Обзор NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Пятая часть.

Игровые тесты 3DMark 2001 SE

Все игровые тесты 3DMark 2001 запускались в режиме "Low Details", так как в "High Details" результаты часто ограничиваются производительностью процессора, и это делает сравнение видеокарт бессмысленным.
Тесты запускались при 32-битной глубине цвета текстур и буфера кадра, точность Z-буфера - 24 бита.
Настройки видеокарт - в точности те же, что и в предыдущей части статьи.

Game1:


Здесь говорить об однозначном лидерстве какой-либо видеокарты не приходится, к тому же результаты сильно ограничены скоростью процессора.
Однако, посмотрите на результаты NVIDIA GeForce 4 Ti4800! Такой отрыв в разрешении 1024х768, когда нагрузка на видеокарты минимальна, может говорить только об одном - о качестве оптимизации драйвера. По результатам NVIDIA GeForce FX в разрешении 1024х768 можно сделать вывод о недостаточном качестве оптимизации Direct3D-части драйвера.


Включение антиалиасинга 4х, как и предполагалось, смещает соотношение результатов в пользу ATI RADEON 9700 Pro, и если в 1024х768 и 1280х1024 лидирует NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra, то в разрешении 1600х1200, когда именно пропускная способность шины памяти больше всего влияет на результат, ATI RADEON 9700 Pro выходит вперед.


Тестовый пакет 3DMark 2001 принципиально не использует трилинейную фильтрацию, это облегчает работу NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra при использовании анизотропной фильтрации и позволяет плате обойти ATI RADEON 9700 Pro.


В самом "тяжелом" режиме NVIDIA GeForce FX удерживает лидерство в разрешениях 1024х768 и 1280х1024, но в 1600х1200 ATI RADEON 9700 Pro, благодаря более высокой пропускной способности шины памяти, демонстрирует более высокие результаты.

Game2:


Как и в первом игровом тесте 3DMark 2001, здесь NVIDIA GeForce FX отстает от ATI RADEON 9700 Pro в разрешении 1024х768, когда нагрузка на видеокарты минимальна. Видимо, действительно, Direct3D-часть драйвера для GeForce FX еще далека от совершенства.
В более высоких разрешениях платы идут "ноздря в ноздрю".


Включение полноэкранного сглаживания изменяет соотношение результатов в пользу ATI RADEON 9700 Pro значительно сильнее по сравнению с предыдущим тестом - видимо, большой показатель OverDraw в этом тесте дает развернуться более совершенной реализации HSR ATI RADEON 9700 Pro.


При включении анизотропной фильтрации ATI RADEON 9700 Pro теряет лидерство - 3DMark 2001 не использует трилинейную фильтрацию, и это дает преимущество NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra.


Однако, при одновременном задействовании полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации ATI RADEON 9700 Pro, имеющий более высокую пропускную способность шины памяти, возвращает себе потерянное преимущество.

Game3:


Здесь результаты во всех разрешениях ограничиваются скоростью процессора, и более высокое качество оптимизации драйверов для ATI RADEON 9700 Pro выводит плату вперед.


Включение полноэкранного сглаживания лишь усугубляет ситуацию - отставание NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra увеличивается.


Включение анизотропной фильтрации на выгодных для NVIDIA GeForce FX условиях позволяет плате выйти вперед в разрешении 1600х1200, где на скорость уже не так сильно влияет скорость процессора и качество оптимизации драйверов.


При включении полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации в высоких разрешениях, как и ожидалось, ATI RADEON 9700 Pro выходит вперед.

Game4:


В самом сложном из тестов 3DMark 2001 платы идут вровень, лишь режим "Application" на NVIDIA GeForce FX портит общую картину - падение производительности при включении самого качественного из режимов NVIDIA GeForce FX оказалось неожиданно высоким.


Включение полноэкранного сглаживания 4х, как всегда, смещает соотношение результатов в пользу ATI RADEON 9700 Pro.


Неожиданно низкая производительность NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra в режиме "Application" не позволяет плате опередить ATI RADEON 9700 в аналогичном режиме - "Quality". Однако, в режимах "Balanced" и "Aggressive" GeForce FX спокойно обходит ATI RADEON 9700 Pro.


Добавление полноэкранного сглаживания к анизотропной фильтрации позволило ATI RADEON 9700 Pro опередить конкурента в высоких разрешениях.

Игровые тесты 3DMark 03

Тестовый пакет 3DMark 03 вызвал много замечаний как со стороны независимых обозревателей, так со стороны NVIDIA, и я хотел вовсе отказаться от использования этого тестового пакета в обзоре GeForce FX. Но результаты NVIDIA GeForce FX в 3DMark 03 оказались очень интересными, даже, можно сказать, показательными, поэтому я решил, что эти результаты всё-таки стоит привести.
Все видеокарты тестировались в режиме "Balanced", то есть, при тех настройках драйверов, которые предлагаются "по умолчанию".

Game1:


Здесь NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra демонстрирует небольшое превосходство над ATI RADEON 9700 Pro. Это самый простой тест из 3DMark 03, он использует вершинные шейдеры 1.1, но не использует пиксельные шейдеры.


Отставание GeForce FX при включении полноэкранного сглаживания закономерно: здесь на результаты сильно влияет величина пропускной способности шины памяти, а это не является сильной стороной GeForce FX.


Здесь NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra использует анизотропную фильтрацию в режиме "Balanced", в то время как на RADEON 9700 Pro использовалась качественная и "медленная" разновидность анизотропной фильтрации от ATI. Этим как раз и объясняются более высокие результаты NVIDIA GeForce FX.


При самых "тяжелых" настройках NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra удается удержать лидерство лишь в разрешении 1024х768.

Game2:





Обратите внимание, насколько NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra опережает ATI RADEON 9700 Pro! По всей видимости, именно здесь гибкая архитектура NV30, наконец, приносит плате на базе GeForce FX 5800 Ultra преимущество.
В сцене Game2 каждый источник света отбрасывает тени, рассчитываемые в реальном времени с использованием stencil-буфера. "Движок" теста построен так, что перед финальной отрисовкой сцены для каждого из источников света NVIDIA GeForce FX и ATI RADEON 9700 Pro выполняют расчет stencil-буфера. Эта процедура на GeForce FX производится с удвоенной скоростью: когда не выполняется запись цвета в буфер кадра, GeForce FX образует схему с восемью "конвейерами" и обрабатывает по 8 пикселов stencil-буфера за такт.
Именно "ускорение" расчета stencil-буфера, судя по всему, и позволило GeForce FX 5800 Ultra опередить конкурента от ATI.

Game3:






В Game3 используется точно такая же техника расчета динамических теней, как в сцене Game2, и здесь NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra также демонстрирует преимущество над ATI RADEON 9700 Pro.

Game4:





А вот ситуация в Game4 на первый взгляд не поддается логическому объяснению.
Известно, что тест использует пиксельные шейдеры 1.4, 2.0 и вершинные шейдеры 1.1, 2.0. Известно, что по результатам синтетических тестов пиксельных шейдеров 1.4, 2.0 и вершинных шейдеров 1.1, 2.0 из пакетов 3DMark 2001 и 03 NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra не превосходит ATI RADEON 9700 Pro. Но почему же тогда в Game4 GeForce FX лидирует?
По всей видимости, драйвер версии 42.68 имеет специальную оптимизацию именно под 3DMark 03. Встречая "знакомый" код пиксельных и вершинных шейдеров 3DMark 03, он, возможно, заменяет его другим кодом, исполняющимся на GeForce FX более эффективно, но приводящим к такому же визуальному эффекту, или, например, использует пониженную точность вычислений в пиксельных шейдерах.
Я не возьму на себя смелость утверждать со стопроцентной точностью о наличии специальной оптимизации под 3DMark 03 в драйвере версии 42.68 , однако, если взять драйвер другой версии - например, 42.82, то обнаружится интересный факт: во всех играх результаты GeForce FX практически не изменятся, но в 3DMark 03 NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra потеряет преимущество над ATI RADEON 9700 Pro.

Заключение

Итак, какие же впечатления производит новое творение NVIDIA?
Главное качество NVIDIA GeForce FX - повышенная гибкость и программируемость, перекрывающая базовые требования DirectX 9 и возможности ATI RADEON 9700 Pro. С появлением GeForce FX "эра кинематографической графики" еще, конечно, не наступила, но уже забрезжила на горизонте.
Я говорю так скептически потому, что не питаю восторженного оптимизма в отношении скорого прихода DirectX 9 "в каждый дом". Пока мы выискиваем в новых играх красивую"водичку", сделанную с помощью пиксельных шейдеров DirectX 8, пока мы ждем появления игр, в полной мере, а не "для галочки" использующих возможности DirectX 8, происходит новая революция, появляется DirectX 9, и на примерах новых технологических демок нам показывают новый уровень графики. Когда мы увидим такую графику в играх? Через полгода? Через год? Неизвестно.
Единственное, что немного ослабляет пессимизм - похоже, компания Microsoft уже давно понимает, "как страшно далеки они от народа", и активно продвигает язык программирования высокого уровня, призванный упростить и ускорить разработку приложений, использующих шейдеры. Этот язык так и называется - HLSL, High Level Shader Language. NVIDIA и ATI, разумеется, всеми силами поддерживают это начинание.

Однако, вернемся к NVIDIA и его "трудному ребенку".
Как показало тестирование, гибкость архитектуры и программируемость обернулись для NVIDIA GeForce FX снижением производительности, причем, в некоторых аспектах - очень серьезным снижением.
Самым слабым местом нового чипа стал недостаток вычислительной мощности арифметических процессоров, отвечающих за исполнение пиксельных шейдеров. Тяжелее всего GeForce FX даются пиксельные шейдеры DirectX9, использующие вычисления с плавающей точкой - здесь ATI RADEON 9700 Pro не оставляет от нового чипа от NVIDIA даже мокрого места.
Но это - пожалуй, единственное откровенно слабое место NVIDIA GeForce FX. К тому же, что нам с того, что эти пиксельные шейдеры выполняются на GeForce FX медленно? К тому времени, когда они начнут использоваться в играх, появится NVIDIA GeForce FX II, если не III. В остальном GeForce FX выглядит гораздо достойнее - в большинстве игровых тестов GeForce FX 5800 Ultra не уступает ATI RADEON 9700 Pro.
Особенно хочется отметить появление "быстрой" анизотропной фильтрации. Аглоритм анизотропной фильтрации от NVIDIA практически не изменился, но замена трилинейной фильтрации на "смесь" из билинейной и трилинейной фильтраци позволила значительно снизить потери производительности - то есть, усилить традиционно уязвимое место чипов от NVIDIA. При этом появилась возможность выбирать между скоростью и качеством, и , надо сказать, даже в самом скоростном режиме потери в качестве не так уж заметны.
Введение компрессии буфера кадра позволило поднять производительность при включении полноэкранного сглаживания, и в результате потери производительности на GeForce FX при включении полноэкранного сглаживания оказались намного ниже, чем у NVIDIA GeForce 4. Однако, в сравнении с ATI RADEON 9700 Pro новая видеокарта от NVIDIA смотрится не всегда на высоте: здесь на производительность видеокарт влияет величина пропускной способности памяти, а GeForce FX 5800 Ultra, несмотря на гигантскую тактовую частоту микросхем памяти, имеет вдвое более узкую шину и в результате - меньшую пропускную способность шины памяти.
Введение новых режимов полноэкранного сглаживания, 6xS и 8xS, по всей видимости - ответ на SMOOTHVISION 2.0 от ATI, использующий до 6 сэмплов. Однако, эти методы доступны только в Direct3D, и, из-за использования суперсэмплинга, приводят к большим потерям производительности, поэтому круг применения этих методов весьма ограничен: Direct3D-игры, не выдвигающие каких-либо серьезных требований к скорости видеокарты. В остальном антиалиасинг от NVIDIA остался в точности тем же, каким был до появления GeForce FX.

А что дало самой компании NVIDIA появление GeForce FX ?
Во-первых, успешно осуществив переход на технологический процесс 0.13 мкм, потребовавший гигантского количества сил и времени, NVIDIA может спокойно развиваться дальше, в то время, как ATI этот переход еще предстоит завершить.
Во-вторых, выпустив NV30 и GeForce FX 5800 Ultra, компания, наконец, представила порядком уже заждавшейся общественности свой ответ на ATI RADEON 9700 Pro.
Наконец, наработки, вошедшие в NV30, попали в NV31 и NV34 - более простые, дешевые, и главное - массовые (читается как "прибыльные") DirectX 9-совместимые чипы.

Такими же массовыми и популярными видеокарты на базе NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra, мне кажется, не станут. Да, протестированная плата оказалась чертовски быстра в существующих игровых приложениях, при этом она имеет поддержку всех самых современных функций и в технологическом плане опережает ATI RADEON 9700 Pro... Но всё это перевешивает шум от монструозной системы охлаждения FlowFX, потеря PCI-слота, занятого системой охлаждения, и главное - цена. Цены видеокарт на базе NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra оказались настолько высокими, что в результате по соотношению "цена-производительность" в секторе самых высокопроизводительных видеокарт у ATI RADEON 9700 Pro так и не появилось достойных конкурентов.
Что ж, будем ждать развития ситуации - буквально "на носу" появление NVIDIA NV35 и ATI R350, а значит, расстановка сил успеет еще не раз измениться.




Первая часть: Архитектура CineFX, чип NV30 и плата GeForce FX 5800 Ultra.
Вторая часть: Тестовая система. Синтетические тесты
Третья часть: Режимы "Application", "Balanced" и "Aggressive", антиалиасинг и анизотропная фильтрация
Четвертая часть: Тестирование в играх
Пятая часть: Игровые тесты 3DMark 2001 и 3DMark 03, Заключение