Обзор NVIDIA GeForce4 MX460/MX440

Введение

Как известно, 6 февраля компания NVIDIA объявила линейку чипов серии GeForce4 Ti и GeForce4 MX.
Графические чипы серии NVIDIA GeForce4, на сегоняшний день самые быстрые, но и самые дорогие, мы уже рассмотрели в одном из предыдущих обзоров, а сейчас - очередь младшей линейки чипов, которая претендует стать "народной" по традиции, заведенной компанией NVIDIA еще с момента появления TNT2 M64.
Идея "урезания" и удешевления высокопроизводительных чипов, воплотившаяся в TNT2 M64 и TNT2 Vanta, нашла своё продолжение в NVIDIA GeForce2 MX, которые как в при появлении на рынке стали "всенародным хитом", так и по сей день исправно трудятся в машинах пользователей.
Однако, время идет, и на смену NVIDIA GeForce2 MX (MX400/MX200), которые в плане трехмерной графики являются лишь урезанными версиями GeForce2, приходят новые чипы GeForce4 MX, в которых в дикий коктейль замешаны детали архитектуры нескольких поколений чипов: от NVIDIA GeForce2 до NVIDIA GeForce4.
Что из этого получилось, мы постараемся вместе с вами выяснить в сегодняшнем обзоре.

Характеристики и возможности NVIDIA GeForce4 MX

Компания NVIDIA предлагает три продукта в линейке GeForce4 MX. Они отличаются частотами работы ядра и видеопамяти, типом видеопамяти, и разумеется, ценой:

GeForce4 MX460: частоты работы ядра и видеопамяти - 300 / 550 (275 DDR) МГц. Видеопамять - 128 бит 64 Мб DDR SDRAM в BGA - корпусах. Рекомендованная цена плат на базе NVIDIA GeForce4 MX460 - 179$

GeForce4 MX440: частоты работы ядра и видеопамяти - 270 / 400 (200 DDR) МГц. Видеопамять - 128 бит 64 Мб DDR SDRAM. Рекомендованная цена плат на базе NVIDIA GeForce4 MX440 - 149$

GeForce4 MX420: частоты работы ядра и видеопамяти - 250 / 166 МГц. Видеопамять - 128 бит 64 Мб SDRAM. Рекомендованная цена плат на базе NVIDIA GeForce4 MX420 - 99$

Как видно, характеристики плат в пределах этой серии различаются весьма значительно: если старшие модели на базе NVIDIA GeForce4 MX460 работают на более высоких частотах, чем даже NVIDIA GeForce3 Ti500, и имеют более быструю видеопамять, то самая младшая модель, GeForce4 MX420, работает на частоте 250 МГц и укомплектована совсем уж "дохлой" видеопамятью: 166МГц SDRAM со 128-битным доступом.

Для удобства я свел основные характеристики плат серии NVIDIA GeForce4 MX, GeForce4 Ti, GeForce2 Ti и GeForce3 в таблицу:

Итак, из NVIDIA GeForce4 в новые чипы перешли следующие детали архитектуры:

Технологии HSR и оптимизации работы с видеопамятью - Lightspeed Memory Architecture II. Единственное изменение - NVIDIA GeForce4 MX имеет расщепленный контроллер видеопамяти, но, в отличие от NVIDIA GeForce4 Ti и GeForce3, имеющий не 4 канала по 32 бита, а 2 канала по 64 бита.

Блок T&L, причем, судя по всему, с поддержкой вершинных шейдеров - драйвер Direct3D рапортует о том, что имеется поддержка вершинных шейдеров версии 1.1. Возможно, в NVIDIA GeForce4 MX используется блок вершинных шейдеров из GeForce4 Ti, но только один из двух, находящихся в чипах серии GeForce4 Ti.

Accuview - полноэкранное сглаживание методом мультисэмплинга - 2x, 4x, Quincunx и комбинации мультисэмплинга с суперсэмплингом - 4xS.

nView - поддержка мультимониторных конфигураций: 2 встроенных CRT-контроллера, 2 встроенных RAMDAC, встроенные TMDS-трансиверы и поддержка выхода на TV.

В подробностях эти детали архитектуры были уже описаны нами в обзоре NVIDIA GeForce4.

От NVIDIA GeForce2 новым чипам по наследству досталась архитектура пиксельных конвейеров с двумя текстурными модулями на каждом. Соответственно, в части работы с текстурами возможности NVIDIA GeForce4 MX более ограничены по сравнению с GeForce4 Ti: наложение максимум двух текстур за один проход, отстутствие поддержки EMBM, пиксельных шейдеров и анизотропной фильтрации уровня выше 2 (максимум 8 сэмплов).

Некоторые элементы в табличке отмечены звездочками, и о них стоит сказать особо:

*1: NVIDIA GeForce3, GeForce4 Ti и GeForce4 MX поддерживают множество режимов мультисэмплинга, суперсэмплинга и комбинаций этих методов. Например, методы суперсэмплинга 2x,4x или 4x 9-tap для этих чипов вполне доступны, однако, текущие версии драйверов не дают возможности их включить, оставляя нам выбор лишь среди режимов, зарекомендовавших себя по соотношению "качество/производительность" с наилучшей стороны.
Кстати, на NVIDIA GeForce2 также доступны и другие методы суперсэмплинга, нежели только 2х и 4х. Например, режимы суперсэмплинга 1.5х1.5 и 3х3 были доступны на ранних версиях драйверов для NVIDIA GeForce2, и сейчас есть возможность включить эти режимы, например, с помощью утилиты RivaTuner.

*2: Несмотря на то, что, по заявлениям NVIDIA, в чипах серии GeForce4 Ti и GeForce4 MX реализована поддержка аппаратной декомпрессии DVD, программные проигрыватели DVD пока её не обнаруживают.

Итак, в архитектуре NVIDIA GeForce4 MX, действительно, больше от NVIDIA GeForce4 Ti, чем от GeForce2, поэтому название, относящее новые чипы к классу GeForce4, используется вполне правомерно.
Совсем другой вопрос в том, что мы уже привыкли, что "урезанные" версии чипов от NVIDIA отличаются от "полных" производительностью, но никак не функциональностью. Так было, например, и с TNT2M64, и с GeForce2 MX. Но в GeForce4 MX, из-за желания максимально удешевить эти чипы, вместо пиксельных конвейеров NVIDIA GeForce3/GeForce4, были использованы конвейеры NVIDIA GeForce2. Поэтому - никаких пиксельных шейдеров и прочих благ цивилизации.

Платы на базе NVIDIA GeForce4 MX

Референс - плата GeForce4 MX460 от NVIDIA напоминает GeForce4 Ti4600/4400 фирменным радиатором на графическом ядре и микросхемами видеопамяти. Стабилизатор питания ядра и видеопамяти на плате GeForce4 MX460 не занимает такой большой площади, поэтому видеокарта имеет более привычные пропорции:

На плате установлен чип NVIDIA NV17 с пометкой "PRO" - GeForce4 MX460:

Этот чип, как и все остальные из новых серий чипов от NVIDIA, имеет металлическую крышку, улучшающую отвод тепла от кристалла. Номинальная частота работы чипа на NVIDIA GeForce4 MX460 - 300 МГц.
Чип прикрыт фирменным кулером от NVIDIA, который мы уже видели на референс-плате GeForce4 Ti4600:

Видеокарта оснащена 64 МБ видеопамяти DDR SDRAM в чипах производства SAMSUNG, упакованных в BGA-корпуса:


Время цикла этих микросхем - 3.6нс, следовательно, диапазон их рабочих частот простирается до 554 (277DDR) МГц. Номинальная частота работы видеопамяти на NVIDIA GeForce4 MX460 близка к этому пределу - 550 (275DDR) МГц.

Несмотря на то, что ядро в ядро GeForce4 MX встроены TMDS-трансиверы и TV-encoder, на референсной плате от NVIDIA вместо этих блоков используются чипы сторонних производителей: Sil16CT64 от Silicon Image и SAA7102AE от Philips:

Тестовая система и условия тестирования

Конфигурация тестового стенда:

Процессор - AMD Athlon XP 2000+;
Материнская плата – MSI K7T266 Pro2 v2.0 (VIA KT266A);
Память - 2*128 МБ DDR SDRAM PC 2100 Nanya CL2;
Жесткий диск – Fujitsu MPF3153AH.

Программное обеспечение:

Драйвер версии 6.13.10.6032 под Windows XP для видеокарт на базе чипов от ATI;
Драйвер Detonator 27.42 под Windows XP для видеокарт на базе чипов от NVIDIA;
Windows XP
Max Payne;
Serious Sam: The Second Encounter;
3DMark 2001;
Quake3 Arena v1.30;

Настройки режимов тестирования:

Max Payne:

Режим quality - настройки качества графики - максимальные. Полноэкранное сглаживание выключено, анизотропная фильтрация выключена, чтобы обеспечить равные условия для тестирования видеокарт. Глубина цвета текстур и буфера кадра - 32 бита.
Режим speed - настройки качества графики - минимальные. Глубина цвета текстур и буфера кадра - 16 бит.
Для тестирования в Max Payne был использован benchmark mod и тестовая сцена PCGH's Final Scene No1, описание которых находится на немецком сайте 3DCenter.

Serious Sam: The Second Encounter:

Режим speed: настройки качества графики "Speed", графические режимы - 16-битные;
Режим quality: настройки качества графики "Quality", графические режимы - 32-битные;
Тестирование было проведено на стандартной демо-записи "The Grand Cathedral".
Использование игровым движком технологии TRUFORM, по умолчанию включенное для ATI RADEON 8500, не выключалось.

3DMark 2001:

Все игровые тесты были проведены с использованием 32-битного буфера кадра, 32-битных текстур и 32(24)-битном Z-буфере, в режимах Pure Hardware T&L и Hardware T&L. В синтетически тестах изменения условий тестирования указаны на диаграммах.

Quake3 Arena v1.30:

Все тесты были проведены с максимальными настройками качества графики, трилинейная фильтрация - включена, компрессия текстур - включена.
При тестировании были использованы 2 режима:
16 bit: Глубина цвета текстур и буфера кадра - 16 бит;
32 bit: Глубина цвета текстур и буфера кадра - 32 бит;
Тестирование было проведено на стандартной демо-записи four, входящей в комплект Quake 3 Arena 1.30 Patch.

Скорость в 3D - синтетические тесты

Скорость трансформации полигонов и выполнения вершинных шейдеров:

Результаты тестов показывают, что T&L-блок на NVIDIA по производительности примерно соответствует блоку T&L на NVIDIA GeForce3: при установке частоты ядра NVIDIA GeForce3 Ti500 на 270 МГц, как у NVIDIA GeForce4 MX440, последний показывает лишь ненамного меньший результат, чем GeForce3 Ti500 на 270 МГц.

С вершинными шейдерами ситуация интереснее: скорость их аппаратного исполнения на GeForce4 MX460 / MX440 - ниже, чем даже у платы на базе NVIDIA GeForce3 Ti200, работающей с частотой ядра 175 МГц. Но, вместе с этим - выше, чем при программном выполнении вершинных шейдеров с помощью центрального процессора.
Это дает основания полагать, что аппаратная поддержка вершинных шейдеров в NVIDIA GeForce4 MX всё-таки имеется, пусть даже эффективность их выполнения оставляет желать лучшего в сравнении с NVIDIA GeForce3 Ti /GeForce4 Ti, и, тем более, ATI RADEON 8500 LE.

Скорость заполнения полигонов:

NVIDIA GeForce4 MX превосходно ведет себя при мультитекстурировании, за счет технологий повышения эффективности видеопамяти, перенятых от NVIDIA GeForce4 Ti, показывая (с учетом погрешности теста)результат, соответствующий максимально возможному в теории. Однако, при наложении одной текстуры на полигон, ситуация изменяется. Если в 16-битном цвете результат близок к идеалу, то при установке глубины цвета текстур, буфера кадра и Z-буфера в 32 бита уже начинает сказываться недостаток пропускной способности видеопамяти.

В целом скорость заполнения полигонов у NVIDIA GeForce4 MX 460 / MX440 - самая низкая среди всех рассмотренных плат: несмотря на то, что архитектура чипа приспособлена для максимально эффективного использования видеопамяти , NVIDIA GeForce4 MX, в отличие от конкурентов, обладает всего двумя конвейерами с двумя текстурными модулями на каждом.

Скорость в 3D - игровые тесты и игры

Начнем с игровых тестов 3DMark 2001 - их приходится использовать за неимением достойных современных Direct3D-игр, позволяющих получать адекватные оценки производительности видеокарт.

3DMark 2001 - Dragothic:

Производительность GeForce4 MX460 в этом тесте оказывается в среднем равна производительности NVIDIA GeForce3 Ti200. Результат GeForce4 MX440 - на 10-15 процентов ниже, чем у старшей модели.
Учитывая то, что NVIDIA GeForce3 Ti200 имеет вдвое большее количество пиксельных конвейеров, чем GeForce4 MX460, и более высокую скорость выполнения вершинных шейдеров, результат последней можно назвать выдающимся.
Впрочем, этот результат объясним: во-первых, тактовые частоты работы GeForce4 MX460 - намного выше, а во-вторых, чип GeForce4 MX оснащен более эффективным кэшем и контроллером видеопамяти по сравнению c NVIDIA GeForce3 Ti200.

3DMark 2001 - Lobby:

В этом тесте ситуация почти не изменяется: производительность NVIDIA GeForce4 MX460 и NVIDIA GeForce3 Ti200 очень близка, а GeForce4 MX440 отстает от GeForce4 MX460 максимум на 10-15 процентов. Вместе с тем, GeForce4 MX440 на те же 10-15 процентов опережает mainstream-плату предыдущего поколения - NVIDIA GeForce2 Ti.

Max Payne:

Произодительность в этом тесте слишком связана со скоростью процессора и системы в целом, об этом говорит то, что результаты всех плат очень близки.
Тем не менее, результаты NVIDIA GeForce4 MX460 / MX440 оказываются гораздо ближе к NVIDIA GeForce3 Ti200, нежели к GeForce2 Ti.

Quake3 Arena:

Производительность в Quake3 Arena зависит, фактически, только от двух факторов: скорости заполнения полигонов и пропускной способности видеопамяти. В высоких разрешениях большее влияние на результат оказывает величина пропускной способности видеопамяти, в низких - скорость заполнения полигонов.
GeForce4 MX 440, благодаря высокой тактовой частоте ядра и эффективному использованию шины видеопамяти, опережает NVIDIA GeForce2 Ti в 32 битах, а GeForce4 MX460, работающий на более высоких частотах, опережает NVIDIA GeForce3 Ti200 и 16-битных режимах, и в 32-битных.

Serious Sam: The Second Encounter:

При тестировании в Serious Sam: The Second Encounter в режиме 800х600 "Quality" NVIDIA GeForce4 MX460 / MX440 оказываются на лидирующих позициях. При увеличении разрешения GeForce4 MX440 начинает отставать от GeForce4 MX460, показывая результаты чуть выше NVIDIA GeForce2 Ti. NVIDIA GeForce4 MX460 при повышении разрешения демонстрирует прекрасный результат, опережая GeForce3 Ti200 на 10-15 процентов. Это опережение объясняется тем, что в режиме "Quality", включается анизотропная фильтрация текстур, как известно, серьезно снижающая производительность плат на базе NVIDIA GeForce3 / Ti500 / Ti200.

Заключение

Итак, чипы серии NVIDIA GeForce4 MX, призванные заменить серии GeForce3 Ti200, GeForce2 Ti и GeForce2 MX, с задачей, возложенной на них компанией NVIDIA, превосходно справляются.

NVIDIA GeForce4 MX460, старшая модель в новом семействе, демонстрирует производительность на уровне или чуть выше NVIDIA GeForce3 Ti200. От последней GeForce4 MX460 выгодно отличается поддержкой двухмониторных конфигураций, но не имеет аппаратной поддержки пиксельных шейдеров и анизотропной фильтрации высокого уровня.

NVIDIA GeForce4 MX440 по всем параметрам "бьет" платы на базе NVIDIA GeForce2 Ti: на стороне новичка - более высокая производительность, поддержка различных вариантов полноэкранного сглаживания методом мультисэмплинга - Accuview, поддержка вершинных шейдеров, поддержка мультимониторных конфигураций.

NVIDIA GeForce4 MX420, модель, не рассмотренная в нынешнем обзоре (скоро придет и её время), не сможет, конечно, конкурировать с NVIDIA GeForce3 Ti200 и GeForce2 Ti, но, имея низкую цену за счет применения недорогой видеопамяти SDRAM, "прикроет тылы" компании NVIDIA в секторе дешевых видеокарт, заменив собой уже порядком подрастерявший свою привлекательность былой хит - NVIDIA GeForce2 MX400.

Что касается цен на видеокарты основанные на чипах серии NVIDIA GeForce4 MX, то по "первым ласточкам", уже появившимся в широкой продаже, можно однозначно сделать выводы: платы на базе NVIDIA GeForce4 MX очень скоро будут очень и очень привлекательными.

Выбор, как всегда, за вами!