Ultimate Sapphire R7 250: prestazioni e silenzio.

intro

In questo articolo presentiamo una nuova scheda video proposta da Sapphire, modello R7 250, caratterizzata da un sistema di raffreddamento completamente passivo. Prestazioni e silenzio: quanto è possibile ottenere con una scheda del genere? Lo scopriremo in questo articolo.

 


Come da tradizione anche questa scheda di Sapphire è posta all’interno di una scatola raffigurante un drone. Al suo interno, troviamo un imballo eccellente che cela i seguenti oggetti:

·        Scheda Video Ultimate R7 250

·        Cavo HDMI da 1.8 mt

·        Adattatore DVI-VGA

·        Manuale di installazione rapida

·        Carta di registrazione prodotto

·        CD Driver

·        Sticker adesivo Sapphire

La composizione del bundle è nella norma: non troviamo titoli di gioco come nel caso di schede di fascia alta orientate esclusivamente ai videogiocatori, bensì è presente un cavo HDMI da ben 1.8 mt ed un adattatore DVI-VGA. A nostro avviso mancherebbe solamente un ulteriore adattatore, DVI-HDMI per coloro che dispongono di monitor di fascia alta di qualche anno fa, quando lo standard HDMI non era ancora così diffuso.

Abbiamo ben apprezzato l’imballo protettivo della scheda video: al fine di salvaguardarlo, il grande dissipatore è stato contornato da un involucro rigido, per evitare che le lamelle di alluminio si deformassero, in seguito ad urti.

Per quanto riguarda l’aspetto esteriore della scheda, l’enorme dissipatore cattura immediatamente la nostra attenzione. Seppur si tratti di un adattatore di fascia entry-level, la Sapphire Ultimate R7 250 occupa ben due slot per essere installata all’interno di un pc-desktop. Le dimensioni della scheda video sono infatti di 18,5 cm di larghezza, 12 cm di altezza e 5 cm di spessore (includendo l’imponente dissipatore), che contribuiscono a fornirle un aspetto compatto e tozzo.


La Sapphire R7 250 Ultimate è, senza troppi giri di parole, una Radeon HD7750 rimarcata. Infatti, a differenza delle altre versioni della R7 250 offerte dalla concorrenza, questo modello di Sapphire integra una GPU “Cape Verde” piuttosto che una della nuova famiglia “Oland”. In questo caso siamo proprio di fronte ad un classico prodotto “re-brandizzato”. Sebbene non apprezziamo in genere tali operazioni di marketing, in questo caso spezziamo una lancia in favore di Sapphire: le nuove GPU Oland sono di fatto meno prestanti delle precedenti Capo Verde, perciò è ragionevole continuare ad usare le vecchie GPU ottimizzando – dove possibile – il resto della scheda.

Di seguito elenchiamo le caratteristiche di questa GPU, confrontandole con altre simili o appartenenti alla precedente versione Radeon HD7000.

 

 

Sapphire R7 250 Ultimate

Sapphire HD7750

HIS Radeon R7 250

Nome architettura GPU

Cape Verde

Cape Verde

Oland

Processo Produttivo

28 nm

28 nm

28 nm

ROPs

16

16

8

TMUs

32

32

24

Shaders

512

512

384

Pixel Fillrate

12.8 GPixel/s

12.8 GPixel/s

8.4 GPixel/s

Quantità Memoria

1 Gb

1 Gb

1 Gb

Architettura Memoria

GDDR5

GDDR5

GDDR5

Dimensione Bus

128 Bit

128 Bit

128 Bit

Banda passante

72 Gb/s

72.0 Gb/s

73.6 Gb/s

Texture Fillrate

25.6 GTexel/s

25.6 GTexel/s

25.2 GTexel/s

Frequenza GPU

800 MHz

800 MHz

1050 MHz

Frequenza Memoria

1125 MHz

1125 MHz

1150 MHz

DirectX

11.1

11.1

11.2

Shared Model

5.0

5.0

5.0

 

La tabella riassuntiva mostra come il modello Sapphire R7 250 Ultimate sia effettivamente una HD7750 “rebrandizzata”. Sebbene le frequenze di clock di GPU e memore siano inferiori ai modelli R7 250 “vanilla” (come quello proposto da HIS), ci si aspetta un margine prestazionale a favore dell'architettura Cape Verde, dato il numero assai maggiore di Shaders, Render Output Units e Texture Mapping Units.

L’unico punto a favore della architettura R7 250 è il supporto alla versione DirectX 11.2 piuttosto che 11.1, ma non riteniamo che questa feature possa giustificare un down-grade prestazionale a parità dei costi delle schede.

 


Da un punto di vista architetturale, le schede HD7750 e R7 250 sono conformi al nuovo modello Graphics Core Next di AMD, il quale introduce alcune novità soprattutto per quel che riguarda le capacità computazionali. Senza voler entrare nel dettaglio di questa architettura, ci limitiamo a citarne i punti più eclatanti.

 

 

gcn

 


L’architettura GCN è stata pensata per affiancare la GPU al processore nei calcoli scientifici ad alto parallelismo svolgendoli in tempi molto più ridotti. A livello tecnico questo si è ottenuto mediante lo stravolgimento delle precedenti architetture, aggregando un cluster di shaders in un GCN Compute Unit, dotato di scheduler dinamico, texture Filter Units, Vector Register, Scalar Unit. In termini spiccioli una GCN Compute Unit diventa un vero e proprio piccolo e velocissimo processore, in grado di eseguire istruzioni di tipo NON-VLIW. Tutto riduce i tempi di calcolo e ottimizza l’uso di queste unità in ambienti multithreading.

L’architettura GCN ha inoltre introdotto un nuova generazione del motore di “Tesellation” (9.0), la tecnologia che permette di aumentare il realismo delle texure in relazione alla lontananza dagli oggetti (più ci si avvicina ad un oggetto, più la GPU aumenta il dettaglio della texture che lo ricopre). Da un punto di vista teorico, questo nuovo motore dovrebbe permettere un incremento del throughput di un fattore pari a 4 rispetto ai corrispettivi modelli appartenenti alla serie HD 6900 (di generazione 8.0).

 

prt

 

 

Sul piano degli strumenti per migliorare la qualità grafica, l’architettura GCN introduce il concetto di Partially Resident Textures (PRT) e migliora il sistema di filtro anisotropico. La tecnologia PRT permette di utilizzare file di texture a dir poco enormi, teoricamente fino alla dimensione di 32 Terabytes, minimizzando l’impatto prestazionale che tali file di texture hanno. Infatti, fino ad oggi, all’aumentare delle dimensioni dei file di texture diminuiscono le prestazioni video (in termini di FPS). Con PRT questo fattore di inversa proporzionalità è molto più basso: il file di texture viene “streamizzato” ed alla GPU arrivano solamente i bit necessari al render dell’oggetto in base alle esigenze. Tutto questo è stato implementato a livello hardware in GCN, rendendo il tutto completamente trasparente agli sviluppatori di videogiochi.

 


Dal punto di vista delle connessioni audio/video, la Sapphire R7 250 Ultimate dispone di un’uscita DVI, di una HDMI 1.4a e di una DisplayPort versione 1.2. In totale quindi la scheda è in grado di utilizzare be tre monitor distinti, in estensione o duplicazione. In particolare la serie R7, in generale, implementa la seconda versione di Eyefinity, la quale permette di differenziare per ogni monitor collegato un differente canale audio da trasmettere, in modo da poter addirittura creare una sorta di effetto surround.

La massima risoluzione supportata dalla scheda, tramite l’utilizzo del connettore DisplayPort o HDMI è di 4096 x 2160: parliamo dei famigerati display 4K. Per il connettore DVI la massima risoluzione supportata è di 2560 x 1600 ed è possibile connettervi, tramite adattatore, display VGA.

La scheda supporta anche la tecnologia 3D stereoscopico attraverso il connettore HDMI, con doppio canale a 60 Hz (destro – sinistro) per un totale di 120 Hz. Inoltre la scheda supporta appieno anche la tecnologie Eyefinity, permettendo di raggiungere risoluzioni altissime sfruttando tre display distinti in un'unica applicazione.

 

connector

 

Per quanto riguarda il supporto al Crossfire, la Sapphire R7 250 supporta l’accoppiamento con altre schede gemelle per l’aumento delle prestazioni. A differenza dei modelli high-end, questa scheda non necessita dei bridge di connessione, sfruttando direttamente il bus pci-express per la comunicazione con l’altra scheda video. Tuttavia, riteniamo che sia abbastanza improbabile il voler accoppiare, all’interno di uno stesso sistema, due R7 250 passivamente raffreddate: la temperatura all’interno del case salirebbe in modo drastico e sarebbero necessaria ventole per muovere molta aria, vanificando gli sforzi di Sapphire per mantenere un sistema silenziosissimo, fanless. Inoltre, predisporre un Crossfire con due Sapphire R7 250 costerebbe ben 4 slot PCI/PCI-Express, eliminando – praticamente – ogni altra possibilità di espandere il sistema.

Dal punto di vista dei connettori di alimentazione, la Sapphire Ultimate R7 250 non richiede di alcun cavo di alimentazione PCI-Express. Vedremo più avanti che questa scheda presenta bassi consumi energetici, restando di fatto sotto i 75 W, perciò in grado di funzionare con la sola alimentazione offerta dallo slot PCI-Express della scheda madre. 

 


La macchina da test assemblata per l’occasione è stata configurata come riportato dalla tabella seguente.

 

Scheda madre

Asus Rampage Extreme IV

Processore

Intel i7-4820k @ 4.50GHz

Memoria Ram

Kingston HyperX 16 Gb 4x4 2133 CL11

Scheda video

Sapphire Ultimate R7 250

Hard disk

3 x Kingston SSD KC100 240Gb Raid0

Alimentatore

Antec High Current Pro Platinum 1000W

 

Come è facile notare, l’insieme dei componenti appartiene completamente alla fascia alta: ne segue che nella nostra configurazione l’unico collo di bottiglia può essere rappresentato solamente della scheda video, di fascia entry-level. Ciò ci permetterà di fornire risultati dei test il più possibile aderenti alle massime capacità della scheda video.

Per quanto riguarda i test, riportiamo l’elenco dei benchmark eseguiti. Per ognuno di essi sono stati eseguiti più run, talvolta variando le configurazioni dei parametri del benchmark stesso. Abbiamo quindi eseguito una serie di test sintetici ed una di test in-game con giochi attuali. Infine abbiamo anche testato le prestazioni della scheda per il calcolo dei ormai famosi BitCoin e dei meno famosi LiteCoin.

La lista completa dei benchmark utilizzati è riportata di seguito:

  • Sintetici:
    • Unigine Heaven benchmark
    • Unigine Sanctuary Benchmark
    • 3D Mark Firestrike, Cloud Gate, Ice Storm
    • Luxmark

  • Giochi:
    • Assassins' creed
    • Grid 2
    • Metro Last night

  • Varie:
    • CGMiner
    • LiteCoin Miner

Per ognuno dei benchmark sono stati eseguiti più test al variare dei parametri del benchmark, quali risoluzione, versione della libreria DX e così via. 


La prima fase di testing per la Sapphire Ultimate R7 250 ha riguardato i classici test sintetici che spesso si prendono come riferimento per valutare le prestazioni grafiche delle schede video. In particolare in questa pagina elenchiamo le prestazioni della suddetta scheda nel classico 3DMark, nei due test di Unigine (Heaven e Sanctuary) e Luxmark. Sebbene i primi due siano generici ed atti a misurare le prestazioni di una scheda video in ambito di gioco, l'ultimo è specifico per ambiente di calcolo/GPGPU. 

 

3D Mark

Fire Strike 1.1

2143

Cloud Gate

13671

Ice Storm

123056

Total

2143

 

Luxmark

Punteggio

617

 

La Sapphire R7 250 si comporta in modo accettabile nei test di Unigine Sanctuary: anche a risoluzione Full HD, è possibile far girare il test sia in DirectX 10 che in DirectX 11 a dettaglio alto. E' interessante notare che, per quanto riguarda Sanctuary, non si registrano differenze in termini di FPS nell'uso di DirectX 10 0 11. 

Il secondo test di Unigine, Heaven, rende le cose più difficili per la scheda, che non riesce a sostenere framerate di media superiori ai 25 frame per secondo. L'attivazione di feature avanzate quali le tecnologie "Tesellation" e Anti-Aliasing d'altro canto, sembrano non impattare in modo troppo devastante sulla scheda: si registrano perdite di 4-5 fps in entrambi i casi, ottenendo framerate medi non giocabili, ma comunque di circa 15 FPS.

Per quanto riguarda  i test di 3DMark e Luxmark, i risultati ottenuti rispecchiano la media delle schede entry-level. 


Il famose sequel di Metro 2033 si predispone ottimamente come software di benchmarking. Tant'è che il lavoro di benchmarking è notevolmente semplificato dalla presenza di un tool apposito che permette la configurazione dei parametri e la registrazione dei risultati. 

Abbiamo quindi deciso di lanciare il medesimo test variando i parametri di risoluzione e qualità. In particolare abbiamo prima provato il benchmark alla risoluzione 1920x1080 a qualità molto alta, per poi via via scalare la sola qualità tenendo fissa la risoluzione. Infine abbiamo abbassato la risoluzione del benchmark a 1280x1024 e mantenuto una qualità generale bassa.

Sebbene non ci aspettassimo risultati eclatanti da una scheda entry level, eravamo piuttosto curiosi di vedere quale sarà la risposta della Sapphire R7 250 a questa serie di test.

Dai risultati ottenuti notiamo che la scheda permette, inaspettatamente, di giocare questo titolo in modo dignitoso. Sebbene i test in risoluzione full HD con qualità High e Very high siano di fatto ingiocabili, sarebbe possibile giocare a qualità media e bassa alla stessa risoluzione, con AntiAliasing attivo 4x. In particolare notiamo che mantenendo una qualità media, si registra una media di FPS intorno ai 40, con picchi fino ai 78 e picchi negativi fino ai 21 FPS. Abbassando ulteriormente la qualità si ottiene un risultato del tutto rispettoso considerata la risoluzione Full Hd. 

Piuttosto inaspettato è risultato il comportamento della scheda alla risoluzione 1280x1024, che fa registrare un framerate medio di 53 FPS con picchi fino a 116 FPS e picchi negativi fino a 32 FPS. Si tratta di una prestazione assai altalenante se confrontata con quella ottenuta allo stesso livello di dettaglio ma a 1920x1080. La nostra supposizione sta nell'ottimizzazione dei driver e motore di gioco a lavorare in risoluzione FullHD piuttosto che a 1280x1024.


Anche in questo caso abbiamo a che fare con un titolo che ne segue un primo piuttosto famoso: Grid. Si tratta di un gioco di guida, di stampo prettamente arcade prodotto dalla Ubisoft. Lo abbiamo scelto perchè si tratta di uno di quei giochi che spesso attirano i giocatori occasionali, colore che non per forza vogliono giocare online, ma che amano sfidarsi di fronte ad un LCD con i propri amici. Infatti Grid 2 è uno dei rari giochi, usciti di recente, che permettono l'evento "split screen", ovvero il multigiocatore offline sullo stesso schermo.

In questo caso, a differenza del test condotto con Metro Last Night, ci aspettiamo risultati migliori, essendo Grid 2 un gioco non tropo esoso di risorse grafiche e progettato per funzionare su sistemi anche di fascia molto bassa. 

I risultati dimostrano che la Sapphire Ultimate R7 250 permette di giocare in modo davvero ottimale a Grid 2. In particolare il primo test, condotto a risoluzione full hd, con anti-aliasing a 4x e qualità generale alta, fa registrare framerate perfetti per giocare, con picchi negativi a 45 FPS, picchi positivi a 67 FPS ed una media di 54 FPS.

Gli altri due test condotti con questa scheda riguardano il preset Ultra e quello Medium. Il primo fa registrare framerate non adatti al gioco, nell'ordine dei 20 FPS come picchi minimi e 30 FPS come picchi massimi, con una media di 26 FPS. Il test condotto con preset Medium fa invece registrare valori alti, con una media di FPS di ben 72 frame al secondo, picchi negativi di 60FPS e picchi positivi di 85 FPS. 

 

 


Sempre in scia con Grid, Assassin's Creed è stato per anni un titolo dedicato al solo videogiocatore offline, in single-player. Questa versione, black flag, apre le porte al gioco online. Rimane comunque un titolo di riferimento per i videogiocatori occasionali, che decidono di tanto in tanto di fare un partita ad un gioco non troppo impegnativo ma comunque avvincente. 

In questa circostanza i risultati sono stati meno eclatanti, ma di fatto, un videogiocatore non troppo esigente riuscirà a giocare a questo titolo anche a risoluzione full hd. Infatti, il test condotto a risoluzione 1920x1080 con dettaglio ambientale basso, fa registrare una media di FPS pari a 34, con picco massimo negativo a 28 FPS e picco massimo positivo a 44 FPS. Aumentando il livello di dettaglio, ovviamente, si aumenta il carico computazionale per la scheda, che a livello di qualità "normale" non permette una media di FPS giocabile, pari a 24 FPS. E' però interessante notare che il salto da qualità normale ad alta qualità fa registrare un gap prestazionale praticamente nullo, facendo rimanere costante la media degli fps e variando i picchi massimi e minimi di framerate. E' assai probabile che il collo di bottiglia in queste circostanze sia dovuto alla quantità di memoria limitata, di solo 1Gb: a risoluzioni alte con texture molto dettagliate, la quantità di memoria video gioca un ruolo fondamentale. La stessa scheda, con il doppio della memoria, potrebbe comportarsi in modo completamente differente in questa circostanza. 

 


Nel mondo del mining delle criptomonete le prestazioni di una scheda video non sono il parametro di giudizio principale con il quale le si scelgono. In effetti la scelta di una scheda per effettuare mining, deve considerare numerose altri parametri, primo fra tutti il consumo energetico e la capacità di operare 24/7. In molti casi il vero e proprio parametro di giudizio è il rapporto tra prestazioni e consumo energetico, meglio definito come "efficienza".

La Sapphire Ultimate R7 250 consuma poco, tanto da mantenere il massimo assorbimento energetico sotto i 75 W, senza richiedere alimentazione supplementare dall'alimentatore. Diventa quindi molto interessante vedere quale sia la sua potenza nel mining delle cripto monete, soprattutto nel caso dei Lite Coin (ricordiamo che, a causa della commercializzazione di ASIC, il mining di BitCoin con schede video è ormai impossibile). Questa valuta è, al giorno d'oggi, minabile con schede video AMD, in quanto più performanti della concorrenza nei calcoli con interi: quale sarà dunque la capacità di mining di LiteCoin per una Sapphire R7 250?

Ebbene, utilizzando GUIMiner, abbiamo scoperto che la Sapphire R7 250 è in grado di sviluppare circa 140-150 KH/s. Si tratta di un valore basso per schede video AMD di ultima generazione, ma decisamente alto se rapportato con la concorrenza nVidia. E' però possibile installarne più di una in un unico sistema, arrivando ad ottenere il doppio throughput a consumi davvero contenuti. Se non fosse per la grandezza del dissipatore sarebbe possibile installare ben 4 schede dello stesso tipo su sistemi che le supportino, arrivando a moltiplicare per 4 il thhroughput, arrivando quasi a 600 KH/s, un valore vicino alle prestazioni di una AMD R9 290X, dal costo di circa 400 euro contro i 340 euro necessari all'acquisto di quattro schede Sapphire R7 250 Ultimate (per circa 80 euro cadauna). Si abolirebbe la possibilità di Single-Point-Of-Failure che si avrebbe se si optasse per una R9 290X, permettendo al sistema di minare continuamente, anche nel caso una scheda si dovesse guastare. 

Per quanto riguarda le temperature registrate durante il test con GUIMiner, abbiamo misurato un picco massimo sulla GPU di circa 80°C dopo circa 4 ore di continuo mining e senza utilizzare alcuna ventola di raffreddamento puntata sul dissipatore. Va quindi sottolineata l'efficienza del dissipatore passivo, che è stato in grado di mantenere il sistema stabilmente funzionante anche in condizioni di stress a cui la scheda non dovrebbe mai essere sottoposta senza un adeguato sistema di raffreddamento. Sarebbe assolutamente controproducente assemblare un rack per mining di bitcoin con raffreddamento completamente passivo. 


La Sapphire Ultimate R7 250 è una scheda entry-level, una revisione (non architetturale) della HD7750. In particolare questo modello si contraddistingue da tutti gli altri per l'imponente sistema di raffreddamento completamente passivo e dall'autosufficienza energetica su slot PCI-Express.

Sebbene sia stata pensata prevalentemente per HTPC o per sistemi desktop dove il silenzio è il parametro di giudizio fondamentale, la scheda ha dimostrato di rendersi piuttosto versatile per soddisfare anche richieste di video giocatori occasionali. Siamo stati in grado di giocare Metro Last Night, Grid 2 e Assassin's Creed Black Flag: in particolare Grid 2 ci ha addirittura permesso di scegliere un preset di dettagli alto con risoluzione full hd. Negli altri due casi è stato comunque possibile giocare a risoluzione full-hd, sacrificando il dettaglio delle texture. 

logo sapphire

Dal punto di vista dei consumi, la scheda non supera mai i 75 W ed è proprio questo ad evitarle la richiesta di cavi di alimentazione PCI-Express ausiliari. Per quanto riguarda la rumorosità, sarebbe inutile misurarla, in quanto non sono presenti parti meccaniche in movimento. 

Altro aspetto fondamentale della scheda è il costo: online è possibile acquistarla per circa 85 euro, spedizioni apparte. Considerando che non si tratta di una R7 250 classica (bensì di una HD 7750 rimarcata), questo modello è nettamente superiore alla concorrenza ed è in grado di offrire massimo silenzio e consumi contenuti, offrendo prestazioni accettabili nella fascia entry-level. 

Ringraziamo Sapphire per averci fornito il sample oggetto di questa recensione.