Entendendo a linha de placas da ATI

A HD 4650 é uma das caçulas dentro da linha 4xxx da ATI, que foi inaugurada com o lançamento do RV770.

O resumo da história é que depois dos problemas com o R600, a ATI decidiu mudar um pouco a estratégia, passando a produzir chips relativamente pequenos, otimizados para oferecerem uma melhor relação em termos de área útil, consumo elétrico e desempenho, com chips relativamente pequenos, porém mais baratos e capazes de atingir frequências de clock maiores.

Em vez de tentar produzir a placa mais rápida do mercado, o objetivo passou a ser criar placas mais baratas, que permitam atingir o mercado mainstream (onde se concentra a maior parte das vendas) e oferecer a possibilidade de combinar duas ou mais placas em CrossFire como a solução para os entusiastas.

O RV770 possui 959 milhões transístores (mais do que um Phenom II) e está longe do que poderíamos chamar de um chip pequeno. Entretanto, ele é bem menor que o GT200 (que possui 1.4 bilhões) o que colocou a ATI em vantagem com relação aos custos de produção, já que tinha em mãos um chip muito menor.

Essa vantagem inicial foi exacerbada pelo uso de uma técnica de produção de 55 nanômetros (contra os 65 nm usados pela nVidia na série inicial do GT200). Curiosamente, o RV770 foi ainda produzido nas fábricas da TSMC (assim como as GPUs anteriores da ATI) e não nas fábricas da AMD.

Embora pareça pequeno em relação ao GT200, o RV770 é muito maior que o R600 usado na geração anterior e é composto por nada menos do que 800 unidades de processamento (contra as 320 do antecessor) que são organizadas 10 SIMD cores, cada um composto por 16 clusters com 5 unidades de processamento cada um.

As unidades de processamento fazem par com 40 unidades de processamento de texturas, que resulta em uma potência bruta de 40 texels por ciclo de clock, o que é um valor respeitável, mas que é apenas metade dos 80 texels por ciclo oferecidos pelo GT200. Isso faz com que, de uma maneira geral, o RV770 se saia melhor em jogos que utilizam um grande volume de shaders e processamento em geral, mas acabe perdendo em jogos que fazem uso intensivo de texturas.

Outra grande vantagem competitiva do RV770 é o suporte à memória GDDR5 que oferecem o dobro da taxa de transferência por pino que as memórias GDDR3 usadas nas placas da família GTX 2xx da nVidia e também nas placas das séries HD 2xxx e HD 3xxx.

As memórias GDDR5 operam de maneira bastante similar às memórias DDR3, com 8 transferências por ciclo, mas com otimizações voltadas para o uso em placas de vídeo, com suporte a frequências mais altas e tempos de latência mais baixos. As memórias GDDR3 são por sua vez, baseadas nas memórias DDR2, com quatro transferências por ciclo.

Apesar disso, o alto custo inicial fez com que a ATI reservasse as memórias GDDR5 à Radeon HD 4870, optando pelo uso de memórias GDDR3 regulares na HD 4850. Para tornar a configuração um pouco mais equilibrada (evitando que o acesso à memória se tornasse um gargalo), a HD 4850 usa chips de 993 MHz, contra os 900 MHz da 4870, o que resulta em uma banda total de 63.6 GB/s, contra os 115 GB/s da irmã maior:

Apesar do sucesso, as HD 4850 e 4870 tiveram uma adoção limitada, já que eram placas moderadamente caras. Tradicionalmente, a maior parte das vendas (em volume) ocorre no mercado de placas de baixo custo, que custam entre US$ 50 e US$ 100 no exterior (entre 150 e 350 reais no Brasil). Para atingir este mercado, a ATI passou a produzir versões reduzidas do RV770, dando origem ao RV730, usados nas Radeon HD 46xx.

O RV730 é uma versão “mainstream” do chip, com 320 unidades de processamento e um barramento de 128 bits com a memória. Ele possui apenas 514 milhões de transistores e oferece um desempenho mediano, combinado com um baixo consumo elétrico.

Existem duas revisões: o RV730 XT (usado na HD 4670) e o RV730 PRO (usado na HD 4650). Os dois chips oferecem rigorosamente o mesmo desempenho por clock, mas se diferenciam nas frequências de operação e nos tipos de memória suportados, que são usados para diferenciar as duas placas:

Além da diferença no clock da GPU, as 4650 e 4670 se diferenciam pelo tipo de memória usado. No caso das 4670 são usadas memórias DDR3 ou GDDR, com a frequência variando entre 900 MHz (DDR3) a 1.0 GHz (GDDR3).

Como pode imaginar, as placas com memória GDDR3 são um pouco mais rápidas devido à frequência ligeiramente superior, mas em geral também um pouco mais caras. As memórias DDR3 caíram muito de preço a partir do início de 2009 devido à crescente adoção nos desktops, o que tem criado uma pressão crescente com relação a uso em placas de baixo e médio custo, substituindo as caras memórias GDDR3 e GDDR5.

Em termos despenho, o RV730 não faz feio, com as HD 4670 apresentando um desempenho competitivo em relação às HD 3870 (que eram os carros-chefe da ATI em 2008) e consideravelmente superior às GeForce 9500 GT (que eram as concorrentes diretas), chegando a superar até mesmo as GeForce 9600 GSO (consideravelmente mais caras) em muitas situações. Estes benchmarks do Anadtech (http://www.anandtech.com/showdoc.aspx?i=3405&p=10) mostram um bom resumo do desempenho em relação a outras placas da safra atual:

As 4650, por sua vez, são os modelos de baixo custo, relegadas ao uso de memórias DDR2, que embora mais lentas, são um pouco mais baratas. Muitos fabricantes usam o termo “GDDR2” nas caixas ou nas especificações, mas no caso das 4650 isso é apenas uma estratégia para confundir os compradores. Na verdade são usadas memórias DDR2 convencionais:

O grande problema em utilizar memórias DDR2 é que elas suportam frequências de operação bem inferiores às memórias GDDR3, restringindo ainda mais o já estrangulado barramento de 128 bits. Como resultado disso, o desempenho das 4650 em relação às 4670 varia bastante de acordo com o volume e tamanho das texturas utilizadas, com as HD 4650 se saindo proporcionalmente melhor ao utilizar níveis médios ou baixos de qualidade, já que elas são basicamente uma versão estrangulada das 4670.

Em situações onde a limitação é o barramento da memória (nível alto nas texturas ou AA de 4x), o desempenho da HD 4650 pode cair para quase metade do da HD 4670, já que ela possui praticamente metade do barramento com a memória. Ao reduzir a qualidade das texturas para um nível médio, por outro lado, a memória deixa de ser o principal limitante e a HD 4650 passa a apresentar um FPS bem mais próximo do oferecido por uma 4670.

Em resumo, se a diferença de preço for grande, você pode fazer um bom negócio comprando uma HD 4650, desde que você saiba respeitar as limitações da placa. Ao obter um FPS abaixo do esperado com a sua HD 4650, reduza o nível de qualidade das texturas na configuração dos jogos, reduzindo o stress sobre o barramento da memória.

O principal conselho é ficar longe das HD 4550 e das HD 4350, que são baseadas no RV710. Ele possui apenas 80 unidades de processamento (apenas um quarto do poder de processamento do RV730) e utiliza um barramento de apenas 64 bits com a memória.

Elas são os modelos mais baratos dentro da linha, mas o desempenho em 3D é realmente muito baixo, o que faz com que elas sejam utilizáveis apenas se você pretende rodar jogos antigos, ou se contenta em jogar a 800×600. Elas são na verdade destinadas ao uso em HTPC (graças ao suporte ao LPCM de 8 canais por HDMI e aceleração de vídeos em 1080p e Blu-ray) e não para jogos.