Игровые видеокарты
Битва титанов
Технические характеристики видеокарт
На протяжении нескольких последних лет мы являемся свидетелями усиливающейся борьбы ведущих производителей на рынке видеокарт. На наших глазах в одночасье возникали интереснейшие продукты, вознося своих создателей на вершину славы и коммерческого успеха, стремительно появлялись новые решения, ниспровергая прежних незыблемых лидеров и порождая новых участников технологической гонки.
есточайшая
конкуренция выдавила с поля сражения многих игроков, мастерство которых казалось
непревзойденным, а позиции не вызывали никаких сомнений. Технологический цикл
разработки новых продуктов, еще недавно составлявший полтора-два года, сегодня
сократился до нескольких месяцев. Под давлением самых разных обстоятельств,
будь то банкротство, продажа, слияние, смена профиля и т.п., с массового рынка
видеокарт либо ушли добровольно, либо фактически были выдавлены такие именитые
разработчики, как S3, Voodoo Graphics, Matrox Graphics, Trident Microsystems,
STMicroelectronics и многие другие. Периодически возникающие слухи (а иногда
и анонсы) умопомрачительных новейших разработок на поверку часто оборачиваются
пустым сотрясанием воздуха — неугасающий интерес сегодня вызывают лишь новинки
от NVIDIA и ATi.
Следует отметить (и это относится не только к видеоадаптерам), что все решения, приносящие успех своим создателям, имеют одну общую черту: к моменту выхода они обеспечивают технологическое преимущество или хотя бы достаточную конкурентоспособность для поддержания возможности очередного цикла разработки. Здесь следует иметь в виду, что создание новых продуктов давно уже не предполагает особой изобретательности — компании-производители полностью ориентируются на корпорацию Microsoft и работают в тесном сотрудничестве с ней. Почему? Во-первых, операционные системы семейства Windows установлены на подавляющем большинстве современных компьютеров. Во-вторых, разработав технологию DirectX, впервые представленную в 1995 году, Microsoft предоставила разработчикам программного обеспечения единый набор API-интерфейсов, обеспечивающих прямой доступ к различным аппаратным средствам, избавив их от необходимости писать драйверы для всего многообразия железа, как это было во времена DOS. DirectX — развивающаяся технология, и ее нынешняя, девятая версия дает разработчикам ПО гибкие средства для написания приложений, обладающих максимально реалистичной графикой, а пользователям — возможность наслаждаться всеми ее прелестями (если, конечно, видеокарта обеспечивает аппаратную поддержку DirectX 9). В частности, в девятой версии появился шейдерный язык высокого уровня (High-Level Shader Language, HLSL), совместимый со всеми графическими картами, отвечающими требованиям DirectX, и позволяющий разработчикам создавать эффекты, которые будут выглядеть одинаково на различных ускорителях трехмерной графики. В основе HLSL лежит язык программирования C, поэтому он прост в использовании, хотя и является мощнейшим инструментом. Понятно, что производители видеокарт (а точнее говоря, чипсетов для них) очень внимательно следят за достижениями Microsoft в этой области, ибо сегодня гарантия совместимости с последними версиями DirectX является обязательной.
Борьба за лидерство между ATi и NVIDIA идет с переменным успехом, в ход идут все доступные средства. Ситуация очень напоминает противостояние AMD и Intel в недалеком прошлом (сегодня в единоборстве этих компаний ситуация вполне определилась). Возникает такое ощущение, что законы рынка неизбежно заставляют историю повторяться, создавая у сторонних наблюдателей эффект «дежа вю». Судите сами: неоднократная смена лидера и ужесточение конкуренции, объявление новых продуктов задолго до их реального появления в продаже и, наконец, предъявление претензий в необъективности тестов к сторонним разработчикам бенчмарков (причем к процессу разработки причастны обе противоборствующие компании!) — все это мы уже видели.
На этот раз мы предлагаем вниманию читателей обзорное тестирование наиболее производительных видеокарт от ATi и NVIDIA — Sapphire Radeon 9700Pro Ultimate Edition и NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Чтобы оценить реальные преимущества указанных DirectX 9-видеокарт над картами предыдущего поколения, мы включили третьего участника как представителя наиболее массового семейства DirectX 8.1-карт — Triplex Millennium Silver Ti4800SEV. Для измерения производительности видеоадаптеров на реальных игровых приложениях мы воспользовались традиционным набором приложений:
- Quake III Arena 1.30;
- Unreal Tournament 2003 Demo;
- Comanche 4 Demo.
Также мы использовали синтетические тесты:
- Codecult Codecreatures Benchmark Pro;
- 3DMark 2001SE;
- 3DMark 2003.
Более подробно о вариантах тестовых видеорежимов и полученных результатах вы сможете узнать из таблиц на нашем CD-ROM.
Видеокарта Sapphire Radeon 9700Pro работала под управлением драйверов Catalyst v3.1. Карты на основе процессоров NVIDIA тестировались с драйверами Detonator 42.72. Во время испытаний все настройки драйверов видеокарт оставлялись выставленными по умолчанию, за исключением, конечно, разрешения и глубины цвета рабочего видеорежима, а также отключения Vsync в Direct3D- и OpenGL-режимах.
По поводу драйверов Detonator следует сделать особое замечание. Так, после выхода в феврале тестового приложения FutureMark 3DMark 03 компания NVIDIA заявила, что не рассматривает этот пакет как объективный бенчмарк, который, с одной стороны, отражает положение дел в современных играх (с точки зрения используемых технологий программирования), а с другой — служит измерительным средством производительности видеосистемы. Не вдаваясь в подробности полемики, развернувшейся между сторонами, заметим: речь идет о том, какие тесты следует считать правильными, приближающимися к реальным игровым приложениям — как уже используемым, так и только планируемым к выпуску в будущем. В связи с этим важно отметить, что компания быстро обновила драйверы, причем оптимизированные специально для приложения 3DMark 03. Возникла довольно щекотливая ситуация, ибо трудно себе представить пользователя (если только он не является бета-тестером-энтузиастом), который использовал бы разные драйверы для разных приложений. Поэтому, рассудив, что пользователь предпочтет что-либо посвежее, мы выбрали Detonator версии 42.72. Тем не менее, прежде чем перейти к результатам, мы должны уведомить читателя, что, хотя эти драйверы на момент нашего тестирования являются самыми быстрыми (к сожалению, вопрос, какой ценой, — весьма непрост, и ответа на него пока нет), разница в скорости от версии к версии может достигать 50%. Традиционно драйверы от NVIDIA считаются качественными, а их быстрая обновляемость позволяет надеяться, что с массовым появлением новинок вопрос с драйверами отпадет сам собой.
Тесты мы проводили на испытательном стенде следующей конфигурации: материнская плата MSI GNB Max (Intel Granite Bay) с установленными на ней процессором Pentium4 3,06 ГГц, технология Hyper-Threading включена, 1 Гбайт оперативной памяти DDR-SDRAM в двух модулях по 512 Мбайт, жесткий диск IBM IC35L060AVER07-0, монитор LG Flatron 795FT Plus; операционная система Windows XP с использованием файловой системы NTFS.
Перейдем к непосредственным участникам тестирования. Sapphire Radeon 9700Pro Ultimate Edition — самая мощная на текущий момент из видеокарт линейки ATi Radeon. Особо следует отметить систему охлаждения. На карте установлена безвентиляторная система Zalman ZM80A-HP на основе тепловой трубки. Адаптер представляет собой эдакий бутерброд — плата заключена между двумя пассивными радиаторами. Увеличившиеся размеры карты накладывают определенные ограничения: в ближайший PCI-слот карту расширения вставить не удастся (впрочем, в подавляющем большинстве случаев это не вызовет неудобства, поскольку современные полноразмерные материнские платы оснащаются достаточным количеством PCI-разъемов). Как и все карты на основе Radeon 9700Pro, рассматриваемый экземпляр нуждается в дополнительном питании; разъем питания такой же, как и у флоппи-дисковода, для этих целей имеется специальный кабель. Микросхемы памяти имеют время доступа 2,8 нс, что при наличии дополнительного охлаждения позволяет поэкспериментировать с разгоном. Ядро и память, общий объем которой составляет 128 Мбайт, функционируют на штатных для Radeon 9700Pro частотах: 325 МГц и 310 (620) МГц соответственно. Исследования тепловых режимов работы видеокарты показали, что в режиме максимальной нагрузки температура верх-него радиатора в месте прижима к процессору достигает 63 °С, температура поверхности при этом примерно равна 53-57 °С, а нижний радиатор нагревается примерно до 51-54 °С. В состоянии относительного покоя, то есть при работе в 2D-графике, эти показатели уменьшаются на 4-8°С (измерения проводились при помощи термопары). Таким образом, система охлаждения не только бесшумна, но и весьма эффективна, что практически воплощает мечту многих людей о тихом, но мощном компьютере. Естественно, карта обладает стандартным набором выходов: DVI, D-sub, S-Video. Если говорить о комплекте поставки, то наш экземпляр не был серийным, но можно с уверенностью сказать, что необходимые кабели, переходники, программное обеспечение и руководство пользователя будут в наличии.
При взгляде на NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra так и хочется воскликнуть: «Ну и монстр!» Карта очень велика по размерам и вдобавок очень тяжелая, поскольку снабжена массивными медными пластинами-радиаторами. По сравнению с ней знаменитая Abit’овская OTES кажется просто малюткой. Микросхемы памяти DDR II оснащены толстыми термопрокладками. Эта карта — первый серийный продукт, использующий память DDR II, совокупный объем которой составляет 128 Мбайт. Система охлаждения основана на мощном бловере, забор воздуха происходит снаружи, воздушный поток гонится сквозь массивные ребра радиатора за пределы корпуса компьютера. И вот теперь мы подошли к одному из главных свойств видеокарты GeForce FX, а именно: бловер создает мощный акустический шум и на его фоне все остальное шумовое сопровождение, порождаемое кулерами блока питания и процессора, жестким диском, приводом CD-ROM, просто меркнет. Особенность карты 5800 Ultra состоит в том, что она определяет, в каком из режимов — 2D или 3D — работает текущее приложение. Если в 2D, то кулер останавливается и система охлаждения функционирует в пассивном режиме, если в 3D — включается активное охлаждение. Поэтому при смене режимов работы частые циклы включения-выключения сильно шумящего кулера могут потребовать от пользователя крепких нервов. Столь мощная система охлаждения требуется флагману NVIDIA несмотря на самый современный технологический процесс, ибо значительно увеличилось количество транзисторов в кристалле и существенно возросла тактовая частота. Естественно, понадобилось и дополнительное питание; его подача реализована посредством стандартного разъема для подключения жестких дисков. Интересно, что, в отличие от карт на основе ATi, также требующих дополнительного питания, GeForce FX будет работать и без него, хотя в данном случае (при этом сначала драйвер уведомит пользователя о текущем режиме питания) производительность в трехмерных приложениях падает до неприемлемых значений. При работе в 2D-режиме частоты ядра и памяти составляют соответственно 300 и 300 (600) МГц, а в 3D — 500 и 500 (1000) МГц. Впрочем, ничто не мешает пользователю, как и в случае с другими картами, переопределить рабочие частоты устройства. Набор выходов стандартен: DVI, D-sub, S-video.
Имевшийся у нас экземпляр был предсерийным образцом, и логично предположить, что при выходе в широкую продажу карты будут комплектоваться в соответствии с традиционными предпочтениями конкретных производителей. В любом случае GeForce FX — топовая видеокарта и потому будет поставляться со всеми необходимыми атрибутами и аксессуарами.
Выход более производительных решений разом перевел линейку GeForce4 из топовых в разряд «мэйнстрим». Однако не следует сбрасывать со счетов прекрасно зарекомендовавшее себя решение: на сегодняшних приложениях его производительности хватает с лихвой, а снижение цены лишь добавляет ему привлекательности. Рассказ о карте Triplex Millennium Silver Ti4800SEV, безусловно, следует начать с описания комплекта поставки. Мы уже встречали упаковку в подарочном оформлении, но такое стильное оформление в стиле «хайтек», пожалуй, видим впервые. Эта карта — определенно для ценителей, а в свете обновления линейки продуктов NVIDIA ее можно назвать картой для экономных ценителей.
Штатные частоты, на которых функционируют ядро и память, соответственно составляют 275 и 275 (500) МГц. Triplex Millennium Silver Ti4800SEV в полном соответствии со своим названием имеет плату и радиаторы охлаждения серебристого цвета. Радиатор процессора представляет собой эффективную конструкцию, кулер практически бесшумен. Данная модель явно предназначена для профессионалов, любителей поэкспериментировать с разгоном, вообще для тех, кто умеет все делать сам. Если модули памяти на лицевой стороне карты прикрыты радиаторами, то чипы с обратной стороны ничем не защищены, что и понятно: в штатных режимах работы им и не требуется какое-либо дополнительное охлаждение, а при повышении частот можно воспользоваться специально предназначенными для этого радиаторами (с уже установленными на них термопрокладками) и, приклеив их, обеспечить дополнительный разгонный потенциал. В общем, эта модель точно для любителей железа, а с учетом эффектного оформления упаковки она будет еще и отличным подарочным вариантом.
Итак, на что же могут рассчитывать обладатели карт, основанных на чипах линеек GeForce 4, GeForce FX и Radeon 9700? Мы специально не приводим точную маркировку чипов, рассматриваемых в этом обзоре. Это связано с тем, что принципиальное их отличие заключается в архитектуре ядра, а то, что видеокарты на базе этих графических процессоров могут различаться тактовыми частотами, причем в широком диапазоне, хотя и накладывает отпечаток на производительность, но является фактором второстепенным.
Заметим: карта на основе GeForce 4 является совместимой с DirectX 8, а потому не поддерживает некоторые технологии, реализованные в DirectX 9. Не вдаваясь в подробности, интересные лишь узкому кругу программистов, поясним различия этих версий DirectX. Каждая последующая версия Microsoft DirectX давала программистам возможность для более гибкой работы с трехмерной графикой. Появление в восьмой версии DirectX вершинных и пиксельных шейдеров, являющихся мощными инструментами обработки графики самим видеоядром, стало качественным прорывом. Девятая версия значительно расширила возможности программирования шейдеров, сделав их программно управляемыми. Новые возможности налагают определенные требования на архитектуру ядра — оно становится все более мощным (достаточно сказать, что топ-модели GPU обоих производителей содержат более 100 млн. транзисторов, что приближает их к CPU (обычным процессорам)). Несмотря на то что новое поколение видеопроцессоров по многим показателям превосходит предыдущее, реальная польза от этого достижима лишь на DX9-приложениях, которых пока просто нет (бенчмарки в расчет не берем). Ситуация во многом напоминает спор о необходимости использования мощнейших CPU для работы в офисных приложениях и для Интернет-серфинга — для этих целей вполне достаточно процессоров трех-четырехлетней давности.
На тестовом пакете 3DMark2001 SE (DX8) старшие модели идут ноздря в ноздрю, а карта на базе GeForce 4 отстает, но не сильно, в основном за счет меньших рабочих частот. То же самое касается и тестирования в Comanche 4 и Quake 3 Arena: меньшие скорость ядра и пропускная способность памяти вызывают более сильное падение производительности в тяжелых режимах, но в низких разрешениях GeForce 4 успешно борется и даже опережает Radeon 9700. Отсутствие оптимизации в драйверах привело к тому, что GeForce FX в Unreal Tournament 2003 частично уступила своей предшественнице, но потенциал у этой карты значительно выше, чем у GeForce 4, и, видимо, ситуация будет исправлена с выходом новых версий ПО от NVIDIA. Codecult Codecreatures Benchmark Pro, который является тяжелым шейдерным тестом DX8, в целом точно отражает качественный характер борьбы: Radeon 9700 и GeForce FX лидируют с переменным успехом, GeForce 4 отстает от них. Отставание усиливается в игровых тестах 3DMark 2003, однако следует отметить, что, в отличие от предыдущей версии этого пакета, тесты стали значительно тяжелее по нагрузке на видеокарту, да и весь пакет рассчитан на карты самых последних поколений, а потому мы будем оценивать здесь лишь результаты наиболее производительных моделей. Первые три теста, Wings of Fury, Battle of Proxicon и Troll’s Lair, не выявили особой разницы в производительности (не будем забывать, что на разных драйверах NVIDIA результаты FX существенно различаются), GeForce FX имеет незначительное преимущество (5-10%). А вот Mother Nature, который является единственным чистым DX9-тестом, продемонстрировал, что единственного, в сущности, козыря в виде пропускной способности памяти, которым обладает Radeon 9700, недостаточно. Несмотря на менее широкую 128-битную шину памяти, за счет более высоких тактовых частот и более оптимизированного для DX9-приложений ядра (ну и драйверов, конечно), GeForce FX показывает в среднем 25% преимущества по производительности.
Какие хотелось бы сделать выводы? Во-первых, следует иметь в виду, что реальные приложения DirectX 9 появятся в массовом порядке еще не скоро, а потому в ближайшие несколько месяцев карты, подобные Triplex Millennium Silver Ti4800SEV, будут весьма привлекательным выбором: при существенно меньшей цене, порядка 150-200 долл., они обеспечивают хорошую производительность практически на всем спектре игровых программ.
Во-вторых, с усложнением архитектуры процессоров все большую роль начинают играть драйверы, под управлением которых работают видеокарты, и с выходом новых версий расстановка сил может довольно значительно меняться. Есть информация, что система охлаждения карт GeForce FX может значительно отличаться от эталонной, вследствие чего в топ-секторе начнется острая конкуренция между картами FX 5800 Ultra и старшими моделями Radeon 9700. Существующее сегодня решение по охлаждению FX ставит покупателя перед трудным выбором, и, скорее всего, он склонится в пользу сопоставимой по производительности и при этом бесшумной карты наподобие Sapphire Radeon 9700Pro.
Напоследок заметим, что в марте компании ATi и NVIDIA практически одновременно объявили об обновлении своих линеек видеокарт. И если анонсированные новинки NVIDIA — GeForce FX 5600 и 5200 — нацелены на замену линейки GeForce 4, то ATi, помимо аналогично позиционируемых Radeon 9200 и 9600, усилила свой модельный ряд видеокартой Radeon 9800. В общем, конкуренция продолжается.
Редакция выражает признательность компаниям, предоставившим видеокарты для проведения тестирования:
- IT Labs (тел.: (095) 923-3418, http://www.it-labs.ru/) за предоставление карты NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra;
- Sapphire (тел.: (095) 139-8733, http://www.sapphiretech.ru/) за предоставление карты Sapphire Radeon 9700Pro Ultimate Edition;
- «Инлайн» (тел.: (095) 941-6161, http://www.inline-online.ru/) за предоставление карты Triplex Millennium Silver Ti4800SEV.
