128МБ видеопамяти для NVIDIA GeForce3 Ti200 - видеокарта Chaintech A-G321

Ввведение

Время не стоит на месте, и с появлением видеокарт на базе новых чипов серии GeForce4 Ti и GeForce4 MX от NVIDIA платы на базе NVIDIA GeForce3 Ti500, GeForce2 Ti и GeForce2 MX медленно, но верно начнут пропадать с рынка.
Единственное из "старых" решений, имеющее пока еще очень крепкие позиции и не собирающееся отправляться на свалку истории - чип NVIDIA GeForce3 Ti200. Причины тому - отличное сочетание цены и производительности видеокарт на его основе и нерешительность компании NVIDIA - до сих пор нет в массовой продаже плат на базе NVIDIA GeForce4 MX460 и, тем более, NVIDIA GeForce4 Ti4200, которые были бы в состоянии составить конкуренцию видеокартам на основе GeForce3 Ti200 по цене и по производительности. Поэтому от плат на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 пока не стоит отворачиваться, тем более, если некоторые из них нестандартны и заслуживают самого пристального внимания.

Причиной появления этого обзора как раз и послужила необычная плата на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 - это видеокарта A-G321 от Chaintech, оборудованная не 64, как "у всех", а 128МБ видеопамяти DDR SDRAM.
На примере этой симпатичной во всех отношениях видеокарты мы постараемся оценить преимущества увеличенного объема видеопамяти при тестировании в современных играх и немного порассуждать на тему использования 128 МБ видеопамяти в будущих играх.

Плата Chaintech A-G321

Видеокарта A-G321 от Chaintech поставляется в Retail-варианте:

Что радует, на коробке нет изображений каких-то жутких зверей, самолетов и прочих космических кораблей. Коробка оформлена стильно, просто и от этого смотрится на порядок симпатичнее, чем выглядели бы всевозможные оформительские чудеса со злобными монстрами :). Прозрачное окошко, через которое видна плата - еще один плюс дизайнерам Chaintech.

В комплект поставки, помимо платы, входит кабель S-Video, руководство по установке видеокарты и компакт-диски с драйверами, утилитами и играми - Aquanox и MDK2. Компакт-диски и руководство упакованы в пластиковую коробку, подозрительно напоминающую коробки от DVD-дисков:

Видеокарта выполнена по референс-дизайну от NVIDIA и оборудована полным комплектом разъемов: VGA, TV-Out и DVI:

Графическое ядро и микросхемы видеопамяти прикрывает большой радиатор, окрашенный "под золото". Что интересно, в месте контакта с микросхемами видеопамяти термопаста на радиатор не нанесена:

Основа платы - чип NVIDIA GeForce3 Ti200:

Тактовая частота работы чипа соответствует рекомендациям NVIDIA - 175 МГц.

Основное отличие видеокарты A-G321 от себе подобных - плата оборудована 128 МБ видеопамяти. На плате установлена видеопамять DDR SDRAM от Samsung с временем цикла 5нс.:

Тактовая частота видеопамяти составляет 400 (200 DDR) МГц, что также соответствует рекомендациям NVIDIA.

Остальная "оснастка" не отличается от большинства подобных плат: формирование сигнала для TV-Out на плате A-G321 обеспечивает чип Bt869 от Conexant, TMDS-трансмиттер - чип Sil164CT64 от Silicon Image.

Драйверы, утилиты

В комплект поставки видеокарты A-G321 входят следующие утилиты: 3Deep E-Color, программный проигрыватель InterVideo WinDVD, утилита прошивки BIOS и фирменная утилита TurboGfx от Chaintech.
Самой интересной является именно последняя утилита, которая при запуске "прячется" в правый угол панели задач, а при активации позволяет осуществлять разгон и простейшие настройки видеокарты:

Приятная утилита: она имеет всё, что должно быть "под рукой", а для остального существует RivaTuner :).

Видеопамять: немного математики

Для того, чтобы понять, нужно ли платам 128 МБ видеопамяти, давайте попробуем, немного упрощая и не слишком углубляясь во всевозможные тонкости, немного позаниматься математикой - подсчитаем, какое количество видеопамяти будет востребовано в том или ином случае.

Общий объем используемой в 3D-приложениях видеопамяти складывается из нескольких составляющих:

Frame Buffer или буфер кадра - то, что мы видим на экране - информация о цвете пикселей из буфера кадра используется для формирования цифрового или аналогового сигнала, идущего на монитор. Объем занимаемого буфером кадра куска видеопамяти зависит от разрешения экрана, если 3D-приложение работает в полноэкранном режиме или, если используется оконный режим, то от размеров окна:
Объем_БК=Размер_Х*Размер_Y*Количество_байт_на_пиксель.

Back Buffer - фактически, это второй буфер кадра - пока мы наблюдаем на мониторе построенное в буфере кадра изображение, в Back Buffer уже строится новое. Как только изображение будет достроено, буферы поменяются ролями, и мы увидим новый кадр.
Объем второго буфера, естественно, равен объему буфера кадра:
Объем_БК2=Размер_Х*Размер_Y*Количество_байт_на_пиксель.

Z Buffer - буфер, по ширине и высоте совпадающий с буфером кадра. В Z-буфере хранятся значения удаленности пикселей от наблюдателя (камеры) - по одному значению для каждого пикселя построенного кадра.
Объем, занимаемый Z-буфером в видеопамяти, равен:
Объем_Z=Размер_Х*Размер_Y*Количество_байт_на_значение_Z.

Текстуры - с ними всё понятно: объем текстур зависит от приложения.

Геометрия - вершины, описывающие 3D-примитивы: точки, линии, треугольники. Объем геометрических данных, естественно, тоже зависит от приложения.

Текстуры и геометрия могут физически находиться как в локальной видеопамяти - "на борту" видеокарты, так и в оперативной памяти, поэтому при подсчете общего объема мы их учитывать не будем, не забыв, впрочем, держать "в уме" - дойдет очередь и до них.
Итак, данные, которые могут находиться только в локальной памяти видеокарты, то есть "на борту" - это Frame Buffer, Back Buffer и Z Buffer. Объем занимаемой ими видеопамяти равен:
Объем_1=Объем_БК*2 + Объем_Z.

Немного усложним задачу: включим полноэкранное сглаживание.
NVIDIA GeForce3/Ti200/Ti500 использует полноэкранное сглаживание методом мультисэмплинга. При включении мультисэмплинга на NVIDIA GeForce3 Ti200 изображение строится в дополнительном буфере (Multisample buffer). Multisample buffer фактически представляет собой два буфера, в которых сохраняются цвета сэмплов и значения Z для сэмплов. Причем, оба этих буфера увеличены по сравнению с буфером кадра и Z-буфером пропорционально количеству сэмплов.
Очевидно, при использовании мультисэмплинга все описанные буферы также обязаны находиться в локальной видеопамяти.
Объем используемой видеопамяти в этом случае будет равен:
Объем_2=Объем_БК*2 + Количество_сэмплов*(Объем_БК+Объем_Z).

Вооружившись этими формулами, подсчитаем, какой минимальный объем видеопамяти (это только минимальный объем, не забываем "в уме" про геометрию и текстуры!) будет необходим в различных режимах, при включении полноэкранного сглаживания и без него:

В таблицу я свёл лишь 32-битные режимы (32 бита или 4 байта на пиксель и на значение Z), так как на видеокартах класса GeForce3 Ti200 об использовании 16-битного цвета уже, к счастью, можно забыть, как о страшном сне эпохи Riva TNT2.

Итак, что же получается?
При использовании полноэкранного сглаживания 4x в режиме 1600х1200 требуемый объем видеопамяти составляет 76.8 МБ(!), и 64-мегабайтные видеокарты уже не в состоянии работать в таком режиме.
Во всех остальных режимах на 64-мегабайтных платах для хранения текстур и геометрии остается запас от огромного, в 58 Мб, до небольшого, в 12 МБ.
В тех режимах, при которых для хранения текстур и геометрии остается совсем немного места в локальной памяти видеокарты, их приходится частично размещать в оперативной памяти компьютера и перекачивать по сравнительно медленной шине AGP. Как раз в таких слуаях, предположительно, можно будет заметить разницу в производительности между 64-мегабайтными и 128-мегабайтными видеокартами. Чтобы оценить возможный выигрыш 128-мегабайтных плат, в следующем разделе, "Скорость в 3D", я и проведу игровые тесты во всевозможных режимах.

А сейчас давайте попробуем предположить, чем теоретически можно "забить" дополнительные 64 МБ видеопамяти на 128-мегабайтных видеокартах, и что из этого получится?

Во-первых, больший объем видеопамяти позволит включать режимы сверхвысокого разрешения с полноэкранным сглаживанием. Однако, как мы уже знаем и лишний раз убедимся при тестировании, видеокарты класса NVIDIA GeForce3 в таких режимах работают на пределе возможностей, не обеспечивая хоть сколько-нибудь играбельные значения количества кадров в секунду - сказывается недостаточная скорость заполнения полигонов и пропускная способность видеопамяти.

Во-вторых, дополнительные 64МБ можно использовать для хранения геометрических данных и текстур.
Пусть нынешние игры и игры ближайшего будущего имеют около... хорошо, возьмем с приличным запасом - 100 000 полигонов в сцене, тогда эти геометрические данные будут занимать 5-10 Мбайт (50-100 байт на полигон). Очевидно, при увеличении объема геометрических данных до 20-40 МБ сложность сцен повысится настолько, что GPU GeForce3 будет просто не в состоянии обработать геометрию с приемлемой для игровых приложений скоростью. Возможно, чипы серии NVIDIA GeForce4, обладая удвоенной относительно GeForce3 мощностью блока T&L и вершинных шейдеров, справились бы с таким объемом геометрии, но речь-то сейчас идет только о NVIDIA GeForce3 Ti200.
В итоге, остается один вариант - дополнительные 64 МБ видеопамяти могут быть заняты большими объемами текстур. Вот здесь у NVIDIA GeForce3 Ti200 не должно быть никаких проблем - "хитрая" архитектура контроллера памяти вкупе с многоуровневым кэшированием текстур позволит работать в такой ситуации без особых затруднений и падения производительности.
Беда только в том, что разработчики игр пока никак не хотят загружать видеокарты такими объемами текстур, и их можно понять: сейчас большинство mainstream-видеокарт имеет 64, а то и 32 МБ видеопамяти, и сделать игру с огромными массивами высококачественных текстур, рассчитывая на 128-мегабайтные видеокарты - значит отрезать огромный кусок "аудитории". Такая ситуация может измениться очень нескоро, только когда 128 МБ станет стандартным объемом видеопамяти.

Подводя итог своим пространным рассуждениям, попробую сделать вывод: 128 МБ видеокартам класса NVIDIA GeForce3 Ti200 всё-таки может понадобиться для будущих игр, но еще очень нескоро.
Однако, стоит вспомнить, что почти такая же ситуация складывалась при появлении первых плат с 32 и 64 МБ видеопамяти: в то время такой объем казался огромным и совсем ненужным, а сейчас мы видим, что 32 МБ видеопамяти - всего лишь необходимый минимум, а 64 МБ - "стандарт".

Что ж, наконец, попробуем оценить, есть ли преимущества от дополнительных 64 МБ видеопамяти в существующих играх, сравнив две видеокарты на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 - с 64МБ и 128 МБ видеопамяти "на борту".

Тестовая система

Вместе с платой Chaintech A-G321 была протестирована видеокарта VisionTek Xtasy 6564 (NVIDIA GeForce3 Ti200, 64МБ видеопамяти DDR SDRAM, тактовые частоты - 175/400 (200 DDR) МГц).

Конфигурация стенда:

Процессор - AMD Athlon XP 1900+;
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 Detonator 27.70 под Windows XP;
Windows XP
Max Payne;
Serious Sam: The Second Encounter;
3DMark 2001;
Quake3 Arena v1.30;

Настройки режимов тестирования:

Max Payne:
Видеокарты были протестированы при максимальных настройках качества графики. Полноэкранное сглаживание выключено, анизотропная фильтрация выключена. Глубина цвета текстур и буфера кадра - 32 бита.
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:
При тестировании запускался аддон "GFX: Extreme quality", устанавливающий "экстремальные" настройки качества графики. Графические режимы - 32-битные. Тестирование было проведено на стандартной демо-записи "The Grand Cathedral".

3DMark 2001:
Тестирование было выполнено в 32-битных режимах: 32-битный буфер кадра, 32-битные текстуры, 32(24)-битный Z-буфер, режим D3D Hardware T&L.

Quake3 Arena v1.30:
Все тесты были проведены с максимальными настройками качества графики, трилинейная фильтрация - включена, компрессия текстур - включена, глубина цвета текстур и буфера кадра были установлены в 32 бита. Тестирование было проведено на стандартной демо-записи four, входящей в комплект Quake 3 Arena 1.30 Patch.

Скорость в 3D

3DMark 2001 - Nature:

Из всех тестов 3DMark 2001 был выбран только Nature, как самый "тяжелый" по общему количеству текстур и полигонов. Результат - 128-мегабайтная плата ощутимо опережает 64-мегабайтную только при включении полноэкранного сглаживания, но при этом результаты, по сути, не имеют смысла: на скорости 5-10 кадров в секунду играть невозможно.

Max Payne:

В Max Payne результаты уже не столь убийственны, как в предыдущем тесте, но и преимущество 128-мегабайтной платы - мизерное.

Serious Sam: The Second Encounter:

И снова преимущество дополнительных 64МБ видеопамяти проявляется только при включении полноэкранного сглаживания 4х, когда результаты плат очень малы. Во всех остальных режимах разброс результатов укладывается в погрешность измерения.

Quake3 Arena:

Quake3 Arena имеет наименьшее количество текстур и геометрических данных из всех тестов. Результат - разницы в производительности между двумя видеокартами вообще нет ни в одном из режимов.

Подводим итог этого раздела обзора: для современных игр дополнительные 64 МБ видеопамяти видеокартам на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 просто не нужны. Если в каких-то режимах и появляется польза от увеличенного объема видеопамяти, то общий уровень производительности плат на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 сводит на нет возможность поиграть в этих режимах.

Качество в 2D, разгон

Качество вывода изображения на экран, обеспечиваемое видеокартой A-G321 от Chaintech - чуть хуже, чем у аналогичных видеокарт на базе NVIDIA GeForce3 Ti200: заметное "замыливание" появилось уже в разрешении 1280х1024х85Гц.

А вот разгонный потенциал платы, в принципе, не разочаровал: при разгоне плата устойчиво заработала на частотах 220 / 510 (255 DDR) МГц. Если разгонный потенциал графического ядра оказался не слишком высоким, то 510 МГц для видеопамяти Samsung с временем цикла 5 нс. - отлично.

Заключение

Итак, по результатам обзора можно с полной уверенностью сказать, что для современных игр 128МБ "на борту" видеокартам на базе NVIDIA GeForce3 Ti200 не нужны. Однако, в будущих играх с большими объемами текстур увеличенный до 128 МБ объем видеопамяти может сказаться очень благоприятно. Кстати, можно вспомнить, что при появлении первых видеокарт с 32 и 64 МБ видеопамяти "на борту" относительно увеличенного объема видеопамяти делались примерно такие же выводы, как сейчас - относительно 128 МБ. По прошествии же времени мы видим, что 32 МБ видеопамяти уже порой не хватает для современных игр, а подавляющее большинство современных видеокарт оснащено "совершенно ненужными", как казалось раньше, 64 МБ видеопамяти.

О плате Chaintech A-G321, послужившей причиной этого обзора, позвольте высказаться более субъективно.
Несмотря на то, что, кроме увеличенного объема видеопамяти, эта плата ничем не отличается от себе подобных, мне в этой видеокарте понравилось всё: оформление коробки, упаковка, внешний вид платы, качество монтажа, набор утилит. По-моему, такую стильную видеокарту плату будет приятно кому-нибудь дарить или, что еще более приятно, получать в качестве подарка :).
Хотелось бы лишь дополнения комплекта поставки: в нём не хватает переходника S-Video->RCA.

Плюсы Chaintech A-G321

Отличный внешний вид платы и оформление коробки;
Хорошее качество монтажа;
Увеличенный объем видеопамяти;
Наличие TV-Out;
Неплохой разгонный потенциал;

Минусы:

Отстутствие переходника S-Video->RCA в комплекте поставки;