"Козырные" карты ATI

для раздела Лаборатория


Эта статья была прислана на наш второй конкурс.


Предисловие

Свершилось! Вот оно – чудо техники, последнее достижение инженерной мысли ATI. Radeon 9500 – в моих руках. Пусть даже он и имеет "обрезанные" с рождения крылья – не беда. Всю обратную дорогу домой, моё воображение будоражили неописуемые красоты DX9, да... вот она компьютерная реальность, всего в двух шагах от меня. И вот я дома, разобранный системный блок..., последние приготовления... ставлю в слот... шнуры... шурупы... power!..

Общие технические характеристики. Немного теории.

Radeon 9500 с объемом видеопамяти 64Mb, (как и остальные видеокарты линейки 9500-9700) основана на GPU..., извините, оговорился. Ведь теперь ATI называет этот чип не GPU (Graphic Processing Unit - блок обработки графики), а VPU (Video Processing Unit - блок обработки видео), подчеркивая тем самым, что с его появлением открываются новые горизонты качества обработки изображения. Кстати, предыдущий термин для графических чипов – GPU был предложен заклятым врагом ATI - компанией nVidia, ... на VPU R300 от канадской компании ATI. Что же собой представляет этот чип? Общие характеристики R300 в сравнении с NV25 Вы можете увидеть в таблице 1. А сам R300 на рисунке 1 ("1а" – в обычном, "1б" - в мобильном исполнении).

Рис.1 а, Рис.1б

Таблица 1

Наименование 9500-9700 GF4Ti
Кодовое название ядра R300 NV25 (NV28)
Поддерживаемый стандарт AGP 2X / 4X / 8X 2X / 4X / (8X)
Технологический процесс производста 0,15 мкм 0,15 мкм
Количество транзисторов 107 млн 63 млн
Частота RAMDAC 2 ? 400 MHz 2 x 350 MHz
Число конвейеров рендеринга 8 (4 в модификации для 9500) 4
Поддержка DirectX 9.0 8.1
Поддержка OpenGL 1.3 1.4
Поддержка Pixel Shaders, версия 2.0 1.3
Поддержка Vertex Shaders, версия 2.0 1.0
Количество текстурных модулей на конвейер 1 2
Технология оптимизации памяти HyperZ III Light Speed Memory Architecture 2 (LMA II)
Максимальный обьём памяти, мб 256 128
Наложение текстур за проход 16 4





Кроме того:

  1. Технология VideoShader, заключающаяся в использовании вычислительных возможностей пиксельных конвейеров для выполнения кодирования и декодирования MPEG-видеопотоков, изменения режима чередования строк при синхронизации четных и нечетных кадров, преобразования цветовых пространств.
  2. Технология Truform 2.0 – нового поколения для сглаживания кривых поверхностей, включающую в себя Displacement mapping. Кстати, nVidia почему-то органически не переносит patches никакого вида, если отказ от поддержки n-patches обусловлен тем, что их применяет в своей Truform враг №1 – ATI, то rt-patches, которые имели поддержку в первых DX8 драйверах – в последующих версиях убраны вообще.
  3. Интегрированный TV-Out, обеспечивающий ещё более великолепное качество видеовыхода.
  4. Два интегрированных 10-битных 400-МГц RAMDAC с аппаратной коррекцией гаммы.
  5. Оптимизация под Pentium 4 SSE2 и 3Dnow! AMD.
  6. Интегрированный TDMS-трансмиттер, с возможностью подключения дисплеев разрешением до 2043х1536 по цифровому DVI –интерфейсу.
  7. Аппаратное декодирование DVD, два независимых CRTC , для подключения двух ЭЛТ-мониторов, а также возможная поддержка новомодной DDR II.

Как видите - ассортимент просто впечатляет. Что касается мобильного варианта R300, то по имеющимся противоречивым данным вырисовывается следующее (таблица 2):

Таблица 2

Наименование Mobility M9
Используемое ядро R300
Частота чипа, МГц 350
Технология изготовления, мкм 0.15
Разрядность шины памяти, бит 128
Поддержка DX9 Да
Обьём, тип поддерживаемой памяти 32/64 Мб, DDR/SDRAM
Количество пикселей \ текстур, обрабатываемых за такт 4\8

Несколько смущает использование техпроцесса 0.15 микрон, видимо ATI, не дожидаясь перехода на новый техпроцесс, торопится занять нишу мобильных устройств, вытеснив оттуда GF4GO. Ну, об этом судить ещё достаточно рано.

Чтобы ещё раз почувствовать разницу между R300 и NV25(28) я немного остановлюсь на поддержке Direct X. ( Справочные данные в таблице 3):

Таблица 3

НАИМЕНОВАНИЕ DirectX 8.1 DirectX 9.0
Вершинные шейдеры
Версия вершинных шейдеров 1.1 2.0
Максимальное количество команд 128 1024
Максимальное количество констант 96 256
Возможность управления потоком команд Нет Да
Пиксельные шейдеры
Версия пиксельных шейдеров 1.1 2
Максимальное количество текстур 4 16
Максимальное количество команд выборки текстур 4 32
Максимальное количество команд обработки цвета 8 64
Максимальное количество констант 8 16
Формат данных Целочисленный C плавающей запятой
Максимальная разрядность 32 бит 128 бит

Технология DX9 поистине открывает новые, не виданные досель, горизонты качества компьютерной графики и визуальных эффектов. Отмечу, что в видеокартах Radeon 9500 используется чип, с отключенными четырьмя пиксельными конвейерами. В них применяются отбракованные чипы, не пригодные для полнофункциональной работы (в основном с нерабочим блоком Hyper Z), но встречаются и приятные исключения - в некоторых образцах применяются полностью "здоровые" чипы – но об этом чуть позже. Применением одного и того же чипа во всей линейке, ATI "убила" сразу 4-х зайцев:

Первого - когда ей не пришлось заново конструировать новый чип для карт нижней ценовой категории, размышляя - чем же пожертвовать ради цены.





Второго – когда даже отбракованные чипы идут в дело, а не выбрасываются на свалку.

Третьего – когда ATI пошла другим путём, нежели nVidia, т.е. все видеокарты в этой линейке имеют практически один и тот же чип и отличаются друг от друга, в ценовом диапазоне, только скоростью (можно сказать так). В то время как над своими "младшими картами" линейки GeForce4 инженеры из nVidia поглумились самым, что ни на есть варварским способом.

И четвёртого, – сделав очень хитрый маркетинговый ход, представьте себе, что в булочной по соседству продают плюшки, в которых попадаются золотые монеты (не во всех конечно, а в каждой третьей). Как Вы думаете, будет ли спрос на плюшки в этой булочной? Конечно! ATI специально "подкидывает" в партию отбракованных чипов часть рабочих, тем самым завлекая покупателей, что ей и удаётся.

Или же спрос на видеокарты 9500 настолько велик, что отбракованных чипов просто не хватает, и ничего не остаётся делать, как "подкидывать" рабочие чипы, чтобы не упустить спрос, тем самым, стимулируя его. Очень удачный стратегический ход. Что ж, такой он есть – рынок. Выживает сильнейший или... очень хитрый.

Посмотрим, какие модели карт нам предлагает ATI в своей новой линейке 9500-9700 (основные характеристики видеокарт в таблице 4):

Таблица 4

Наименование 9700pro 9700 9500pro 9500 9500
Чип R300 R300 R300 R300 R300
Рекомендуемые частоты чипа \ памяти, МГц 325/310 (620) 275/270 (540) 275/270 (540) 275/270 (540) 275/270 (540)
Число пиксельных конвейеров \ текстурных блоков  8\8 8\8 8\8 4\4 4\4
Разрядность шины памяти, бит 256 256 128 256 128
Обьём видеопамяти, Мбайт 128 128 128\64 128 64
Скорость заполнения в режиме мультитекстурирования, млн. пикселей/текселей 2200 / 2200 2200 / 2200 2200 / 2200 1100 / 1100 1100 / 1100
Максимальная пропускная способность 17.2 17.2 8.6 17.2 8.6
Тип используемой памяти DDR SGRAM DDR SGRAM DDR SGRAM DDR SGRAM DDR SGRAM

Из таблицы видно, что самой технологически продвинутой видеокартой является Radeon 9700pro, за ней следуют 9700, 9500pro и замыкают линейку карты 9500 128мб и 9500 64мб. Все карты, в отличие от 9500pro и некоторых 9500 128мб (появившееся в последнее время) собраны на pcb от radeon9700.

Почему две последние видеокарты 9500 упоминаются отдельно, спросите Вы, потому что 128 мегабайтная версия, благодаря наличию всех чипов памяти на pcb от 9700, имеет "ширину" видеопамяти в 256(!) бит, доставшуюся ей в наследство от более старшего собрата. И при удачном стечении обстоятельств её можно без особого усилия превратить в вполне нормальный radeon9700, а если чуть-чуть поднапрячься – то и в 9700pro. Ну, а 9500 64мб - только в 9500pro.

Здесь необходимо отдать должное производителям видеокарт, таким как GIGABYTE, представители которой заявили, что radeon9500 128 мб будет выпускаться по старому, на pcb от radeon9700, т.к. разводкой pcb специально под неё или модернизацией pcb от 9500pro у нас нет ни желания, ни времени. В то время как в Sapphire решили выпускать карты на новом, точнее модернизированном pcb от radeon9500pro, тем самым не оставив никаких шансов любителям поэкспериментировать.





2. Первое знакомство

С общими техническими характеристиками, я думаю, мы разобрались. Теперь конкретно о подопытном образце. Рассмотрим самую низшую модель линейки – radeon9500 64мб. Ко мне попала карта производства вышеупомянутого брэнда – GIGABYTE.

Рис1.

Упаковка карты (рис.1) имеет просто "гигантские" размеры, сравнимы разве что с коробком от материнской платы именитых производителей. Красочный, выполненный в чёрно-синих тонах, коробок из толстого картона с сияющей гордой надписью "GIGABYTE MAYA II 9500", внушает уважение. Надпись, на русском языке, с тыльной стороны коробка извещает о достоинствах этого продукта, что согласитесь, приятно радует.

Итак, открываем коробок, что же мы видим:

  • аккуратно упакованная в антистатический пакет видеокарта Radeon9500 c 64 мегабайтами на борту -1шт,
  • переходник DVI > D-Sub – 1шт,
  • переходник S-VIDEO > AV – 1шт.,
  • кабель для подключения s-video - s-video – 1шт,
  • кабель для подключения AV - AV – 1шт,
  • Сорокастраничный мануал, содержащий подробную информацию (с иллюстрациями) об установке карты и драйверов (к сожалению, знание русского языка этим брэндом, ограничивается надписью на коробке). – 1шт.
  • CD-R диски с драйверами и играми – 5шт. Среди которых:
    • Serious Sam – полная версия,
    • Rune – полная версия,
    • ONI - полная версия,
    • 4x4 – демо версия,
    • DVD плеер и диск с набором драйверов.

Хочется отметить, что в диск с драйверами входит фирменная утилита от GIGABYTE для настройки и разгона видеокарты – "V-TUNER".

Рис 2

Видеокарта (рис 2) выполнена на красном pcb дизайна от ATI. На планке имеется три разъема: DVI для подключения монитора с цифровым интерфейсом, D-SUB – для подключения обычного монитора, и видеовыход стандарта S-VIDEO (К слову, качество картинки на телевизоре – просто отличное), единственное новшество, которое позволила себе GIGABITE – это вентилятор цвета золота, с гордой надписью "GIGABITE AGP 8x". Сразу же бросается в глаза дополнительный разъем для питания карты, расположенный в верхнем правом углу (107 млн. транзисторов произведённых по технологии 0.15 мкм дают о себе знать, прокормить такую ораву AGP слоту не под силу). На рисунке 3 вы видите разъемы для подключения дополнительного питания.

Рис 3

Модули памяти DDR SGRAM (BGA) в количестве 4-х штук, расположенные по обеим сторонам платы, производства Infineon, со временем выборки 3.0 нс., что соответствует примерно 330 (660) МГц (примечание: память работает на частоте 540 МГц). Что ж, совсем неплохо.





Добавлю, что драйвера стали без проблем, и то, что многие утверждают будто бы у ATI кривые драйвера – просто глупость.

Я не буду Вам надоедать глубоким изучением качества и скорости анизотропии, об этом уже многое сказано, а просто проанализирую работу видеокарты в некоторых приложениях использующих как DX, так и OpenGL., а также попробуем раскрыть её потенциал к разгону.

Ну что же – к испытаниям! Роль тестового компьютера пришлось отвести достаточно распространённой конфигурации:

  • Athlon 1800+/266
  • Soltek 75Drv5 (кт333)
  • RAM объемом 2х128мб PC2700 производства PQI, работающая с параметрами 1T Command/CL2.0/333
  • Creative Live! 5.1
  • HDD WD 10Gb UDMA66
  • Windows Me, DX9,via hyperion 1.445, Catalyst 3.1 настроенный на максимальную производительность.

Из тестов имеем для DirektX - 3Dmark2001se, демоверсию Comanche 4, имеющую режим бенчмарка, и для OpenGl – аналог 3Dmark’а – очень красивый тест GL Excess. Поехали...

Наборы тестов из пакета 3D Mark 2001 (результаты на диаграмме 1) и GL Excess (результаты на диаграмме 3) оценивают общую производительность видеосистемы. Я тестировал карту в 16 и 32 битном цвете. Разница, как и ожидалось, в DX-приложениях не существенна, это конёк ATI ещё со времён RAGE.

Похожая ситуация сложилась и в игровом тесте Comanche4 (результаты на диаграмме 2), с вполне играбельными 30 кадрами в секунду.

Диаграмма 1

Диаграмма 2

Диаграмма 3

В Open Gl, разница в производительности немногим более 700 баллов. При детальном анализе сводной таблицы результатов можно увидеть, что основная нагрузка в OpenGl при переходе на 32-х битный цвет, ложится на текстурные блоки и видеопамять. Скорее всего, причина кроется в недостаточно отлаженных OpenGl драйверах, тем более что драйвера для R300 откровенно говоря – ещё сыроваты. (OpenGl - Ахиллесова пята ATI, хотя, в последнее время ситуация меняется к лучшему). Я думаю, с быстродействием в штатном режиме мы разобрались.

3. На взлёт!..

Оговорюсь сразу, что мы не будем делать опытов по экстремальному разгону, так что скальпели и паяльники просьба отложить в сторону. Я не сторонник извращаться над новой картой, тем более что она пока на гарантии. Думаю, со мной многие согласятся.

К великому сожалению эта видеокарта попала в злосчастные 30%, и превратить её в Radeon9500Pro не получилось.

Давайте попробуем раскрыть скрытый потенциал разгона, благо на карте, в качестве "бонуса" установлены чипы памяти с большим резервом. Разгон будем производить "мягким" способом, с помощью утилиты V-TUNER, входящей в поставку этой карты (результаты на диаграммах 4,5).

Диаграмма 4

Диаграмма 5

Сначала мне удалось разогнать VPU до 310 и VRAM до 620 МГц, но при попытке установить немногим больше на VPU – появляются артефакты изображения через 3-4 минуты работы. Что ж, неплохой результат для "безхирургического вмешательства", производительность возросла на 820 баллов, (я имел дело с radeon8500le, производства PowerMagic, который наотрез и вовсе отказался разгоняться).

Попробуем немного поэкспериментировать. Вынимаем видеокарту из системного блока и, достаточно легко, без усилия, снимаем радиатор вместе с вентилятором с чипа. То, о чём я подозревал в глубине души, подтвердилось: по отпечатку чипа на радиаторе было хорошо видно, что теплопроводная паста, в некоторых местах, покрывала не всю поверхность чипа, в результате чего чип перегревался от плохого теплообмена и начинал сбоить. Нанесём немного пасты на чип, плотно прижимаем радиатором, и дефект сборки устранён. Не мешало бы и чипы памяти прикрыть алюминиевыми радиаторами. Для этих целей подойдут половинки радиатора от процессоров типа Pentium I. Аккуратно распиливаем ножовкой радиатор, шлифуем срез наждачной бумагой, для придания ему эстетичного вида, приклеиваем их к чипам памяти, с одной и со второй стороны pcb (лучше всего для этой цели воспользоваться специальной клейкой теплопроводящей лентой). Теперь VPU без проблем гонится до 325 МГц, и VRAM разгоняем до 640 МГц. Система работает стабильно. Прокрутив все тесты по три раза, не было замечено никаких сбоев. Что же мы в итоге получаем? Прирост быстродействия составляет ещё 239 баллов. Итого относительно не разогнанного Radeona 9500 прирост составляет 1059 балла (представьте себе, что в далёком 2000 году производительность одного из лидеров 3D - 3dfx Voodoo3 составляла всего лишь немногим 1100 баллов.)

Что же можно сделать ещё для увеличения производительности? А если поднять частоту системной шины, тем самым увеличить быстродействие центрального процессора и всей системы в целом? Cказано-сделано. Частота на материнской плате была поднята до 140 МГц, соответственно и процессор получился (140х11.5) 1610 МГц. В итоге получаем ещё 164 балла. Итого, прироста – 1223 балла, общий результат – 11023 балла.

Перейдём к анализу данных теста Comanche4 (диаграмма 5) . Что мы видим здесь? В отличие от 3Dmark, наибольший прирост скорости составил не при увеличении частот чипа и памяти, а при увеличении частоты системной шины, что обусловлено большой зависимости этого приложения от скорости центрального процессора. Примерно такую же картину мы наблюдаем и в GL Excess, приложение, зависящее и от процессорной мощности и от мощности видеокарты (это очень хорошо заметно на диаграмме 6).

Диаграмма 6

Проанализировав, работу видеокарты в двух последних приложениях (Comanche4, GL Excess), можно сделать вывод, что Radeon9500 является очень прожорливым девайсом.

В качестве послесловия, привожу диаграмму 7, для сравнения производительности Radeon 9500 64Mb с другими видеокартами.

Диаграмма 7

Здесь очень хорошо заметна разница в производительности Radeon9500 и Radeon9500pro, обусловленная работой восьми пиксельных конвейеров вместо четырёх у Radeon9500. Присутствие всего одного блока текстурирования на пиксельном конвейере не даёт сильно оторваться от предшественника Radeon 8500, имеющего по два блока на каждом конвейере (кстати, у GeForce 2 GTS, GeForce3 и 4, этих самых текстурных блоков тоже по два на конвейер, а у первых Radeon , по слухам, вообще три). Отсюда следует, что весь выигрыш, полученный от использования новых технологий, призванных обеспечить реактивную работу – съедает относительно медленное текстурирование (за счёт использование всего одного блока на конвейер).

4. Выводы

Ну а теперь попробуем высказать все за и против этого продукта.

За:

  • Неплохой продукт, подходящий большинству.
  • Качество в 2D и 3D на высоте.
  • Поддержка dx9.0.
  • Качественный TV-OUT.
  • Отличное оснащение, комплектация RTL версии карты.
  • Высокопроизводительная память 3.0 нс,
  • Отличный потенциал для разгона.
  • Целый "букет" новых технологий.

Против:

  • Относительно устаревшие игры, которыми комплектуется RTL-версия,
  • В набор драйверов не входит DX9.0,
  • Необходим достаточно мощный процессор Athlon XP 2500+ и выше, Pentium 4 2.4 и выше.
  • На этот момент довольно высокая цена.
  • Технология изготовления такого сложного чипа в 0.15 мкм, добавляет жару в итак "раскалённый" системный блок.
  • Всего лишь один блок текстурирования на конвейер и урезанные в 2 раза пиксельные конвейеры (именно в 9500), не дающие раскрыть действительно "реактивную работу" видеокарты.

Будем надеяться, что после появления на рынке новых видеокарт 9800, 9600 стоимость карт на чипе R300 значительно упадёт, что сделает этот продукт даже очень привлекательным.

В заключении хочу добавить, что 3D Mark 2001 не способен полностью раскрыть потенциал видеокарт этой линейки, его время уже прошло. Что же, с нетерпением будем ждать новых игр и тестов с поддержкой DX9.

Всех, кого заинтересовала данная статья или при прочтении возникли какие либо вопросы – пишите, буду рад ответить всем.

С уважением FR.


Эта статья была прислана на наш второй конкурс.

Telegram-канал @overclockers_news - это удобный способ следить за новыми материалами на сайте. С картинками, расширенными описаниями и без рекламы.
Страницы материала
Страница 1 из 0
Оценитe материал
рейтинг: 2.7 из 5
голосов: 3


Возможно вас заинтересует

Популярные новости

Сейчас обсуждают