Triple Crossfire Radeon HD 7970 vs 3-way SLI GeForce GTX 680

Resolvemos fazer um duelo de titãs com o que hÁ de melhor em placas de video de alta performance e que enchem os olhos de qualquer geek: um sistema Triple CrossFireX Radeon HD 7970, da AMD, contra um 3-way SLI GeForce GTX 680, da NVIDIA. Assim, comparamos o que hÁ de mais moderno em processamento grÁfico na atual geração, com três placas de cada trabalhando integradas para oferecer o desempenho mais rÁpido e suave que se pode atingir. Além disso, exibimos os resultados obtidos nos confrontos individuais e em sistemas com duas placas a fim de mostrar o ganho de performance a cada placa adicional usada.

Façam suas apostas e confiram a seguir como cada combinação de placas se saiu em testes de temperatura, consumo de energia e desempenho em resolução FULL HD, e fique por dentro das vantagens e dos contras de ambos.

AMD CrossFireX
CrossFireX é a tecnologia desenvolvida pela AMD para a integração de duas ou mais placas de vídeo da linha Radeon em trabalho conjunto, para o aumento do desempenho grÁfico e utilização de maior número de monitores. As GPUs interagem através de um conector móvel (com exceção da HD 7750, que não é obrigada a usar um), mas, ao contrÁrio do que acontece na tecnologia SLI, da NVIDIA, elas não têm a necessidade de estarem todas ligadas entre si, bastando que a primeira se conecte à segunda, a segunda à terceira, e assim sucessivamente. No início, quando a tecnologia ainda se chamava apenas CrossFire, era exigida a compra de uma placa “master”, feita e vendida com o objetivo de fazer esse papel de controlar as demais. Com as gerações mais atuais, este problema foi resolvido.

A maior diferença do CrossFireX é permitir a integração entre placas de diferentes modelos, desde que pertençam à mesma sub-série. Ou seja, uma Radeon HD 7970 consegue ser ligada em uma Radeon HD 7950, mas não em uma Radeon HD 7770. A vantagem se dÁ porque não é sempre que o usuÁrio tem recursos para comprar de uma só vez duas GPUs iguais, podendo se ajustar ao que tem no momento. Assim, se ele tinha uma HD 7950 e, com o tempo, conseguiu economizar para comprar uma HD 7970, pode ligÁ-las em CrossFireX. O mesmo não é possível com o sistema da NVIDIA.

NVIDIA SLI
SLI é a tecnologia desenvolvida pela NVIDIA que integra duas ou mais placas de vídeo da empresa para processamento paralelo, aumentando o desempenho (com a redução da latência) e o suporte a múltiplos monitores. A ligação entre as GPUs se dÁ através de um conector chamado SLI Bridge e, ao contrÁrio do CrossFire da AMD, exige que todas as placas estejam conectadas entre si. No processo, as placas se dividem entre as funções de “master” e “slave”, em que uma é designada como mestra e as demais como secundÁrias, para a divisão do trabalho.

Além da integração no processo de renderização, as placas também trabalham juntas no Anti-Aliasing. Enquanto uma trabalha em uma amostra ligeiramente desalinhada com o padrão (como para direita e para cima, por exemplo), a outra processa no sentido contrÁrio (à esquerda e para baixo). Combinados, os resultados oferecem uma imagem em qualidade superior à habitual. No entanto, este processo não é destinado a taxas elevadas de frame, e pode até diminuir a performance, sendo assim destinado a games que impõem muita carga à GPU.

Ainda é possível dividir o que cada placa faz quando se trata de grÁficos e controle de física,sendo que uma pode ficar responsÁvel pelos grÁficos e a outra pela tecnologia PhysX, exclusiva da NVIDIA.

A maior desvantagem do SLI em relação ao CrossFire é que em poucos casos funciona com placas que não tenham o mesmo GPU. Por exemplo, uma GTX 680 funciona apenas com outra GTX 680 (contudo, elas podem ser de diferentes fabricantes e até possuir modificações como memória e velocidade de clock). Um outro problema apresentado pelo sistema é que, caso uma placa tenha um clock mais alto que a outra, ela baixarÁ seu desempenho para ficarem iguais. Assim, este potencial fica em modo ocioso e ambas trabalham com a mesma velocidade. Para a combinação de três ou quatro placas existe um conector rígido, que faz a ligação entre todas as placas, mas no caso de três placas é possível utilizar três conectores flexíveis fazendo a mesma função do conector rígido como podem ver na imagem abaixo, situação necessÁria caso uma das placas tenha PCB diferente das demais como foi nosso caso, consequentemente o conector rígido não conseguiria fazer a conexão. Esse tipo de solução também serÁ necessÁria dependendo a placa-mãe utilizada, no caso do modelo que utilizamos, novamente o conector rígido não funcionaria devido a distância dos conectores PCI-Express, que não igual, diferente do conector rígido.

Renderização
A renderização é dividida de duas formas, através da divisão de um mesmo frame (Split Frame Rendering – SFR) ou de frames alternados (Alternate Frame Rendering – AFR). No primeiro caso, o SFR, as placas processam partes diferentes do mesmo frame, dividindo-o geometricamente. Ou seja, a divisão é feita igualmente por cargas de trabalho geométrico e não por Área.  No outro método, o AFR, cada GPU processa frames inteiros em sequência. Uma processa os pares e a outra os ímpares. Quando uma das secundÁrias termina um frame, envia para a mestra, que então externa o resultado completo. Este processo é mais rÁpido que o SFR, mas oferece problemas. Às vezes, um frame seguinte pode ser terminado antes do anterior, o que gera problemas de latência, um empecilho comum a sistemas multi-GPU. Os drivers decidem qual método usar para cada jogo a fim de obter a melhor performance possível e sem problemas de renderização, razão pela qual é bastante importante manter os drivers de video, Catalyst para AMD e GeForce para NVIDIA, sempre atualizados.

Como de constume, utilizamos uma mÁquina TOP de linha baseada em um processador Intel Core i7 3960X overclockado para 4.6GHz.

A seguir, os detalhes da mÁquina, sistema operacional, drivers, configurações de drivers e softwares/games utilizados nos testes.

MÁquina utilizada nos testes:
– Mainboard MSI X79A-GD65 8D
– Processador Intel Core i7 3960X @ 4.6GHz
– Memórias 16 GB DDR3-1600MHz Corsair Dominator-GT
– HD 1TB Sata2 Western Digital Black
– Fonte XFX ProSeries 1000W
– Cooler Master Hyper 212 EVO

Sistema Operacional e Drivers: 
– Windows 7 64 Bits 
– Intel INF 9.3.0.1019
– Catalyst 12.6: Placas AMD 
– GeForce 304.48: Placas Nvidia

Configurações de Drivers: 
3DMark 
– Anisotropic filtering: OFF 
– Antialiasing – mode: OFF 
– Vertical sync: OFF 
– Demais opções em Default

Games: 
– Anisotropic filtering: Variado através do game testado 
– Antialiasing – mode: Variado através do game testado 
– Texture filtering: High-Quality 
– Vertical sync: OFF 
– Demais opções em Default 

Aplicativos/Games: 
– 3DMark 11 (DX11) 
– Unigine HEAVEN Benchmark 3.0 (DX11)

– Aliens vs Predator (DX11) 
– Crysis Warhead (DX10) 
– Crysis 2 (DX11)
– DiRT 3 (DX11) 
– HAWK 2 (DX11)
– Just Cause 2 (DX10.1) 
– Mafia II (DX9) 
– Metro 2033 (DX11) 
– Sniper Elite V2 (DX11)

Testes apenas em FULL HD (1920×1080)
Pretendíamos fazer testes com resoluções maiores colocando três monitores juntos, mas devido as limitações de cabos não conseguimos fazer os testes com as duas combinações, dessa forma deixamos esse artigo baseado nas tecnologias AMD Eyefinity e NVIDIA Surround para outro momento.

É importante informar que para montar um sistema com múltiplos monitores, existe alguma restrições relacionadas aos cabos que precisam ser utilizados, sendo que alguns adaptadores não resolvem. Como exemplo de uma limitação, temos um monitor Samsung P2470NH e dois Samsung TA550, sendo que esses últimos não possuem conector DVI, apenas o antigo VGA e HDMI, gerando incompatibilidade com as saídas das placas de vídeo.

Ajustamos todas as placas para ficarem com o clock de uma referência, para obter resultados justos e uma comparação legítima. Afinal, utilizamos três placas diferenciadas no CrossFire da AMD e apenas uma modificada com duas referências no caso do SLI da NVIDIA.

Também fizemos testes de consumo de energia com todas as placas comparadas. Os testes foram feitos todos em cima da mÁquina utilizada na review, o que dÁ a noção exata do que cada VGA consome.

Em modo ocioso, fica claro que o sistema da NVIDIA tem um consumo bem mais baixo que o da AMD. Apesar de ficar dois Watts acima na comparação individual, o acréscimo exigido quando ligamos mais uma GeForce GTX 680 é de apenas 20 Watts, praticamente a metade do que acontece no caso das Radeon HD 7970. Assim, o consumo de um sistema de duas placas da AMD fica apenas dois Watts abaixo de um SLI com três GPUs, em um empate técnico. Um Triple CrossFire ficou muito acima, com 24 Watts a mais.

 

No teste de carga, rodando o 3DMark 11, os sistemas passam a competir com maior igualdade, mas com leve vantagem para a NVIDIA nas três configurações. Individualmente, a GTX 680 conseguiu um consumo quatro Watts abaixo da HD 7970. Com duas placas integradas, o SLI ficou com 19 Watts a menos que o CrossFire e, com três GPUs, a diferença caiu para apenas 10 Watts.

O 3DMark 11 é a versão mais recente do aplicativo para testes de desempenho de placas de vídeo mais famoso do mundo.

Nova vantagem da NVIDIA em desempenho nos três sistemas. No entanto, em relação a ganho de performance com a adição de mais placas a AMD fica na frente. Com duas GPUs, O SLI conseguiu um desempenho 13,51% acima do CrossFire e, adicionando mais uma, a superioridade foi de 8,69%. Mesmo assim, a AMD consegue um ganho de 131,84% em relação ao uso de apenas uma placa, e a NVIDIA consegue apenas 109,37%.

Trata-se de um dos testes sintéticos mais “descolados” do momento, pois tem como objetivo mensurar a capacidade das placas 3D em suportar os principais recursos da API grÁfica DirectX 11, como é o caso do Tessellation.

O teste foi dividido em duas partes: uma sem e outra com o uso do Tessellation, ambas a 1920×1080 com o filtro de antialiasing em 8x e anisotropic em 16X.

No primeiro teste, com o tessellation desativado, a AMD consegue um desempenho superior nos três casos, aumentando sua superioridade a cada acréscimo de placas. Se com um placa a vantagem é de 6,21%, com duas vai para 10,58% e com três chega a 25,32%. Isso confirma também que é a tecnologia com o maior ganho em relação ao desempenho individual, com um crescimento de 185% na performance, enquanto a NVIDIA consegue apenas 142%.

Usando o tessellation ativado em modo normal, a vantagem da AMD cai um pouco, mas ela continua liderando tanto em relação à NVIDIA quando em ganho de desempenho. Em um Triple CrossFire, a superioridade sobre o 3-Way SLI chega a 13,71%. JÁ o ganho sobre a performance individual é de 188%, enquanto que a do rival é de 157%

Começamos os testes em jogos com o Aliens vs Predator, game que traz o suporte ao DX11 e que foi muito bem recebido pelo público e crítica.

Nova vitória da AMD. O Triple CrossFire consegue uma vantagem de 19% sobre o 3-Way SLI, e um ganho de quase 192% sobre apenas uma HD 7970. A tecnologia da NVIDIA fica atrÁs, com um ganho de 173%

O FPS futurístico da Crytek fez muito barulho por trazer uma qualidade grÁfica bem superior a dos concorrentes e por ser considerado por muito tempo como um dos games que mais exigia recursos do computador, principalmente das placas 3D. Assim, nada melhor do que submeter as VGAs da review pelo crivo de “Crysis Warhead”.

Com um resultado surpreendente que indica uma certa incompatibilidade do jogo com as duas tecnologias, o ganho de um sistema de três placas para um sistema com duas é quase nulo. Assim, tanto SLI quanto CrossFire, não dependendo muito do número de placas, ficam em um empate técnico que consegue consegue um ganho de cerca de 40% sobre o desempenho individual das placas.

Para os testes com o Crysis 2, utilizamos a ferramenta Adrenaline Crysis 2 Benchmark Tool, que lançamos no ano passado e é utilizada por praticamente todos os websites internacionais para benchmarks com o Crysis 2. O game, como todos sabem, é referência em qualidade de imagem, e no mês de junho 2011 finalmente ganhou seu patch com suporte ao DirectX 11, jÁ que originalmente o game vinha apenas em DX9.

Situação semelhante ao do primeiro Crysis, que indica incompatibilidade do game com a tecnologia. Novamente, tanto SLI quanto CrossFire não conseguem grandes melhoras com o aumento do número de placas, e ficam em um empate técnico com ligeira vantagem para a AMD. O desempenho das placas integradas consegue um ganho de cerca de 25% sobre as GPUs individuais.

DiRT 3 é o game mais recente de uma das séries de corrida off-road de maior sucesso da história da indústria dos jogos eletrônicos. Lançado em junho de 2011, o game traz o que existe de melhor em tecnologia da API DirectX 11. Os testes com o game foram feitos utilizando a ferramenta Adrenaline Racing Benchmark Tool.

Em um sistema com três placas integradas, as duas tecnologias ficam com um empate técnico. No entanto, o ganho do Triple CrossFire sobre apenas uma HD 7970 é de 132%, enquanto que o de um 3-Way SLI sobre uma GTX 680 fica em 92%.

Agora é a vez da NVIDIA. Em HAWX 2, simulador aéreo da Ubisoft, a empresa tem grande vantagem sobre os modelos da AMD.

A NVIDIA pode ter vantagem no desempenho individual das placas, mas aqui a tecnologia da AMD se mostra superior, jÁ que até mesmo um CrossFire simples, com apenas duas GPUs, fica na frente de um 3-Way SLI por quase 5%. Isso se dÁ porque o ganho de performance que três GTX 680 têm sobre duas é muito baixo, apenas 2,35%. Tanto que, enquanto um Triple CrossFire consegue um aumento de 142% em relação ao resultado individual de um HD 7970, o 3-Way SLI consegue apenas 67% de superioridade sobre apenas uma GTX 680. Isso talvez seja explicado por alguma incompatibilidade do game ou problema de driver da própria NVIDIA.

Para fazer o “contra peso”, as placas da série Radeon dominam em todos os segmentos rodando o Just Cause 2, curiosamente apoiado pela NVIDIA.

Novamente, o baixo ganho demonstrando pela tecnologia da NVIDIA dÁ ampla superioridade para o CrossFire, que, mesmo com apenas duas placas, supera um 3-Way SLI com 18% de vantagem. Enquanto três GTX 680 integradas conseguem um aumento de apenas 87% na performance sobre apenas uma, um Triple CrossFire consegue aumentar o desempenho de obtido por uma HD 7970 em 176%.

Mafia II trouxe a continuação do aclamado game de ação em terceira pessoa ambientado no obscuro mundo da mÁfia italiana dos anos 40 e 50, nos EUA.

Agora a NVIDIA dÁ o troco, e consegue vantagem com apenas duas placas sobre um Triple CrossFire em cerca de 21%. O ganho sobre o desempenho individual também é maior para a SLI com 95%, enquanto a tecnologia da AMD consegue apenas 52%.

Trata-se de um FPS da 4A Games baseado em um romance homônimo russo, que conta a saga dos sobreviventes de uma guerra nuclear ocorrida em 2013 que se refugiam nas estações de metrô. O game, que faz uso intensivo da técnica de Tessellation e demais recursos do DirectX 11, desbancou de Crysis o título de jogo mais pesado. Sendo assim, nada melhor do que observar como se comportam as VGAs sob este intenso teste.

A NVIDIA consegue mais uma vez o melhor resultado, com seu 3-Way SLI obtendo um desempenho 7,25% superior ao do Triple CrossFire da AMD. O SLI também consegue um ganho de performance maior em relação a uma única placa, 120% contra apenas 93% do CrossFire.

Trata-se de um FPS da Rebellion lançado no final do primeiro semestre de 2012, trazendo como destaque o suporte ao que hÁ de mais avançado em tecnologias grÁficas, usando como base a engine Asura.

Nova vitória do 3-Way SLI, com uma superioridade de 10% em relação ao Triple CrossFire. Isso aconteceu porque o ganho das três placas da AMD sobre apenas duas foi de 1,76%. A NVIDIA também consegue um maior aumento do desempenho das placas em conjunto em relação ao resultado individual, 189%, enquanto a rival conseguiu somente 99%.

Em termos de melhor performance, Triple CrossFire e 3-Way SLI conseguem um empate técnico. Sabemos que este não era o resultado que muitos de vocês esperavam, mas basta observar os testes pra chegar a esta conclusão. Ambos têm o mesmo número de sucessos e fracassos e chegam a empatar em alguns casos. No entanto, a tecnologia da AMD tem uma ligeira vantagem na questão do ganho de performance sobre a placa individual, apresentando melhores resultados na média. Isso indica uma melhor comunicação entre as placas, quesito muito importante para diminuir a latência.

Todo usuÁrio entusiasta pretende um dia montar um sistema com duas ou mais placas de vídeo, mas a verdadeira pergunta é se realmente vale a pena. Nesse artigo mostramos que, dependendo do jogo e da resolução usada, o ganho não é justificÁvel.

Placas TOP de linha como as utilizadas jÁ trabalham muito bem sozinhas. Dessa forma, se tiver apenas um monitor com resolução FULL HD(1920×1080), o usuÁrio vai conseguir rodar praticamente qualquer game atual em alta resolução. O ganho de desempenho com duas ou mesmo três placas não justifica o alto preço a ser pago. Algumas vezes o desempenho pode ser inferior a uma única placa, como comentamos no artigo, por problema dos drivers, do game ou mesmo da mÁquina.

O baixo ganho de desempenho e estes problemas puderam ser observados durante os testes. Tivemos casos em que tanto a tecnologia da AMD como da NVIDIA encontrou problemas de performance, com aumento irrisório de performance em relação a uma placa sozinha e praticamente sem diferença entre duas ou três placas. Em situações mais críticas (como no caso dos dois Crysis), tanto CrossFire quanto SLI não conseguiram resultados satisfatórios. Além disso, quando o ganho era mais visível, foi mantida a média de apenas duplicar a performance das suas placas individuais, e não triplicar, como se poderia esperar de um sistema com três placas.

Em breve faremos artigos aprofundados falando mais sobre as tecnologias Eyefinity, da AMD, e Surround, da NVIDIA, que permitem a utilização de múltiplos monitores com apenas uma ou mais placas de vídeo. Gostaríamos de ter comentado sobre essas possibilidades neste artigo, mas limitações com os cabos não tornaram possível os testes.

Abaixo mais algumas fotos das placas.