Материал опубликован - 10/10/2000
Обзор видеокарты ATI Radeon 64MB DDR
Сайт в Интернете: www.ati.com
Был август 1998 года, и ATI представила на обозрение всему миру свой новенький
Rage 128 GL графический процессор. Игры все еще представлялись в 16 битном цвете
и были больше правилом, чем исключением, но Matrox' G200 и NVIDIA TNT уже обрадовали
геймеров качественно новым уровнем 32 бит. К сожалению, при хороших качественных
характеристиках, уровень обновления кадров был невысоким. Однако, в августе
1998 технологии двойного кэширования и доработанная система MPEG-2 декодирования
были как раз тем, что доктор прописал от "болячек" G200 и TNT.
Прошел август, а за ним сентябрь, октябрь, ноябрь и декабрь тоже прошел. Хотя
большинство производителей комплектного оборудования и хотели работать с Rage
128 картами, но некоторые небольшие проблемы останавливали их от серийного запуска
производства систем на основе этой карты. Время шло, и приближалось объявление
о NVIDIA TNT2, которая по параметрам превосходила Rage 128 и ATI потеряла то
влияние, на которое так надеялась. О грядущей TNT2 слухи ходили разнообразные
и вместо того чтобы "толкать" свои карты, ATI дожидалось пока NVIDIA
закончит работу над TNT2.
Но переместимся в год 2000. Хоть два года с 1998 по 2000 это и не большой срок,
но все же мы должны признать, что многое изменилось в индустрии графических
процессоров со времени TNT/Rage 128. Изменилась и компания ATI. Сегодня они
решили не совершать более такой роковой ошибки, какую совершили с Rage 128,
и анонсировали здравую дату релиза своего нового творения. Однако в любом случае
ATI придется бороться за лидерство с NVIDIA и 3dfx.
Итак, посмотрим, что же представляет из себя новый графический процессор ATI.
ХАРАКТЕРИСТИКИ
Графический контроллер: Radeon GPU
RAMDAC: 350МГц
1.1GГТексел/сек - 366МПиксел/сек теоретический максимальный уровень обработки
30 миллионов треугольников/сек
64Mб DDR SDRAM
Дополнительный VIVO
Дополнительный DVI
3D ХАРАКТЕРИСТИКИ
· Самый производительный движок (Charisma Engine)
· Pixel Tapestry
· Встроенное Transformation, lighting, and clipping
· Архитектура двойного кэширования (pixel и texture кэш)
· SuperScalar отображение
· Полноэкранное сглаживание, устранение контурных неровностей (anti-aliasing)
· Emboss, Dot Product 3, и Environment отображение неровностей и ударов
· Spherical, Dual-paraboloid, и Cubic отображение окружающей обстановки
· Эффект дымки, подсветка текстур, отражения, тени, прожектор, текстурная трансформация.
Остальные особенности
· Встроенное непрямое [косвенное] косинус-преобразование и компенсация
движения
· Адаптивное de-interlacing
альфа-сопряжение суб-картинки
· HDTV-готовность (High Definition Television телевидение высокой четкости)
· Rage Theater аналоговый добавочный чип для видео кодирования/декодирования
· Оцифровка изображения (MPEG-1 и MPEG-2) на 720x576
· Встроенный TMDS передатчик
Хотя изначально предполагалось, что и ядро и память будут иметь частоту 200/200МГц,
однако продаваемые платы будут работать на 183/183МГц. Основным недостатком,
на который обращают внимание производители это недостаток работоспособности
высокоскоростной памяти. К счастью, перспективы у ATI в применении DDR RAM "радужнее",
чем у NVIDIA. Кстати мы уже видели несколько плат работающих на 200/200 через
дополнительное программное обеспечение. Мы надеемся на то, что Radeon платы
будут выдавать 1.1ГигаТекселов/сек (это по математическим расчетам) и 1.5ГигаТекселов/сек
(по системе вычисления используя технологию HyperZ от ATI [о ней чуть позже]),
которая подарит по их подсчетам 8-гигабайтную пропускную способность шины, по
нашим подсчетам она составит около 5 Гб.
Для того, чтобы привлечь внимание к Radeon, было анонсировано три конфигурации
этой карты. На верхушке пирамиды находится 64MB DDR RAM карта совместно с ATI
Rage Theater чипом для видео in/out. По серединке находится карта с 32MB DDR
и 32MB SDR. Те же, у которых дома стоят цифровые панели, будут наслаждаться
потрясающей графикой через TMDS передатчик и дополнительный DVI коннектор.
Итак, начнем анализ с измерения температуры. Для этого мы используем Raytek
ST-3 инфракрасный термометр. При том, что на этой плате гораздо больше транзисторов,
чем на любой другой плате доступной на рынке, температура Radeon не повышалась
выше 47C. При этом начинаешь понимать, почему ATI говорит о вентиляторе как
о косметической детали. Благодаря 0.18 микронной технологии у Radeon есть потенциал
к разгону.
Тестовая система #1
Intel Coppermine 800МГц
ASUS P3C-E i820 Motherboard
128MB PC800 RDRAM
Sound Blaster Live! Value
3Com 10/100 NIC
WDC 10.2 GB 7200RPM DMA/66 HDD
Windows 98 SE
Тестовая система #2
Intel Coppermine 800МГц
ASUS CUSL2 i815E Motherboard
128MB PC133 SDRAM
Sound Blaster Live! Value
3Com 10/100 NIC
WDC 10.2 GB 7200RPM DMA/66 HDD
Windows 98 SE
Тестовая система #3
AMD Athlon 800МГц
Gigabyte 7VX KX133 Motherboard
128 PC133 SDRAM
Sound Blaster Live! Value
3Com 10/100 NIC
WDC 10.2 GB 7200RPM DMA/66 HDD
Windows 98 SE
Тестируемые карты
· ATI Radeon 64MB DDR (183/183МГц) / Driver: D7.11-CD01
· 3dfx Voodoo5 5500 64MB SDR RAM (166/166МГц) / Driver: 1.00.01
· NVIDIA GeForce2 GTS 32MB DDR RAM (200/333МГц) / Driver: 5.32
· NVIDIA GeForce 256 64MB DDR (120/300МГц) / Driver: 5.32
MDK2
В конце концов, мы нашли еще одну игру для испытаний. MDK уникальна как испытательный
инструмент, прежде всего тем, что в ней T&L как опция может быть включена
либо отключена. К тому же, достаточно интересная игра.
Для тестирования мы установили текстурные настройки на максимум, 32 битный цвет,
трилинейная фильтрация (trilinear filtering), а так же было включено множественное
отображение (mipmaps). Для нас интересно в этой ситуации эффективность T&L
на низких и высоких разрешениях. Нужно заметить, что включение T&L также
повышает сложность освещения сцены в игре.
Бесспорно, что производительность GeForce2 GTS позволяет ей оторваться в тестировании,
на низком разрешении, где ее 4-пиксельные каналы доминируют. Картина меняется
на разрешении 1024x768 и выше, где широкая полоса пропускания памяти и три текстурных
единицы, позволяют Radeon обойти GeForce2. Даже на 1600x1200, Radeon удерживает
приемлемую частоту смены кадров по сравнению с остальными рассматриваемыми платформами.
Как не странно, но при отключении T&L частота смены кадров даже выше на
высоких разрешениях. Как и прежде GeForce2 доминирует на низких разрешениях
640x480 и 800x600 вследствие четырехканальной архитектуры, в то время как повышенная
полоса пропускания на 183МГц и HyperZ позволяют Radeon обойти GeForce2 на высоких
разрешениях.
Quake III: Arena
OpenGL тестирование состоит в нескольких раундах игры Quake III, "напрягая"
разные аспекты характеристик. Традиционно мы тестируем при Normal, High Quality,
и Maximum Quality (HQ MAX) настройках. Также заметьте, что мы включили в тестирование
i815E систему, чтобы показать рейтинг этой новой платформы.
Цвет 16 бит, V-sync отключен, все тесты проводятся с выключенным звуком.
Поскольку мы тестируем с 16 битным цветом и Z координата не загружает шину,
то при Normal Quality побеждает GeForce2. Хотя разброс рейтинга на промежутке
16-32 бит уменьшается. Нужно также заметить, что во время тестирования мы наткнулись
на интересный дефект драйвера Radeon.
16-битный баг
При 16 битном цвете в OpenGL происходит смешение и, как мы видим на скриншоте
внизу кровь как-то странно сопряжена в местах, где бы она вроде не должна выглядеть
так, но эта аномалия имеет место только в 16 бит.
Ограничения полосы пропускания снимаются, когда тестирование подходит к Quake
III High Quality настройке, где 32-битный цвет и улучшенное качество текстур
играют решающую роль в определении производительности карты.
В случае с GeForce2, ширина полосы пропускания не представляет проблему, пока
мы не достигнем разрешения 1280x1024, где производительность уменьшается вдвое.ATI's
Radeon, тем не менее, способен поддерживать гораздо меньшее ухудшение качества
при работе с высокими разрешениями. Этим Radeon обязан комбинации HyperZ и 183МГц
(366МГц эффективной).
Что касается тестирования при экстремальной нагрузке, то мы включили все возможные
опции, касающиеся качества, на максимум, включая наивысший уровень качества
текстур и геометрической сложности.
После просмотра рейтингов при Normal и High Quality настройках становится ясно,
что MAX Quality стимулирует высокую производительность. GeForce2 GTS была побеждена
на всех разрешениях. Наконец появилась карта, которая выдерживает 30 кадров
в секунду при разрешении 1600x1200.
3D WinBench 2000
Конечно, реальные приложения и игры дают представление о производительности,
тем не менее, существуют специальные программы для тестирования, которые местами
способны напрягать компоненты системы более эффективно, чем любые игры. Уже
выпустили DirectX 8, но пока мы не можем ничего добавить к тестированию. 3D
WinBench 2000 мы выбрали как определенное синтетическое решение для тестирования.
3D WinBench 2000 позволяет тестировать карту на уровне графики, более чем на
уровне производительности.
Результаты тестирования Radeon потрясающие, по меньшей мере. Даже с ранними
драйверами, Radeon на любой платформе быстрее на 14-15%.
Довольно интересно, что даже с набором функциональных возможностей направленных
на DirectX 8, Radeon смог захватить лидерство там где еще недавно господствовала
GeForce2 GTS. Мы полагаем, что ситуация только улучшится с применением DirectX
8 и, по-видимому, придется тестировать снова.
HyperZ 101: не используемая пропускная способность - доступная пропускная
способность.
Именно под этим лозунгом ATI трудилась над увеличением пропускной способности,
которая так же важна, как и скоростной DDR. Как мы убедились на примере GeForce2
GTS, решение с RAM является временным и очень дорогим. У ATI Radeon помимо 183МГц
памяти присутствует еще и технология HyperZ, технология позволяющая ликвидировать
излишек ненужных данных, которые обычно "засоряют" шину памяти.
После того, как строится 3D сцена, Z-буфер очищается для создания следующего
кадра. Для избежания ненужных операций, ATI разработало метод, называемый Fast
Z Clear. Мы можем сделать некоторые расчеты, чтобы увидеть реальное преимущество,
получаемое от использования HyperZ.
Допустим, что мы играем в Quake III при разрешении 1600x1200 в 32-битном цвете.
Используя результат, полученный от нашего Quake III MAX теста, 35.6 кадров в
секунду, мы установили такое соотношение.
(1600x1200x(32/8)x35.6)=273Mб/сек
К тому же, поскольку процессор уже знает значение каждой ячейки памяти, то ему
не надо извлекать первую подборку для Z сравнения. Это удваивает результат наших
вычислений, что значит, что 547Mб/с не надо переводить.
Следующий элемент технологии памяти ATI называется Hierarchical Z, которая предназначена
для борьбы с превышением сходно тому, как это делает PowerVR карта, только не
на по-пиксельной основе. Сперва анализируя и строя сцену, Radeon способен распознавать
пикселя, которые все равно не показываются до того, как они были посланы в кадровый
буфер. Использование этого метода, позволяет снизить отношение построенных пикселей
к отображаемым пикселям. Конечным результатом является огромная эффективность,
относящаяся к меньшей сложности глубины.
Плюс к этому HyperZ состоит еще и из алгоритма Z Compression, который позволяет
снизить величину шины используемой для Z перемещений. Компрессия и декомпрессия
производится на аппаратном уровне что называется "на лету", что и
позволяет выиграть в производительности, но не в качестве изображения.
Хотя и драйвера не позволяют вам отключать HyperZ, мы смогли взломать регистрационный
ключ и отключили все три аспекта технологии, используя третье приложение для
того, чтобы узнать возможные преимущества в производительности.
Для интересующихся сообщаем:
[HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\ATI Technologies\Driver\0001\atidxhal\]
"FastZClearEnabled" = 0 or 1 (String)
"DisableHyperZ" = 0 or 1 (String)
"DisableHierarchicalZ" = 0 or 1 (String)
Понимая, что 3D WinBench идет при разрешении в 1024x768, при "родном"
разрешении GeForce2, подъем производительности можно объяснить исключительно
HyperZ.
FSAA (full scene anti-aliasing) полноэкранное устранение контурных неровностей
Благодаря гигабайтному уровню заполнения, полноэкранное устранение контурных
неровностей стало реальностью на последних картах. Многие клянутся что не видят
отличий между методом "дрожания" 3dfx и дискретным методом NVIDIA,
тем не менее, мы определили, что Voodoo5 дает лучшую картинку. Сказав это, мы
не можем не упомянуть о том, что Radeon использует тот же алгоритм, что и NVIDIA
GeForce2.
При том, что война на почве FSAA уже давно идет между NVIDIA и 3dfx очень странно,
что ATI индифферентна к этим технологиям. С такими высокими рейтингами при высоком
разрешении легко понять почему - но все равно существует еще большой рынок для
anti-aliasing. Даже при разрешении 1280x1024, зубцы все же оставляют неприятное
впечатление в любой игре на контрастных текстурах. Конечно потребность в anti-aliasing
(методах сглаживания неровных линий) уже определена, однако предложение пока
запаздывает. В любом случае, внизу приведены примеры Radeon с включенным и выключенным
FSAA. Каждое изображение наполовину с FSAA, а наполовину без.
Оба - и Direct3D и OpenGL могут спокойно, как включить, так и отключить FSAA.
Нам сказали, что качество приблизительно соответствует тому при средней настройке
NVIDIA Detonator 2, хотя нам показалось, что качество немного хуже. При том,
что Radeon направлен большей частью на играющую аудиторию, то нам кажется нужно
было уделить больше внимания качеству и производительности FSAA.
Драйвера
Те, у которых была Rage 128 или Rage Pro карты достаточно обеспокоены драйверами
Radeon. Когда Rage 128 была уже выпущена, ATI полностью поменяла модель драйвера
для общения с процессором через AGP протокол, тем самым, отличную от остальных
производителей, которые используют для этого регистры чипа. В течении следующих
нескольких лет их драйвер дозревал и в конце концов приобрел черты надежного
и производительного. В сущности же, код Radeon до сих пор еще в стадии подростка,
поэтому могут быть доработки в будущем, но, в конце концов, присутствует большая
совместимость в строении поставляемого драйвера.
2D
на конец то ATI выпустила карту с отличнейшим 2D качеством. Так как мониторы
19" и 21" по диагонали снижаются в цене, разрешение 1600x1200 сейчас
реально доступно. В этом смысле, Radeon единственная карта, позволяющая поддерживать
на аппаратном уровне альфа курсор (курсор с тенью) в среде Windows 2000. Если
бы только это можно было учесть в оценке.
Видео ускорение
На протяжении многих лет ATI держала репутацию самого лучшего производителя
видео ускорителей. Кажется, что каждое поколение теперь это произведение искусства,
и оно должно быть обязательно опробовано и оценено. Сейчас почти каждый производитель
снабжает свои карты DVD драйвером, подключая MPEG-2 к огромному числу устройств.
Работу над видео легче всего оценить, если оценивать по двум категориям: качество
и производительность.
Производительность карты помогает процессору во время процесса декодирования,
оставляя CPU свободным для обработки других приложений. Системные требования,
следовательно, снижены, поскольку высокопроизводительные процессоры не нужны
для полнокадрового декодирования. Компенсация движения это одно из качеств снижающее
загрузку процессора почти на 25%. Также в ядро Radeon встроено iDCT, устройство
дополняет устройство компенсации движения. iDCT ([In Direct Cosine Transform]
непрямое [косвенное] косинус-преобразование) делает около 15% процесса декодирования,
поэтому система использующая Radeon снижает требования к процессору на 40%.
Некоторые из характеристик производительности могут также быть отнесены к характеристикам
качества. Например, компенсация движения использует 9-битный вектор ошибок,
который может быть усечен до 8 бит некоторыми процессорами, что отражается на
качестве. Модуль ATI полные 9 бит для поддержания целостности видео, не теряя
в качестве. К тому же Radeon поддерживает альфа сопряжение (alpha-blending)
фрагментов изображения. Это еще одна деталь направленная на улучшение качества
и к тому же еще снижает требования к процессору.
Конечно, в характеристиках для рассмотрения качества видео первым будет адаптивная
построчная развертка (adaptive deinterlacing), которая позволяет смешивать элементы
одного изображения с другим на по-пикселевом уровне, тем самым, улучшая картинку.
К сожалению, adaptive deinterlacing не распознается Video 2000, поэтому может
быть мы и хотели протестировать Radeon на MadOnion's video да только результаты
не будут соответствовать реальности.
Поскольку HDTV вещание становится все более распространенным, DTV Radeon становится
полезнее. Интересно также и то, что Radeon поддерживает все 18 DTV вещательных
формата.
Разгон
Мы были немного расстроены тем обстоятельством, что ATI так и не выпустила в
продажу 200/200МГц конфигурацию. К тому же ATI никогда не мирилась с разгоном
поэтому любой метод разгона Radeon до большего, чем было записано в характеристиках,
должен быть подкреплен каким-либо "третьим" приложением.
Мы были в восторге, когда поняли, что в последнюю версию PowerStrip уже включена
поддержка Radeon. Используя это приложеньице мы попробовали разогнаться до 225/210МГц,
с ограничивающим компонентом 5.5ns Hyundai DDR памятью.
К сожалению мы выяснили, что результаты разгона минимально отличаются от заявленных
частот. ATI хорошо потрудилась над оптимизацией эффективности шины памяти, и
судя по всему увеличение частот просто напросто отключает RAM.
Небольшие проблемы с подстройкой частоты.
Совместимость, встречающаяся у Radeon достаточно высока. Однако есть нюанс,
который пользователи KX133 должны помнить.
Когда система начинает загружать соответствие, AGP запрос посылается на графическую
карту, чтобы узнать поддерживает она AGP 2x или 4x. Похоже, что платы KX133
посылают этот запрос несколько раньше того как Radeon может себя идентифицировать,
заставляя систему загружаться в DOS. ATI говорит, что эта проблема будет решена
в течении нескольких недель через драйвер, который будет автоматически определять
чипсет и устанавливать карту на AGP 2x или 4x. Владельцы всех KX133 плат могут
не волноваться - обновление бесплатно.
У нас в аттестационной лаборатории есть плата Gigabyte's 7VX которая отказывается
загружаться с Radeon. Несовместимость ли это чипсета либо упущение инженеров,
но владельцы этих плат должны быть на стороже.
Вместо заключения
Было много скептицизма вокруг Radeon из-за того, что была создана она одной
ATI. Действительно выпустить лучшую карту в одиночку практически невозможно,
к тому же еще ошибки сотворенные ATI в прошлом. Именно поэтому так радостно
за Radeon, хоть он вроде бы не обманул наших ожиданий.
Хотя мы и не смогли найти грехов у Radeon, но судя по всему владельцы VIA KX133
чипсетов захотят подождать немного, чтобы сразу получить обновленный драйвер.
Вообще лучше бы было, чтобы ATI поработала над FSAA, дабы удовлетворить желания
любителей авиа симуляторов, которых разочаровала Voodoo5. Дальше разберемся
со стоимостью. $399 за такое качество это в действительности просто даром. Плата
32MB будет стоить $279.
ATI разрабатывала свою карту опираясь на мнение и то, что хотели бы видеть в
новой карте геймеры, дизайнеры, в общем те, кто работает с графикой. Большой
упор был сделан на реализме текстур, ввиду чего полностью загружены три текстурных
единицы Radeon. К тому же, когда станут доступными DirectX8 игры, качества Radeon
будут еще более полезны.
Плюсы
· Самые лучшие показатели при работе с 3D графикой на сегодняшний день
· Лучший видео ускоритель
· Видео вход/выход для ввода/вывода видео сигнала
Минусы
· Несовершенство FSAA
· Временные проблемы с несовместимостью
Главный редактор Крис Ангелини (Chris Angelini)
Перевод, редактирование, дополнение Дмитрий "Digit" Петрусенко
Источники, которые были использованы в статье:
www.sharkyextreme.com
