Новые видеоадаптеры ATI на чипах RADEON X800

Максим Бабенков

Компания ATI Technologies официально анонсировала свое решение чипа нового поколения — RADEON X800 — около месяца назад, но на российском рынке первые образцы видеоадаптеров, построенных на этом чипе, появились только теперь. Так, один из самых близких партнеров ATI Technologies, компания Sapphire Technology, уже продает модель Sapphire Atlantis X800 Pro. В скором времени в продаже появится модель X800 XT. Пока же российское представительство ATI Technologies предоставило нам для ознакомления предпродажный образец карты ATI RADEON X800 XT.
Давайте сделаем небольшой экскурс в теорию и посмотрим, что же изменилось и какие нововведения появились в новом графическом чипе.

одовое название нового чипа — R420, это первый в линейке Hi-End-чипов от ATI, изготовленный по технологии 0,13 микрон при использовании low-k-диэлектриков на литографических мощностях тайваньской компании TSMC (Taiwan Semiconductor Manufacturing Company).

В первую очередь следует отметить увеличение в чипе количества пиксельных и вершинных конвейеров. Теперь для старшей модели X800 XT количество пиксельных конвейеров составляет 16, а вершинных — 6. Младшая модель X800 Pro имеет 12 пиксельных конвейеров, а количество вершинных конвейеров у нее то же, что и у X800 XT. Кроме того, количество пиксельных конвейеров является здесь масштабируемым, то есть при желании можно использовать определенные блоки из 16 возможных: если отключить один из блоков, то получим 12-конвейерное решение, если два — 8-конвейерное и т.д.

Конвейер для обработки пиксельных шейдеров состоит из двух векторных и двух скалярных ALU и из одного адресного ALU, а также из специального блока F-Buffer, отвечающего за обработку шейдеров OpenGL. Алгоритм работы F-буфера также оптимизирован. Теперь вычисляются не все проходы разбиваемого на части пиксельного шейдера: те проходы, которые в этом не нуждаются, не вычисляются. Помимо этого было увеличено количество временных регистров — с 12 до 32 и максимальное количество инструкций пиксельного шейдера — с 120 до 1536.

Кроме того, усовершенствована технология оптимизации Z-буфера — HyperZ HD. Буквы HD в ее названии свидетельствуют об использовании новой концепции компании ATI Technologies, получившей название High Definition Gaming. Основная идея этой концепции состоит в стабильно высоких скоростях при высоком разрешении и высочайшем качестве детализации. Это означает, что теперь поддерживаются высокие разрешения, такие как 1600Ѕ1200, при этом Z-буфер работает быстрее. Кроме того, к данной концепции относится еще одно нововведение ATI — временное сглаживание (Temporal Antialiasing). Идея временного сглаживания заключается в том, что при прорисовке кадра меняется расположение субпикселов с учетом инерционности (инерционность свойственна человеческому глазу). Благодаря этому изображение получается более высокого качества, чем при использовании обычного сглаживания (Full Screen Antialiasing, FSAA). Отметим, что эффект временного сглаживания отобразить невозможно, так как сглаживание происходит в движении при смене кадров.

Блок, отвечающий за обработку вершин, функциональных изменений по сравнению со своим предшественником — R350/R360 — не претерпел, за исключением, конечно, того, что количество вершинных конвейеров возросло с четырех до шести.

Контроллер памяти тоже практически не изменился, просто теперь используется новая память GDDR-3. Сразу отметим, что по сравнению с применявшейся ранее памятью GDDR-II изменения в памяти GDDR-3 коснулись энергопотребления, разводки и тепловыделения. Интерфейс памяти X800 остался прежним: разрядность 256 бит (четыре независимых 64-битных канала).

Основные технические характеристики чипов ATI представлены в табл. 1.

Из технологических нововведений отметим новую технологию сжатия карт нормалей 3Dc. Нормаль — это не что иное, как перпендикуляр, опущенный к сложной поверхности в любой ее точке. Данные векторы необходимы в первую очередь для того, чтобы просчитать, как должен отражаться свет от поверхности в данной точке. Карты нормалей представляют собой обычные текстуры, в которых цифровая информация хранится в цветовом виде. Карты нормалей будут применены в таких ожидаемых играх, как DOOM 3 и Half Life 2; кроме того, они уже использованы в игре Far Cry.

Энергопотребление обеих карт очень мало, по-прежнему для обеспечения питания применяется только один дополнительный коннектор питания, в то время как в видеоадаптерах на чипе NVIDIA GeForce 6800 Ultra их уже два. Объяснение этому достаточно простое: в ATI используется меньшее количество транзисторов с применением диэлектрика low-k, в то время как в NVIDIA используется большее количество диэлектриков на чипе без low-k. Кроме того, в графических процессорах ATI внедрены энергосберегающие технологии ATI для мобильных решений, то есть конвейеры отключаются в случае простоя.

Теперь давайте взглянем на экземпляры предоставленных для тестирования видеоадаптеров. В обеих картах система охлаждения одинакова и очень напоминает систему охлаждения, использующуюся в картах на ATI RADEON 9800 XT. Теперь размер радиатора уменьшился, и он не накрывает модули памяти. Связано это прежде всего с использованием памяти стандарта GDDR-3, которая выделяет меньше тепла и не нуждается в дополнительном охлаждении.

В варианте Sapphire Atlantis X800 PRO использованы чипы памяти Samsung серии K4J55323QF-GC20 с максимальной частотой 500 МГц (1 ГГц). Но в BIOS видеокарты частота памяти выставлена на 450 (900) МГц. На карте ATI RADEON X800 XT установлены чипы Samsung K4J55323QF-GC16 с максимальной частотой 600 МГц (1,2 ГГц). В BIOS видеокарты частота памяти выставлена на 560 (1120) МГц.

ATI RADEON X800 XT отличается наличием чипа RAGE THEATER, обеспечивающего функции VIVO, в то время как на карте Sapphire Atlantis X800 PRO он отсутствует. Разводка, правда, под него есть, так что будет продаваться вариант карты с этим чипом или нет, с твердой уверенностью мы сказать не можем.

Теперь перейдем непосредственно к тестированию и к его результатам. При тестировании использовался тестовый стенд следующей конфигурации:

• процессор — Intel Pentium 4 3,4 EE ГГц;
• ASUS P4C800 Deluxe чипсет Intel 875P (версия BIOS 1016);
• оперативная память — 2Ѕ512 Мбайт, DDR400 Kingston (KVR400X72C3);
• дисковая подсистема — два жестких диска Western Digital WD2500JD, организованные в RAID-массив уровня 0, на основе интегрированного контроллера Promise PDC20378;
• ОС — MS Windows XP SP1;
• драйверы — ATI Catalyst 4.6 бета.

Из-за ограничения по времени образцы, к сожалению, не были подвергнуты всем тестам, тем не менее были проведены тесты, позволяющие оценить реализацию в картах Hardware T&L, DirectX 9.0, Vertex Shaders 1.1/1.4/2.0 и Pixel Shaders 1.1/1.4/2.0.

Тестирование проводилось с применением следующих программных пакетов:

• FutureMark 3Dmark 2003;
• SPEC Viewperf 7.1.1;
• UT2004 Demo Benchmark;
• Tomb Raider: The Angel of Darkness;
• Comanche 4;
• AquaMark 3.

Результаты тестирования представлены в табл. 2.

Прокомментируем полученные результаты. Прирост производительности обеих карт по сравнению с картами предыдущего поколения потрясает: у Sapphire Atlantis X800 Pro — в среднем в полтора раза, у ATI RADEON X800 XT — в два раза! Заметим, что результаты достаточно высоки и в тех тестах, которые проводились при высоком разрешении и при включенном полноэкранном сглаживании. Исключение составляет тест Comanche 4, в котором результаты почти одинаковы при любом разрешении. Это, скорее всего, связано с тем, что приложение упирается в свой потолок движка. Кроме того, данное приложение реализовано под DirectX7. Таким образом, результаты этого теста можно признать не столь важными, хотя они тоже впечатляют.

КомпьютерПресс 6'2004