Компьютеры
10 июня 2003, 00:33

Видеоускорители. Весна — лето '2003. Часть I

В этой части мы рассмотрим основных игроков на рынке видеокарт и предлагаемые ими продукты. Также подробно будут освещены современные ускорители серий Radeon и GeForce.

Общеизвестный факт: львиную долю информации человек получает с помощью зрения. Неудивительно, что компьютерная индустрия, выйдя в массы, стала интенсивно развиваться в сторону эффективной, а затем и эффектной визуализации процессов. Графике в современном домашнем компьютере уделяется самое пристальное внимание — от разработки красивых и ресурсоемких оболочек операционных систем до потрясающих воображение эффектов в новейших компьютерных играх.

Электронные развлечения в последние годы стали сильнейшим стимулом развития видеочипов. Хотя все не столь однозначно. Иллюстрацией тому служит опережение функциональных возможностей лучших ускорителей над запросами игрового софта.

Сегодня на рынке видеоускорителей главенствуют две компании — ATI и NVIDIA. Они же, как правило, поставляют и самые интересные новости. По числу поддерживаемых функций и производительности их продукты на шаг-два опережают изделия конкурентов. Впрочем, справедливости ради упомянем еще двух потенциально сильных игроков: Matrox и SiS. В обзоре не нашлось места рассказу об интересном сегменте рынка — интегрированной графике, однако мы обязательно вернемся к этой теме в будущем, так что следите за дальнейшими статьями.

ATI

Канадская ATI Technologies — заметная фигура на рынке практически с самого начала его формирования. Сейчас продукция представлена видеокартами семейства Radeon. В продаже еще можно найти Radeon 7500 и 8500LE, но упор делается на модели Radeon 9000/9000 Pro, 9100, 9200/ 9200 Pro, 9500/9500 Pro, 9600/9600 Pro, 9700/9700 Pro и 9800/9800 Pro (далее для экономии места будем писать 9ххх/Pro). У версий Pro, как правило, более высокие рабочие частоты ядра и памяти. Исключение составляет только пара 9500/Pro, но об этом ниже.
До появления Radeon 9ххх видеокарты производства самой ATI и ее партнеров отличались рабочими частотами как чипа, так и памяти (более производительными были «родные» платы). К тому же частоты разнились у видеокарт в Retail- и OEM-упаковке. Все это негативно сказывалось на продажах, поскольку пользователь не всегда мог понять, каковы параметры конкретной модели. Сейчас ситуация изменилась. ATI забрала себе весь североамериканский рынок, оставив партнерам остальной мир. Зато частоты теперь не скачут от производителя к производителю.

9800pro.jpg

Референс-карта Radeon 9800 Pro от ATI.

Так сложилось, что 9000/Pro, вышедший гораздо позже 8500, показывает более скромные результаты. Общественность, конечно же, отнеслась к этому факту отрицательно. Негодование вызвало не столько снижение производительности, сколько то, что видеокарта имела более высокий порядковый номер. Психологически человек всегда ждет от следующей модели шага вперед. На компанию посыпались обвинения в нечестной игре: мол, таким нехитрым способом ATI пытается поднять привлекательность относительно слабого Radeon 9000/Pro. Ответом на эти обвинения стало переименование 8500LE в 9100 (не слишком хитрый маркетинговый прием, позволяющий еще раз продать старый товар под новой маркой).

Справедливость была восстановлена. Производительность ускорителей строго соответствовала порядковому номеру. Но пару месяцев назад канадцы объявили новую линейку, в которую вошли 9200/Pro, 9600/Pro и 9800/Pro, призванные сменить соответственно 9000/Pro, 9500/Pro и 9700/Pro. Улучшения в 9200 по сравнению с 9000 минимальные, можно сказать косметические. Ситуация с 8500 и 9000 теперь повторилась в паре 9100/9200. Единственное, что оправдывает ATI, — весьма вероятное исчезновение в ближайшее время с прилавков 9100 (хотя он пользуется спросом). Или все же будет еще одно переименование, на этот раз в 9300 или 9400?..

В своих ценовых категориях Radeon держатся очень уверенно, показывая хорошее соотношение цена/производительность. Однако новинки главного конкурента грозят омрачить эту радужную картину. Хотя последние полгода видеокарты ATI явно доминировали на рынке (во многом благодаря пробуксовке NVIDIA), компании не удавалось удовлетворить возросший спрос на свою продукцию. В результате технологическое преимущество так и не стало залогом преимущества количественного.

tab_ATI.gif

Основные характеристики графических ускорителей ATI.

NVIDIA

Пошатнувшиеся было позиции калифорнийцев в скором времени обещают поправиться. Начав свое триумфальное шествие с забытой уже Riva TNT2, NVIDIA быстро выбилась в бесспорные лидеры индустрии. Ее современные видеокарты выпускаются под брэндом GeForce. Из-за тотального превосходства этих продуктов на протяжении последних лет многие люди, не слишком обремененные знанием терминологии и реалий рынка, вообще считают слово «GeForce» синонимом видеокарты.

На прилавках модельный ряд GeForce представлен следующими картами: GeForce 4 MX 440, 4 Ti 4200, 4 Ti 4600, FX 5200/Ultra, FX 5800/Ultra. В ближайшем будущем ожидаются поставки GeForce FX 5600/Ultra и FX 5900/Ultra, которая сменит неудачную FX 5800/Ultra.

Интересно, что и NVIDIA обвиняли в дешевой игре на психологии людей. Собственно говоря, она первой и заварила эту кашу. Дело в том, что семейство GeForce 4 MX (сейчас представленное наиболее сбалансированным вариантом 440) появилось после исчезнувшего ныне из магазинов GeForce 3/Ti, не только показав меньшую производительность, но и сделав шаг назад в аппаратной поддержке прогрессивных технологий. Его потолком стал DX7, тогда как GeForce 3/Ti поддерживало DX8.1

Само по себе отсутствие аппаратной поддержки DX8 не критично — практическое применение функций этой версии API до сих пор не стало массовым. Но то, что многие покупали MX, видя перед собой лишь цифру 4 и надеясь получить соответствующие производительность и функциональность, чести NVIDIA не делает.

Семейства GeForce 4 MX и 4 Ti почти год оставались лучшими в арсенале калифорнийцев. Серьезные проблемы с выпуском новых чипов прошлым летом заставили компанию отступить от собственного графика — новый продукт каждые полгода. Более того, объявленный-таки осенью GeForce FX 5800 Ultra в продаже появился лишь месяц назад и при этом представляет собой скорее коллекционный интерес (да и выпущен он в мизерных количествах).

5800U.jpg

Одно время казалось, что отныне все грядущие видеоускорители будут такими же монстрами, как этот GeForce FX 5800 Ultra.

Более перспективны версии FX 5200/Ultra и FX 5600/Ultra (поскольку они только-только появились на рынке, цены на них несколько завышены), но серьезным недостатком FX 5200 может стать отказ многих производителей от референс-дизайна NVIDIA ради значительного упрощения (а значит, и удешевления) платы. К тому же производителям разрешили варьировать рабочие частоты. К сожалению, снижение качества видеокарты не позволит поднять стандартные частоты, а скорее приведет к их снижению. В результате начнется та самая чехарда, от которой вовремя избавились в ATI.

В середине мая был объявлен новый чип NV35 и видеокарты на его основе — GeForce FX 5900/Ultra. В свободной продаже этот монстр ожидается к середине июня — началу июля. Конкурировать с ним на данный момент не способен никто. Безоговорочные победы как в стандартных, так и тяжелых (при включении полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации в высоких разрешениях) режимах позволяют провозгласить его новым королем в сфере high-end-видеокарт.

tab_NV.gif

Основные характеристики графических ускорителей NVIDIA.

Matrox

Продукты этой компании всегда отличались превосходным изображением. На протяжении последних лет Matrox внедряла в свои видеокарты технологии из сферы профессиональных решений. Качество качеством, но производительность в трехмерных задачах чипов Matrox далека от флагманов и даже середняков, выпускаемых ATI и NVIDIA.

После удачного G400/450 примерно трехлетней давности последовал долгий период бездействия (если не считать небольших улучшений в G550), и чуть менее года назад вниманию общественности был представлен новый чип — Parhelia-512. Обладая революционными по тем временам характеристиками, высочайшей производительностью он похвастаться не мог. Конечно, скачок от чипа G550, сравнимого с уже тогда морально устаревшим GeForce 2 MX, к «Паргелии», почти догнавшей Radeon 8500LE, можно назвать серьезным продвижением вперед. Но немалая цена (примерно 300 долларов) видеокарт на базе Parhelia не позволяет рассматривать эти решения в качестве игровых. Скорее, относительно высокая производительность есть хорошее дополнение к традиционному козырю Matrox — качеству во всем.

Parhelia512.jpg

Matrox Parhelia-512 — редкая видеокарта с двумя разъемами.DVI-I.

Помимо привычно великолепных реализаций двухголовости, TV-Out и проигрывания DVD, добавлена интересная возможность сглаживания неровностей экранных шрифтов с одновременной гамма-коррекцией (Glyph Antialiasing). Кроме того, Matrox Parhelia является единственной бытовой видеокартой, способной работать сразу с тремя мониторами. Реализовано это в технологиях TripleHeadDesktop и SurroundGaming.

Первая представляет интерес для тех, кому необходимо постоянно держать перед глазами большой объем данных. Максимальное разрешение 3840х1024 (то есть на каждом мониторе устанавливается 1280х1024) позволяет удобно разместить на экране множество информативных источников.

Технология SurroundGaming разводит картинку по мониторам таким образом, что основная часть сцены отображается на центральном приемнике, а на боковые выводится то, что было бы видно периферическим зрением. Предполагалось, что такая конструкция значительно усилит эффект погружения в игру (список игр, поддерживающих данную функцию, весьма внушительный). Правда, при непосредственном тестировании технология разочаровала. Заметного усиления эффекта погружения в виртуальную реальность не произошло, а недоработки при разбиении картинки привели к уменьшению обзора на центральном мониторе. Добавьте сюда неудобную систему активации режима, и технология сохранит свою ценность только в глазах отчаянных энтузиастов.

Недавно пришло известие, что Matrox планирует выпустить сильно урезанные варианты P-512. Судя по всему, их производительность скатится до уровня G550, то есть они станут чисто офисными видеокартами. Более подробно о Matrox Parhelia и реализованных в ней технологиях можно узнать из наших обзоров на www.ferra.ru/online/video/17947 и www.ferra.ru/online/video/19536.

SiS

Компания Silicon Integrated Systems, известная благодаря своим качественным наборам системной логики и относительно шустрым интегрированным видеоускорителям, без особого успеха пытается освоить рынок дискретных графических ускорителей. Пока что все предлагаемые ею решения не вызывают особого интереса производителей.

Xabre400.jpg

Относительно удачными стали последние видеокарты на основе Xabre 400 и 600. Но при одинаковой цене и сходной производительности с GeForce 4 MX 440 и Radeon 9000/Pro продукты SiS явно проигрывают в качестве картинки. К тому же отсутствует возможность включения анизотропной фильтрации, а полноэкранное сглаживание дается ценой огромных потерь производительности. Поддерживаемые пиксельные шейдеры тормозят работу до неприличия, так что о них лучше и не вспоминать. Вершинные шейдеры вообще отданы на откуп центральному процессору. Учитывая вышесказанное, отнести эти видеокарты к поколению DX8 можно с большой натяжкой. Единственным светлым пятном остается качественный TV-Out.

В Россию поставляется небольшое число видеокарт (в основном производства Soltek). При нынешних ценах (90–100 долларов за Xabre 600) конкурентоспособность их невысока. В этом году ожидается выход новинки — Xabre II. SiS обещает реализовать в ней аппаратную поддержку DX9.

Еще раз окинув взглядом рынок, признаем: по сути, при подборе видеокарты для домашнего компьютера стоит отдать предпочтение продуктам ATI и NVIDIA. Matrox Parhelia трудно признать разумным выбором из-за высокой цены, несоответствующей ей производительности и низкой востребованности в быту большинства фирменных технологий. А Xabre 400 и 600 в продаже встречаются редко, да и соотношение цена/качество/функциональность хуже, чем у конкурентов. Давайте посмотрим, что предлагают нам ATI и NVIDIA.

Radeon 9800/Pro

Кодовое имя этого флагмана ATI — R350. Его основные характеристики (см. также таблицу характеристик) таковы:
  производственный процесс 0,15 мкм;
  частота ядра 380 МГц;
  частота памяти 340 МГц DDR (возможна поддержка DDR II, уже есть рабочие образцы);
  шина памяти 256 бит (при использовании DDR II — 128 бит);
  пиковая пропускная способность памяти 21,8 Гбайт/с
  четырехканальный контроллер памяти (по 64 бита на канал);
  полная аппаратная поддержка DirectX 9;
  четыре конвейера вершинных шейдеров;
  восемь пиксельных конвейеров с одним текстурным блоком на каждом;
  интерфейс AGP 8х;
  оптимизационные программно-аппаратные комплексы SmoothVision 2.1 и HyperZ III+;
  комплекс SmartShader 2.1;
  технология VideoShader.

9800_R350.jpg

Частоты замедленной версии (не-Pro) во время подготовки статьи не были известны точно, но, судя по всему, они составят 325 МГц для ядра и 310 МГц DDR для памяти. Обе версии нуждаются дополнительном питании, которое поводится извне через стандартный 12-вольтный коннектор (такой же, как в винчестерах).

Из особенностей архитектуры стоит отметить главным образом 256-разрядную шину DDR-памяти и четырехканальный контроллер. Варианты исполнения карт, оснащенных DDR II, вряд ли станут массовыми. Преимущества в производительности при возвращении к 128-разрядной шине мизерны, а цены на DDR II пока чересчур велики.

Radeon 9800/Pro — первый в нашем обзоре чип ATI, в котором используется многоканальный контроллер памяти (NVIDIA предложила архитектуру Crossbar Memory еще в чипе GeForce3), позволяющий распараллелить процессы обмена данными. Среди немногочисленных недостатков такого подхода упомяну повышенные требования к качеству исполнения чипов памяти, чувствительность к всевозможным помехам и небольшое снижение производительности в простейших случаях из-за «административных» затрат. Однако в условиях, создаваемых современными многопоточными приложениями, все эти минусы с лихвой окупаются значительным повышением эффективности использования ценнейшей пропускной способности памяти — например, при пересылке множества небольших пакетов данных. В одноканальной системе на операцию с каждым пакетом, допустим по 64 бита каждый, будут выделяться все 256 бит, а оставшиеся 192 бита — «простаивать». Как видите, эффективность использования пропускной способности составит лишь 25%. Понятно, что Radeon 9800 в описанном случае выделит на пакет лишь один из каналов, оставив три остальных свободными и готовыми к работе. К тому же наличие четырех каналов позволяет одновременно проводить и запись, и чтение.

Технология HyperZ III+ также направлена на разрешение этой проблемы. Ее основу составляют алгоритмы работы с Z-буфером. Функция Early Z Test позволяет уменьшить избыточную прорисовку, пресекая на раннем этапе обработку невидимых пикселов. Hierarchical Z-Buffer ускоряет работу с буфером благодаря постепенному его анализу блоками 4х4, затем — в требующих того областях 2х2 и, наконец, попиксельно. Той же цели служат алгоритмы сжатия без потерь информации о глубине и быстрой очистки буфера. Плюс (который, кстати, появился в названии лишь из-за этой добавки) улучшен Z-кэш, оптимизированный теперь и для работы со stencil-буфером.

Под общим названием SmoothVision 2.1 объединены алгоритмы улучшения качества изображения. Сюда относятся двух-, четырех- и шестикратное полноэкранное сглаживание (мультисэмплинг, совмещенный с суперсэмплингом, но пока что работает как чистый MSAA), а также двух-, четырех-, восьми- и шестнадцатикратная (!) анизотропная фильтрация.

9800R350.jpg

Блок SmartShader 2.1 отвечает за работу вершинных и пиксельных шейдеров версии 2.0. Также к нему относится F-буфер, позволяющий снять ограничение на максимальное количество инструкций, текстур и констант в шейдерах. Сколь бы велик ни был максимум, если он является конечным числом, его когда-нибудь достигнут. Что уж говорить о спецификациях DirectX 9. Превысить указанные в них значения тех или иных параметров очень легко. Сейчас проблему решают путем дробления одного длинного шейдера на несколько коротких. Но, к сожалению, это неэффективно — приходится проходить кучу ненужных в данном случае шагов рендеринга. F-буфер позволяет использовать шейдеры неограниченной длины (теоретически). Еще одна сфера применения новинки — создание эффекта частичной прозрачности. Проблема в том, что для обработки прозрачного материала требуется хранить информацию как о цвете самого объекта, так и о цвете фона, на что буфера кадра не хватает и приходится подключать, как правило, текстурную память. Но использовать ее таким образом неэффективно. А вот R350 может сохранять промежуточные данные в F-буфере, обходя некоторые ресурсоемкие операции.

Еще одна интересная технология ATI — VideoShader. Теперь появилась возможность взвалить на окрепшие плечи пиксельных шейдеров некоторые задачи по декодированию и обработке видеоизображения. Интересно это по большей части тем, что мы наблюдаем начало использования шейдерных блоков для решения не предназначенных специально для них проблем. Можно предположить, что вскоре они обретут статус полноценных процессоров и будут обрабатывать все более сложные и разнообразные задачи. Да и наметки языков программирования высокого уровня (Си-подобные), упрощающие реализацию подобного, стали появляться как грибы после дождя, — Cg от NVIDIA, HLSL от Microsoft и RenderMonkey от ATI.

Хотя технология TRUFORM явно не получила широкой поддержки игростроителей и, похоже, доживает последние дни, даже в новейших продуктах она все еще имеется. Суть ее работы — в динамическом изменении количества полигонов, образующих объект. Понятно, что на крошечную фигурку человека на заднем плане не стоит тратить производственные мощности в том объеме, которого требует обработка оригинальной модели, так что можно сильно уменьшить количество составляющих ее (фигурку) треугольников — никто и не заметит. В производительности выиграем, не потеряв в качестве. И наоборот, при обработке лица, показанного крупным планом, можно выделить побольше полигонов, чем было изначально, — все равно лицо занимает подавляющую часть сцены, и обрабатывать кроме него нечего. Выиграем в качестве, не потеряв в производительности.

Radeon 9700/Pro

Этот ускоритель (кодовое имя R300) царил на рынке более полугода (рассмотренный выше Radeon 9800/Pro — его оптимизированная по всем параметрам версия). Отличия 9700 от 9800 состоят в следующем (в скобках указаны параметры 9700 Pro):
   частота ядра 275 (325) МГц;
  частота памяти 270 (310) МГц DDR;
  пиковая пропускная способность памяти 17,3 (19,8) Гбайт/с;
  комплексы SmoothVision 2, HyperZ III и SmartShader 2.

9700_R300.jpg

Как видите, отличий немного. Чуть ниже рабочие частоты, используются предыдущие версии оптимизационных алгоритмов. В HyperZ III (еще без плюса) отсутствует оптимизация Z-кэша. В SmartShader 2 нет и следа F-буфера. Самые важные для современных приложений изменения (имеется в виду Radeon 9800/Pro) были внесены в SmoothVision. Глубокая переработка алгоритмов помогла R350 показать чудеса производительности в тестах с полноэкранным сглаживанием.

Видеокарты на 9700/Pro также требуют дополнительного внешнего питания. Единственное отличие заключается в том, что подкляется оно к плате через Floppy- разъем.

Radeon 9600/Pro

Чип RV350 относится уже к mainstream-нише, однако весьма примечателен тем, что это первый ускоритель ATI, изготовленный по 0,13-мкм технологическим нормам, чем не могут похвастать даже его более производительные собратья. Краткая характеристика ускорителя такова (в скобках указаны параметры Pro-версии):
  частота ядра 325 (400) МГц;
  частота памяти 200 (300) МГц DDR (возможна поддержка DDR II, и уже есть рабочие образцы);
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 6,4 (9,6) Гбайт/с;
  двухканальный контроллер памяти (по 64 бита на канал);
  полная аппаратная поддержка DirectX 9;
  два конвейера вершинных шейдеров;
  четыре пиксельных конвейера с одним текстурным блоком на каждом;
  интерфейс AGP 8х;
  оптимизационные программно-аппаратные комплексы SmoothVision 2.1 и HyperZ III;
  комплекс SmartShader 2.

9600RV350.jpg

Более тонкий техпроцесс позволил снизить энергопотребление (площадь кристалла также значительно уменьшилась, и это хорошо видно на фотографиях), так что RV350 не нуждается во внешнем питании. Количество вершинных и пиксельных конвейеров, а также ширина шины памяти вдвое меньше, чем у R300 и R350. Но основу чипа составляет абсолютно новое ядро — в отличие от следующего представителя линейки Radeon. Будем надеяться (и обязательно проверим позже), что ускорители Radeon 9600/Pro благодяря 130 нанометрам имеют запас по разгону частоты ядра…

Radeon 9500 Pro

Этот чип до сих пор является одним из самых удачных продуктов по соотношению цена/производительность. На его изготовление идут не прошедшие всех тестов Radeon 9700. И вот до чего их урезают (просто отключая соответствующие блоки чипа):
  частота ядра 275 МГц;
  частота памяти 270 МГц DDR;
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 8,7 Гбайт/с;
  двухканальный контроллер памяти (по 64 бита на канал);
  восемь пиксельных конвейеров с одним текстурным блоком на каждом.

Изменения по сравнению с обычной версией Radeon 9700 коснулись лишь памяти. Ширина шины сокращена до 128 бит (соответственно, уменьшилась и пропускная способность), число каналов уменьшено вдвое.

9500_9700.jpg

Карты, маркируемые как Radeon 9700 и 9500, очень похожи, и иногда даже удается переделать младшую в старшую.

На смену ему пришел RV350, что многих очень огорчает. Поскольку архитектурная разница между Radeon 9500 Pro и Radeon 9700/Pro минимальна, вероятность удачной трансформации одного в другой весьма велика. А получить примерно за 200 долларов hi-end-видеокарту никто не против. Radeon 9600/Pro переделать таким образом нельзя из-за кардинальной переработки ядра.

Видеокарты Radeon 9500/Pro тоже нуждаются в подпитке извне, что неудивительно – ведь по сути это тот же Radeon 9700.

Radeon 9500

Выше упоминалось, что только пара Radeon 9500/Pro составляет исключение из простого правила: Pro — всего лишь более быстрая версия. Что же сделали здесь?
  частота ядра 275 МГц;
  частота памяти 270 МГц DDR (пиковая пропускная способность 8,7 Гбайт/с);
  шина памяти — 128 бит;
  двухканальный контроллер памяти (по 64 бита на канал);
  четыре пиксельных конвейера с одним текстурным блоком на каждом.

Как видим, младшей версии сохранили рабочие частоты, но вырезали половину пиксельных конвейеров. На самом деле, конечно, их просто отключили из-за потенциального брака, так что возможность переделки сохраняется, хотя шансы на стабильную работу при этом значительно снижаются. Также на рынке появились версии с четырехканальным контроллером памяти и 256-разрядной шиной памяти, но очень быстро исчезли – ATI, мягко выражаясь, не одобрила такой инициативы партнеров.

Radeon 9200/Pro

Вот и первый представитель класса low-end. Видеокарты на этом чипе (RV280) должны заменить вполне удачный Radeon 9000/Pro. Веяния новой моды таковы (в скобках частоты Pro-версии):
  частота ядра 250 (275) МГц;
  частота памяти 200 (275) МГц DDR;
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти составляет 6,4 (8,8) Гбайт/с;
  аппаратная поддержка DirectX 8.1;
  два конвейера вершинных шейдеров;
  четыре пиксельных конвейера с одним текстурным блоком на каждом.

Из технологий заслуживает упоминания только возврат к более медленному методу полноэкранного сглаживания — суперсэмплингу.

Radeon 9100

Судьба этого чипа (R200) уже описана выше. По производительности он чуть лучше Radeon 9200/Pro, но все еще не выходит за рамки low-end-сегмента. А ведь когда-то стоял на другом конце иерархической лестницы. Теперь такие перемещения выходят из моды. Вместо постепенного вытеснения новичками ветеранов с престижных позиций, компании перешли к тактике замены всего модельного ряда. По сути, ядро RV280 представляет собой оптимизированное и упрощенное ядро Radeon 8500/9100. Сравните:
  частота ядра 250 МГц;
  частота памяти 250 МГц DDR;
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 8 Гбайт/с;
  аппаратная поддержка DirectX 8.1;
  два конвейера вершинных шейдеров;
  четыре пиксельных конвейера с двумя (!) текстурными блоками на каждом.

Технологии «старичка» отличаются по большому счету лишь названиями. Заявленный при анонсе (давно это было и, как выяснилось, неправда) MSAA не подтвердился, чип использует качественный, но медленный суперсэмплинг.

Radeon 9000/Pro

Об этом чипе (RV250) после всего вышесказанного говорить нечего. Это абсолютная копия Radeon 9200/Pro, только использующая режим AGP 4х. Учитывая достаточный для большинства современных игр объем памяти на этих видеокартах, можно смело утверждать и без тестирования, что разницы в производительности между Radeon 9000/Pro и Radeon 9200/Pro практически не будет. Видимо, замена этих чипов на RV280 стала чисто маркетинговым ходом. Нужно было хоть как-то ответить на появление GeForce FX 5200/Ultra.

GeForce FX 5900/Ultra

Безо всяких сомнений, видеокарты на этом чипе с кодовым именем NV35 безоговорочно лидируют сейчас в сфере производительных решений. Вот что служит фундаментом его побед (в скобках указаны параметры облегченной версии):
  производственный процесс 0,13 мкм;
  частота ядра 450 (400) МГц;
  частота памяти 425 (400) МГц DDR (возможна поддержка DDR II, и уже есть рабочие образцы);
  шина памяти 256 бит (при использовании DDR II — 128 бит);
  пиковая пропускная способность памяти 27,2 (25,6) Гбайт/с
  полная аппаратная поддержка DirectX 9+;
  четырехканальный контроллер памяти (по 64 бита на канал);
  три конвейера вершинных шейдеров;
  восемь пиксельных конвейеров с одним текстурным блоком на каждом;
  технология CineFX 2.0;
  комплекс Intellisample;
  технология UltraShadow;
  технология SilentRun;
  интерфейс AGP 8х.

Изготовленный по более тонкому, по сравнению с основным конкурентом, технологическому процессу (напомню, что у Radeon 9800/Pro — 0,15 мкм), чип легко переносит частоты в 450 МГц (против 380 МГц у R350). А тщательно продуманная система охлаждения позволяет работать обычной DDR-памяти на частоте 425 МГц (некоторые производители умудрились поднять ее до 450 МГц), то есть обеспечивается частота передачи данных 850 МГц.

5900U.jpg

Референс-карта GeForce FX 5900 Ultra в профиль: уже не столь страшный бутерброд, как FX 5800U, но тоже внушительная конструкция.

Но та же система занимает столько места, что видеокарта прихватывает вместе с AGP-слотом еще и соседний PCI-слот. При установке она занимает сразу две стандартные щели корпуса. Чип работает в двух режимах — обработки двухмерной и трехмерной графики (см. скриншот, он сделан на FX 5200, но то же, кроме частот, верно и для FX 5900).

clocks.jpg

Цель технологии SilentRun — по мере возможности избавить нас от шума кулера. На GeForce FX 5900/Ultra выбор режима работы вентилятора зависит от режима работы чипа (соответственно, их также два). Переход к высоким оборотам (шум при этом раза в два выше, чем у R350) происходит сразу же с началом обработки чипом трехмерной графики. В тихий режим (сопоставим с Radeon 9800/Pro) вентилятор возвращается после пяти минут непрерывной работы с плоской графикой. Это позволяет в большинстве случаев избавиться от неоправданных «качелей» от одной скорости кулера к другой.

Возможно, выбор режима обусловлен степенью нагрева чипа. Нынешняя версия драйверов снабжена закладкой, отображающей его температуру, но, похоже, в дальнейших версиях она исчезнет. По ее данным, высокие обороты включаются после увеличения температуры до 45–50 градусов. Но, честно говоря, возникают серьезные сомнения в правдивости этих показаний. Не верится, что при такой системе охлаждения возможны столь резкие — с 35 до 55 градусов — скачки температуры при включении любого теста и обратные — при его прерывании.

Несмотря на пониженное энергопотребление, для полноценной работы необходимо дополнительное питание. В отсутствии внешнего источника энергии рабочие частоты значительно снижаются, о чем честно предупреждает драйвер, выводя на экран соответствующее сообщение.

Технология CineFX 2.0 реализует шейдерную часть DirectX 9+.

Самой интересной среди фирменных технологий является комплекс Intellisample. Наиболее эффективна заложенная в него возможность компрессии информации о цвете. Эти данные занимают заметное пространство в локальной памяти видеокарты, особенно при использовании тройной буферизации. NVIDIA заявляет, что использованные алгоритмы позволяют достигнуть сжатия без потерь с коэффициентом 4:1. Это приводит к невиданной до сей поры дешевизне (в плане потерь производительности) применения антиалиасинга. Кстати, об антиалиасинге. Теперь к доступным режимам сглаживания, помимо ставших привычными режимов 2х, Quincunx и 4х, добавились 6хS (только в DirectX-приложениях) и 8х. Последние два режима представляют собой объединение супер- и мультисэмплинга.

C_GEFFX_FB_3qtr.jpg

Следующий блок — адаптивные алгоритмы фильтрации — тоже позволит уменьшить объем передаваемой информации и, несомненно, повлияет на качество изображения. К сожалению, в худшую сторону (впрочем, ухудшение в большинстве случаев незаметно). К тому же применение этой функции оставлено на усмотрение пользователя, так что недовольные качеством могут вернуться к прежним алгоритмам. Суть в том, что мы можем выбирать количество используемых образцов для фильтрации. Это помогает приблизиться к продуктам ATI, которые издавна славятся высокопроизводительной анизотропией.

Технология UltraShadow призвана ускорить обработку теневых эффектов. Разработчик с помощью новой технологии может задать глубину (интервал) обработки эффекта освещения. Поскольку тень зачастую занимает лишь небольшую часть кадра, то и расчет ее влияния на всю сцену — бесполезная трата сил. Теоретически это позволит получить огромный выигрыш. Особенно в следующих поколениях игр, в которых созданию множества реалистичных (читай сложных и ресурсоемких) теней придается большое значение.

GeForce FX 5800/Ultra

Как уже упоминалось в обзоре рыночного положения компании, этот чип (NV30) оказался откровенно неудачным. Ситуация складывалась следующим образом. Конкурент представил прошлым летом очень сильный продукт — Radeon 9700 Pro. Ответить на это NVIDIA смогла лишь «бумажным» запуском NV30. Сделав ставку на переход к прогрессивному 0,13-мкм технологическому процессу и новому типу памяти (DDR II), компания загнала себя в угол. Время поджимало, а с выходом годной продукции возникли проблемы. Хотя есть и другая версия этой задержки — серьезное ухудшение отношений с софтверным гигантом Microsoft, в ведении которого находится API DirectX. Это мешало разработке NV30, который был обязан поддерживать новый DX9.

Как бы то ни было, в начале весны GeForce FX 5800 Ultra стал доступен для тестирования широкому кругу обозревателей. Представил на суд общественности он следующее (в скобках параметры упрощенной версии):
  производственный процесс 0,13 мкм;
  частота ядра 500 (400) МГц;
  частота памяти 500 (400) МГц DDR II;
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 16 (12,8) Гбайт/с;
  технология CineFX.

Чип вызвал весьма неоднозначную реакцию. С одной стороны, относительно высокая производительность позволила обогнать Radeon 9700 Pro (да и то не сильно). С другой — высокие рабочие частоты, без которых конкурент оставался в недосягаемости, делали свое черное дело, разогревая видеокарту до опасных температур. Чтобы справиться с этой проблемой, была внедрена навороченная система охлаждения, вызвавшая негативную реакцию общественности из-за чрезмерного уровня шума.

А как же SilentRun? Да, эту технологию NV30 поддерживает. К слову, именно в нем она и была внедрена впервые. Но посмотрим на систему охлаждения. Массивные радиаторы в паре с обычным и даже высокоскоростным кулером не справлялись с высокой температурой. В помощь им на плату стали устанавливать пластиковый бловер (воздуховод), призванный обеспечить более интенсивный воздухообмен. Увеличившаяся из-за него высота карты и на сей раз выводит из игры соседний PCI-слот. Как нетрудно догадаться, при установке плата тоже занимает две стандартные щели корпуса: верхняя отводится гнездам VGA, TV-Out и DVI-I, а нижняя — вентиляционным отверстиям.

Действие SilentRun такое же, как и у NV35, только временная задержка снижения скорости отсутствует. Ярче всего необходимость ее ввода проявилась при тестировании в пакете 3DMark 2001 SE. Карта постоянно переключается с обработки только 2D в промежутках между тестами на обработку 3D в самих тестах, что выливается в частые и неприятные завывания голосистого вентилятора, не обращать внимания на которые невозможно — уровень звука постоянно и резко меняется.

Сама плата тоже разогревается до опасных пределов даже в хорошо вентилируемом корпусе. Все это предопределило как незаметное в масштабах рынка место NV30, так и скорое его вытеснение оптимизированным NV35.

GeForce FX 5600/Ultra

Основанный на FX-архитектуре, NV31 нацелен на mainstream-нишу. Его основные характеристики в варианте Ultra таковы:
  производственный процесс 0,13 мкм;
  частота ядра 350 МГц;
  частота памяти 350 МГц (возможна поддержка DDR II, и уже есть рабочие образцы);
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 11,2 Гбайт/с;
  полная аппаратная поддержка DirectX 9;
  три конвейера вершинных шейдеров;
  четыре пиксельных конвейера с одним текстурным блоком на каждом;
  интерфейс AGP 8х.

NV31.jpg

Помимо уменьшения количества пиксельных конвейеров и заметного снижения рабочих частот, чип, скорее всего, лишился всевозможных кэшей. К сожалению, начиная с этого чипа NVIDIA решила давать меньше информации о своих изделиях, поэтому никаких более конкретных данных о нем нет. Как, впрочем, и о рабочих частотах облегченной версии.

Технология SilentRun отсутствует. Кулер работает только на одной скорости. По уровню шума вентилятор сравним со вторым, более громким режимом работы NV35. Возможность подачи дополнительного питания имеется. В принципе, можно обойтись и без него, но все же рекомендуется «доппаёк» выдавать. Хочется отметить также потрясающее качество 2D-графики, вполне сравнимое с продуктами Matrox.

GeForce FX 5200/Ultra

Этот чип (NV34) обладает теми же характеристиками, что и NV31. Но в нем продолжилась «деградация» кэшей, и он не поддерживает технологию Intellisample. К тому же при его производстве NVIDIA вернулась к 0,15-мкм технологическому процессу.

NV34.jpg

Как уже говорилось выше, производителям дали свободу в отношении видеокарт на этом чипе. Таким образом, если вы решили приобрести карту на GeForce FX 5200, внимательно изучите характеристики перед покупкой. Великолепное качество двумерной графики, продемонстрированное эталонной картой NVIDIA и Gainward FX Powerpack! Pro/760 XP, при упрощении дизайна менее щепетильными производителями будет, к сожалению, потеряно.

GeForce 4 Ti

На базе этого чипа (NV25) когда-то производились три видеокарты: GeForce 4 Ti 4200, 4400 и 4600. Но жизнь быстро показала низкую рентабельность средней модели, и до наших дней дошли только крайние варианты. Вот что представляет собой наиболее популярный GeForce 4 Ti 4200 (в скобках — параметры 4600):
  производственный процесс 0,15 мкм;
  частота ядра 250 (300) МГц;
  частота памяти 250 (325) МГц DDR;
  шина памяти 128 бит;
  пиковая пропускная способность памяти 8 (10,4) Гбайт/с;
  четырехканальный контроллер памяти (по 32 бита на канал);
  полная аппаратная поддержка DirectX 8;
  два конвейера вершинных шейдеров;
  четыре пиксельных конвейера с двумя текстурными блоками на каждом;
  интерфейс AGP 4х.

GF4200.jpg

Также была выпущена обновленная версия этого чипа — NV28. Единственным изменением стала поддержка новой шины AGP 8х. О практической пользе этого нововведения мы уже говорили. Подобные карты обозначаются как GeForce 4 Ti 4200-8Х и GeForce 4 Ti 4800.

GeForce 4 Ti 4200 долгое время был самой популярной видеокартой на рынке. Соотношение цена/производительность у чипа с первого же дня было великолепным, а учитывая неплохие возможности к разгону многих образцов, конкуренты у него практически отсутствовали. Версия 4600, как и любой флагман, подобным похвастаться не могла. Цена чипа была завышена, да и разгон, как правило, был не столь значителен. Сейчас многие производители (даже не относящиеся к брэндам первого эшелона) позволяют себе изменять приведенные нами базовые частоты. Правда, практически всегда — в большую сторону. Но все же будьте внимательны при покупке.

GF4600.jpg

GeForce 4 MX

На базе этого чипа также изначально производилось три модели видеокарт: GeForce 4 MX 420, 440 и 460. Однако с ним произошла обратная история. Производительность младшей модели сильно ограничивалась очень медленной памятью, так что выпуск 420 вскоре был прекращен. А старшая версия, обладая неплохой производительностью, страдала от высокой цены. Ее судьба была предрешена после появления на рынке задерживавшегося Ti 4200, имеющего схожую цену, но показывающего лучшую производительность и функциональность. Вообще, в плане поддерживаемых функций этот участник нашего обзора — явный аутсайдер. Он относится к DX7-поколению и, следовательно, не поддерживает пиксельные шейдеры, а обработку вершинных сваливает на центральный процессор. NVIDIA отказывается признавать этот чип игровым, но, к сожалению, у нас в стране очень многие используют его именно в этом качестве. Не от хорошей жизни, конечно, но все же…

GF_MX440.jpg

Как и в случае с GeForce 4 Ti, была выпущена обновленная версия — NV18. Одним из изменений опять стала поддержка новой шины AGP 8х. Подобные карты обычно обозначаются как GeForce 4 MX 440-8X и GeForce 4 MX 480. Но важнее другое — были повышены рабочие частоты: ядра — с 270 до 275 МГц, памяти — с 200 до 255 МГц DDR. Порой и здесь производители изменяют базовые частоты, так что снова призываем к бдительности.

В следующей части мы рассмотрим производительность этих видеокарт и подробнее остановимся на их потребительских свойствах.