nVidia Geforce 8800GTX. Primera Parte

Introducción

IntroducciónEl mes de Noviembre ha sido prolífico en diferentes novedades en lo referente a informática y electrónica de consumo pero sin duda uno de los productos mas esperados era el primer motor DirectX 10 para ordenadores sobremesa. nVidia ha pegado tan fuerte con este nuevo producto que no recuerdo algo similar desde los tiempos de la primera geforce. Un cuidado lanzamiento en todo el mundo con pocos días de diferencia y la disponibilidad de tarjetas desde el primer día han propiciado este efecto sobre toda la comunidad gamer. Nosotros ya disponemos de nuestra 8800GTX a la que someteremos durante los dos próximos artículos al primer grado probando cada uno de sus aspectos y analizando el producto al milímetro. Todas las 8800GTX comparten arquitectura y prestaciones, las diferencias si las hubiera no serian mas que circunstanciales, pero la que nosotros tendremos la oportunidad de analizar es un modelo estándar de XFX. Principal partner gráfico de nVidia en los últimos años y para algunos un referente en calidad. XFX Geforce 8800GTX

La XFX cumple perfectamente con el diseño de referencia de nVidia, que en principio y extraordinariamente ha sido realizado esta vez por Asus en vez de MSI como era costumbre, y no sufre variaciones de ningún tipo, ni en frecuencias, ni en disipación ni en estructura con respecto a lo marcado por el fabricante. Monta como ya sabéis una configuración "extraña" de framebuffer con 768MB y un bus de memoria de 384-Bit. La memoria utilizada es GDDR3 con una frecuencia de trabajo de 900MHz reales y 1800MHz DDR teóricos. Esto arroja unas cifras cercanas a los 90GB/s lo que es hasta la fecha el ancho de banda mas elevado que se haya visto en una tarjeta gráfica. El núcleo de la 8800GTX no trabaja, debido seguramente a que conserva un proceso de fabricación de 90nm, a frecuencias muy elevadas, que es lo que se espera en un cambio de generación, viene de serie a 575Mhz y tampoco es una tarjeta grafica "fresca" por lo que si queremos aumentar su velocidad deberemos hallar un sistema de refrigeración por agua que encima nos controle el calor generado por otros componentes de la tarjeta como su alimentación o las propias memorias. Sin entrar por ahora en los detalles de su arquitectura la 8800GTX no es precisamente un alarde de ingeniería en cuanto al cuidado de la tarjeta. Requiere una disipación de tamaño descomunal, aunque esta es la tendencia marcada tanto por nvidia como AMD-ATI, se calienta y consume mas energía que dos procesadores de cuatro núcleos puestos juntos y encima monta un PCB de tal tamaño que me recuerda a mi primera Sounblaster AWE32 que era como una barra de pan. Para colmo encima tenemos que meterle dos conectores auxiliares de corriente del tipo PCI Express así que necesitaremos una fuente SLI, con una potencia conjunta de 12v de unos 30A y una caja donde los discos no estorben mucho porque esta tarjeta es mas larga incluso que una placa base ATX de dimensiones grandes. La 8800GTX será una gran tarjeta en cuanto a rendimiento y prestaciones pero en otros muchos aspectos, en mi opinión, es un desastre de diseño y esperemos que en generación futuras nVidia haga algo para solucionarlo y sino que aprendan de la evolución de las marcas de procesadores que se han dado cuenta, algunos tarde, de que es tan importante el rendimiento como el resto de factores tan importantes algunos como el ruido y el consumo.

La 8800GTX de XFX al detalle

La 8800GTX de XFX al detalle. Hemos desarmado totalmente la 8800GTX, lo cual es toda una odisea porque el disipador tiene al menos 20 tornillos de diversos tamaños, no solo para intentar mejorar la conducción de calor de la GPU cambiando la pasta térmica sino para que podáis ver en imágenes lo que realmente es una 8800GTX que es algo más que una tarjeta pegada a un disipador enorme con Heatpipes.

Prestaciones 2D

Prestaciones 2D. Todas las 8800GTX incorporan un doble conector DVI del tipo I que permite adaptación a monitores analógicos con conector "VGA". Añade dos DACs de 400Mhz para este control analógico y una salida de TV de alta definición con formatos de hasta 1080i mediante conexión por componentes. La 8800GTX, como muchas otros modelos de la serie 7 de nvidia, soporta la tecnología PureVideo HD. Este sistema esta preparado tanto para los controles de propiedad HDCP como para los estándares de video que usan ya los lectores HD-DVD y Blu-Ray como son el H-264, VC.1, MPEG2 o WMV9. Esto facilita a sus usuarios el poder disfrutar de descodificación por hardware y software de estos formatos de alta definición con resoluciones Full HD. También los dos DVI de esta tarjeta soportan este tipo de formatos incluido también el Dual-Link que permite soportar resoluciones de hasta 2560x1600 puntos que es la que usan los monitores de 30" que son el formato mas grande que encontraremos en pantallas para ordenador. De hecho el formato VGA no da para más así que habrá que esperar a otro estándar para ver mayores resoluciones que esta en un PC. El sistema PureVideo HD dispone de soporte por hardware pero también requeriremos de software reproductor adaptado a esta tecnología, la suerte es, que software hay de sobra ya que tanto PowerDVD como WinDVD y Nero soportan dicha tecnología. Además la profundidad de color es de 10-Bit por canal lo que en principio iguala la calidad de imagen a la de los mejores productos hasta ahora conocidos. Aunque esto tampoco es nuevo de esta generación.

Arquitectura 3D. DirectX 10

Arquitectura 3D. DirectX 10. nVidia puede presumir a todos los efectos de tener en el mercado una tarjeta compatible totalmente con DirectX 10 meses antes de que el sistema operativo que lo soporta salga a la venta a nivel usuario. La pena es que han sido rápidos para dar soporte al software de Microsoft pero ellos no dar soporte de software a su propia tarjeta ya que a día de hoy los drivers son realmente malos, y tan siquiera tienen soporte DirectX 10 ya que la versión de drivers actuales, además de no ser para la versión final de Windows Vista sino de la RC2, tampoco tiene soporte para la 8800 asi que tenemos una pedazo de tarjeta DirectX 10 pero sin DirectX 10. Salvando este problemilla que estará solucionado este mismo Viernes, según fuentes de la propia nVidia, así que dejémoslo en un pequeño tirón de orejas y también recordemos el buen historial de drivers y de actualizaciones que honran la trayectoria de nVidia y no solo para los sistemas operativos mas extendidos sino para todas las tendencias de software libre y comercial. Es impresionante que dará, después de navidades, Fligh Simulator X, con el parche que se espera para DirectX 10. Aquí teneis el antes (SM 3.0) y el después (SM 4.0).

Siguiendo con el tema de los DirectX 10 es importante saber que este es el API mas importante que se usa actualmente en el mundo del videojuego, incluso muchas consolas actuales usan sistemas híbridos basados en chips creados para este estándar. El desarrollo se ha llevado a cabo durante años de colaboración con los desarrolladores de juegos, hardware y software profesional y es a dia de hoy la pauta a seguir por todos ellos. El DirectX 10 busca algunas novedades y mejoras sobre el DirectX 9.0c que podemos concretar en una menor dependencia de la CPU del ordenador, ofrecer a los programadores un sistema unificado de programación de "pixel y vertex shaders" que reduzca los esfuerzos para aplicar estas técnicas gráficas, incrementar la funcionalidad de este tipo de efectos visuales, integrar los efectos geométricos dentro de este mismo sistema, mejorar la eficiencia de ejecución de código controlando la entrada y salida de paquetes, mejorar el trabajo con texturas y aumentar el tamaño de las mismas e incorporar mejoras y nuevos avances en efectos HDR. Casi todas estas mejoras las podemos agrupar en lo que se conoce como la versión SM (Shader Model) 4.0. Dentro de las mejoras del estándar en números podemos destacar que el tamaño máximo de las texturas a utilizar se multiplica por cuatro con respecto siempre a SM 3.0, permite hasta 128 veces mas de instrucciones de vertex y píxel, las texturas por píxel aumentan ocho veces y así un sin fin de mejoras tanto para aumentar el realismo de los juegos como para mejorar su facilidad de programación y su estandarización.

Arquitectura unificada para DirectX 10

Arquitectura unificada para DirectX 10. Los procesadores gráficos han pasado de ser meros rellenadores de polígonos a disfrutar de una potencia de calculo y una versatibilidad de programación que hacen de ellas procesadores inmensamente complejos y potentes que dejan en ridículo algunas de las capacidades de los procesadores de uso general. El problema es que el desarrollo de meros rellenadores a procesadores programables de un ámbito mas general se ha llevado de una forma equivocada haciendo que se dividieran las funciones de los mismos según la tarea a realizar, o el calculo de funciones avanzadas, o la mera tarea de relleno.

Fue nVidia la primera en separar estas funciones y dar mas capacidad a sus procesadores pero ha sido ATI la que quiso corregir la desviación intentando unificar o por lo menos diversificar las funciones de las diferentes partes del procesador gráfico. Todos hemos sufrido como procesadores muy potentes capaces de rellenar grandes tasas de datos en pantalla sufrían mucho según se hacían mas complejos los efectos de sombreados en los juegos. Y aunque el numero de unidades de calculo se han mejorado aumentando sobretodo en numero y en complejidad lo cierto es que nuestros procesadores gráficos en buena parte están desaprovechados ya que cuando una tarea requiere de mucho calculo de sombras se reduce la necesidad de generar píxel o al contrario dejando partes del procesador grafico en desuso. Las arquitecturas unificadas que obliga a establecer DirectX 10 mejora algo este problema ya que las unidades disponibles se pueden programar según las necesidades y no para lo que estén diseñadas. Todas funcionan para todo y eso es lo que ha permitido a ATI desarrollar productos de cálculos en coma flotante específicos para ciertas tareas. Tu tarjeta grafica ya no solo sirve para generar gráficos sino para generar muchas otras cosas. La 8800 precisamente es la realización o corrección de esa desviación, las 128 unidades o stream processors de la 8800GTX son totalmente programables aunque a decir verdad nVidia no ha sido pionero en este sentido ya que desde el año pasado la consola Xbox 360 disfruta de un chip Xenos de ATI con 48 unidades unificadas totalmente programables que aunque no llegan al nivel del estándar SM 4.0 si que cumplen el 3.0 plenamente e incluso podríamos decir que esta a medio camino del uno y del otro.

La arquitectura 3D de la 8800GTX

La arquitectura 3D de la 8800GTX. Como siempre nVidia se inventa bonitos nombres para diferenciar los distintos aspectos técnicos de sus chips gráficos. La verdad es que este es la primera gran mejora técnica de nVidia desde los tiempos de la Geforce 4 así que es interesante repasar los cambios y las nuevas técnicas y prestaciones que nos ofrece el G80.

Por un lado nos encontramos con la arquitectura unificada de la que hemos hablado, uno de los cambios mas interesantes, a parte de lo ya nombrado es que las unidades de coma flotante, en las que se basan casi todo el trabajo de programación de estos chips, dispone ahora de un tamaño de bus de 128-Bit que le iguala en ancho, por ejemplo, al del Core 2 Duo de Intel que es uno de los cambios fundamentales que le ha proporcionado mas velocidad por Mhz con respecto al AMD64. A cada Mhz de las unidades unificadas, que en la 8800GTX trabajan a 1300Mhz, se ha multiplicado el ancho de banda por dos facilitando la ejecución de instrucciones más complejas por cada ciclo de reloj. De hecho el verdadero núcleo del G80 son sus 128 unidades programables, y el resto de funciones o componentes son subalternos de este núcleo que lo componen a su vez 128 unidades idénticas que podemos programar a placer sobretodo gracias a la incorporación de nuevos APIs a medida de este hardware. Uno de los cambios mas notables y mas llamativos para los usuarios es lo que nVidia ha llamado "Lumenex Engine", nos permite nuevos modos de filtros y dentro de los ya existentes modos más avanzados. El FSAA por ejemplo ahora alcanza las 16x con una sola tarjeta y los pseudo 32x con dos de estas tarjetas en SLI. Modos de filtro anisotrópicos independientes del Angulo de visión con una profundidad de 16x, y modos asistidos por hardware para filtros de transparencias que tan de moda están con los diversos sistemas de escritorio 3D que vemos tanto en Windows como en Linux. Incluso el HDR aprovecha de las nuevas características de la unidad de coma flotante del G80 para estrenar un nuevo filtro de 128-Bit capaz de aplicar FSAA conjuntamente, algo que no hacían los chips nVidia pero si los ATI.

Quantum Effects y especificaciones

Quantum Effects y especificaciones. Otro de los puntos donde nVidia ha querido realizar mas hincapié en cuanto al marketing del nuevo chip es lo que ellos llaman la unidad Quantum Effects y que se supone que se aplica al calculo de física aplicada a los juegos. Lo cierto es que gracias al sistema unificado y programable de su núcleo igual podríamos usar esto para calcular complejas formulas de física aplicada a simulación 3D como a que nos calculase sonido o inteligencia artificial. No es mas que el esfuerzo de nvidia para hacernos ver que lo de Ageia esta controlado y que dentro de poco y gracias a su fuerza en cuanto a adopción por los desarrolladores de juegos, tendrán en el mercado su solución de física gracias al uso de una o mas tarjetas graficas de su marca. Especificaciones y diferencias. De momento encontraremos dos versiones del G80 en las tiendas. Por un lado la GTX, que es la versión más completa del G80, y por otro lado la 8800GTS que no es mas que una versión recortada de la GTX. Las diferencias mas notables son la cantidad de memoria disponible, que pasa de 768MB a 640MB, el bus de datos de la memoria que pasa de 384-Bit a 320-Bit. La otra diferencia fundamental es que el núcleo principal de la GTS la componen 96 "stream processors" frente a los 128 de la GTX lo que las hará diferenciarse bastante sobretodo cuando se empiecen a aplicar de verdad las técnicas ofrecidas por el Shader Model 4 de DirectX 10.

Luego también encontraremos otras diferencias menos fundamentales y no tan dependientes de la arquitectura como es la frecuencia de proceso de la GPU y las memorias. Concretamente la GPU de la GTS trabaja a 500MHz frente a los 575Mhz de la GTX, y la memoria a 800Mhz frente a los 900MHz de la GTX y 1200Mhz de las shaders frente a los 1350MHz de la GTX. Esto deja a la GTS con un ancho de banda de 64GB/s, frente a los 86,4GB/s de la GTX, y con una capacidad de relleno de texturas de 24.000 millones de texel por segundo frente a los 36.800 millones de la GTX. La G80 es a día de hoy el motor gráfico mas potente y capaz que podemos encontrar, es el mas rápido en DirectX 9 y el único capaz de ejecutar DirectX 10 así que su versión GTX es el mayor exponente del desarrollo grafico y eso es lo que veremos en la continuación de este articulo que llegara en un par de días, mientras os dejo con una imagen capturada de esta tarjeta montada sobre nuestro Core 2 Duo E6300 a 3.55GHz. Simplemente impresionante. Podeis leer la segunda parte de este articulo en este enlace.

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