Обзор технологии multi-GPU ATI CrossFire

Вступление

Мультипроцессорные графические технологии, предназначенные для потребительского рынка, имеют непростую и весьма тернистую историю. Попытки вывести такие решения на рынок предпринимались неоднократно. Первая такая попытка была сделана в далеком 1997 году ныне канувшей в лету компанией 3dfx, предложившей объединять два ускорителя Voodoo2 для получения больше производительности в 3D. Затем, настала очередь ATI Technologies, выпустившей видеоадаптер Fury MAXX на базе двух чипов Rage Fury, и, под конец, аналогичную попытку предприняла XGI, разработавшая внушительный, но нежизнеспособный двухпроцессорный Volari Duo.

Все эти решения так и не получили широкого распространения: их погубила чрезмерно высокая стоимость, а также наличие проблем архитектурного и программного плана. В частности, ATI подвела программная реализация режима рендеринга AFR, а XGI – низкая производительность GPU Volari и узкая шина, связывавшая чипы. Так или иначе, многопроцессорные графические решения были преданы забвению вплоть до 2004 года, когда NVIDIA решила возродить эту, казалось бы, навсегда похороненную идею, воплотив ее в технологии SLI. В свое время, мы подробно рассмотрели эту технологию в соответствующем обзоре, и пришли к выводу, что, несмотря на наличие определенных недостатков, таких, как зависимость от программного обеспечения, она имеет определенные перспективы.

Действительность подтвердила наши предположения, и за прошедшее время системы с поддержкой технологии NVIDIA SLI стали довольно популярны среди энтузиастов, желающих во что бы то ни стало получить максимально возможную производительность в играх, не считаясь с финансовыми затратами. Положительную роль сыграло и то, что за прошедший период времени мультипроцессорная технология NVIDIA избавилась от большинства "детских болезней", превратившись в законченное и проверенное решение.
Тем не менее, объединение менее производительных карт класса mainstream в связку SLI, оказалось практически бесперспективным – возможные проблемы с поддержкой игр и обязательное наличие соответствующей системной платы сделали более выгодной покупкой один видеоадаптер класса high-end.

Таким образом, NVIDIA SLI прочно обосновалась в секторе решений высшего класса, и появление нового поколение видеоадаптеров NVIDIA лишь укрепило ее позиции – две карты GeForce 7800 GTX смогли обеспечить непревзойденный уровень производительности. Несмотря на то, что рынок мультичиповых графических решений сам по себе очень узок, и, фактически, ограничивается сектором решений класса high-end, NVIDIA добилась на нем впечатляющего успеха с мультичиповой технологией SLI, реализовав на сегодняшний день порядка 2 миллионов чипсетов nForce4 SLI. На данный момент, рынок системной логики с поддержкой multi-GPU практически целиком принадлежит NVIDIA. Сможет ли ATI отвоевать лакомый кусок? Для этого ей придется представить технологию, как минимум, не уступающую NVIDIA SLI по всем параметрам. Ответить на вопрос "Является ли такой технологией CrossFire?" и призван сегодняшний обзор.

ATI скрещивает шпаги: первая попытка

До появления NVIDIA SLI, наибольшей производительностью на рынке графических решений потребительского класса обладал видеоадаптер ATI RADEON X800 XT Platinum Edition, превосходивший GeForce 6800 Ultra за счет более высоких тактовых частот, более эффективного контроллера памяти, а также повышенной производительности при обработке пиксельных шейдеров версии 2.0. Функционально, он уступал изделиям на базе NV45, не поддерживая Shader Model 3.0 и OpenEXR HDR, но факт остается фактом – его производительность в целом ряде случаев оказывалась значительно выше. Появление технологии, способной объединять два видеоадаптера NVIDIA GeForce 6800 Ultra/GT в единый комплекс сместило RADEON X800 XT Platinum Edition с пьедестала лидера, лишив ATI титула производителя самых быстрых графических решений, пусть и весьма недешевой ценой. Даже выпуск RADEON X850 XT Platinum Edition не сместил NVIDIA GeForce 6800 Ultra/GT в SLI с пъедестала.

Разумеется, будучи главным конкурентом NVIDIA, ATI Technologies не могла закрыть на это глаза. Слухи о разработке "симметричного ответа NVIDIA" под кодовым названием AMR (ATI Multi Rendering) начали циркулировать практически одновременно с реальным появлением NVIDIA SLI. Следует сказать, что опыт в создании многочиповых графических систем у ATI имеется, и немалый; во всяком случае, графические процессоры, разработанные этой компанией, используется в профессиональных системах симуляции и визуализации, производимых Evans & Sutherland c 2001 года, а с 2003 их применяет в своих решениях и SGI. Предполагалось, что новое воплощение мультичиповой технологии будет лишено основных недостатков SLI – станет более гибким в конфигурировании, допуская использование разных карт, независимым от программного обеспечения, а также избавится от необходимости соединения карт специальным переходником, осуществляя синхронизацию двух графических процессоров через шину PCI Express.

Реальность, как всегда, внесла свои коррективы. 30 мая 2005 года ATI формально анонсировала свое новое "чудо-оружие" под названием CrossFire – именно такое имя получила технология AMR. Внезапно выяснилось, что от гибкости конфигурирования CrossFire, о которой говорилось ранее, не осталось и следа – оказалось, что CrossFire-совместимые карты будут подразделяться на ведущие и ведомые, причем, их соединение будет осуществляться при помощи внешнего соединителя. Не осуществилась мечта и об использовании двух различных карт в режиме CrossFire, к примеру, RADEON X800 и RADEON X700. Впрочем, в последнем нет ничего удивительного – беспроблемное функционирование такой системы обеспечить крайне сложно, а прирост производительности при этом может быть крайне незначительным или вовсе отрицательным из-за проблем с распределением нагрузки между двумя разными GPU. Ведущие варианты карт, оснащенные специальным чипом-совместителем, были объявлены только для RADEON X800 и RADEON X850.

Увы, анонс CrossFire, состоявшийся 30 мая, оказался чисто формальным. Появление реальных продуктов планировалось на июнь-июль этого года, однако, многочисленные задержки и проволочки, вызванные причинами технического характера, привели к тому, что соответствующие системные платы и видеоадаптеры в продаже так и не появились. Более того, рождение CrossFire настолько затянулось, что за это время NVIDIA успела выпустить на рынок графический процессор нового поколения G70. Быстрое появление в продаже видеоадаптеров на его основе обесценило SLI-системы с двумя GeForce 6800 Ultra; соответственно, под вопросом оказалась и перспективность технологии CrossFire, во всяком случае, в текущей ее инкарнации на базе RADEON X850/X800.

Перекрестный Огонь: принципы действия и ограничения

Тем не менее, ряд оригинальных технических решений сделал CrossFire технологией, заслуживающей пристального внимания. Подробно о них рассказывалось в предварительном обзоре данной технологии, но, вкратце, основное преимущество CrossFire над SLI заключается в том, что, теоретически, мультипроцессорное решение ATI обеспечивает максимально возможный прирост производительности в любой игре, независимо от ее версии и драйверов. Достигается это тем, что сшивка частей изображения, отрендеренных разными графическими процессорами, осуществляется полностью аппаратно, при помощи специального чипсета-совместителя (Compositing Engine). Ведомая карта посылает готовую часть изображения по специальному Y-образному кабелю на ведущую, где чип совмещает ее с частью, полученной от ведущего графического процессора, и выводит целое изображение на экран монитора.

Система CrossFire может работать в трех различных режимах, отличающихся принципом распределения нагрузки между графическими процессорами. Первый из них носит название Scissor (ножницы); его принцип действия аналогичен режиму SMR, реализованному NVIDIA в технологии SLI.


Суть этого режима заключатеся в разбиении кадра на две части, за каждую из которых отвечает свой GPU, причем, для лучшей сбалансированности, размер этих частей может изменяться динамически. За анализ сцены и разбиение кадра на части отвечает графический драйвер. Увы, эффективность обработки геометрии при этом остается такой же, как и при использовании одного видеоадаптера – каждая из карт обрабатывает геометрическую информацию для целого кадра. Режим Scissors может работать как в приложениях, использующих Direct3D, так и там, где используется OpenGL.

Режим Alternate Frame Rendering (AFR), впервые представленный ATI в двухчиповом видеоадаптере Fury MAXX, функционирует совсем по-другому. В этом случае, графические процессоры обрабатывают и выводят кадры на экран по очереди, один за другим.

Каждый чип обрабатывает геометрическую информацию для своего кадра, что делает данный режим наиболее перспективным с точки зрения прироста производительности.

Режим SuperTiling – кардинально новый принцип распределения нагрузки между несколькими GPU, разработанный ATI Technologies. В этом режиме изображение делится на квадраты (тайлы) размером 32х32 пикселя, расположенные в шахматном порядке:


Половина квадратов обрабатывается ведущим видеоадаптером, другая – ложится на плечи ведомого. Поскольку, размер квадрата невелик, нагрузка между графическими процессорами распределяется практически равномерно, причем, происходит это само собой, без какого-либо участия драйвера. Данный режим работает только в приложениях, использующих Direct3D. К сожалению, и в этом случае, каждый из видеоадаптеров обрабатывает геометрию для всего кадра, но особой беды в этом нет – современные играм хватает и уже имеющейся производительности вершинных процессоров, тем более, что 6 таких процессоров в случае с RADEON X850 XT работают на частоте 520 МГц. Этого вполне достаточно, и отсутствие масштабирования производительности при обработке геометрии едва ли станет узким местом технологии CrossFire.

Режим рендеринга CrossFire выбирается автоматически, за выбор отвечает функция CATALYST A.I. Если она включена, то, в зависимости от API, используется режим Scissor или SuperTiling; режим AFR задействуется только для тех приложений, для которых имеются соответствующие профили в драйверах CATALYST. При отключении CATALYST A.I., система использует режим SuperTiling для приложений Direct3D, и режим Scissor для всех остальных случаев.

Мы говорили о трех режимах работы CrossFire, но существует и четвертый, целью которого является не повышение производительности, а улучшение качества изображения. Речь идет о режиме Super AA. Переход в режим CrossFire делает доступными для пользователя режимы FSAA 8x, 10x, 12x и 14x.

Режимы 8x и 12x представляют собой улучшенные версии режимов 4х и 6х, соответственно. В этом случае, каждый из видеоадаптеров работает в режиме FSAA 4x/6x, но выборка сэмплов при осуществлении мультисэмплинга осуществляется из разных локаций. В результате объединения двух полученных кадров, качество сглаживания получается эквивалентным MSAA 8х/12х. Режимы 10х и 14x являются гибридными, и сочетают в себе суперсэмплинг (SSAA) 2х и обычный мультисэмплинг 4х/6х, что позволяет добиться практически идеального качества изображения мелких деталей и сглаживания прозрачных текстур. Поскольку, в режиме Super AA количество текстурных выборок на пиксель увеличивается вдвое, соответственно, вдвое увеличивается и диапазон анизотропной фильтрации; соответственно, становится доступным использование AF 32x.
В случае использования одного из первых трех режимов рендеринга, использование Super AA становится недоступным, однако, пользователь может использовать обычные режимы FSAA 2x/4x/6x.

Как мы уже упоминали, информация от ведомой карты посылается в ведущую при помощи внешнего Y-образного кабеля в формате DVI. Этот кабель выглядит следующим образом:

Многоконтактный разъем типа DMS-59 подключается к специальному разъему на мастер-карте, разъем DVI типа male – к DVI-разъему на ведомой карте, а разъем DVI-I типа female – к TFT-монитору, поддерживающему стандарт DVI, либо, через обычный переходник DVI-I->D-Sub, к любому монитору на базе CRT.

Реализация столь разных методов рендеринга в одной системе вынудила ATI использовать в качестве чипа, отвечающего за совмещение частей изображения, программируемую матрицу FPGA, способную перестраивать свою структуру в зависимости от требуемой задачи. Чип Xilinx XC3S400, примененный для этой цели, относится к семейству Spartan-3, состоит из 400 тысяч транзисторов, имеет 8064 логических ячейки и содержит 43 килобайта встроенной памяти.

Для того чтобы преобразовать полученную информацию в понятную FPGA-матрице форму, используется чип-ресивер Texas Instruments TFP401A, работающий на частоте 165 МГц. Полученный кадр может быть выведен на аналоговой монитор посредством чипа ADV7123, представляющего собой трехканальный 10-битный RAMDAC с частотой 330 МГц, либо на панель с интерфейсом DVI, для чего используется привычный TMDS-трансмиттер Sil1162.


Узким местом, в данном случае, является single-link ресивер TI – его рабочая частота составляет всего 165 МГц, что автоматически ограничивает максимальное разрешение до UXGA (1600х1200). Его использование обусловлено аличием 165 МГц трансмиттера на ведомой карте с аналогичным ограничением. Это, казалось бы, не столь фатально, так как подавляющее большинство мониторов, находящихся в эксплуатации у пользователей, не поддерживают более высокие разрешения, но тут нас, а также всех потенциальных покупателей систем CrossFire подстерегает один, крайне неприятный сюрприз.

Как известно, требуемая полоса пропускания в МГц рассчитывается по формуле R=(1.4*X*Y*V)/1000000, где 1.4 – коэффициент поправки на задержки устройства, X и Y – разрешение по горизонтали и вертикали и V – частота вертикальной синхронизации. Решив несложное уравнение, получаем, что полосы пропускания в 165 МГц достаточно лишь для изображения с параметрами 1600х1200х60 Гц, поскольку, для частоты обновления экрана 75 Гц уже требуется полоса свыше 200 МГц, а при повышении этого параметра до 85 Гц необходима частота порядка 230 МГц. Фактически, одно из основных назначений технологий multu-GPU – работа в высоких разрешениях – оказывается недоступной для CrossFire! Конечно, формально, разрешение 1600х1200 поддерживается, но при этом частота обновления экрана будет составлять 60 Гц, что совершенно недопустимо по современным эргономическим стандартам. Если говорить о более высоких разрешениях, скажем, 1920х1080, то даже при частоте обновления экрана, равной 60 Гц, требуется пропускная полоса 175 МГц. Надо ли говорить о том, что владельцы высококачественным устройств HDTV 1080i и больших ЭЛТ мониторов, способных работать в этом разрешении, автоматически оказываются не у дел? Разумеется, те, кто использует ЖК мониторы и телевизоры с большими диагоналями воспользуются преимуществами CrossFire в полной мере, однако, пока далеко не все любители игр удовлетворены временем отклика больших ЖК панелей, а потому, ограничение в поддерживаемом разрешении довольно обидно.

Подавляющее большинство TMDS-ресиверов и трансмиттеров работают на частоте 165 МГц, поэтому, для разрешений свыше 1600х1200 часто применяется дополнительный ресивер, расширяющий возможности основного. Такое решение называется dual-link. По всей видимости, установка дополнительного ресивера еще более усложнила бы и без того непростую разводку видеоадаптеров RADEON CrossFire Edition, поэтому, ATI решила ограничиться одним чипом, что логично, поскольку иная компановка потребовала бы переделок ведомых карт, которые уже находятся на руках у пользователя.

Стоит отметить, что в арсенале Silicon Image уже имеется ресивер Sil1171 с полосой пропускания 225 МГц, способный работать в разрешениях вплоть до 2048х1536. Вполне возможно, что в будущих вариантах CrossFire будет использоваться именно этот чип (особенно помятуя о том, что RADEON X1800 поддерживает два dual-link DVI выхода), но пока возможности технологии multi-GPU, разработанной ATI Technologies, ограничиваются разрешением 1600х1200х60 Гц, что является одним из основных ее недостатков. Такова цена отказа от внутреннего моста для соединения двух карт.

Другим недостатком CrossFire, является отсутствие гибкости в конфигурировании. Для построения CrossFire-совместимой системы вам в любом случае потребуется мастер-карта, оснащенная Compositing Engine, причем, если вы являетесь владельцем 12-конвейерной или 8-конвейерной модели RADEON X850/X800, то, во избежание дисбаланса, ведущая карта автоматически отключит "лишние" конвейеры, а использование режима SuperTiling окажется невозможным. В результате, КПД такой системы будет значительно ниже, чем при использовании двух 16-конвейерных моделей RADEON. Даже в последнем случае, если тактовые частоты карт значительно различаются, как, например, у RADEON X850 XT CrossFire Edition и RADEON X800 XL, то мастер-карта автоматически снизит свои частоты и прирост производительности вновь окажется ниже возможного.

Круг будущих владельцев CrossFire, скорее всего, окажется ограничен теми, кто уже является обладателем RADEON X850 XT/XT Platinum Edition/RADEON X800 XT/X800 XL. Им достаточно будет приобрести один из вариантов мастер-карты: RADEON X850 XT CrossFire Edition, RADEON X800 XL CrossFire Edition или RADEON X800 CrossFire Edition. Остальных вряд ли заинтересует технология CrossFire в ее текущем воплощении, так как, во-первых, вскоре ожидается появление видеоадаптеров ATI нового поколения, а, во-вторых, видеоадаптеры NVIDIA GeForce 7800 GT/GTX, обладающие сопоставимой производительностью, лучшей функциональностью, способные работать в режиме multi-GPU, и не ограниченные разрешением 1600х1200х60 Гц широко доступны в продаже с момента своего анонса.

Перекрестный огонь открыт: второе рождение CrossFire

Лишь в конце сентября 2005 года, ATI, наконец, удалось решить все проблемы с новой технологией, и именно 26 сентября следует считать настоящей датой рождения CrossFire. Как уже было отмечено в предварительном обзоре, главные разработчики графических решений в настоящее время полагают, что наилучшие результаты могут быть достигнуты только на специально отлаженной платформе. Иными словами, говоря о мультичиповых технологиях, следует говорить не только о видеоадаптерах и сопутствующих им аксессуарах, а о платформе в целом.

Ничего удивительного – технология SLI, к примеру, лучше всего работает с чипсетом NVIDIA nForce4 SLI, хотя, теоретически, ее функционирование возможно на любой платформе, оснащенной двумя слотами конструктива PCI Express x16. Аналогичная ситуация складывается и с CrossFire: для ее работы требуется наличие специальной системной платы на базе одного из наборов логики RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition – RD480 (платформа AMD) или RD400 (платформа Intel). В дальнейшем будут сертифицированы чипсеты других производителей, но пока единственным вариантом являются вышеупомянутые наборы, разработанные ATI. Расскажем о них подробнее.

Чипсеты RADEON XPRESS 2000 CrossFire Edition имеют классическую двухчиповую архитектуру и поддерживают все современные процессоры Intel и AMD. Северный мост RD400, предназначенный для платформы LGA775, поддерживает процессорную шину 1066 МГц и содержит контроллер памяти, способный работать как с DDR400 (PC3200), так и с DDR2-667. RD480 более прост по конструкции, ввиду того, что современные процессоры AMD имеют интегрированный контроллер памяти. По сути, он представляет собой контроллер PCI Express, способный работать с процессорами AMD, использующими шину HyperTransport с частотой 1 ГГц.

Оба северных моста ATI поддерживают 20 линий PCI Express, 16 из которых обслуживают слоты видеоадаптеров, 2 – слоты PCI Express x1 или интегрированные контроллеры, использующие эту шину, а еще 2 служат для подключения южных мостов ATI SB450 или ULi M1573/1575. Необходимо отметить, что, несмотря на то, что RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition позиционируется в качестве решения для энтузиастов, возможности южного моста ATI SB450 достаточно скромны в сравнении с возможностями NVIDIA nForce4 SLI:


Единственным его преимуществом является поддержка High Definition Audio (Azalia), в то время, как решение NVIDIA использует обычный кодек стандарта AC'97. По всем остальным параметрам SB450 уступает конкуренту: он поддерживает только 8 портов USB 2.0 (10 у nForce4), не имеет встроенного сетевого контроллера, и не поддерживает стандарт Serial ATA-II. Таким образом, производители системных плат на базе RADEON XPRESS 200 будут вынуждены использовать внешний сетевой контроллер с интерфейсом PCI Express или PCI, а также, для полноценной поддержки новых жестких дисков, использующих стандарт Serial ATA-II, интегрировать в свои изделия соответствующие чипы, например, Silicon Image Sil3132. Для сравнения, при использовании nForce4 SLI можно обойтись возможностями самого чипсета, добавив к нему лишь контроллер физического интерфейса Ethernet (PHY).

Краткий обзор системной платы на базе RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition

Поскольку для построения платформы CrossFire требуется плата на базе RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition, ATI Technologies предоставила в наше распоряжение не только 2 видеоадаптера RADEON X850 XT, но и соответствующую системную плату. Поскольку, при тестировании мы используем процессор AMD Athlon 64 4000+, опытный образец платы, прибывшей в тестовую лабораторию, был построен на основе связки чипов RD480 + SB450. Внешне, плата выглядела весьма впечатляюще – черный лак PCB и красные разъемы:

На то, что перед нами инженерный образец, указывают остатки канифоли в местах нераспаянных компонентов, большое количество технологических разъемов и джамперов, а также не слишком удачная компоновка – кроме двух слотов PCI Express x16 и двух слотов PCI, плата не располагает никакими другими возможностями расширения. Более того, сами слоты PCI расположены крайне неудачно: учитывая, что ведущим слотом PCI Express x16 является нижний, первый слот PCI автоматически перекрывается двухслотовой системой охлаждения RADEON X850 XT CrossFire Edition. Тем удивительнее наличие практически пустого места под вторым слотом PCI – кроме светодиодного диагностического индикатора и чипа Xilinx, его обслуживающего, а также логотипа ATI, эта часть PCB ничем не занята! Нам представляется, что слоты PCI вполне можно было бы расположить и ниже, что, наверняка, не усложнило бы разводку платы, но сделало оба слота доступными для использования.

Конфигурирование слотов PCI Express x16 осуществляется не программно, как можно было бы подумать, глядя на пустующее место между ними. Селектор режимов в данном случае представляет собой специальную текстолитовую планку-терминатор, вставляющуюся в верхний разъем PCI Express x16 в том случае, если используется только один видеоадаптер.

Если не воспользоваться селектором, нижний слот будет работать в режиме PCI Express 8x, что приведет к некоторому снижению производительности. Кроме того, при установке двух видеоадаптеров, соответствующая опция должна быть активирована в BIOS. Будет ли аналогичный селектор использоваться в серийных платах, мы не знаем. Как минимум, некоторые производители плат, на наш взгляд, все-таки реализуют программное переключение режимов PCI Express, поскольку, использование селектора такого типа сопряжено с определенными неудобствами – он никак не фиксируется в слоте, к тому же, может быть сломан и утерян, что приведет к невозможности использования ведущего слота в режиме PCI Expess x16.

Отсутствие разъемов PCI Express x1 легко объяснимо – для межчипового соединения используется 2 линии PCIe, свободными остаются только 2 линии, а, поскольку, южный мост не имеет встроенного сетевого контроллера, одна из этих линий обслуживает внешний контроллер Gigabit Ethernet Marvell 88E8052. К оставшейся линии подключен RAID-контроллер Sil3132, наделяющий плату поддержкой Serial ATA-II (2 порта). Его наличие отнюдь не лишне, так как в процессе установки операционной системы неожиданно выяснилось, что четырехканальный контроллер Serial ATA, встроенный в южный мост, по сути, представляет собой два двухканальных контроллера Sil3112.
Очевидно, разработчики, отвечающие за создание SB450, посчитали ненужным разрабатывать контроллер Serial ATA с нуля, и воспользовались готовым решением, интегрировав соответствующую логику в кристалл чипа. Конечно, это упростило и удешевило разработку южного моста, но лишило его поддержки Serial ATA-II (что, теоретически, может привести к проблемам с современными HDD), режима RAID 0+1, а также автоматически создало потенциальное "бутылочное горлышко" – Sil3112 использует шину PCI, а не гораздо более производительную PCI Express.

Измерение производительности дисковой подсистемы, подключенной к южному мосту RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition, выходит за рамки данного обзора, но, практически наверняка, производительность эта окажется ниже, чем в случае подключения к внешнему контроллеру. В качестве звукового решения используется широко распространенный HDA-кодек ALC880. Плата также поддерживает и шину FireWire – за нее отвечает чип VIA VT6306. Таким образом, описываемая системная плата представляет собой достаточно высококлассное решение, обладающее поддержкой всех современных стандартов, хотя и практически не оставляющее пространства для дальнейшей модернизации.

Расположение разъемов питания не вызывает нареканий. Для увеличения стабильности работы в режиме multi-GPU, на плате имеется дополнительный разъем Molex, усиливающий схему питания слотов PCI Express x16. Аналогичное решение применяет в своих платах ASUSTeK Computer, там оно носит название EZ Plug.

Что касается расположения разъемов IDE и FDD, то, увы, оно далеко от идеала: разъемы IDE находятся прямо за слотами PCI Express, и, в случае установки длинных видеоадаптеров, один или оба этих разъема могут быть перекрыты. При попытке установить в систему NVIDIA GeForce 7800 GTX, ближний к слотам PCI Express x16 разъем IDE оказался недоступен. Такая же проблема может возникнуть и в случае, если решения нового поколения ATI будут иметь сопоставимые с современным видеоадаптерами NVIDIA размеры.

Разъем FDD расположен за 24-контактной колодкой питания, что достаточно неудобно, однако, в современных системах 3.5-дюймовый дисковод используется сравнительно редко, так что это не является критическим недостатком. Надо сказать, что разводка системной платы, поддерживающей работу технологий multi-GPU, является весьма нетривиальной задачей, так как проектировщикам приходится работать на ограниченном пространстве, на котором, помимо двух слотов PCI Express, необходимо уместить массу других элементов.
Скорее всего, идеал недостижим, особенно, при использовании классической схемы "северный мост + южный мост", но стремиться к нему все же следует.

Также, следует упомянуть и продуманную систему охлаждения компонентов платы. Северный мост охлаждается высоким игольчатым радиатором, с установленным на него небольшим вентилятором. Против ожиданий, этот вентилятор работает практически бесшумно, но его вполне хватает для охлаждения не слишком сложного чипа RD480, по сути, представляющего собой лишь контроллер PCI Express. К сожалению, северный мост расположен слишком близко к процессорному разъему и мешает процессу установки кулера, особенно, если последний использует стандартную клипсу с поворотной защелкой. При некотором ухищрении нам удалось установить кулер Gigabyte 3D Rocket PCU22-SE, но удобной процедуру установки назвать было нельзя при всем желании. На южном мосту также установлен небольшой игольчатый радиатор, посаженный на термоклей, а силовые транзисторы схемы питания CPU сгруппированы в единый блок и охлаждаются довольно большим пластинчатым радиатором с логотипом RADEON XPRESS. Место, обычно занятое портами COM и LPT, пустует; в серийных экземплярах платы, на их месте, скорее всего, будет установлен вытяжной вентилятор, отводящий наружу тепло, выделяемое вышеупомянутым радиатором. О такой возможности говорит наличие двухконтактного разъема с маркировкой PWR FAN.

Под контроллером Serial ATA-II расположены кнопки включения питания и сброса, а сзади у платы имеются резиновые ножки, что делает ее практически идеальным тестовым стендом - не требуется искать подставку, и замыкать контакты, отвечающие за запуск системы, отверткой. :) К тому же, на плате установлен ряд красных светодиодов, индицирующих активность каждого канала Serial ATA, а также оповещающих о подаче питания на плату, процессор и модули памяти.

Как оказалось, текущая версия BIOS от 08/12/05 имеет ряд проблем, связанных с совместимостью, в частности, плата отказалась работать с картами NVIDIA GeForce 7800 GTX, а также с 2 ГБ-комплектом памяти OCZ Enhanced Latency DDR PC-3200 Dual Channel Platinum. Плата запускалась лишь при установке одного модуля; при установке двух модулей в третий и четвертый разъемы DIMM, память работала только в режиме PC2100. Во всех других случаях система не стартовала, поэтому, нам пришлось использовать проверенный временем комплект OCZ Enhanced Bandwidth DDR PC-3200 Dual Channel Platinum, емкостью 1 ГБ, с которым тестовый экземпляр платы работал без проблем.

К сожалению, при транспортировке плата пострадала – достав ее из коробки, мы обнаружили, что угол одного из разъемов IDE сколот, а пустая кроватка, служащая, по-видимому, для установки резервного чипа BIOS, практически сорвана со своего места. Хотя визуально другие повреждения PCB отсутствовали, через некоторое время плата начала работать нестабильно: в частности, она отказалась распознавать звуковую карту Audigy 2. В результате, данный экземпляр платы был заменен ATI на новый, неповрежденный, и тестирование удалось завершить вовремя. Оценку плате давать пока рано – перед нами инженерный образец, не лишенный целого ряда недостатков; все они описаны выше. Мы надеемся, что финальные версии плат на базе RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition, которые попадут на полки мазагинов, будут лишены всех этих недостатков, или, по крайней мере, большей их части.

Краткий обзор RADEON X850 XT CrossFire Edition

Внешне, RADEON X850 XT CrossFire Edition практически не отличается от обычного RADEON X850 XT/XT Platinum Edition, по крайней мере, если не демонтировать систему охлаждения.

Единственное, что сразу бросается в глаза – отсутствие разъема S-Video и наличие разъема DMS-59 на месте одного из разъемов DVI. Приглядевшись, можно заметить под кулером чип, отсутствующий у обычного RADEON X850 XT – это тот самый одноканальный TMDS-ресивер Texas Instruments TFP401A. Остальные компоненты системы совмещения кадров находятся под турбиной системы охлаждения. С обратной стороны PCB также имеются видимые отличия – площадка для установки VIVO-процессора Rage Theater отсутствует, ее место занимает разводка, относящаяся к Compositing Engine. Также, в верхней части PCB имеется 14-контактный разъем неизвестного назначения, по всей видимости, технологический. Возможно, он служит для предварительного программирования матрицы Xilinx.

Гораздо больше отличий обнаруживается при снятии кулера:

Всю левую часть PCB мастер-карты занимают микросхемы системы совмещения, сердцем которой является программируемая матрица Xilinx Spartan-3. Над ней расположен RAMDAC с частотой 330 МГц, а слева от него – TMDS-трансмиттер, обеспечивающий вывод изображения на TFT-панели с интерфейсом DVI. По понятной причине, контроллер ТВ-выхода, встроенный в GPU, не используется, а компания не пожелала отягощать и без того сложную систему совмещения еще одним чипом, так что подключить CrossFire-связку к телевизору с входом RCA или S-Video при всем желании не удастся; при необходимости, придется воспользоваться внешним кодером. Это еще один недостаток, органически присущий текущей версии CrossFire.

Кулер, охлаждающий карту, ничем не отличается от того, который появился одновременно с анонсом семейства RADEON X850 – это все та же турбина, засасывающая воздух изнутри корпуса ПК, прогоняющая его сквозь медный радиатор, контактирующий с кристаллом GPU, и выбрасывающая нагретый воздух наружу. Решение эффективное, но достаточно шумное – пластиковый кожух, в котором турбина заключена, является неплохим резонатором, и кулер ведет себя тихо лишь при самых низких оборотах. Между подошвой радиатора и корпусом матрицы Xilinx имеется солидный промежуток, а, поскольку, этот чип нуждается в охлаждении, промежуток заполнен странной пенообразной термопастой белого цвета. Ее эффективность вызывает сомнения, особенно, учитывая, что толщина слоя пасты достигает 1 мм, но, по всей видимости, этого достаточно, чтобы обеспечить сердцу Compositing Engine нужную степень охлаждения.

На этом различия между RADEON X850 XT и RADEON X850 XT CrossFire Edition заканчиваются - правая часть PCB вплоть до мельчайших элементов повторяет дизайн RADEON X850 XT. Перед нами обычный графический процессор R480 и привычная память GDDR3, имеющая время доступа 1.6 наносекунды и произведенная компанией Samsung. Тактовые частоты двух вариантов RADEON X850 XT также совпадают и составляют 520 МГц для графического ядра и 540 (1080) МГц для памяти.

CrossFire: физические характеристики

Шумность: наследие GeForce FX 5800 Ultra живет и торжествует

Как уже было сказано, референсная двухслотовая система охлаждения ATI отличается тихим нравом только при самых низких оборотах турбины. На повышенных оборотах вентилятор начинает шуметь достаточно сильно, а так как закрытый кожух системы охлаждения является неплохим резонатором, шум получается с "пластиковым" оттенком, что весьма неприятно на слух, особенно, при длительном использовании. В обычных условиях кулер RADEON X850 XT/XT Platinum Edition большую часть времени работает на минимальных оборотах, лишь изредка повышая их при длительной работе в режиме 3D, и уровень шума остается в разумных пределах. Система CrossFire повела себя иначе: в течение всего процесса тестирования обороты турбины мастер-карты оставались достаточно высокими, но, что самое неприятное, постоянно изменялись, что делало пребывание рядом с работающей платформой CrossFire трудновыносимым. Более неприятным на слух, пожалуй, был только XGI Volari Duo V8 Ultra, "отличившийся" в свое время высокочастотным визгом, издаваемым двумя высокооборотными вентиляторами.

Одно достоинство у системы охлаждения CrossFire все-таки есть – две карты, засасывающие воздух изнутри корпуса ПК, и выбрасывающие его наружу, должны заметно улучшать температурный режим, но при таком уровне шума, иначе, как сомнительным, это достоинство назвать нельзя.

Разумеется, следует учитывать, что тестирование проводилось на открытом стенде в непосредственной близи от тестирующего, но если в серийном варианте CrossFire будет вести себя так же, как описано выше, о комфортной игре можно будет забыть, даже используя закрытый корпус.

Разгон

Поскольку, возможность разгонять связку CrossFire пока отсутствует, разгонный потенциал составляющих ее видеоадаптеров был протестирован отдельно. Тестирование показало следующие результаты:

RADEON X850 XT CrossFire Edition: 610/640 (1280) МГц.
RADEON X850 XT: 590/630 (1260) МГц.

На этих частотах карты работали устойчиво, обдуваемые с торца дополнительным 120-мм вентилятором. Достижение отметки в 610 МГц является рекордом для RADEON X850 XT в нашей практике; ранее, все попытки разгона представителей этого семейства ограничивались диапазоном 560-580 МГц.

Энергопотребление

Мы также произвели замеры уровня энергопотребления обоих видеоадаптеров, составляющих связку CrossFire. Для этого использовалась система на базе соответствующим образом модернизированной системной платы Intel Desktop Board D925XCV, позволяющая замерять мощность для линий питания 12В и 3.3В слота PCI Express x16, а также специальный переходник, служащий для замера мощности, подводимой к видеоадаптеру через внешний шестиконтактный разъем питания. Система имела следующую конфигурацию:

Процессор Intel Pentium 4 560 (3.60ГГц, 1МБ L2);
Системная плата Intel Desktop Board D925XCV;
Память PC-4300 DDR2 SDRAM (2x512МБ);
Жесткий диск Samsung SpinPoint SP1213C (Serial ATA-150, буфер 8МБ);
Microsoft Windows XP Pro SP2, DirectX 9.0c.

Для создания нагрузки использовался трехмерный шутер FarCry и стандартное демо Pier; запускаемое в разрешении 1600х1200 при включенных FSAA и анизотропной фильтрации. Поскольку, при использовании RADEON X850 XT CrossFire Edition в качестве одиночной карты Compositing Engine не используется, уровень энергопотребления этого видеоадаптера оказался таким же, как и у обычного RADEON X850 XT:

RADEON X850 XT CrossFire Edition: 68.6 Ватт.
RADEON X850 XT: 69.3 Ватт.

Вряд ли механизм совмещения кадров потребляет более 2-3 Ватт, и разница в энергопотреблении ведущего и ведомого вариантов RADEON X850 XT в любом случае будет мизерной. Тем не менее, суммарная потребляемая мощность двух карт, объединенных в CrossFire-связку, может достигать 140 Ватт. Это не так много в сравнении с двумя GeForce 6800 Ultra, потребляющими порядка 155 Ватт и, напротив, заметно больше, если сравнивать старший вариант CrossFire с двумя GeForce 7800 GT, потребляющими лишь около 115 Ватт. ATI Technologies не дает конкретных рекомендаций по выбору блока питания; с учетом полученных цифр, мы рекомендуем использовать качественные блоки, способные обеспечивать мощность от 400 Ватт в продолжительном режиме, например, CoolerMaster RS-450-ACLY, Zalman ZM400B-APS или A.C. Ryan Ryanpower2 ACR-PS209. Следует избегать дешевых блоков noname, так как они, зачастую, не соответствуют характеристикам, указанным на этикетке, ненадежны и не обеспечивают должной стабильности выходных напряжений из-за упрощенной схемотехники.

Качество 2D

Качество 2D, обеспечиваемое ведомой картой, оказалось точно таким же, как и у любого другого RADEON X850, то есть, достаточно хорошим, чтобы комфортно работать в разрешении 1800х1440х75 Гц. К слову, эта карта оснащена не двумя разъемами DVI-I, как обычно, а только одним; место второго занимает стандартный 15-контактный разъем D-Sub. Остается теряться в догадках, зачем ATI применила такую конфигурацию разъемов в ведомой карте – поддержка аналоговых мониторов без проблем осуществляется через соответствующий переходник.

С RADEON X850 XT CrossFire Edition все оказалось не так просто – выход DVI-I, подключенный непосредственно к графическому процессору (и встроенному в него RAMDAC), продемонстрировал такое же качество изображения, как и у ведомой карты, но при подключении к DMS-59 через переходник CrossFire, максимальное разрешение оказалось ограничено значением 1920х1080, при этом, частота обновления экрана составила всего 30 Гц! Для разрешения 1600х1200 максимально возможным оказался режим 60 Гц – по всей видимости, ограничения, накладываемые архитектурными особенностями Compositing Engine, сказываются и при работе в одиночном режиме, несмотря на наличие RAMDAC с частотой 330 МГц.

Говорить о качестве 2D в режиме CrossFire бессмысленно – максимальное разрешение ограничено значением 1600х1200 при частоте обновления экрана всего 60 Гц, а в более низких разрешениях оно просто не может быть плохим. После включения режима multi-GPU мы обнаружили интересный нюанс – текстовый экран, наблюдаемый до начала загрузки операционной системы стал смазанным, словно в режиме интерполяции на TFT-мониторе. Как оказалось, Compositing Engine действительно производит интерполяцию, преобразуя текстовый режим VGA, имеющий разрешение 720х400, в разрешение 1280х1024, при этом, частота обновления экрана составляет 85 Гц.

Конфигурация тестовых стендов и методы тестирования

Тестирование CrossFire проводилось на стенде со следующей конфигурацией:

Процессор AMD Athlon 64 4000+ (2.40ГГц, 1МБ L2);
Системная плата ATI RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition (ATI RD480 + SB450);
Память OCZ PC-3200 Platinum EB DDR SDRAM (2x512МБ, CL2.5-3-2-8);
Жесткий Maxtor MaXLine III 7B250S0 (Serial ATA-150, NCQ, буфер 16МБ);
Звуковая карта Creative SoundBlaster Audigy 2;
Блок питания Cooler Master Real Power 450 (RS-450-ACLY, номинальная мощность 450W);
Мониторы Dell P1130/Dell P1110 (21", максимальное разрешение 1800х1440х75 Гц);
Microsoft Windows XP Pro SP2, DirectX 9.0c;
ATI CATALYST 8.162.1-050811а-026057Е.

Видеоадаптеры NVIDIA тестировались на другом стенде:

Процессор AMD Athlon 64 4000+ (2.40ГГц, 1МБ L2);
Системная плата ASUS A8N-SLI Deluxe (NVIDIA nForce4 SLI);
Память OCZ PC-3200 Platinum EL DDR SDRAM (2x1ГБ, CL2-3-2-5);
Жесткий диск Samsung SpinPoint SP1213C (Serial ATA-150, буфер 8МБ);
Звуковая карта Creative SoundBlaster Audigy 2;
Блок питания Cooler Master Real Power 450 (RS-450-ACLY, номинальная мощность 450W);
Мониторы Dell P1130/Dell P1110 (21", максимальное разрешение 1800х1440х75 Гц);
Microsoft Windows XP Pro SP2, DirectX 9.0c;
NVIDIA ForceWare 78.01.

Согласно стандартной процедуре тестирования, мы настроили драйверы ATI и NVIDIA следующим образом:

ATI CATALYST:

CATALYST A.I.: Standard
Mipmap Detail Level: Quality
Wait for vertical refresh: Always off
Остальные настройки: по умолчанию

NVIDIA ForceWare 78.01:

Image Settings: Quality
Vertical sync: Off
Trilinear optimization: On
Anisotropic mip filter optimization: Off
Anisotropic sample optimization: On
Gamma correct antialiasing: On (только для GeForce 7)
Transparency antialiasing: Off (только для GeForce 7)
Остальные настройки: по умолчанию

Для управления полноэкранным сглаживанием и анизотропной фильтрации использовались возможности, предоставляемые приложением, при отсутствии таковых нужный режим форсировался из драйверов принудительно. Конфигурационные файлы игр модификациям не подвергались. В каждой игре был установлен максимально возможный уровень детализации, одинаковый для решений ATI и NVIDIA, однако, режим режим рендеринга устанавливался в соответствии с возможностями видеоадаптера. В том случае, если игра поддерживала Shader Model 3.0, при тестировании решений NVIDIA использовался именно этот режим, для карт ATI использовались Shader Model 1.1/2.0/2.0b.

Все игры, оснащенные встроенными бенчмарками, тестировались с их применением. В случае выдачи не только средних, но и минимальных значений fps, последние также заносились в таблицу результатов. Игры, не оснащенные встроенными средствами тестирования, тестировались при помощи утилиты FRAPS, также с занесением минимальных значений fps в таблицу результатов. Помимо связки RADEON X850 XT CrossFire, в тестировании приняли участие следующие видеоадаптеры и системы multi-GPU:

RADEON X850 XT (R480, 520/1080MHz, 16pp, 6vp, 256-bit, 256MB)
GeForce 7800 GTX SLI
GeForce 7800 GTX (G70, 430/1200MHz, 24p, 8v, 256-bit, 256MB)
GeForce 7800 GT (G70, 400/1000MHz, 20pp, 7vp, 256-bit, 256MB)
GeForce 6800 Ultra SLI
GeForce 6800 Ultra (NV45, 425/1100MHz, 16pp, 6vp, 256-bit, 256MB)

К сожалению, мы не смогли протестировать SLI-комплект, состоящий из двух GeForce 7800 GT, так как на данный момент в нашей лаборатории имеется только один такой видеоадаптер. Тестирование производилось с использованием следующих игр и приложений:

Трехмерные шутеры с видом от первого лица:

Battlefield 2;
Chronicles of Riddick;
Doom III;
Far Cry;
F.E.A.R. Multiplayer Demo;
Half-Life 2;
Painkiller: Battle Out of Hell;
Pariah;
Project: Snowblind;
Unreal Tournament 2004;

Трехмерные шутеры с видом от третьего лица:

Prince of Persia: Warrior Within;
Splinter Cell: Chaos Theory;

Симуляторы:

Colin McRae Rally 2005;
Lock On: Modern Air Combat;
Pacific Fighters;

Стратегические игры:

Perimeter;
Warhammer 40.000: Dawn of War;

Полусинтетические тесты:

Aquamark3;
Final Fantasy XI Official Benchmark 3;

Синтетические тесты:

Futuremark 3DMark03, build 360;
Futuremark 3DMark05, build 120.

Игровые тесты: Battlefield 2

Эффект от использования CrossFire есть, но в режиме чистой производительности он невелик, и не превышает 15%-17%. Даже в этом случае одиночный GeForce 7800 GT демонстрирует более высокий уровень производительности. В режиме eye candy все несколько по-иному: вплоть до разрешения 1600х1200, CrossFire демонстрирует такой же результат, как и GeForce 6800 Ultra SLI, но в 1600х1200 резко вырывается вперед, уступая лишь GeForce 7800 GTX SLI. По сравнению с одиночным RADEON X850 XT здесь наблюдается 35%-прирост производительности – не слишком много, однако, из систем, использующих технологию NVIDIA SLI, только пара GeForce 7800 GT и GTX демонстрирует более высокую эффективность.

Игровые тесты: Chronicles of Riddick

С ростом разрешения эффективность CrossFire растет, однако, в лучшем случае, связке из двух RADEON X850 XT удается достичь лишь уровня одиночного GeForce 7800 GTX, а в режиме без FSAA – конкурировать с GeForce 7800 GT. Причина очевидна – сочетание игры, широко использующей стенсильные тени, и архитектур GeForce 6/7, обладающих поддержкой UltraShadow II. Тем не менее, следует отметить, что КПД CrossFire в Chronicles of Riddick выше, нежели в предыдущем случае, и достигает 60%-70%.

Игровые тесты: Doom III

Doom III, как известно, весьма недружелюбен к решениям ATI Technologies, но использование технологии CrossFire позволяет достичь в этой игре уровня GeForce 7800 GT, а в режиме с полноэкранным сглаживанием – опередить GeForce 7800 GTX и почти догнать GeForce 6800 Ultra SLI. Не стоит только забывать о том, что комфортно поиграть удастся лишь в разрешениях не выше 1280х1024, так как в разрешении 1600х1200 вы хоть и получите неплохой уровень производительности, но, при этом, будете ограничены частотой обновления 60 Гц, что не слишком полезно для зрения.

На уровне d3dm4 эффективность CrossFire еще выше – уже в режиме чистой производительности она лишь незначительно уступает GeForce 7800 GTX, а после включения FSAA и анизотропной фильтрации выходит на третье место после SLI-комплектов GeForce 7800 GTX и GeForce 6800 Ultra.

Игровые тесты: FarCry

Если полноэкранное сглаживание не используется, платформа CrossFire демонстрирует несколько меньшую производительность, чем одиночный RADEON X850 XT; прирост производительности от включения режима multi-GPU появляется лишь при использовании FSAA в разрешениях свыше 1024х768. В этих случаях, RADEON X850 XT CrossFire уступает лишь порядка 5 fps GeForce 7800 GTX SLI.

На уровне Research условия другие – действие происходит, главным образом, в закрытых помещениях. Изначально, RADEON X850 XT CrossFire чуть отстает от GeForce 7800 GTX, но после перехода в режим eye candy все-таки выходит вперед. Отсутствие поддержки Shader Model 3.0 приводит к тому, что обойти GeForce 6800 Ultra SLI платформе ATI не удается, хотя в разрешении 1600х1200 разрыв сокращается до 2 кадров в секунду.

Игровые тесты: F.E.A.R. Multiplayer Demo

Как оказалось, технология CrossFire не является полностью независимой от программного обеспечения, и еще одним доказательством этому служат результаты, полученные в демо-версии F.E.A.R. – здесь включение режима multi-GPU на платформе ATI CrossFire приводит только к потере производительности, впрочем, совсем незначительной.

Игровые тесты: Half-Life 2

Практически во всех режимах и разрешениях видеоадаптеры высшего класса упираются в барьер производительности, поставленный центральным процессором системы. Лишь в разрешении 1600х1200 при включенных FSAA и анизотропной фильтрации можно получить некоторую полезную информацию, согласно которой производительность связки CrossFire уступает даже производительности одиночной карты GeForce 7800 GT, впрочем, незначительно – порядка 3%-5%.

Тоже самое можно сказать и про сцену, записанную на уровне d3_c17_02, но здесь связка из двух RADEON X850 XT, работающих в режиме CrossFire, на 2%-3% опережает GeForce 7800 GTX. Что касается эффективности, то прирост производительности при использовании CrossFire невелик, и не превышает 20%-22%, при этом, потолок производительности, находящийся на уровне примерно 88 fps, не достигается даже в мультипроцессорном режиме.

Игровые тесты: Painkiller: Battle Out of Hell

Технология CrossFire отказалась работать в этой игре, продемонстрировав нулевой прирост производительности даже в высоких разрешениях при включенном сглаживании.
В очередной раз оказалось, что, помимо проблем аппаратного плана, мультипроцессорная технология ATI не лишена и программных недостатков.

Игровые тесты: Pariah

Pariah демонстрирует нам впечатляющую картину – в то время, как прирост производительности для GeForce 6800 Ultra SLI близок к 100%, связка CrossFire обеспечивает менее, чем 10% выигрыш по сравнению с одиночным RADEON X850 XT…
Иначе, как провалом, такой результат назвать нельзя.

Игровые тесты: Project: Snowblind

Включение CrossFire в этой игре привело к чудовищному падению производительности. Многократная проверка не выявила ошибок в процедуре тестирования – результаты остались теми же. Чем вызвано столь странное поведение CrossFire, учитывая заявленную независимость от программного обеспечения? Вероятнее всего, проблема кроется в недоработанных драйверах.

Игровые тесты: Unreal Tournament 2004

Аналогично Half-Life 2, Unreal Tournament 2004 демонстрирует, что высококлассные видеоадаптеры легко достигают барьера производительности во всех разрешениях. Тем не менее, в разрешении 1600х1200 при включенном сглаживании видно, что технология CrossFire практически не обеспечивает прироста производительности в одной из самых известных игр.

Уровень Metallurgy не только демонстрирует отсутствие прироста скорости, но четко указывает на наличие потерь производительности при использовании CrossFire. Некоторый выигрыш мы получили лишь в разрешении 1280х1024 в режиме eye candy. Для сравнения, технология NVIDIA SLI работает в данном случае великолепно, и в разрешении 1600х1200 достигается почти 70% выигрыш в скорости!

Игровые тесты: Prince of Persia: Warrior Within

Здесь выигрыш от использования двух графических процессоров в связке наблюдается как для технологии ATI CrossFire, так и для технологии NVIDIA SLI. Выигрыш этот одинаково незначителен и не превышает 17%-20% в разрешении 1600х1200.

Игровые тесты: Splinter Cell: Chaos Theory

Напротив, в Splinter Cell: Chaos Theory обе технологии функционируют одинаково хорошо. В высоких разрешениях и при использовании полноэкранного сглаживания эффективность ATI CrossFire близка к теоретическому максимуму, а в целом, производительность связки из двух RADEON X850 XT лишь незначительно уступает производительности двух GeForce 7800 GTX.

Игровые тесты: Colin McRae Rally 05

Столь же хорошо показывает себя CrossFire и в раллийном автосимуляторе Colin McRae Rally 05. Более того, из-за того, что игра изобилует относительно простыми пиксельными шейдерами, с которыми отлично справляется архитектура RADEON X850/X800, объединенная мощность 32 пиксельных процессоров CrossFire позволяет обойти даже GeForce 7800 GTX SLI во всех режимах и разрешениях, за исключением 1600х1200 при включенных FSAA и анизотропной фильтрации.

Игровые тесты: Lock On: Modern Air Combat

Впечатляющий триумф – и снова провал. На всем протяжении тестирования в Lock On, мы наблюдали падение производительности от включения режима CrossFire. Любопытно, но минимальный fps при этом увеличился, то есть, игра все же получила дополнительный запас производительности, особенно заметный в высоких разрешениях.

Игровые тесты: Pacific Fighters

Авиасимуляторы, похоже, не являются коньком CrossFire. Правда, в данном случае, в высоких разрешениях нам все-таки удалось получить неплохой прирост в скорости, но лишь в режиме без FSAA и анизотропной фильтрации. Отставание от GeForce 6800 Ultra составило порядка 15% в разрешении 1600х1200. Любителям авиасимуляторов, похоже, не стоит рассчитывать на ATI CrossFire.

Pacific Fighters – единственная игра, где в режиме CrossFire нами были замечены визуальные артефакты. Время от времени изображение начинало выглядеть следующим образом:

Игровые тесты: Perimeter

Впервые в нашей практике нам удалось получить производительность свыше 40 fps при максимальных настройках качества графики в этой весьма требовательной стратегической игре, и добиться этого нам позволила именно технология ATI CrossFire. В противоположность Pariah, в данном случае, бессильной оказалась технология NVIDIA SLI.

Игровые тесты: Warhammer 40.000: Dawn of War

Использование двух RADEON X850 XT в режиме CrossFire позволяет достичь потолка производительности в том случае, если FSAA не используется, и уровня GeForce 7800 GTX, если полноэкранное сглаживание все же задействуется. Эффективность CrossFire в этой игре, в целом, несколько выше, нежели эффективность NVIDIA SLI.

Полусинтетические тесты: Aquamark3

Практически одинаково ведут себя multi-GPU решения ATI и NVIDIA при выключенном полноэкранном сглаживании. Связки из двух RADEON X850 XT и GeForce 6800 Ultra демонстрируют практически одинаковый уровень производительности и прирост скорости в сравнении с одиночными картами. Включение FSAA позволяет CrossFire вырваться вперед по мере роста разрешения, но КПД мультичиповой технологии ATI в этом случае уступает коэффиценту полезного действия решений, использующих NVIDIA SLI.

Полусинтетические тесты: Final Fantasy XI Official Benchmark 3

Использование CrossFire не дает заметного прироста скорости в этом тесте, и первое место по-прежнему остается за GeForce 7800 GTX. Впрочем, технология SLI в нем также не работает.

Cинтетические тесты: Futuremark 3DMark03, build 360

Почти 20.000 очков – неплохой результат для CrossFire, учитывая, что три теста этого пакета из четырех показывают наилучшую производительность в сочетании с решениями GeForce 6/7. В свете сказанного, отставание на 844 очка от GeForce 6800 Ultra SLI не выглядит значительным.

В первом тесте мы наблюдаем паритет между связками RADEON X850 CrossFire и GeForce 6800 Ultra SLI – в режиме чистой производительность чуть лучший результат демонстрирует решение NVIDIA, после активации FSAA и анизотропной фильтрации столь же незначительное преимущество начинает демонстрировать платформа ATI.

Второй тест выводит GeForce 6800 Ultra SLI в лидеры – RADEON X850 XT CrossFire не содержит никаких средств по ускорению работы со стенсильными тенями, которые широко используются во втором и третьем игровых тестах 3DMark03. В разрешении 1600х1200 при задействованных FSAA и анизотропной фильтрации отставание достигает 25%.

Аналогичная ситуация наблюдается и в третьем тесте, который отличается от второго лишь повышенной нагрузкой на вершинные процессоры.

Единственным местом в 3DMark03, где платформе RADEON X850 CrossFire удается обойти GeForce 6800 Ultra SLI, является четвертый тест – в нем она достаточно уверенно опережает решение NVIDIA в режиме чистой производительности, и, как минимум, не уступает ему при использовании полноэкранного сглаживания. По сути, это заслуга архитектуры RADEON X850/X800, которая, как известно, обладает очень высокой производительностью в случае работы с относительно несложными пиксельными шейдерами.

В целом, результат, полученный в 3DMark03 вполне закономерен – паритет с GeForce 6800 Ultra SLI в первом тесте, и впечатляющая победа в четвертом уравновешивают проигрыш во втором и третьем тестах. К сожалению для ATI, NVIDIA GeForce 7800 GT SLI в состоянии продемонстрировать скорость выше RADEON X850 CrossFire по схожей цене.

Что касается эффективности, то в 3DMark03 обе технологии multi-GPU выступили отлично, с небольшим, может быть, перевесом на стороне NVIDIA SLI. Последняя более зависима от программного обеспечения, но при соответствующей оптимизации это является преимуществом, так как позволяет достичь максимально возможного прироста производительности.

Cинтетические тесты: Futuremark 3DMark05, build 120

Очень хорошо выступила платформа CrossFire и 3DMark05, уступив GeForce 7800 GTX SLI лишь порядка 1300 очков, и это притом, что в сумме, решение NVIDIA обладало 48 пиксельными конвейерами, против 32 у ATI.

Тестовый пакет 3DMark05 более благосклонен к решениям ATI, и это видно уже в первом тесте – RADEON X850 XT CrossFire ничуть не уступает GeForce 6800 Ultra SLI в режиме без FSAA и анизотропной фильтрации. С увеличением нагрузки, multi-GPU решение ATI, правда, сдает позиции, в этом случае, его производительность практически не уступает производительности GeForce 7800 GTX и, естественно, ниже предполагаемого результата GeForce 7800 GT SLI.

Во втором тесте нагрузка на вершинные процессоры огромна; поскольку, их частота в случае с CrossFire значительно выше, нежели у связки GeForce 6800 Ultra SLI, то результат, показанный платформой ATI, вполне закономерен – победа во всех режимах и разрешениях. В режиме eye candy преимущество не столь велико, как в режиме чистой производительности, но все же присутствует.

Ситуация в третьем тесте похожа на ту, что наблюдалась в первом – изначально, RADEON X850 XT CrossFire опережает GeForce 6800 Ultra SLI, но после включения FSAA и анизотропной фильтрации производительность решения ATI падает до уровня одиночного GeForce 7800 GTX. Поскольку, по умолчанию 3DMark05 запускается в разрешении 1024х768 без использования FSAA и AF, результат, полученный в общем зачете, закономерен – ведь в этом режиме RADEON X850 XT CrossFire ни разу не уступил GeForce 6800 Ultra SLI, но, судя по всему, отстал бы от GeForce 7800 GT SLI.

Заключение

Прежде, чем приступить к детальному анализу технологии ATI CrossFire, следует поделиться общими впечатлениями от платформы.

Дизайн прототипа материнской платы от ATI явно оставляет желать лучшего, хотя количество дополнительных функций, которыми ATI наделила своё детище заслуживает похвалы.
Мы испытали ряд проблем с установкой Microsoft Windows XP, а также не смогли использовать 1 ГБ модули памяти от OCZ, что может говорить о проблемах с текущим BIOS материнской платы ATI RADEON XPRESS 200 CrossFire Edition для процессоров AMD Athlon 64.
Стабильность работы всей системы нареканий не вызвало, что достаточно естественно для продукта, чья доступность намечается вскоре после анонса.
К сожалению, программное обеспечение ATI для CrossFire пока еще далеко от совершенства, что было видно в ходе тестирования.
Качество изображения при использовании SuperAA заслуживает упоминания.

ATI Multi-GPU CrossFire: мифы и реальность

Как и главный конкурент, ATI успела задекларировать для своего CrossFire немало преимуществ по сравнению с конкурирующей multi-GPU SLI. Когда-то мы подвергли серьезной критике технологию NVIDIA SLI () вкупе с рекламными обещаниями разработчика. Тезисы, которые говорились еще в начале года остались актуальными и по сей день и мы вынуждены признать, что они же, во многом касаются и CrossFire.

Сегодняшняя инкарнация CrossFire имеет серьезнейший недостаток для владельцев ЭЛТ мониторов в виде ограничения максимально поддерживаемого разрешения 1600х1200 при 60 Гц. К сожалению, подключение HDTV через композитный коннектор RADEON X850 XT для CrossFire режима также невозможно, что еще больше сужает области использования технологии. По сути, единственная группа пользователей, которая сможет использовать разрешение 1600х1200 совместно с сегодняшним CrossFire – владельцы больших ЖК панелей.

Карты RADEON X8 CrossFire Edition действительно могут работать в паре с любыми Х800 и Х850 платами, произведенными любыми производителями, что подтверждает тезис о гибкости решения. Однако, в случае пары карт с 12 и 16 пиксельными конвейерами мы получим пару карт, каждая из которых будет иметь 12 активных пиксельных процессоров, а значит, не сможет поддержать SuperTiling. Как следствие, прирост производительности от второго ускорителя может быть весьма скромным.

Хотя ATI и применила так называемый Compositing Engine, проблемы зависимости производительности в multi-GPU режиме от драйверов в полной мере это не решило: как и NVIDIA SLI, ATI CrossFire требуется оптимизация работы в каждой конкретной игре. Как следствие, мы наблюдаем серьезные увеличения скорости в одних и отсутствие приростов, или даже падение, производительности в других играх.

Как и в случае NVIDIA SLI чуть ли не 10 месяцев назад, мы не можем говорить, что CrossFire плох и дефективен по своей сути. Однако, текущее положение вещей явно не благоприятсвует покупке системы с CrossFire. Что касается варианта, рекомендованного некоторыми партнерами ATI: докупка CrossFire Edition видеоплаты в качестве апгрейда для добавления в систему, то, помятуя, что большинству пользователей придётся сменить для использования CrossFire материнскую плату, данная возможность не вызывает большого энтузиазма. Гораздо проще остановить свой выбор на одиночной GeForce 7800 GT, GeForce 7800 GTX или же будущей RADEON X1800 XT, чья производительность будет близка к паре RADEON X850 XT, но не будет зависеть от поддержки той, или иной игры драйверами, и уж точно не будет иметь ограничений с разрешениями.

ATI CrossFire: проблемы с совместимостью

Если не считать отсутствия прироста производительности в некоторых играх, фатальных проблем с совместимостью мы не выявили. После замены пострадавшей при транспортировке системной платы платформа ATI CrossFire продемонстрировала отличную стабильность на протяжении всего цикла тестов. Все игры запускались без каких-либо проблем, и, за исключением Pacific Fighters, качество изображения было неотличимым от эталонного. Что касается прироста производительности от использования режима multi-GPU, то здесь, по сравнению с NVIDIA SLI, технологии CrossFire похвастаться, пока, увы, нечем:


Как видите, в 7 тестах из 21 новая технология ATI продемонстрировала нулевой или отрицательный прирост производительности, тогда, как аналогичная технология NVIDIA не смогла справиться лишь с двумя играми и одним полусинтетическим тестом. Ничего удивительного – технология SLI была представлена почти год назад и за прошедший период времени успела "повзрослеть" и стать проверенным и надежным решением. У ATI Technologies также было немало времени для доработки мультипроцессорной технологии CrossFire – с момента предварительного анонса прошло уже четыре месяца. Видимо, этого оказалось недостаточно, но времени у ATI остается не так уж и много – близится время выхода в свет решений на базе графического процессора R520, и к моменту их появления на прилавках, CrossFire, должна работать как минимум не хуже, чем NVIDIA SLI.

ATI CrossFire: ценовые факторы

Будучи несколько раз отложенными, ATI RADEON X800/X850 CrossFire не производит впечатления действительного грозного продукта на рынке high-end ускорителей. Разумеется, ATI скорректировала цены на ускорители класса X8, согласно реалиям рынка, однако, не факт, что это действительно сделает технологию привлекательный. Согласно новым рекомендованным ценам от ATI, CrossFire Edition видеоплаты будут стоить от $199 до $349:

RADEON X850 XT CrossFire Edition - $349;
RADEON X800 XL CrossFire Edition - $299;
RADEON X800 CrossFire Edition - $199.

Таким образом, топовая на сегодняшний день конфигурация конкурирует не столько с двойной GeForce 6800 Ultra, но и с подешевевшей GeForce 7800 GT, и если в первом случае продукция ATI выглядит довольно неплохо, то во втором RADEON X850 XT CrossFire придётся явно не просто, особенно помятуя ряд проблем, существующих на данный момент с технологией.

Что касается менее дорогих продуктов, то покупка двух карт вместо одной, как мы уже говорили, может быть оправдана лишь в том случае, если их совокупная стоимость не выше стоимости аналога на базе одного чипа. Учитывая скорый выход в свет нового поколения графических решений от ATI и возможного ценового давления со стороны NVIDIA, двухкарточным решениям на базе RADEON X800-серии будет весьма сложно противостоять одночиповым чемпионам. Впрочем, востребованность RADEON X800 XL CrossFire Edition и RADEON X800 CrossFire Edition может быть настолько невысокой, что ни один партнер ATI не начнет массовых поставок подобных продуктов.

ATI CrossFire: перспективы

ATI CrossFire сегодня – это NVIDIA SLI вчера: проблемы с драйверами и играми лечаться исчезают только со временем, необходимым на их обнаружение и ликвидацию. Иными словами, полностью готовый CrossFire драйвер – вопрос нескольких месяцев.

Однако, у сегодняшнего воплощения CrossFire есть недостаток в виде ограничения разрешения 1600х1200 при 60 Гц, что гораздо серьезней, поскольку является, по сути, аппаратной недоработкой. Последнее и должно стать главным фактором, из-за которого RADEON X8 CrossFire не сможет снискать популярность. Помятуя, что новые чипы ATI должны быть снабжены двойным dual-link DVI трансмиттером, данное ограничение имеет большие шансы быть устраненным в поколении RADEON X1800, оставляя RADEON X8 и его недостатки позади.

Еще одной потенциальной проблемой ATI CrossFire может стать слабая доступность CrossFire Edition карт. Причём данная проблема может коснуться как RADEON X8 CrossFire Edition, так и RADEON X1800 CrossFire Edition, если только ATI не решится выпускать Compositing Engine в виде add-on компонента и поставлять, например, в комплекте с соответствующими материнскими платами.

Нравится нам это, или нет, но multi-GPU это не просто веяние времени, а технология, пришедшая всерьез и надолго. Вслед за NVIDIA последовала ATI, на очереди игроки вроде S3 Graphics. Тем не менее, еще раз напомним, что очень немногие пользователи действительно используют multi-GPU технологии, а следовательно, их значение не стоит переоценивать.