Софт
Железо
Рассылка
Support

NEW Microcom1
Железо---внутрености ПК

На главную

назад к каталогу

ATI vs. NVidia: арена -- DirectX 9
"Долгие роды в муках", сопровождавшие появление на свет нового поколения графических чипсетов, закончились. "Ребеночка" (а точнее, не одного, а целую тройню) наконец-то показали миру. Акселераторы семейства GeForce FX уже доступны не только представителям тестовых лабораторий, но и простым смертным, т. е. покупателям. Однако все мы помним, в какой стране живем и как быстро к нам попадают новинки... Одновременно с GeForce FX к нам добралась и новая линейка DX9-акселераторов от ATI. Чем не повод поставить их рядом?
Можно без преувеличения сказать, что GeForce FX на протяжении нескольких месяцев был одним из самых ожидаемых продуктов. От одного перечисления спецификаций у понимающих захватывало дух, а заложенные в графический процессор возможности обещали нечто фантастическое -- едва ли не очередной переворот в 3D-графике, после которого все прежнее покажется работами примитивистов. Тестеры в нетерпении потирали руки, фанаты запасались кровно заработанными на покупку нового "чуда техники" от NVidia... А остроухая полуодетая девочка-эльф (анимированный 3D-персонаж из "технологического демо" от NVidia для серии GeForce FX) успела стать чуть ли не главным символом "светлого будущего" мира 3D.
Но час пробил, начали появляться данные о производительности GeForce FX... затем о ценах на карты... и компьютерный мир в недоумении пожал плечами: за такое быстродействие вы хотите столько денег?! Даже ярые поклонники NVidia с трудом решались выкладывать по $450--500 за первые карты на GeForce FX. Дело осложнялось еще и тем, что NVidia резко решила "перепрофилировать" GeForce FX, пустив основную массу чипов в производство профессиональных акселераторов Quadro. В общем, ожидаемого фурора явно не получилось.
Тем временем ATI, и до этого не дававшая NVidia спокойно почивать на лаврах, без лишнего шума выпустила ряд новых продуктов. Выяснилось, что старший из них, Radeon 9800 Pro, порой без особого труда обходит конкурента, оказываясь при этом еще и дешевле. Помимо этого, ATI отличилась плодовитостью, выпустив еще несколько новых чипов и переименовав часть старых. В итоге образовалось "полное покрытие" рынка графики, но разобраться в нем самому без толмача теперь уж точно стало не под силу.
Собственно, такому "толмачеству" и посвящено наше очередное тестирование. Благо, все необходимое для этого имеется -- карты на всех новых чипах ATI и NVidia уже появляются в продаже в Украине. Перед походом в магазин за новым акселератором, да и просто "для общего развития" хорошо бы составить некоторое представление о том, кто же из них что собой представляет.
Джон Сильвер сказал бы, что NVidia "бросало, как маркитантскую лодку" в процессе выпуска чипсета, который "привнесет кинематографическое качество в 3D". Все мы хорошо помним достаточно частые смены позиции этого разработчика -- его заявления "колебались" от весьма оптимистичных и бравурных анонсов нового ядра, которое (в какой раз!) перевернет мир 3D-графики, до осторожного "Выпустим, но позже. Техпроцесс не отлажен". И вообще на вопрос "когда?" вполне вероятно было получить исчерпывающее "When it's done!". Но ничего, все уже давно привыкли к "долгостроям" в компьютерной индустрии, и только лишь законченные оптимисты до сих пор верят, что сроки выпуска в анонсах производителя имеют хоть что-то общее с реальными датами выхода продукта на рынок.

Главное в другом: в конце концов NVidia "докатилась" до того, что во всеуслышание заявила -- "Quadra вам, а не GeForce FX!". То есть для потребительского рынка это ядро будет выпущено ограниченным тиражом для эксклюзивных продуктов. А основная масса новых чипов пойдет на рынок профессиональных ускорителей. Ждали-ждали и дождались... Действительно, как в хорошем кино -- никто заранее не может предсказать концовки. Будем считать, что первый "кинематографический эффект" NVidia удался еще до выпуска FX.
Скорее всего, такие странности были связаны не только со сложностью разработки этого чипсета и освоения нового техпроцесса. Немалую роль здесь сыграла и компания ATI, в прямом смысле обеспечившая NVidia "нарушение цикла". Какого цикла? Полугодичного цикла выпуска очередных поколений графических процессоров. Первые "симптомы" возникли еще во времена GeForce3. А уж с выходом Radeon 9700 Pro, после которого NVidia вдруг поняла, что ее имя и определение "самый быстрый акселератор" уже не являются синонимами, и вовсе наступил "рецидив"...

Но на этом все не закончилось. Канадский разработчик продолжал "добивать" своего конкурента -- Radeon 9700, Radeon 9500/9500 Pro, возвращение обновленного Radeon 8500 под именем Radeon 9100, больше и больше набирающая популярность у пользователей серия Radeon 9000. А крыть все это нечем: GeForce FX как находился в лабораториях разработчика, так и продолжал там оставаться. В свое время достаточно успешная серия GeForce4 Titanium даже с "за уши притянутым" AGP 8Х уже никак не могла конкурировать с новыми чипсетами ATI в верхнем секторе. А в нижнем... Ну, многие все еще продолжали покупать MX440, но таких становилось все меньше и меньше. Однако главное заключалось в том, что впервые ATI обошла своего конкурента не в нижнем и даже не в среднем, а в верхнем ценовом диапазоне! Разумеется, ее противники вовсю маршировали с плакатами "Даешь GeForce FX!", убеждая всех (в первую очередь самих себя) в том, что с выходом этого ядра так неожиданно начавшийся праздник в лагере ATI очень быстро закончится и NVidia в очередной раз докажет всем, кто же правит рынком 3D.
И, казалось бы, невозможное свершилось -- эта компания не обманула ожиданий своих поклонников (ну, разве что заставила их подождать чуть больше разумного). Мало того, она "выстрелила" сразу целой серией модификаций GeForce FX, видимо, рассчитывая одним махом наверстать все упущенное за это время.
GeForce FX крупным планом
Для начала рассмотрим всю серию акселераторов GeForce FX.

>>>GeForce FX5800 (NV30). Именно то ядро, с которого все и началось. Самая старшая модель в линейке, до последнего времени топовый чип NVidia. Единственная на сегодняшний день игровая видеокарта, оснащенная памятью DDR II.


>>>GeForce FX5600 (NV31). Продукт среднего уровня, обладающий сниженными тактовыми частотами и уменьшенным числом текстурных блоков на конвейер.


>>>GeForce FX5200 (NV34). Самая младшая модель, "DirectX 9 для бедных". Да-да, это все та же серия МХ, но в новом обличье: по сравнению с FX5800 частоты снижены, количество конвейеров уменьшено наполовину.

Каждая из вышеописанных модификаций имеет вариант Ultra с более высокими по сравнению с базовой моделью частотами ядра и памяти. Как видно из перечисленного, на сегодняшний день серия GeForce FX включает в себя шесть (!) различных вариантов чипсета NV30, покрывающих практически все сегменты рынка. Во времена GF4Ti модельный ряд верхнего уровня состоял только из трех продуктов, а подобным разнообразием могла похвастаться только бюджетная серия МХ (которая, к слову, имела отдаленное касательство к ядру NV25). Сейчас же NVidia заявляет, что все варианты GeForce FX построены на основе одного -- старшего -- чипа. Так ли это -- мы поговорим чуть ниже, а пока более подробно остановимся на особенностях архитектуры NV30.
Для начала -- это изменение технологического процесса с 0,15 мкм на 0,13 мкм плюс использование медных проводников. Это позволило увеличить число транзисторов на кристалле до рекордной величины -- 125 млн. Но, раз транзисторов стало больше, значит, и функциональность чипа повысилась? Разумеется. Итак...
По требованиям DX9 акселератор, поддерживающий этот API, должен иметь два геометрических и два растровых процессора. Новый продукт NVidia "несет на борту" 3 и 4 процессора соответственно. Причем растровые процессоры имеют по три ALU каждый: два -- для целочисленных операций и одно -- для операций с плавающей точкой.
Далее, как мы уже упоминали, поддержка памяти DDR II с шириной шины 128 бит. Контроллер памяти также был доработан. Кстати, схема его не изменилась -- это по-прежнему четырехканальный коммутируемый контроллер.
Улучшенный механизм анизотропной фильтрации, существенно снижающий потери производительности при его активации. Качество при этом страдает весьма незначительно. Кроме этого, появился новый режим анизотропии -- 8Х. Алгоритмы сглаживания также подверглись изменениям: добавлено два новых режима -- 8Х и 6хS.
Значительно повышена эффективность технологий экономии полосы пропускания видеопамяти. Теперь кадровый буфер полностью подвергается сжатию -- компрессируется как информация о цвете (исключительно при использовании MSAA) с коэффициентом до 4:1, так и Z-буфер (информация о глубине). Это позволило значительно снизить падение производительности при включении режима FSAA. Реализованы механизмы Early HSR, Early Z Cull -- т. е. сжатия и раннего отсечения невидимых поверхностей.

Увеличена точность как целочисленных, так и форматов с плавающей точкой до 10/16 и 16/31 бита на каждый компонент соответственно. Введена поддержка 128-битного цвета.


Ну и наконец, реализована гибко перепрограммируемая логика работы чипа с помощью языка Cg. Именно это, по мнению разработчика, упростит написание сложных шейдерных процедур и позволит реализовать ранее недоступные эффекты.


Это то, что касается NV30 в целом. А теперь хотелось бы немного поговорить об основных отличиях разных семейств друг от друга. В принципе, можно утверждать, что NV30 и NV31 практически идентичны за исключением частот и поддержки DDR II. Ну и, разумеется, уменьшение у NV31 либо числа конвейеров, либо числа текстурных блоков в зависимости от режима работы. Как мы говорили выше, новое ядро является перепрограммируемым и в разных ситуациях может динамически перераспределять количество конвейеров и TMU. К примеру, 4 2, 8 1 в случае с NV30 или 4 1, 2 2 в случае с NV31.


А теперь перейдем к NV34. Разработчик утверждает, что в его основе лежит NV30. Так-то оно так, но не совсем. Вернее, ядро-то в основе лежит, но как? Для начала сравним число транзисторов у NV30 и NV34 -- 125 млн. и 47 млн. соответственно. Разница почти в три раза! Не наводит ли это на размышления? Ну хорошо, можно списать это на уменьшение числа конвейеров и текстурников. Но ограничивается ли этим дело? Попробуем подумать.


Итак, единственная формула для NV34 -- это 2 2. Два конвейера, два TMU. Ни о каком гибком изменении их числа речь не идет. Соответственно, и никакой оптимизации под задачу. Это раз.


Кто может поручиться, что два конвейера и два TMU, грубо говоря, занимают 78 млн. транзисторов? Никто. Следовательно, нет гарантий, что в чипе не убраны еще какие-либо функциональные блоки, учитывая и заявление NVidia о том, что задачи распараллеливания вычислений шейдеров лучше выполняются на NV30 и NV31. Это два.


Отсутствие в NV34 возможности сжатия без потерь цветовой информации в кадровом буфере и Z-буфере. Отсюда -- снижение быстродействия при использовании механизмов сглаживания. Это три.


Ну и наконец, старый 0,15-микронный техпроцесс. В какой-то мере он, безусловно, просто не дал разместить на кристалле все необходимые блоки. Вернее, сколько могли, столько их и разместили. Но это еще не все: техпроцессом ограничивается не только возможная функциональность чипа, но и его тепловыделение, максимальные рабочие частоты (а значит, и способность к разгону). Это четыре.


В общем... Да никто и не ожидал от карты нижнего класса каких-то заоблачных характеристик. Но все это наводит на невеселые размышления. Учитывая то, что один "удачный МХ" (GF4 MX) мы уже видели...

А что у ATI?
Как мы уже сказали в начале, этот производитель зря времени не терял: мало того, что пока ожидался GeForce FX, он успел "отхватить" достаточно большой кусок рынка производительных акселераторов, так на сегодняшний день ATI является своеобразным рекордсменом по покрытию этого рынка. Судите сами -- в настоящий момент в ее арсенале находится 20 (да, двадцать!) графических чипсетов и их модификаций.

Вначале этот материал задумывался как обзор GeForce FX. Однако пока искомый чипсет доехал к нам, параллельно с ним успели появиться три новых продукта компании ATI -- Radeon 9200, Radeon 9600 и Radeon 9800. Поэтому как-то сам собой обзор трансформировался из "театра одного актера" в противостояние современных DX9-акселераторов.
Давайте кратко остановимся на том, что же собой представляют новые чипсеты канадского разработчика. По правде говоря, "новыми" их вряд ли можно назвать. Скорее, несколько переработанными и исправленными версиями предыдущих ядер. Кроме этого, все чипы имеют версии Pro с повышенными частотами.


>>>Radeon 9800. На сегодняшний день -- флагманский продукт ATI, приходящий на смену Radeon 9700. Почти полный аналог предшественника за исключением двух моментов -- реализации FIFO-stream buffer и оптимизации работы с буфером шаблонов. Последнее существенно увеличивает производительность при просчете динамических теней.
Остановимся подробнее на F-buffer. Данная технология представляет собой возможность ускорителя сохранять в своей локальной памяти все промежуточные значения параметров, возникающие при просчете шейдерной процедуры. При наличии оптимизированного компилятора это позволяет аппаратно выполнять шейдеры практически неограниченной длины. Причем вычисления производятся для целой области экрана, а не путем многопроходного построения изображения. Достигается это с помощью разбития шейдерной процедуры на фрагменты, каждый из которых, отработав, записывает рассчитанные цветовые параметры в F-buffer, откуда они считываются следующим фрагментом процедуры.
Недостатком этого чипсета можно считать устаревший техпроцесс, не позволяющий существенно наращивать рабочую частоту ядра.
Radeon 9600. Первый чип ATI, произведенный по 0,13-микронному техпроцессу. К чему это привело, видно на примере Radeon 9600 Pro: частота ядра достигла 400 MHz -- больше, чем у 9800 Pro. В остальном же это преемник Radeon 9500, представляющий собой "половину" ядра R300. Однако увеличение рабочих частот должно довольно существенно повлиять на производительность.


>>>Radeon 9200. В принципе, исключительно "маркетинговый" чип. Это все тот же Radeon 9000, но с реализацией поддержки AGP 8Х. К слову, необходимость в ней он испытывал точно такую же, как и GeForce4 MX440-8X. Видимо, ATI справедливо посчитала, что "8Х" в маркировке карты никогда не помешает, даже если фактически эта шина чипсетом не востребована. Но и это еще не все -- продолжаются "игры с цифрами". Сначала Radeon 9000 получает индекс, больший, чем более производительный Radeon 8500 (впоследствии ситуацию исправляют путем переделки 8500 в 9100). Теперь же снова -- тот самый Radeon 9000 трансформируется в 9200 и опять "обходит" 9100...

Описание продуктов

Ну а теперь самое время познакомиться с теми, кто будет представлять новые графические чипсеты в нашем материале. Как известно, чип сам по себе -- просто кусок кремния. Ускорителем он становится только лишь в составе такого "хитрого зверя", который получил название "видеокарта".
На сегодняшний день на рынке доступно уже достаточно большое количество продуктов на GeForce FX от различных производителей. Но так как, во-первых, это тест чипсетов, а не ускорителей, а во-вторых, скорость акселераторов разных марок на одном чипсете различается весьма незначительно, то для обзора мы выбрали по одному экземпляру от каждого поставщика.


>>>Club 3D Radeon 9800 Pro. Карта выполнена по эталонному для этого ядра референс-дизайну. Поэтому по ней можно судить о том, как будет выглядеть Radeon 9800 в ближайшее время, пока производители не начнут выпуска

 

Copyright Microcom Software 2003

Используются технологии uCoz