De eerste kaarten met DirectX 11
Met de komst van Windows 7 is er ook een nieuwe versie van DirectX verschenen. DirectX 10 zag tegelijk met Windows Vista het licht, terwijl Service Pack 1 van Vista ons DirectX 10.1 bracht. De volgende stap voorwaarts is DirectX 11. AMD heeft zijn nieuwe Radeon HD 5000-serie gelanceerd, die de nieuwe DirectX-versie volledig ondersteunt. Wat heeft DirectX 11 te bieden? Wat is er nieuw in de HD 5000-serie? En hoe snel zijn de nieuwe grafische kaarten van AMD? We zoeken het voor u uit!
Gebruikte apparatuur
- Beeldscherm Samsung SyncMaster 244T (24 inch, 1920 x 1200)
- Processor Intel Core i7-965 @ 3,6 GHz (turbo mode 3,75GHz)
- Moederbord Asus Rampage II Gene(Intel X58 chipset)
- Geheugen Kingston 6 GB DDR3 1600 MHz (KHX1600C8D3K3/6GX)
- Optisch station LG GGC-H20N-L
- Energiemeter Voltcraft Energy Monitor 3000
- Besturingssysteem Windows 7 Home Premium (64-bit)
De nieuwe Radeon HD 5000-serie bestaat op moment van schrijven uit vier verschillende grafische kaarten. De Radeon HD 5870 is het vlaggenschip, op de voet gevolgd door de Radeon HD 5850. Naast deze twee topmodellen heeft AMD ook twee goedkopere DirectX 11-kaarten uitgebracht: de Radeon HD 5770 en de 5750. Deze kaarten zijn al voor minder dan 150 euro te koop en moeten de prijs/prestatievechters Radeon HD 4850 en 4770 vervangen. In deze test concentreren we ons op de twee nieuwe topmodellen, en komen ook de vernieuwingen van de HD 5000-serie en DirectX 11 aan bod.
Radeon 5000 series
De 5000-serie van AMD biedt als eerste ondersteuning voor DirectX 11. De Radeon HD 5870 en de 5850 zijn voorzien van de Cypress-gpu (RV870). Deze gpu is gemaakt met het 40 nm procédé, in plaats van de 55nm waarmee zijn voorganger is vervaardigd. Een kleiner productieprocedé zorgt ervoor dat een gpu minder energie verbruikt, minder heet wordt en goedkoper is om te produceren. Aangezien er wel veel meer transistors in de Cypress-gpu zitten, worden de voordelen enigszins teniet gedaan. De HD 5850 heeft dezelfde gpu als de HD 5870, maar net wat lagere kloksnelheden voor het geheugen en de gpu. Daarnaast beschikt de HD5850 over minder shader processors en TMU’s. Als we naar de architectuur kijken, lijkt de Cypress-gpu redelijk veel op zijn voorganger. Als we de Radeon HD 4890 en de HD 5870 tegenover elkaar zetten, zien we dat het aantal shader processors, ROP’s en texture units is verdubbeld. Helaas kunnen we dit niet over de geheugenbandbreedte zeggen: deze is ongeveer 33% breder geworden. Als deze wel was verdubbeld, zou de Radeon HD 5870, met gelijke gpu-snelheden, theoretisch twee keer zo snel als zijn voorganger zijn. Nu zien we in onze tests dat de Radeon HD 4870 X2 regelmatig sneller is dan de Radeon HD 5870. De Radeon HD 4870 X2 bevat immers twee Radeon HD 4870-kaarten op één kaart en kent ten opzichte van de HD 4870 een dubbele geheugenbandbreedte.
Zuiniger
De Radeon HD 5000-serie is in ruststand extra zuinig. Zodra de grafische kaart niet meer wordt gebruikt, zal naast de gpu nu ook het GDDR5 geheugen op een lagere kloksnelheid gaan draaien. Bij de HD 4000-serie wordt alleen de gpu lager geklokt. U ziet in de testresultaten dat de nieuwe kaarten een stuk energiezuiniger zijn in ruststand dan hun voorgangers en de concurrentie. Intern is er aan de architectuur van de HD 5000 veel verbeterd. Niet alleen is DirectX 11 toegevoegd, ook de shader processors zijn geoptimaliseerd. In de meest ideale omstandigheden kunt u met 1600 shaders een rekenkracht van 2,72 teraflops halen. Dit is meer dan twee keer de 1,2 teraflops aan rekenkracht die maximaal uit de Radeon HD 4870 is te persen. Een andere onderdeel wat sterk is verbeterd, is anisothropische filtering (AF). Deze beeldverbeterende functie is perfect geïmplementeerd en niet meer afhankelijk van de kijkhoek. Als u tijdens het gamen AF op 16x zet, wordt het beeld in de diepte in alle richtingen scherp.
HD-audio
De grafische kaarten uit de nieuwe serie zijn verder voorzien van een HDMI 1.3a-aansluiting. De HD 3000 en de 4000 ondersteunen voor achtkanaals ongecomprimeerd LPCM-geluid, maar zijn nog niet de ideale grafische kaarten voor een Home Theater PC (HTPC). Het voornaamste wat ontbrak, is met de HD 5000-serie opgelost. Nu wordt ook rechtstreekse doorvoer van Dolby TrueHD en DTS-HD Master Audio ondersteund. De kaarten van de Radeon HD 5000-serie zijn dan ook ideaal om in te bouwen in een HTPC. U hoeft geen dure geluidskaart meer aan te schaffen voor de doorvoer van bitstream-geluid: een Radeon HD 5750 van zo’n 120 euro is al voldoende. Net als zijn voorgangers zijn de HD 5000-kaarten ook voorzien van UVD2 (Universal Video Decoder). Met UVD2 wordt de cpu ontlast bij het decoderen van HD-beeldmateriaal met VC1, mpeg2 en H.264-codering die we terugvinden op Blu-ray-films. Daarnaast kunnen er twee 1080p HD-beelden tegelijkertijd worden verwerkt. Binnen enkele maanden zal AMD in de HD 5000-serie nog goedkopere grafische kaarten uitbrengen met dezelfde features. Een goedkope passief gekoelde kaart uit HD 5000-serie zou dus de perfecte kandidaat zijn voor een HTPC.
ATI Eyefinity
De huidige vier Radeon HD 5000-kaarten zijn voorzien van DisplayPort, twee maal DVI en HDMI. AMD voegt aan de nieuwe serie een interessante feature toe: ATI Eyefinity. De gpu zelf kan maximaal zes schermen aansturen, maar een normale HD 5000-kaart bevat hiervoor niet voldoende aansluitingen. Het maximum komt dan uit op drie schermen. Dankzij twee TMDS-signalen worden DVI en HDMI aangestuurd. Het is niet mogelijk om drie schermen via DVI en HDMI aan te sturen. Voor het derde scherm wordt gebruikgemaakt van DisplayPort. Na het aansluiten van de drie schermen, ziet Windows met ATI Eyefinity de drie schermen als één groot scherm. Als u de drie 24 inch-schermen met een resolutie van 1920 x 1200 naast elkaar plaatst, krijgt u een resolutie van 5760 x 1200. Dit kan voor bepaalde werkzaamheden op de computer erg prettig zijn. Eyefinity is ook geschikt voor games. Niet alle games maken optimaal gebruik van een dergelijk hoge resolutie, maar als dit wel het geval is, ziet het er fantastisch uit. Houd er wel rekening mee dat een dergelijke hoge resolutie behoorlijk wat rekenkracht van de grafische kaart vraagt. Voor kantoorgebruik hebt u geen zware grafische kaart nodig met Eyefinity, maar voor games raden wij wel een Radeon HD 5870 aan. Op dit moment werkt Eyefinity nog niet met CrossFireX. De verwachting is dat dit met een driver-update wordt opgelost. Er komt ook een Radeon 5870 op de markt met maar liefst zes mini-DisplayPort-aansluitingen. Deze kaart kan maximaal zes schermen aansturen.
DirectX 11
Windows 7 is standaard voorzien van DirectX 11. Als u over Windows Vista beschikt, dan kunt u via Windows Update uw pc van DirectX 11 voorzien. Windows XP komt niet verder dan DirectX 9.0c en dat zal ook niet veranderen. Het verschil tussen DirectX 10 en 11 is beter te zien dan de stap van DirectX 9 naar 10. Dit is met name te danken aan de mogelijkheden die ‘tessellation’ (zie volgende paragraaf) en de compute shader bieden. Laatstgenoemde stelt de programmeur in staat om de gpu aan te sturen alsof het om een cpu gaat. Hierdoor zijn onder andere complexe berekeningen voor ‘physics’ en kunstmatige intelligentie mogelijk. Physics zorgen er voor dat uw games er realistischer en natuurlijker uitzien. In ‘FIFA 2010’ wordt bijvoorbeeld precies berekend hoe en op welke manier twee spelers met elkaar in botsing komen voor een zo realistisch mogelijk effect. Physics is niet nieuw; zowel AMD als NVIDIA biedt hier al geruime tijd ondersteuning voor. Voorheen moest een game-ontwikkelaar op twee verschillende manieren voor physics programmeren: voor AMD met HAVOK Physics en voor NVIDIA met Ageia PhysX. Het aansturen van de gpu als cpu is evenmin nieuw, Ook hier moesten programmeurs kiezen tussen CAL voor de Radeon-kaarten, en CUDA voor de GeForce-kaarten. Met de komst van de Compute Shader in DirectX 11 is er voor zowel physics als het aansturen van de gpu als cpu, een universeel platform ontstaan. Naast DirectX 11 biedt ook OpenGL dezelfde mogelijkheid middels OpenCL. De Radeon HD 5000-serie ondersteunt zowel de Compute Shader van DirectX 11 als OpenGL.
Tessellation
Speerpunt van DirectX 11 is ‘tessellation’. Met deze techniek is het mogelijk om een 3D-omgeving veel meer reliëf te geven en op deze manier een stuk realistischer te maken. Tessellation is opgebouwd uit drie delen: de hull shader, de tessellator en de domain shader. Het tessellation-proces vindt plaats nadat de vertex shader heeft berekend hoe en waar de polygonen komen te staan. Zodra de vertex shader de 3D-wereld uit driehoeken heeft opgebouwd, bepaalt de hull shader op welke manier de bestaande polygonen worden opgedeeld. Deze informatie geeft de hull shader door aan de tessellator en de domain shader. De tessellator deelt de polygonen vervolgens op in heel veel kleine driekhoekjes. De hull shader voedt niet alleen de tesselator, maar geeft ook aan de domain shader door hoe de driekhoekjes moeten worden bewerkt. Tot slot maakt de domain shader het werk af. Met behulp van de door de hull shader gegeven informatie en de door de tesselator aangepaste polygonen, smeedt de domain shader alles aan elkaar tot een fraai 3D-object. De domain shader kan daarnaast ook ‘displacement mapping’ toepassen om het geheel nog meer reliëf te geven. In het spel ‘Collen McRea: Dirt 2’ wordt tesselation gebruikt om vlaggen, water en het publiek nog fraaier weer te geven. Wij gebruiken als voorbeeld de nieuwe DirectX 11-benchmark ‘Heaven’ van Unigine. Deze benchmark maakt veelvuldig gebruik van tessellation. Het verschil in beeldkwaliteit tussen het uitschakelen en inschakelen is iets gedramatiseerd, maar geeft wel een duidelijk voorbeeld van wat er mogelijk is. Uiteraard is het zonder tessellation ook mogelijk een fraai 3D-object te in elkaar te knutselen, maar de gpu moet dan wel veel meer rekenwerk verzetten.
©PXimport
Unigine Heaven DirectX 11-benchmark op een resolutie van 1920 x 1200 met tessellation uitgeschakeld.
©PXimport
Als het wireframe wordt geactiveerd, is zichtbaar hoeveel polygonen er worden gebruikt.
©PXimport
Met tessellation worden de bestaande polygonen opgedeeld in meer driehoeken met behulp van de hull shader en de tessellator. Hierdoor is een meer diepte en reliëf mogelijk.
©PXimport
De domain shader maakt het werk af door displacement mapping toe te passen op de door de tessellator aangepaste polygonen. Het eindresultaat ziet er erg fraai uit.
Games
Naast de compute shader en tessellation is DirectX 11 nog verder geoptimaliseerd. Shader Model 5.0 doet zijn intreden en geeft ontwikkelaars nog meer mogelijkheden om een fraaie 3D-wereld te genereren. DirectX 11 is efficiënter dan zijn voorganger. De verwachting is dat er veel eerder DirectX 11-games komen dan destijds voor DirectX 10. Developers hoeven zich geen zorgen over de compatibiliteit: een spel voor DirectX 11 werkt probleemloos ook voor DirectX 10. Wanneer u een DirectX 11-game probeert te spelen met een DirectX 10 of 10.1 grafische kaart, worden de extra features van DirectX 11 genegeerd. Dit gaat overigens niet op voor DirectX 9 - hiervoor moet nog wel apart worden geprogrammeerd. Op het moment van schrijven is het eerste DirectX-spel al beschikbaar: ‘Battleforge’. We hebben dit spel dan ook gebruikt in onze benchmark. Als u dit leest zijn ook ‘S.T.A.L.K.E.R.: Call of Pripyat’ en ‘Collin McRae: Dirt 2’ beschiktbaar voor DirectX 11 en begin 2010 moet ‘Aliens vs. Predator’ het licht zien. Dit spel belooft veelvuldig gebruik te maken van tessellation.
Testresultaten
De Radeon HD 4870, 4890, 5850 en 5870 zijn door Sapphire aangeleverd voor deze test. Deze modellen gebruiken het referentieontwerp van ATI. Asus voorzag ons van een GeForce GTX 285, 295 en Radeon HD 4870 X2. Op deze manier kunnen we een goede vergelijking maken met de andere high-end grafische kaarten op de markt. Ons testsysteem hebben we voor de gelegenheid hardwarematig een flinke update gegeven en voorzien van een 64-bit Windows 7. We hebben de kaarten getest met een resolutie van 1920 x 1200 en waar mogelijk anti-aliasing en anisothropische filtering.
De Radeon HD 5870 is verreweg de snelste grafische kaart met één gpu. De duurdere dual-gpu Radeon HD 4870 X2 en de GeForce GTX 295 weten hem in de meeste gevallen wel te verslaan. De Radeon HD 4870 X2 zal worden opgevolgd door de Radeon HD 5970, die van twee gpu’s is voorzien. Het is de verwachting dat deze kaart de GeForce GTX 295 zonder problemen zal verslaan. De Radeon HD 5850 is de interessantste kaart in deze test: hij kost zo’n 225 euro en verslaat alle, op zijn grotere broer na, bestaande grafische kaarten die gebruikmaken van één gpu. We zien dan ook geen reden om nog een GeForce GTX 275 of 285 aan te schaffen. De kaarten worden qua features en snelheid door de Radeon HD 5850 ingehaald. Daarbij hoeft u het voor de prijs niet te laten. NVIDIA heeft GTX 200-serie uitgefaseerd, de kaarten zullen binnenkort dan ook niet meer verkrijgbaar zijn. Als kers op de taart hebben we twee Radeon HD 5870 in CrossFireX getest. Voor de meeste games is het net wat te veel van het goede met een resolutie van 1920 x 1200. Als u beschikt over een 30 inch beeldscherm met een resolutie van 2560 x 1600, is CrossFireX een stuk interessanter. CrossFireX schaalt goed met de HD 5870 en de testresultaten zijn erg indrukwekend.
Conclusie
De Radeon HD 5000-serie biedt alles wat we in een moderne grafische kaart zoeken: hij ondersteunt DirectX 11 en HD-content, is energiezuinig en ook nog eens razendsnel. De Radeon HD 5870 is voorlopig de snelste grafische kaart die gebruikmaakt van een enkele gpu. De nieuwe grafische kaart van NVIDIA zal daar wellicht verandering in brengen. Dit topmodel van NVIDIA zal naar alle waarschijnlijkheid een stuk duurder zijn dan de HD 5870. Tegen die tijd is de dual-gpu Radeon HD 5970 ook op de markt. Nu kopen of wachten? Hebt u al een snelle grafische kaart zoals de GeForce GTX 295 of Radeon HD 4870 X2? Dan loont het de moeite om nog even te wachten op het antwoord van NVIDIA. Als u nu een snelle Windows 7 game-pc wilt bouwen, raden we de Radeon HD 5850 en HD 5870 aan. Vooral de HD 5850 heeft een erg goede prijs/prestatieverhouding.
ATI Radeon HD 5870
Richtprijs € 325,-
Pluspunten
DirectX 11-ondersteuning
Snelste grafische kaart met één gpu
Uitstekende ondersteuning voor HD-audio en -beeld
Minpunten
Kaart past niet in elke kast
©PXimport
De Radeon HD 5870 past met zijn 281 mm lengte niet in iedere kast. De dual-gpu HD 5970 wordt nog langer.
ATI Radeon HD 5850
Richtprijs € 225,-
Pluspunten
DirectX 11 ondersteuning
Superieure prijs/prestatieverhouding
Uitstekende ondersteuning voor HD-audio en -beeld
Minpunten
Slecht leverbaar
©PXimport
De Radeon HD 5850 is met zijn beschaafde prijs, uitgebreide features en zeer goede prestaties momenteel de meest interessante grafische kaart voor gamers.
Tabel met benchmarkresultaten
©PXimport
Tabel met specificaties
©PXimport
