Технологический поединок. Часть 1. Видеокарты

Новые чипы производителями видеокарт выпускаются регулярно. Иногда это действительно новые продукты, иногда – доработка старых архитектур. Так или иначе, гонка продолжается. Кто же лидер в данный момент? Какие перспективы нас ждут в ближайшем будущем? Попытаемся ответить на эти вопросы.

Что у NVIDIA?
После провального семейства GeForce FX, дела у NVIDIA явно пошли в гору: серия GeForce 6 и её архитектурное продолжение GeForce 7 вышли весьма успешными. Причин этому много – высокая скорость обработки пиксельных шейдеров 2.0 (чем не мог похвастаться GeForce FX), высокая скорость работы с динамическими тенями, поддержка HDR, поддержка Shader Model 3.0… Хотя в целом путь развития архитектуры GeForce 6-7 был экстенсивным, то есть просто росло количество пиксельных и вершинных конвейеров, немного росли частоты. Флагманом седьмого семейства является GeForce 7950 GTX2 – видеокарта с двумя чипами G71 (GeForce 7900), объединёнными на одной плате посредством SLI. Ещё одним плюсом архитектуры NV4x‑G7x я считаю ставшее уже классическим соотношение пиксельных процессоров и текстурных блоков (TMU) 1:1. Это позволяет обеспечить высокую скорость работы играм, требовательным не только к скорости обработки пиксельных шейдеров, но и к текстурированию. Яркий пример такой игры – Need For Speed: Most Wanted. Не могу не отметить и сравнительно небольшое тепловыделение 90-нм ядер G71/G73 (GeForce 7900/GeForce 7600), а ведь именно на них сейчас основана большая часть видеокарт NVIDIA. Конечно, есть и недостатки: невозможность использовать HDR одновременно с полноэкранным сглаживанием и – представьте себе – банальная нехватка пиксельных процессоров для расчёта растущей шейдерной массы в современных играх.

Что у AMD-ATI?
Канадский графический гигант после выхода NV40 был в положении догоняющего, правда, только в плане технологий. Флагман Radeon X850 XT PE был весьма мощной видеокартой, но не поддерживал ни третьи шейдеры, ни HDR. Картина изменилась с появлением семейства X1xxx: тут были и лучшая, чем у конкурента, поддержка HDR, и Shader Model 3.0… Также серьёзной переработке подвергся контроллер памяти.
Впрочем, и здесь не всё было гладко. Флагман Radeon X1800 XT имел лишь 16 пиксельных процессоров (по 1 TMU на каждом), то есть столько же, сколько и Radeon X850XT. Тогда как GeForce 7800 GTX – 24. Число вершинных блоков возросло до 8. Однако ATI сумела удивить всех, выпустив серию Radeon X1900. Основное технологическое нововведение – количество TMU стало втрое меньше, чем количество пиксельных процессоров (которых в Radeon X1900/1950 XTX целых 48 штук). И такой подход вполне оправдан: упор в играх уже давно идёт на обработку шейдеров, а в перспективе – и на обработку физики средствами пиксельного процессора. Играм, активно использующим мультитекстурирование,
по идее, должно хватать и 16 TMU (4 квада). В результате GeForce 7900 GTX отстал по скорости обработки пиксельных шейдеров почти в два раза, и даже спешно сконструированный двухчиповый GeForce 7950 GTX2 не поправил ситуации! Кроме того, стало очевидно, что архитектура GeForce 6-7 уже выработала весь свой потенциал – остался лишь небольшой перевес по текстурированию.
Правда, проблемы были и у ATI. Её 90-нм техпроцесс вышел крайне неудачным (в отличие от NVIDIA) – огромная площадь кристалла, огромное тепловыделение. Кроме того, не хватало карт сегментов middle- и low-end, построенных на новой архитектуре. Последним, правда, она была бы не на пользу – слишком мало текстурников. Яркий пример – спешно выпущенный Radeon X1600: 12 пиксельных и всего 4 текстурных процессора стали причиной того, что в ряде игр его производительность падала, чуть ли не до уровня Radeon 9600 XT.
А тем временем NVIDIA выпустила успешную линейку 7600, начав урезать старшие модели 7900, – и технологическое превосходство не дало ATI превосходства качественного и количественного. Ситуация начала выправляться только под конец 2006 года с появлением в массовой продаже Radeon X1650 XT и Radeon X1900 GT/GTO.

И что дальше?
На сегодняшний день самая производительная видеокарта в мире – GeForce 8800 GTX. В Интернете уже можно найти массу информации о ней. Пиксельные и вершинные процессоры заменены потоковыми, способными работать в качестве и тех, и других без простоев, причём их 128 штук, а их рабочая частота – 1350 МГц! Поддержка Shader Model 4.0 и DirectX 10, новый тип шейдеров – Geometry Shader, 16х полноэкранное сглаживание без потери производительности, 384-битная шина памяти, объём которой – 768 Мбайт и многое другое. Это не просто новое поколение – это качественный скачок вперёд. AMD-ATI ответит R600 ближе к февралю – и начнётся новая битва!
Однако рядовой потребитель сможет почувствовать приход новой эры не раньше марта—апреля, когда NVIDIA выпустит GeForce 8 для middle- и low-end-сегментов рынка. А на чём играть до тех пор? Давайте посмотрим.

Каков выбор?
На мой взгляд, для видеокарточек low-end-сегмента рынка прежде всего важна частота смены кадров, а не технологическая навороченность, поэтому их в рамках данной темы я решил не рассматривать. О hi-end было сказано выше, так что повторяться не буду. Остаётся самое интересное – middle‑end и mainstream (Performance Middle-End). Карточки, дающие возможность насладиться красотами современных игр и не сильно опустошить при этом кошелёк. По ценовой политике расклад конкурентов такой: GeForce 7600 GT – Radeon X1650 XT, GeForce 7900 GS – Radeon X1900 GT, GeForce 7900 GT – Radeon X1900GTO. Суть вопроса: хватит ли карточкам NVIDIA запаса производительности, чтобы дотянуть до прихода G84 (возможное название GeForce 8600 GT). Если да, то ситуация 2006 года может повториться, и в среднеценовом сегменте опять будет лидировать NVIDIA.

Все перечисленные выше видеокарты построены на 90-нм ядрах (кроме Radeon X1650XT – у него 80 нм), полностью поддерживают DirectX 9.0c (HDR, SM 3.0). Одним словом, удовлетворяют всем запросам современных игр.
В Кирове на данный момент мне не удалось увидеть только Radeon X1650 XT (RV560). Вместо неё продаётся Radeon X1650 Pro, который, как оказалось, ни имеет с ним ничего общего: это обычный X1600 Pro (RV530) c чуть повышенными частотами – и никаких 24 пиксельных процессоров там нет и в помине. Тем не менее, по словам менеджеров фирм, их разбирают влёт – видимо по незнанию. Так что будьте внимательны. GeForce 7900 GS и Radeon X1900 GTO я так и не смог догнать, так что в сегодняшнем тестировании соревноваться будут GeForce 7900 GT и Radeon X1900 GT (первая, правда, стоит на 2000 рублей дороже). Ещё для сравнения был взят разогнанный GeForce 7600 GT, который просто оказался под рукой. На всех карточках установлено по 256 Мбайт видеопамяти – в самый раз для среднего класса.

Коротко об участниках
GeForce 7900 GT – noname-карточка (напоминает изделия Palit), на текстолите зелёного цвета, дополнительный шестиконтактный разъём питания, память Hynix 1.4 ns. Ничего примечательного.

Radeon X1900 GT – производитель – Sapphire, отличная система охлаждения (СО), состоящая из однослотовой турбины и мощного медного радиатора, дополнительный шестиконтактный разъём питания, VIVO.

GeForce 7600 GT – производитель – MSI, мощнейшая СО, занимающая два слота, нестандартный дизайн платы. Карта была разогнана и перепрошита на 675 МГц по чипу (частота геометрического блока – 588 МГц) и 1602 МГц по памяти.

Методика тестирования
Замерялся только средний (average) fps. Тесты проводились на Serious Sam 2 (1024×768, max detail + HDR + 16x AF), Call of Duty 2 (1280×1024, max detail + AF), F.E.A.R. (1024×768, max detail + 16x AF + Soft Shadows) – кстати, я считаю, что анизотропия – вещь гораздо более нужная, чем сглаживание. Также производились замеры fps в NFS: Most Wanted и Carbon при разрешении 1280×1024, max detail + AF + размытие (сложный процесс, но обойти вниманием эти популярные игры я не мог). Приблизительно замерялась частота кадров в TES IV – Oblivion (1024×768 max detail + HDR + 16x AF). Тесты на Gothic 3 из-за глючности игры пришлось отменить. Ну, и 3DMark’и – куда без них?

Результаты
Бросается в глаза огромный отрыв Radeon в NFS Carbon – переработанный видеодвижок требователен к скорости пиксельных шейдеров, хотя у меня такое ощущение, что игру разрабатывали специально для видеокарт ATI. А может, драйверы виноваты. В любом случае, размытием картинки удастся побаловаться только на Radeon X1900 GT. Его преимущество в скорости обработки шейдеров очевидно, и если более старым играм (Call of Duty и F.E.A.R.) с лихвой хватает и архитектуры GeForce 7, то в перегруженных шейдерами Oblivion и NFS Carbon архитектура канадцев – явный лидер. Что касается Serious Sam 2, то он изначально разрабатывался с прицелом на NVIDIA, да и то отрыв довольно мал. При выходе новых игр тенденция увеличения требований к скорости обработки пиксельных шейдеров будет сохраняться, и серия GeForce 7900, вероятно, окажется в пролёте (как уже пролетел 7600).

А если учесть, что GeForce 7900 GT на 2000 рублей дороже Radeon X1900 GT, то картина для фанатов NVIDIA получается нерадостная: GeForce 7900 GS уже не угонится за Radeon X1900 GT, а Radeon X1900 GTO уверенно обгонит GeForce 7900 GT. Что касается Radeon X1650 XT, то он будет весьма неплохой покупкой, когда он наконец объявится в Кирове: конфигурация 24/8 TMU при частоте в 575 МГц и прогрессивном техпроцессе 80 нм (разгонный потенциал должен быть неплохим) вполне достаточна для современных игрушек до середины 2007 года...

Конфигурация тестового стенда
AMD Athlon 64 4500+ (Venice, 2800 МГц)
EPoX EP-9NPA3 Ultra (nForce4 Ultra, S939)
2×512 Мбайт DDR400 Samsung (Dual)
2×80 Гбайт Hitachi SATA-II (RAID-0)
БП FSP 350W
NVIDIA Forceware 91.37 / ATI Catalyst 6.8


Рекомендуем почитать: