ATI RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO: "и вновь продолжается бой..."

Вторая часть:

High Definition Gaming или возможности и особенности ATI RADEON X800
Пиксельные конвейеры, пиксельные шейдеры
Вершинные конвейеры, вершинные шейдеры
HyperZ HD
VIDEOSHADER: видео и HDTV
3Dc: новый алгоритм компрессии карт нормалей

Третья часть:

Анизотропная фильтрация
Анизотропная фильтрация: производительность
Полноэкранное сглаживание
Полноэкранное сглаживание: производительность
Полноэкранное сглаживание: Temporal Antialiasing

Четвертая часть:

Драйверы, настройки и конфигурация тестового стенда
Синтетические тесты: cкорость заполнения
Синтетические тесты: пиксельные шейдеры
Синтетические тесты: вершинные процессоры
Синтетические тесты: TnL, спрайты, EMBM и т.д.
Выводы по результатам синтетических тестов

Пятая часть:

Игровые тесты: RTCW: Enemy Territory
Игровые тесты: Call of Duty
Игровые тесты: Unreal Tournament 2003
Игровые тесты: Unreal Tournament 2004 Demo
Игровые тесты: Halo: Combat Evolved
Игровые тесты: Tron 2.0
Игровые тесты: FarCry
Игровые тесты: Firestarter
Игровые тесты: Painkiller
Игровые тесты: Tom Clancy’s Splinter Cell: Pandora Tomorrow
Игровые тесты: Tomb Raider: Angel of Darkness
Игровые тесты: Prince of Persia: Sands of Time
Игровые тесты: Max Payne 2: The Fall of Max Payne
Игровые тесты: Star Wars: Knights of The Old Repubilc
Игровые тесты: IL-2 Sturmovik: Forgotten Battles
Игровые тесты: Lock On
Игровые тесты: X2: The Treat
Игровые тесты: F1 Challenge 99-2002
Игровые тесты: Colin McRae Rally 04
Игровые тесты: C&C Generals: Zero Hour
Полусинтетические тесты: Final Fantasy XI Official Benchmark 2
Полусинтетические тесты: Aquamark3
Полусинтетические тесты: Futuremark 3DMark03 build 340
Заключение

Вступление: И вновь продолжается бой...

Компании ATI Technologies и NVIDIA Corporation, два гиганта, которым в настоящее время принадлежит рынок потребительской трехмерной графики, ведут жесткую конкурентную борьбу – этот факт известен любому мало-мальски осведомленному компьютерному энтузиасту. Бывают периоды относительного затишья, когда противники собирают силы и обмениваются лишь тактическими ударами, но с выпуском графических процессоров нового поколения противостояние выходит на новый виток.

Совсем недавно, меньше месяца назад, канадской компании ATI Technologies, серьезно укрепившей позиции за последний код, был нанесен сокрушительный удар. Серия графических процессоров NVIDIA GeForce 6800/6800 Ultra, основанных на архитектуре NV40, значительно усиленной и лишенной всех слабых мест, присущих NV3x, показала себя с наилучшей стороны, и графический процессор ATI R360, возглавлявший до этого сектор высокопроизводительных 3D-видеокарт, в одночасье оказался сметен с пьедестала.

Ответного удара ATI не пришлось ждать долго - 5 мая текущего года компания сделала заранее подготовленный ответный ход. Ее «оружие победы», серию графических процессоров RADEON X800, мы и подвергнем сегодня подробному исследованию.



О возможностях и особенностях новой архитектуры графических процессоров от ATI мы расскажем чуть позже, а пока познакомимся с практической стороной дела – собственно, видеокартами, основанными на ATI RADEON X800.

RADEON X800 – новая линейка графических карт

Новая серия графических процессоров от ATI, имеющая внутреннее наименование «R420», получила маркетинговое название «RADEON X800». Это название можно интерпретировать по разному: во-первых, латинская буква «Х» придает названию современное динамичное звучание: «Х» - это экстремально: экстремальная производительность, экстремальное качество и т.д. Во-вторых, «Х» можно прочитать и как римскую цифру 10, что заменяет цифру 9 в наименованиях графических процессоров предыдущего поколения, RADEON 9***.
Так или иначе, название для новых графических процессоров, как нам кажется, выбрано на редкость удачно.

Семейство новых видеоадаптеров высшего класса, основанных на архитектуре R420, будет состоять из трех карт: RADEON X800 XT Platinum Edition, RADEON X800 PRO и RADEON X800 SE.

С выходом RADEON X800 ATI решила разделить линейку графических карт по производительности и, в конечном итоге, по стоимости, несколько иным способом, нежели раньше. Если видеокарты, основанные на RADEON 9800, отличались от плат на базе RADEON 9800 PRO и RADEON 9800 XT главным образом тактовыми частотами графического процессора и видеопамяти, то теперь различные модели RADEON X800 будут отличаться также количеством пиксельных конвейеров и разрядностью шины памяти. Определить, чем будут различаться видеокарты, основанные на чипах серии RADEON X800, можно по этой небольшой таблице:



Как видно из таблицы, R420 способен работать на значительно более высоких частотах, нежели его предшественники или даже NVIDIA NV40 (GeForce 6800/6800 Ultra)
Среди множества прочих причин, способствовавших достижению таких высоких тактовых частот, не последнее место занимает тот факт, что RADEON X800 производятся по нормам 0.13-мкм техпроцесса с применением low-k диэлектриков и медных соединений.

Cуть технологии low-k заключается в применении специального изолирующего материала с низкой диэлектрической проницаемостью - «Black Diamond» - это позволяет значительно снизить паразитные емкости, возникающие между проводниками, соединяющими функциональные блоки графического процессора, расположенные на кристалле и добиться устойчивой работы на более высоких тактовых частотах. Уменьшение диэлектрической проницаемости, помимо всего прочего, позволяет добиться снижения энергопотребления и тепловыделения кристалла. Этой же цели способствует применение медных соединений - медь обладает меньшим электрическим сопротивлением, нежели алюминий, использовавшийся в старом, 0.15-мкм техпроцессе.

Энергопотребление – хорошие новости от ATI

Именно из-за применения столь совершенного техпроцесса уровень энергопотребления и тепловыделения новых графических процессоров от ATI, согласно заявлениям компании, не только не повысился, а даже понизился по сравнению с уровнем потребления и тепловыделения чипов предыдущего поколения, R360.
По данным ATI Technologies, видеоадаптер RADEON X800 PRO потребляет при загрузке порядка 50-60 ватт, тогда как аналогичный показатель RADEON 9800 XT составляет 65-75 ватт.
Таким образом, энергопотребление новой линейки RADEON значительно меньше, нежели у GeForce 6800 Ultra, что не может не радовать: необходимость в использовании сверхмощного (и сверхдорогого) БП отпадает - как минимально допустимый уровень ATI рекомендует использовать 300-ваттные блоки питания, что, согласитесь, более демократично, чем 480 ватт по требованиям NVIDIA.
Cуществует высокая вероятность того, что как минимум RADEON X800 PRO без особых проблем будет работать в мини-системах высшего уровня, например, от Shuttle, оснащенных блоками питания мощностью порядка 200 Ватт. Это не может не порадовать тех, кому нравятся мини-системы, но не нравятся заявления NVIDIA о необходимости использования 480-Ваттного БП для нормального функционирования GeForce 6800 Ultra.

Тем не менее, мы считаем, что, несмотря на более мягкие требования ATI, блок питания должен быть качественным и обеспечивать должную величину токов и стабильность напряжений. Будущим владельцам RADEON X800 PRO/XT можно порекомендовать обратить внимание на блоки таких производителей, как Thermaltake, Levicom, Zalman, Delta, Antec мощностью от 400 Ватт и выше.

ATI R420: 8, 12 или 16 конвейеров?

Любопытно, что первоначально, ATI планировала ответить на новую архитектуру от NVIDIA восьмиконвейерным решением: полагалось, что этого будет достаточно. Однако, впоследствии речь зашла уже о 12 пиксельных конвейерах, а еще позже компания решила пустить в ход тяжелую 16-конвейерную артиллерию - видимо, опасаясь, что ответный удар может оказаться недостаточно сильным. Что ж, наш предыдущий обзор показал, что NVIDIA GeForce 6800 Ultra – действительно, очень производительный графический чип, по всем основным параметрам значительно превосходящий бывшего лидера, ATI RADEON 9800 XT, и восьми или даже двенадцати пиксельных конвейеров для нового графического процессора от ATI могло оказаться недостаточно, чтобы победить NV40 в честном поединке.

Кстати, стоит отдельно сказать о количестве конвейеров в разных версиях R420 и связанных с этим вопросах. Энтузиасты-оверклокеры, глядя на вышеприведенную таблицу, наверняка, уже предвкушают возможности включения дополнительных конвейеров на младших картах, как это можно было сделать с некоторыми прежними моделями RADEON, когда перепайкой 1 резистора на поверхности упаковки кристалла карта из четырехконвейерной превращалась в восьмиконвейерную. Но их предвкушения могут оказаться бесплодными - ATI заявляет, что теперь задействовать отключенные конвейеры не удастся. Так это, или не так – покажет время, но на данный момент очевидного и простого способа включения дополнительных конвейеров на младшей карте мы не обнаружили.

Что касается физического воплощения новых графических процессоров, то в нашей лаборатории оказалось сразу две видеокарты, основанных на RADEON X800 – RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO. Из плат, основанных на серии чипов X800, эти карты на данный момент представляют наибольший интерес, поскольку RADEON X800 SE слишком ограничен, чтобы сражаться на равных с GeForce FX 6800 и 6800 Ultra.

Итак, познакомимся с видеокартами поближе.

ATI RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO: под пристальным взглядом

После того, как видеоадаптеры были извлечены из упаковки, в которой они прибыли в нашу лабораторию, мы сначала не поверили своим глазам - настолько сильно новые видеокарты напоминали старый добрый RADEON 9800 XT. Компактная PCB, плоская однослотовая система охлаждения – все напоминает RADEON 9800 XT, и лишь наклейки на печатной плате да маркировка чипов памяти говорят о том, что перед нами – видеокарты, основанные на графических процессорах нового поколения.
Впрочем, взгляните сами:



Довольно скромно, особенно в сравнении с GeForce 6800 Ultra, не так ли? Кажущаяся простота дизайна этих видеокарт удивила нас больше, чем всё остальное - мы ожидали увидеть более внушительные видеокарты.
Но внешние впечатления обманчивы: перед нами - действительно, RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO, шестнадцатиконвейерный и двенадцатиконвейерный монстры от ATI.
В целом печатные платы RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO сильно напоминают дизайн RADEON 9800 XT, но выглядят при этом едва ли не проще – большую часть и без того компактной печатной платы занимает экран, а количество распаянных на плате SMD-элементов очень невелико.



Плата, как и RADEON 9800 XT, имеет стандартный разъем для подключения дополнительного питания – при уровне энергопотребления RADEON X800 отказаться от дополнительного питания, разумеется, невозможно.
Рядом с разъемом для подключения дополнительного питания расположен разъем желтого цвета, аналогичный внутренним аудиоразъемам, которые имеют современные звуковые карты. По словам представителя ATI Technologies, это ни что иное, как композитный видеовход, позволяющий с помощью специального кабеля вывести видеовход на переднюю панель корпуса ПК. Это довольно оригинальное и нестандартное решение, с которым мы ранее не встречались, и в некоторых ситуациях оно вполне может быть востребовано.



Не впечатляющие видом лицевой стороны, печатные платы новых видеокарт с обратной стороны еще менее интересны. Кроме микросхем-контроллеров стабилизаторов питания графического процессора и видеопамяти, а также традиционной россыпи SMD-элементов, здесь расположен только чип ATI Rage Theater, реализующий возможности VIVO. Примечательно, что, в силу неизвестных причин, платы используют старые Rage Theater, а не более современные Rage Theater 200.

На задней стороне печатных плат видеокарт можно заметить металлическую скобу, которая служит элементом крепления системы охлаждения, а также защищает видеокарты от возможных повреждений, предотвращая излишний изгиб.

Система охлаждения графического процессора на платах практически идентична той, что была применена на RADEON 9800 XT:



Конструкция кулера довольно проста – медная пластина, на которой размещен 70-мм вентилятор, припаяна медная «гармошка», и всё это закрыто пластиковым кожухом с отверстием для доступа воздуха к вентилятору. Кожух направляет воздушный поток от вентилятора вдоль ребер радиатора-«гармошки», после чего нагретый воздух выбрасывается вверх и в противоположную сторону от вентилятора.
Решение простое, компактное и достаточно эффективное, но будет ли его достаточно, чтобы охладить чип, состоящий из более чем полутора сотен миллионов транзисторов?
Как мы уже упоминали, уровень энергопотребления, а, следовательно, и тепловыделения у R420, судя по заявлениям ATI, не превышает аналогичных показателей R360, поэтому на данный вопрос с большой долей уверенности можно ответить положительно.
Практика подтвердила наши предположения: кулер вполне справлялся со своей задачей – он, конечно, не был холодным, но его температура не вызывала опасений.

Шума при работе системы охлаждения, как и в случае с референсным RADEON 9800 XT, практически не было – раскрутившись до полной скорости при старте системы, кулер моментально сбавлял обороты и в дальнейшем работал «вполсилы». Лишь иногда вентилятор, видимо, реагируя на повышение температуры графического процессора, увеличивал скорость вращения, и шум от него становился более заметным.
Итак, в итоге по уровню шума новые видеокарты от ATI Technologies оказываются намного более привлекательными по сравнению с NVIDIA GeForce 6800 Ultra.

Имея две видеокарты, основанные на разных вариантах RADEON X800, мы решили снять кулеры с обеих плат, дабы убедиться в наличии или отсутствии внешних различий между двумя графическими процессорами и, если различия найдутся, то попробовать найти метод разблокировки четырех дополнительных конвейеров на RADEON X800 PRO.
Но различий не оказалось – по всей видимости, информация о типе и, соответственно, конфигурации пиксельных конвейеров графического процессора заносится в BIOS видеокарты или, что более вероятно, в специальные Read-Only регистры чипа, а не определяется расположением резисторов на подложке чипа или печатной плате видеокарты. Итак, RADEON X800 XT и RADEON X800 PRO крупным планом:



Один из этих чипов, судя по маркировке, изготовлен на 11-ой неделе текущего года, а другой – на 13-ой неделе, так что они вряд ли старше, что тот экземпляр NV40, что установлен в нашем образце GeForce 6800 Ultra.

Обе наших видеокарты оснащены видеопамятью GDDR3 в чипах от Samsung, объем памяти на каждой плате составляет 256 МБ. Однако, на RADEON X800 XT Platinum Edition установлена память со временем доступа 1.6нс, способная работать на частотах до 600(1200) МГц, а RADEON X800 PRO оснащен более медленной памятью со временем доступа 2 нс, максимальная рабочая частота которой составляет 500(1000) МГц.



Номинальная частота видеопамяти на RADEON X800 XT Platinum Edition составляет 560(1120) МГц, а на RADEON X800 PRO – 450(900) МГц, то есть, на обеих платах номинальные частоты видеопамяти, видимо, из соображений стабильности работы, установлены чуть ниже, чем максимальные рабочие частоты чипов памяти.
Примечательно, что микросхемы памяти на наших видеокартах не были оснащены даже простейшими радиаторами. Конечно, уровень тепловыделения у GDDR3 значительно ниже, нежели у GDDR2, но при работе на таких высоких частотах необходимость дополнительного охлаждения микросхем видеопамяти очевидна.
Из-за отсутствия дополнительного охлаждения при работе под нагрузкой чипы памяти на RADEON X800 XT Platinum Edition нагревалась до пугающе высокой температуры – прикасаться к нагретым микросхемам было больно. Более того, через некоторое время в процессе тестирования на экране стали появляться визуальные артефакты, характерные для случаев переразгона памяти. Мы немедленно установили 120-мм вентилятор, дополнительно обдувающий видеокарту, и только после этого все пришло в норму.
Остается надеяться на то, что перегрев видеопамяти – проблема тестовых образцов видеокарт, и при выпуске серийных плат производители оснастят свои продукты системами охлаждения памяти.



Итак, первые впечатления оказались в целом положительными: новые видеокарты, основанные на графических процессорах RADEON X800 XT Platinum Edition и RADEON X800 PRO, несмотря на некоторые недостатки, на фоне NVIDIA GeForce 6800 Ultra выглядят прекрасно.
Теперь настало время более подробно рассмотреть особенности архитектуры новых графических процессоров от ATI.


Вторая часть:

High Definition Gaming или возможности и особенности ATI RADEON X800
Пиксельные конвейеры, пиксельные шейдеры
Вершинные конвейеры, вершинные шейдеры
HyperZ HD
VIDEOSHADER: видео и HDTV
3Dc: новый алгоритм компрессии карт нормалей

Третья часть:

Анизотропная фильтрация
Анизотропная фильтрация: производительность
Полноэкранное сглаживание
Полноэкранное сглаживание: производительность
Полноэкранное сглаживание: Temporal Antialiasing

Четвертая часть:

Драйверы, настройки и конфигурация тестового стенда
Синтетические тесты: cкорость заполнения
Синтетические тесты: пиксельные шейдеры
Синтетические тесты: вершинные процессоры
Синтетические тесты: TnL, спрайты, EMBM и т.д.
Выводы по результатам синтетических тестов

Пятая часть:

Игровые тесты: RTCW: Enemy Territory
Игровые тесты: Call of Duty
Игровые тесты: Unreal Tournament 2003
Игровые тесты: Unreal Tournament 2004 Demo
Игровые тесты: Halo: Combat Evolved
Игровые тесты: Tron 2.0
Игровые тесты: FarCry
Игровые тесты: Firestarter
Игровые тесты: Painkiller
Игровые тесты: Tom Clancy’s Splinter Cell: Pandora Tomorrow
Игровые тесты: Tomb Raider: Angel of Darkness
Игровые тесты: Prince of Persia: Sands of Time
Игровые тесты: Max Payne 2: The Fall of Max Payne
Игровые тесты: Star Wars: Knights of The Old Repubilc
Игровые тесты: IL-2 Sturmovik: Forgotten Battles
Игровые тесты: Lock On
Игровые тесты: X2: The Treat
Игровые тесты: F1 Challenge 99-2002
Игровые тесты: Colin McRae Rally 04
Игровые тесты: C&C Generals: Zero Hour
Полусинтетические тесты: Final Fantasy XI Official Benchmark 2
Полусинтетические тесты: Aquamark3
Полусинтетические тесты: Futuremark 3DMark03 build 340
Заключение