Обзор Tyan Tachyon G9000 на базе ATI RADEON 9000 PRO

Введение

18 июля 2002 года компания ATI анонсировала чипы RADEON 9000 и RADEON 9000 PRO, ранее известные под "внутренним" именем RV250. Сама компания ATI позиционирует чипы RADEON 9000 / RADEON 9000 PRO как чипы для недорогих видеокарт, обладающие полноценной поддержкой DirectX 8.1. По замыслу ATI, новые чипы должны заменить RADEON 7500 - недорогие чипы предыдущего поколения, в то время как на смену серии RADEON 8500 в классе дорогих и быстрых видеокарт должны придти DirectX9-совместимые RADEON 9700.

Итак, RV250 или RADEON 9000/ RADEON PRO. Чип RV250 был создан на основе архитектуры отлично зарекомендовавшего себя R200 - RADEON 8500. Используя практику "удаления" и упрощения некоторых блоков исходного чипа, уже применявшуюся при создании, например, RADEON VE, специалисты компании ATI ценой уменьшения производительности чипа обеспечили удешевление его производства, а, следовательно, и его стоимости.
Ядро RV250 вышло на рынок в виде двух вариаций: чип RADEON 9000 и чип RADEON 9000 PRO. Для видеокарт на их основе компания ATI рекомендует следующие частоты:

RADEON 9000 PRO: ядро- 275 МГц, видеопамять- 550(275 DDR) МГц.
RADEON 9000: ядро- 250 МГц, видеопамять- 400(200 DDR) МГц.

Выход этих графических чипов обозначил новый виток конкурентной борьбы между ведущими производителями игровых чипов - борьбы за наши кошельки. В этом обзоре мы расмотрим возможности и особенности RADEON 9000 / RADEON 9000 PRO и постараемся оценить перспективы этих видеокарт на примере платы Tachyon G9000 от компании Tyan.

Возможности и особенности RV250 или ATI RADEON 9000/ 9000 PRO

RV250 был сделан "из ребра" R200, поэтому возможности RV250 (RADEON 9000 / 9000 PRO) проще всего оценить как раз в сравнении с R200 (ATI RADEON 8500). Сравнительная табличка - в студию!

Мы давно уже привыкли к тому, что "урезанные" чипы всегда значительно уступают в скорости или возможностях своим "полноценным" прообразам. Так было, например, с GeForce2 MX / GeForce2 GTS, GeForce4 Ti / GeForce4 MX от NVIDIA или RADEON / RADEON VE от ATI.
Но на этот раз компания ATI "отрезала" от R200, похоже, совсем немного, причем, взамен утерянному RV250 получил некоторые возможности, которыми не наделен R200.
Подробнее:

RV250 имеет всего по одному текстурному модулю в пиксельных конвейерах, в то время как R200 - по два. Это значит, что за один такт работы ядра RV250 сможет наложить только одну текстуру, в то время как R200 - две.
Несмотря на это, RV250, как и R200, наделен возможностью использовать до 6 текстур за один проход. Разумеется, не так быстро, как последний: RV250 требуется такт на наложение каждой новой текстуры, и в случае использования сразу 6 текстур на отрисовку пиксела уйдет 6 тактов. R200 в той же ситуации справится в два раза быстрее - ему потребуется всего 3 такта.

На данный момент TruForm на RV250 не поддерживается. Возможно, в будущих релизах драйверов TruForm на RADEON 9000 / 9000 PRO появится, но производительность при активизации TruForm, скорее всего, будет намного ниже, чем у RADEON 8500. Почему - смотрите следующий пункт.

RV250 имеет аппаратную поддержку T&L и вершинных шейдеров, но эти блоки ослаблены примерно в два раза по сравнению с R200.

В RV250 включен блок TV-Out и второй RAMDAC, теперь для поддержки мультимониторных конфигураций и вывода на TV нет необходимости устанавливать второй RAMDAC от сторонних производителей и чип ATI RAGE Theater, как это происходит с платами на базе RADEON 8500.

Итак, RV250 - полностью DirectX8.1-совместимый чип, получивший в наследство от R200 все ключевые возможности. Вместе с тем, некоторые детали архитектуры R200 были усовершенствованы для увеличения производительности нового ядра. Это отражено в названии: буква "V" в "RV250" означает "удешевленная версия", а вот цифра 250 как раз и отражает то, что детали архитектуры R200 были усовершенствованы.


Производительность нового графического ядра от ATI мы оценим чуть позже по ходу обзора, а сейчас рассмотрим плату, без которой этот обзор не появился бы на свет - Tyan Tachyon G9000 на базе ATI RADEON 9000 PRO.

Плата Tyan Tachyon G9000 на базе ATI RADEON 9000 PRO

До сих пор компания Tyan не производила видеокарты, ограничиваясь производством серверных платформ и "настольных" материнских плат. Однако, 18 июля 2002 года компания анонсировала первую в своей истории видеокарту - Tachyon G9000 PRO на базе чипа ATI RADEON 9000 PRO.
Имя "Tachyon" для графических плат было выбрано неслучайно: согласно некоторым интерпретациям квантовой механики, могут существовать совершенно особенные частицы - тахионы, которые имеют мнимую массу и перемещаются со скоростью выше световой. Согласно пресс-релизу, новые видеокарты, подобно чудесным свойствам гипотетических частиц, обеспечат невиданную скорость и качество изображения в играх.
В нашу тестовую лабораторию попал предсерийный экземпляр "тахионного ускорителя 3D-графики" от Tyan:

А это - старый добрый ATI RADEON 8500:

Хорошо видно, что с PCB исчезли вторичный RAMDAC и чип ATI Rage Theater, которые мы так привыкли видеть на видеокартах с ATI RADEON 8500 - теперь всё это находится в графическом ядре. Общая же компоновка платы весьма похожа на референс-дизайн ATI RADEON 8500. Tyan Tachyon G9000 PRO оборудована разъемами D-SUB, DVI-I и комбинированным разъемом TV-Out.
Плата основана на чипе ATI RADEON 9000 PRO:

На карте установлено 64 МБ видеопамяти 128 бит DDR SDRAM в микросхемах от Hynix с временем цикла 3.3 нс.:

Тактовые частоты ядра и видеопамяти соответствуют заявленным компанией ATI для RADEON 9000 PRO: 275/550(275 DDR) МГц.

В комплект поставки Tyan Tachyon G9000 PRO должны войти руководство пользователя, кабель S-Video, переходник S-Video->RCA, кабель RCA, переходник DVI-I->VGA.

Тестовая система и условия тестирования

Конфигурация тестовой системы:

Процессор - AMD Athlon XP 2000+;
Материнская плата – MSI K7T266 Pro2 v2.0 (VIA KT266A);
Память - 2*256 МБ DDR SDRAM PC 2700 Crucial CL2.5;
Жесткий диск – Fujitsu MPF3153AH.

Программное обеспечение:

Драйвер Detonator 30.82 под Windows XP для видеокарты на базе NVIDIA GeForce4 MX460;
Драйвер версии 6.13.10.6118 для видеокарт ATI RADEON 8500 и Tyan Tachyon G9000 PRO;
Драйвер версии 3.03.51 для видеокарты на базе SiS Xabre 400;
Windows XP;
3DMark 2001 SE build 330;
Quake3 Arena v 1.30
Serious Sam: The Second Encounter
Unreal Tournament 2003 DEMO v.927

Настройки режимов тестирования:

3DMark 2001 SE:

Настройки: 32-битный буфер кадра, 32-битные текстуры, 32(24)-битный Z-буфер, D3D Hardware T&L / Pure Hardware T&L.

Quake3 Arena:

Глубина цвета экрана и текстур - 32 бита. Настройки качества графики - максимальные. Трилинейная фильтрация включена, компрессия текстур включена.

Serious Sam: The Second Encounter:

Режим quality: Глубина цвета экрана - 32 бита. Настройки качества графики - "Quality".

Unreal Tornnament 2003 DEMO v.927

Настройки качества графики - по умолчанию.

Скорость в 3D - синтетические тесты

Для начала оценим производительность нового чипа от ATI в синтетических тестах:

В тесте с одним источником света RADEON 9000 PRO ненамного отстал от своего прародителя - R200, но при увеличении количества вычислений - в тесте с 8 источниками света - производительность блока T&L у нового чипа оказалась примерно в 2 раза ниже, чем у RADEON 8500, работающего на тех же частотах.
Итак, блок T&L на RADEON 9000 PRO оказался значительно ослаблен (если R200 имеет два параллельно работающих блока T&L и вершинных шейдеров, что до сих пор официально не подтверждено и не опровергнуто компанией, то в RV250, похоже, попал только один из этих двух блоков T&L). В результате по этому параметру его обошли все вероятные конкуренты по ценовой нише.

С блоком вершинных шейдеров, похоже, творится то же самое, но на сей раз RADEON 9000 PRO, естественно, обошел NVIDIA GeForce4 MX460 и SiS Xabre 400. Эти карты не имеют полноценной аппаратной поддержки вершинных шейдеров, поэтому они выполнялись центральным процессором, и даже ослабленный блок вершинных шейдеров на RADEON 9000 PRO оказался быстрее, чем программная эмуляция на Athlon XP 2000+.

Тест на скорость текстурирования показывает еще один параметр, по которому производительность RADEON 9000 PRO оказалась ниже, чем у "полноценного" RADEON 8500. RV250 имеет всего по одному текстурному модулю на конвейер, в то время как R200 - по два. Поэтому скорость при мультитекстурировании на RADEON 9000 PRO оказалась почти в 2 раза ниже, чем на RADEON 8500. Без мультитекстурирования скорости обоих чипов от ATI оказались почти одинаковыми - оба имеют по четыре пиксельных конвейера и работают на одинаковых частотах.
Что интересно: при мультитекстурировании чип ATI RADEON 9000 PRO подошел к теоретическому пределу в 1100 Мтекселей в секунду гораздо ближе (результат составил 98,6% от максимально возможного значения), чем RADEON 8500 к своему пределу в 2200 Мтекселей в секунду (результат составил 86% от максимально возможного значения). Схема работы пиксельного конвейера RV250, при которой выборка текстурных сэмплов из каждой новой текстуры производится в новом такте, эффективнее маскирует латентность видеопамяти.
С другой стороны, без использования мультитекстурирования в 32 битах RADEON 9000 PRO демонстрирует более низкий результат, нежели RADEON 8500. Переключая поочередно глубину буфера кадра, текстур и Z-буфера с 16 на 32(24) бита, попробуем разобраться с этим и выяснить, что приведет к наибольшему падению результата:

RADEON 9000 PRO, действительно, менее чувствителен к изменению глубины цвета текстур, чем RADEON 8500. С другой стороны, переключение буфера кадра в 32 бита на RADEON 9000 PRO привело к гораздо большим потерям, нежели на RADEON 8500. Видимо, на RV250 намного менее эффективно работает пиксельный кэш или схема чередования чтения и записи в видеопамять.

В случае с мультитекстурированием у RV250, как и у R200, никаких провалов в производительности нет.

Тест VillageMark прекрасно показывает, как сниженная вдвое скорость текстурирования может сказаться на приложениях, для которых этот параметр является критическим: результаты RADEON 9000 PRO во всех разрешениях почти в 2 раза ниже, чем у RADEON 8500.
Не стоит удивляться такому высокому результату SiS Xabre 400: во всех тестах SiS Xabre использовал режим "турботекстурирования", установленный в драйвере по умолчанию. При этом достигается высокая производительность ценой значительного снижения качества фильтрации текстур. Подробнее об этом можно прочитать в нашем обзоре SiS Xabre.

Здесь цифра "250" в названии чипа проявляется во всей красе: несмотря на "урезанность" пиксельных конвейеров, этот пиксельный шейдер RADEON 9000 PRO выполнил гораздо быстрее, чем RADEON 8500, не говоря уже о SiS Xabre 400.

На более сложном пиксельном шейдере RADEON 9000 PRO уже не в состоянии конкурировать с "полноценным" собратом. Тем не менее, SiS Xabre новым чипом от ATI был обойден.

Здесь все видеокарты демонстрируют примерно одинаковые результаты.

В этом тесте опять сказались усовершенствования, введенные инженерами ATI - RADEON 9000 PRO лидирует, RADEON 8500 - на втором месте, а SiS Xabre 400 - аутсайдер. NVIDIA GeForce4 MX460 вовсе не имеет поддержки EMBM.

Скорость в 3D - игровые тесты и игры

3DMark 2001 SE:

А вот и первое серьезное поражение RADEON 9000 PRO: в режиме "Low Details"его слабый блок T&L и сниженная скорость текстурирования обеспечили ему последнее место во всех разрешениях. В режиме "High Details" слишком сильно сказывается ограничивающее влияние процессора, поэтому результаты всех видеокарт очень близки, и какие-то выводы делать бесполезно.

В этом тесте вырос показатель overdraw - степень перекрытия объектов в сцене, задействованы вершинные шейдеры, используются три текстурных слоя. Всё это позволяет RADEON 9000 PRO, имеющему эффективную систему борьбы с overdraw - HyperZ II, аппаратную поддержку вершинных шейдеров и возможность наложения до шести текстур за один проход, обойти конкурентов. SiS Xabre 400 способен накладывать до 4 текстуры за один проход, но не имеет поддержки вершинных шейдеров, а чип NVIDIA GeForce4 MX 460 не в состоянии справиться с высоким показателем overdraw и не способен накладывать больше двух текстур за один проход.

Здесь RADEON 9000 PRO, как и в предыдущем тесте, уверенно держится за RADEON 8500, опережая NVIDIA GeForce4 MX460 и SiS Xabre 400.

В тесте Nature возросшая скорость выполнения пиксельных шейдеров не помогла RADEON 9000 PRO опередить RADEON 8500 - сказались сниженные скорости текстурирования и выполнения вершинных шейдеров.
Тем не менее, отставание RADEON 9000 PRO от лидера не так велико, как можно было ожидать от "урезанного" чипа, а "полноценный" SiS Xabre 400 отстал от нового чипа ATI более, чем в два раза - скорость выполнения пиксельных шейдеров подкачала, да и отсутствие вершинных шейдеров тоже не увеличило результат.

Quake3 Arena v.330:

Старина Quake3 доживает в качестве теста производительности свои последние дни - всё, что он может потребовать от современной видеокарты - это большая скорость заполнения. У RADEON 9000 PRO с этим "как-то не сложилось", результат - третье место в 1024х768 и последнее место в более высоких разрешениях.
Из-за простоты и предсказуемости Quake3 Arena на нем очень удобно исследовать скорость анизотропной фильтрации. Попробуем сравнить потери производительности при включении анизотропной фильтрации "16х" на RADEON 9000 PRO и RADEON 8500:

Потери при включении анизотропной фильтрации на RADEON 9000 PRO и RADEON 8500 равны - эти блоки чипов совершенно одинаковы, обеспечивают совершенно идентичное качество фильтрации текстур при равных затратах. Разница в результатах при разрешении 1280х1024 объясняется тем, что на ATI RADEON 8500, в отличие от RADEON 9000 PRO, в этом разрешении "слабым местом" был процессор, и включение анизотропной фильтрации привело к небольшому падению результата. В 1600х1200 результаты обеих видеокарт уже не ограничиваются скоростью процессора, и всё встает на свои места.

Serious Sam: The Second Encounter:

ATI RADEON 9000 PRO и RADEON 8500 продемонстрировали почти одинаковые результаты, с небольшим перевесом в сторону новичка, и это весьма впечатляет - "урезанный" чип благодаря усовершенствованиям оказался способен опередить своего прародителя, и даже не в "синтетике", а в реальном игровом тесте.
На примере Serious Sam: The Second Encounter оценим производительность при включении полноэкранного сглаживания 4x ("4x Quality" на ATI RADEON 9000 PRO / RADEON 8500):

И здесь результаты ATI RADEON 9000 PRO и RADEON 8500 почти совпадают: очевидно, что и технология SMOOTHVISION перешла в RV250 без изменений. Что касается производительности при полноэкранном сглаживании, то здесь ничего утешительного сказать нельзя: SMOOTHVISION - это суперсэмплинг, и даже в режиме 800х600 платы от ATI не обеспечили нормальной играбельности.
Подробнее о том, что такое SMOOTHVISION, суперсэмплинг и, вообще, о полноэкранном сглаживании можно прочитать в нашем обзоре "На пути к Идеальной Картинке" или антиалиасинг на современных игровых видеокартах.

Unreal Tournament 2003 DEMO v.927:

Этот тест призван показать примерный уровень производительности видеокарт в современных 3D-играх и, в первую очередь, в Unreal Tournament 2003.
На SiS Xabre 400 этот тест не запустился, все остальные видеокарты продемонстрировали примерно одинаковые результаты. Это весьма странно, так как они сильно различаются как по возможностям. так и по производительности. Что ж, отметим, что результаты, на вид, говорят о приемлемой играбельности, а то, что они почти одинаковы у разных видеокарт, пожав плечами, спишем на неофициальность и "сырость" этого бенчмарка.

Качество в 3D

Качество графики на ATI RADEON 9000 / 9000 PRO по сравнению с ATI RADEON 8500 совершенно не изменилось, и ничего нового тут сказать нельзя. Видимо, всё самое интересное инженеры ATI твёрдо решили приберечь для RADEON 9700 :)
Подробнее о качестве в 3D на ATI RADEON 8500 можно прочитать в обзоре RADEON 8500 и RADEON 8500 LE, в обзоре ATI RADEON 7500 и в статье "На пути к Идеальной Картинке" или антиалиасинг на современных игровых видеокартах. .

Качество в 2D

Видеокарта Tyan Tachyon G9000 тестировалась совместно с мониторами Hitachi CM776ET, ViewSonic P775 и ViewSonic PT813, никаких замечаний к качеству вывода изображения при тестировании на разрешениях до 1280x1024 включительно не возникло, но в разрешении 1600x1200 при кадровой частоте в 75 и 85 Гц стало заметно замыливание.

Заключение

Чип RV250 у компании ATI явно удался. По возможностям он, за исключением TruForm, полностью повторяет RADEON 8500, получив при этом бонус в виде интегрированного TV-Out и второго RAMDAC на 400 МГц.
По производительности в среднем он немного уступает RADEON 8500 - явно не так катастрофически, как "урезанный" GeForce4MX с так нелюбимой нами цифрой "4" в названии уступает своему "полноценному" собрату, GeForce4 Titanium.
До сих пор в секторе видеокарт, "нацеленных" на стоимость в районе 100 у.е., не было плат, полностью поддерживающих функции DirectX 8.1 и достойных пристального внимания. Выход RADEON 9000 / 9000 PRO можно назвать тихой революцией - если сложить их производительность, функциональность и качество графики, то ни GeForce4 MX, ни SiS Xabre, их соперники по ценовой нише, не смогут и близко подойти к этой сумме. Так что самыми опасными конкурентами платам на базе RADEON 9000 / 9000 PRO пока являются не они, а видеокарты на базе "полноценных", но устаревших и поэтому подешевевших чипов - NVIDIA GeForce3 Ti200 и ATI RADEON 8500 / 8500 LE. Однако, со временем они уйдут с рынка, освободив место новичкам, и самый лучший из них на сегодняшний день - ATI RADEON 9000 / 9000 PRO.
Будем надеяться, что комания ATI продолжит вести агрессивную ценовую политику, и, когда спадет "фактор новизны", платы на базе RADEON 9000 / 9000 PRO займут предназначенную им ценовую нишу - около 100 у.е.

Итак, плюсы ATI RADEON 9000 PRO и платы Tyan Tachyon G9000 на базе ATI RADEON 9000 PRO:

Полноценная аппаратная поддержка функций DirectX 8.1
Высокая скорость в 3D
Высокое качество изображения в 3D
Хорошее качество вывода изображения на экран
Поддержка мультимониторных конфигураций, DVI и TV-Out.

Минусы:

Большие потери производительности при включении полноэкранного сглаживания.
Слабый блок T&L и вершинных шейдеров.

Разницу в производительности между платами на базе ATI RADEON 9000 и RADEON 9000 PRO, а также целесообразность покупки 128-мегабайтных вариантов плат на базе ATI RADEON 9000 вместо 64-мегабайтных, мы рассмотрим в одной из следующих статей.