

No arrefecimento, há um total de três fans, entregando um sistema até 6 decibéis – mais silencioso quando comparado com uma RX 5700 XT, – e reduzindo em até 70% a percepção de ruído. Em temperaturas mais baixas, como muitas placas mais modernas são capazes, as fans podem parar de girar, tornando a placa totalmente silenciosa.

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Abaixo, tabelas de especificações comparando as três Radeons RX 6000 anunciadas até o momento, com a GeForce RTX 3080, principal concorrente da Radeon RX 6800 XT dessa análise.

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Fotos

À primeira vista, a AMD fez um ótimo trabalho, conseguindo criar uma placa bastante bonita que passa um ar de produto refinado e com belo acabamento – tanto quanto os modelos Founders Edition da NVIDIA. De acordo com alguns rumores e vazamentos, pode ser que alguns fabricantes lancem placas com esse mesmo design, o que não é uma grande novidade por parte da AMD, sendo que isso já aconteceu em recentes gerações.

A placa ocupa três slots PCI-Express, ou seja, é um modelo com sistema de cooler alto e comprido. Para a alimentação, são dois conectores de 8 pinos, padrão em placas de alto desempenho com esse TDP. Nada de excentricidade aqui: padrão tradicional no posicionamento convencional, diferente das experimentações da Nvidia com seu modelo Founders Edition.

Na parte de conexões, duas DisplayPort 1.4a e uma HDMI 2.1, além de uma USB Tipo C. Um detalhe curioso, já que a NVIDIA abandonou essa conexão em sua nova geração. Teoricamente, seria para soluções de óculos de realidade virtual, que insistem em continuar no mercado, mesmo sem emplacar vendas em massa.

As duas RX 6800 tem design bastante parecidos, sendo a RX 6800 XT levemente maior na altura do dissipador utilizado sobre as FANs, virando um modelo que ocupa 3 slots PCI-Express no lugar de 2, como na RX 6800. É possível notar também que o logo “Radeon” muda de cor nas placas. Tratando-se de conectores, ambas trazem uma dupla de 8 pinos para a alimentação de energia. Já quando o assunto é vídeo, 4 conexões no total, sendo 2x DisplayPort 1.4a, 1x HDMI 2.1 e uma USB Tipo-C. Curiosamente, a Nvidia colocava essa porta USB em modelos anteriores para facilitar uso de óculos de realidade virtual. O padrão não “pegou”, e agora que o lado verde da força abandonou essa conexão, a AMD implementou em suas placas de vídeo.

RX 6800 XT vs. RTX 3080
Abaixo, colocamos lado a lado a Radeon RX 6800 XT com a GeForce RTX 3080 Founders Edition, modelos que irão disputar o mesmo mercado. Porém sempre é bom destacar que se tratam de placas referência, e em ambos os casos elas não estão à venda no Brasil.

Os tamanhos são semelhantes no comprimento, com a RTX 3080 levemente maior. Já a RX 6800 XT ocupa 3 slots PCI-Express contra 2 da RTX 3080.

As maiores mudanças ficam por conta do sistema de cooler, com a AMD utilizando um modelo muito comum em vários fabricantes, com todas as FANs posicionadas de um lado. Já a NVIDIA tem seu inovador sistema que posiciona uma FAN em cada lado da placa e faz a passagem de ar através da placa.

A alimentação de energia também é diferente – a NVIDIA traz o conector de 12 pinos ainda exclusivo de suas RTX 30 Founders, e a AMD dois conectores de 8 pinos.

Por fim, as conexões de vídeo: quatro na RTX 3080 e três na RX 6800 XT, além de uma conexão USB Tipo C, que foi abandonada pela NVIDIA em sua nova geração. Teoricamente, essa conexão funciona como uma USB normal, passando dados ou mesmo apenas para alimentação.

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Sistema utilizado

Utilizamos uma máquina topo de linha baseada em uma mainboard Gigabyte Z390 Aorus Xtreme, processador Intel Core i9-9900K overclockado para 4.7GHz em todos os cores, além de 16GB de memórias através de 2 módulos de 8GB CL14 em dual-channel e frequência de 3200MHz. A ideia é evitar que o sistema seja um limitador para o desempenho das placas de vídeo testadas. Já o overclock para 4.7GHz considera evitar mudanças no sistema que acabem influenciando os resultados. A tensão foi definida em 1.375v.

Antes dos testes, fotos da placa instalada no sistema utilizado em todas nossas reviews de placas de vídeo.

Mais abaixo, os detalhes da máquina, sistema operacional, drivers e softwares/games utilizados nos testes. Também um vídeo mostrando a máquina de review utilizada em todos os testes de placas de vídeo:

Máquina utilizada nos testes:
– Processador Intel Core i9-9900K @ 4.7GHz em todos os cores – ANÁLISE
– Placa-mãe Gigabyte Z390 Aorus Xtreme
– Kit de memórias G.SKILL TridentZ Royal 2x8GB 3200MHz
– SSD HyperX Fury RGB SSD – ANÁLISE
– SSD Seagate Firecuda 510 NVMe 2TB – ANÁLISE
– Sistema de refrigeração liquida Cougar Helor 360
– Fonte de energia Cougar CMX 1000W
– Gabinete Cougar Conquer
– Monitor Samsung U28E590D 4K 60Hz

Sistema Operacional e Drivers:
– Windows 10 Pro 64 Bits 2004 atualizado
– NVIDIA GeForce 456.xx

Aplicativos/Games:
– Adobe Premiere CC 2020 (renderização pelo GPU)
– Blender (renderização pelo GPU)
– V-Ray Benchmark (renderização pelo GPU)
– 3DMark (Fire Strike Ultra / Port Royal / DLSS Feature Test)
– Battlefield V (DX12)
– Flight Simulator 2020 (DX11)
– Metro Exodus (DX12)
– Red Dead Redepmtion 2 (Vulkan)
– Shadow of Tomb Raider (DX12)
– The Division 2 (DX12)
– Wolfenstein: Youngblood (Vulkan)

GPU-Z
Abaixo, a tela principal do GPU-Z, mostrando algumas das principais características técnicas da placa.

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Overclock

Para o overclock, utilizamos o sistema que vem integrado junto aos drivers. Apesar de parecer simples, ele não funciona tão bem e gera dúvidas de como as funções são aplicadas, ao menos de início. O modo automático não deixou overclockar a GPU e memórias juntas. Dessa forma, fomos para o modo manual e até conseguimos alcançar clocks altos.

Após algumas tentativas, a placas estabilizou a GPU em impressionantes 2500MHz (2250MHz é o padrão) em modo Turbo. Já para memórias, alcançamos 16.8GHz (16GHz é o padrão). Tratando-se de tensão, apenas aumentamos o power target para o máximo possível na tela para overclock dentro dos drivers.

OBS.: Faça overclock por sua conta e risco. Overclock pode resultar em perda de garantia.

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Consumo de energia

Começamos pelos testes de consumo de energia com todas as placas comparadas. Todos os testes foram feitos com o mesmo sistema, o que dá a noção exata do que cada VGA consome. Vale destacar que o valor é o consumo total da máquina e não apenas da placa de vídeo, que da uma noção de quanto um sistema completo consome. Comparações com testes de outros sites podem gerar resultados bem diferentes devido a mudanças de sistemas utilizados.

Os testes consistem no consumo mínimo do sistema, em modo ocioso e após o teste de carga máxima, nesse caso rodando o 3DMark através do modo Fire Strike Ultra.

OBS.: No teste rodando o aplicativo 3DMark, consideramos de 5W a 10W como margem de erro, devido à variação que acontece testando uma mesma placa.

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Temperatura

Mais um teste muito importante quando falamos de placas de vídeo é a temperatura do chip. Os testes incluem o sistema em modo ocioso e em uso contínuo.

É importante destacar que algumas placas possuem sistemas que desligam as fans quando a GPU não está sendo exigida, como ao executar tarefas simples do Windows ou mesmo games mais simples. Por isso, existem temperaturas consideravelmente acima da média para alguns modelos nessa situação, mas que na prática não comprometem a placa. De acordo com as fabricantes, esse recurso aumenta o tempo de vida útil, além de consumir menos energia. Sendo assim, podem existir diferenças grandes na temperatura do modo ocioso, o que não caracteriza uma placa ruim caso a temperatura seja alta.

Por que a placa ficou com temperatura menor quando overclockada?
Essa é uma situação normal nas placas atuais. A rotação dos FANs fica mais rápida e consequentemente fazem o GPU resfriar mais rapidamente, em alguns casos com temperatura menor do que em situação normal.

Por que a placa com sistema de cooler referência tem temperatura em modo ocioso menor que uma placa com cooler teoricamente melhor?
Porque placas de vídeo atuais com projetos de cooler mais recentes tendem a desligar as FANs quando a temperatura fica abaixo de números como 40, 45 ou mesmo 50 graus. Assim, quando as FANs ficam desligadas, a tendência é que a GPU não baixe a temperatura mais do que o limite que desliga as FANs.

Primeiro, vamos ao teste das placas com o sistema em modo ocioso:

Para o teste da placa em uso, medimos o pico de temperatura durante os testes do modo Ultra.

OBS.: As temperaturas podem variar bastante de acordo com a região do país, sistema onde a placa está instalada e teste utilizado.

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Aplicativos

Com o aumento de aplicativos que tiram proveito do poder de processamento de GPUs, atualizamos nossa bateria de testes com alguns dos softwares mais importantes do mercado.

Adobe Premiere CC 2020
O Premiere da Adobe é referência mundial quando falamos em software para edição de vídeos. Em suas últimas versões, ele tem aproveitado os benefícios das GPUs para ajudar a acelerar a renderização. Abaixo, o comportamento das placas comparadas:

Blender
Outro belo teste para ver como se comporta a placa de vídeo na ajuda com o processo de renderização de imagens e vídeos. O Blender se destaca por ser de uso aberto e também atualizado com o que existe de tecnologias mais recentes no mercado.

V-Ray
O teste V-Ray Benchmark utilizado consiste no resultado de renderização com uso do GPU – mais um bom teste para ver como as placas podem ajudar a diminuir o tempo de trabalho em aplicações gráficas. Quanto menor for o tempo, melhor é o desempenho.

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3DMark

E se falamos em benchmarks, não poderíamos deixar de fora um dos mais icônicos testes do mundo, especialmente para desempenho de placas de vídeo: o 3DMark. Nossa bateria consiste em três testes, porém 2 deles mostram tecnologias que apenas modelos mais recentes de placas trazem: Ray Tracing (Port Royal) e DLSS (DLSS Feature Test).

Rodamos a versão mais recente do aplicativo da UL Benchmark (que comprou a Futuremark), sendo que todos os testes consideram a configuração padrão do perfil, sem mudanças. Abaixo, os resultados:

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Testes em games

Agora, vamos ao que realmente importa: os testes de desempenho em alguns dos principais games do mercado.

Para ajudar a entender os gráficos a seguir: acima de 60fps é o ideal para monitores que operam nessa frequência. Quanto mais próximo dos 30fps, pior vai ficando a fluidez e, abaixo dos 30, o jogo começa a ficar “não jogável”

Battlefield V
O game desenvolvido pela DICE segue como uma referência de qualidade gráfica, operando tanto na API DirectX 12 quando 11. O jogo também se tornou um marco nos games para PC ao ser o primeiro a introduzir a técnica de Ray Tracing híbrido da Nvidia através das placas GeForce RTX.

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Flight Simulator 2020
O novo simulador de voo da Microsoft chegou com um hype imenso e logo se tornou uma referência quando se trata de gráficos de alta qualidade, com cenários incríveis beirando a realidade em vários momentos, e ideal para ver o comportamento de placas de vídeo. Apesar de ser um game recente e da Microsoft, a API utilizado ainda é DX11.

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Metro Exodus
A franquia Metro sempre é responsável por introduzir games com novos níveis de exigência para o hardware. Com gráficos capazes de “entortar” placas de vídeo, o jogo da 2A Games também se destaca por introduzir tecnologias como o Ray Tracing e o DLSS, recursos ainda exclusivos da linha GeForce RTX.

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Red Dead Redepmtion 2
Game da RockStar, com belíssimos gráficos e uma boa referência para medir o comportamento das placas de vídeo. Nosso teste considera o game rodando sobre a API Vulkan, que se comporta muito bem tanto em placas AMD como NVIDIA.

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Shadow of Tomb Raider
O mais recente game da franquia da Lara Croft, Shadow of Tomb Raider traz ótimos gráficos, exigindo muito das placas de vídeo. O game também tem suporte a DirectX 12 e suporte à tecnologia Ray Tracing.

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Tom Clancy’s The Division 2
The Division 2 usa um motor gráfico próprio desenvolvido pela Ubisoft Massive, lidando com cenários complexos e grandes quantidades de partículas na tela.

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Vídeo Review

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Conclusão

Enfim a AMD acabou com a hegemonia verde no topo de nossos gráficos de performance. A Radeon RX 6800 XT chega na mesma balada da RTX 3080, ficando levemente atrás e com diferenças em 4K que boa parte do tempo é inferior a 10%. Ou seja, na prática, jogar com uma RTX 3080 ou uma Radeon RX 6800 XT tem um nível de desempenho semelhante.

O salto geracional é gigantesco, saindo de uma RX 5700 XT que entrega 30 quadros por segundo em 4K para algo que excede os 60fps.

Mas há um campo com diferenças mais perceptíveis entre Radeons e GeForces: o Ray Tracing. Em Port Royal, a diferença é de expressivos 30% comparado a RTX 3080, colocando ela em um patamar semelhante ao desempenho da RTX 2080 Ti e RTX 3070. E isso sem por a “arma secreta” do lado verde da força em ação, o Deep Learning Supersampling (DLSS).

Com o DLSS combinado ao Ray Tracing, a RX 6800 XT é atropelada por muitas das GeForce. A RTX 3080 entrega o dobro de quadros em Metro Exodus em 4K, A RTX 2080 Ti passa a entregar quase 60% de quadros a mais, e até a RTX 2080 passa a frente.

Pela falta de algo análogo ao Deep Learning Super Sampling, não é realista falar em Ray Tracing em 4K para a RX 6800 XT, rodando os games na casa dos 30 quadros por segundo. Mas já temos desempenho suficiente para encarar qualidade alta, traçamento de luz e 1440p, onde temos uma taxa de quadros na casa dos 60fps. A AMD também paga o preço por chegar depois no RT, e alguns games parecem não aplicar com sucesso a tecnologia, como notamos em nosso gameplay com Watchdogs Legion e Shadow of the Tomb Raider.

Falando do projeto referência, a AMD mandou bem nesse modelo. O resfriamento deu conta de manter temperaturas baixas com pouca produção de ruído, com a placa operando praticamente todo o tempo na casa dos 2.2GHz. Em alguns títulos chegamos a ver frequências superando os 2.4GHz! Infelizmente em overclock não conseguimos tirar muito mais desempenho, com ganhos dentro da margem de erro dos 5%, na maioria das vezes.

A AMD chegou no segmento high-end, mas fica atrás do ecossistema mais completo da Nvidia, com recursos como DLSS e implementação mais madura do Ray Tracing

Assim as Radeon pagam o preço de chegar “tarde pra festa”, mas já são capazes de entregar performance em 4K e acionar o Ray Tracing. Porém diferenciais como o DLSS e até adicionais interessantes como o Nvidia Studio e o NVENC fazem com que a opção pela Radeon faça sentido apenas por um preço mais competitivo que o da rival, ou caso você não tenha interesse nessas tecnologias. Porém, considerando a adoção do RT em consoles e os novos efeitos que ele disponibiliza, ele deve ser cada vez mais presente em títulos no futuro.