Современные AGP-карты среднего уровня.
Сравнительный анализ GeForce 6600GT, GeForce 6800LE и Radeon 9800Pro.

25.07.2005

Начиная изучение скоростных характеристик рассмотренных карт, прежде всего, обратим внимание на их поведение в предельных, синтетических тестах.

Посмотрим, насколько теоретическая скорость закраски соответствует реальной.

Теоретические («Theoretical») значения скорости закраски карт получены простым умножением числа конвейеров на частоту чипа (для режима «Single-Texturing») и умножением числа текстурных блоков на частоту чипа (для режима «Multi-Texturing»). Эти значения карты должны давать и на практике, если их производительность не ограничивается другими факторами.

В режиме «Multi-Texturing» карты достигают своей теоретической производительности. Очевидно, их архитектура прекрасно сбалансирована для наложения большого количества текстур за проход (в данном случае 16) и не ограничена никакими факторами, кроме собственно частоты графического процессора.

В режиме «Single-Texturing» все иначе.

Теоретической скорости закраски достигает единственная карта – GeForce 6800 LE. Скорость же закраски остальных карт, в разной степени ограничивается иным фактором, нежели частота графического процессора. Причем в наибольшей степени, этот фактор влияет на производительность карты GeForce 6600GT.

Анализируя эти данные, мы пришли к выводу, что фактором, сдерживающим производительность всех карт, кроме GeForce 6800 LE, в режиме «Single-Texturing», является пропускная способность их видеопамяти, поскольку, в таком случае, объем текстурных данных о цвете и координате Z, передаваемых по шине памяти возрастает в 16 раз, относительно режима «Multi-Texturing». И лишь карта GeForce 6800 LE обладающая относительно низкой теоретической скоростью закраски, в паре с относительно высокоскоростной памятью, оказывается способной полностью «переварить» такой поток данных. Но как только мы увеличиваем пиксельную производительность этой карты, включив дополнительно четыре пиксельных конвейера, пропускной способности памяти уже оказывается недостаточно, чтобы без задержек обеспечить текстурными данными более быстрый графический процессор.

Чистая победа карт с графическими процессорами NVIDIA. Прежнее топ-решение от ATI уже не может составить конкуренцию новейшим решениям NVIDIA среднего уровня.

Геометрическая производительность, процессора Radeon 9800 Pro, в отличие от пиксельной производительности, оказывается вне конкуренции.

Четыре вершинных процессора Radeon 9800 Pro работающего на частоте 380MHz, оказались эффективнее всех рассмотренных решений NVIDIA.

Выводы по разделу:

GeForce 6600GT максимальная скорость закраски в режиме мультитекстурирования, которая, однако, будет в наибольшей степени страдать от недостатка пропускной способности видеопамяти. Производительность карты в тестах Pixel и Vertex Shader лишь немного уступает карте «GeForce 6800LE 12pp/5vp», т.е. практически GeForce 6800.

GeForce 6800 LE показал максимальную относительную эффективность в тесте «FillRate Single Texturing» благодаря балансу скорости чипа и памяти. Карта потенциально может показать наименьшее падение производительности при активации режимов чувствительных к пропускной способности памяти. Однако, по результатам остальных тестов, эта карта показала худшие результаты среди рассмотренных карт, оснащенных процессором NVIDIA.

«GeForce 6800LE 12pp/5vp» - вариант переделки предыдущей карты в более мощную карту. Напомним, что ближайшим аналогом этой карты, среди выпускающихся серийно продуктов, является GeForce 6800.
Лучшие результаты в предельной синтетике, среди рассмотренных карт с процессором NVIDIA. Ближайший конкурентом «GeForce 6800LE 12pp/5vp» по результатам предельных синтетических тестов оказался GeForce 6600GT. Однако, в отличие от последнего, «GeForce 6800LE 12pp/5vp», в значительно меньшей степени страдает от недостатка пропускной способности видеопамяти. В реальных приложениях эта карта имеет потенциал серьезно обойти GeForce 6600GT, в случае ограничения скорости рендеринга именно этой характеристикой (например, в высоких разрешениях и/или при активации антиалиасинга).

Radeon 9800Pro показал лучшую геометрическую производительность среди рассмотренных карт. Однако в тестах на скорость закраски, на фоне новейших решений NVIDIA, карта выглядит середнячком, а в тесте Pixel Shader и вовсе аутсайдером.

Конечно, оценка предельной скорости карт в синтетических тестах не может дать точную картину их поведения в реальных 3Д-приложениях. В таких приложениях все характеристики тесно переплетены, и, не всегда можно сказать какая именно из них является доминирующей. Далее мы переходим к изучению поведения карт именно в таких приложениях.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

По результатам трех игровых тестов 3DMark 2005 можно выделить явного аутсайдера во всех режимах – Radeon 9800Pro. Карты на чипах NVIDIA в данном тесте выявляют свои слабые места, которые мы отметили выше. В режимах «ANISO/AA - OFF» и «ANISO 16x» карты GeForce 6600GT и «GeForce 6800LE 12pp/5vp» практически равны. Здесь идет битва за самую высокую скорость закраски с мультитекстурированием и скорость выполнения пиксельных шейдеров. А именно эти две карты показывали максимальные и относительно близкие результаты по данным параметрам в предельных синтетических тестах. В режимах же с антиалиасингом, важную роль начинает играть пропускная способность памяти видеокарты. В этих режимах бесспорный фаворит «GeForce 6800LE 12pp/5vp» имеющий помимо высокой скорости закраски еще быструю память.

Отметим невозможность запуска данного теста, в режимах «AA 4x», в разрешении 1600х1200, на рассмотренных картах NVIDIA, из-за недостатка 128MB оперативной памяти, несмотря на то, что для карты Radeon 9800Pro, это не представляло проблемы.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Тест весьма чувствителен к геометрической производительности карты в средних разрешениях без дополнительной нагрузки антиалиасингом и (или) анизотропной фильтрацией.

Radeon 9800Pro, благодаря максимальной геометрической производительности, выступил, в таких условиях, очень конкурентоспособно. Но по мере роста разрешения, это преимущество уже не спасает, поскольку важную роль начинает играть производительность пиксельная.

В режиме «ANISO 16x» можно отметить минимальное падение производительности карты GeForce 6600GT при активации этой функции, благодаря чему карта продемонстрировала производительность равную «GeForce 6800LE 12pp/5vp» у которой скорость упала значительно больше.

В режиме «AA 4x», начиная с разрешения 1280х1024, карты показывают практически равные результаты, поскольку в данном случае, скорость теста ограничивается пропускной способностью шины AGP 8x (или объемом видеопамяти, который у рассмотренных карт одинаков).

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Тест весьма демократично отнесся к недостаткам всех карт. Результата в основном оказался зависимым лишь от скорости закраски.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

При настройках «ANISO/AA - OFF», в разрешении 1024х768, скорость теста явно ограничена мощностью центрального процессора. Однако по мере роста разрешения эта зависимость ослабевает и выявляется явный фаворит - «GeForce 6800LE 12pp/5vp» и аутсайдер Radeon 9800Pro. Такой расклад, видимо, обусловлен скоростью исполнения пиксельных шейдеров картами, которые активно используются в этом тесте.

При настройках «ANISO 16x», обращает на себя внимание близость результатов показанных GeForce 6600 GT и «GeForce 6800LE 12pp/5vp», обусловленная значительно меньшим падением производительности у первой карты, относительно второй, при активации этой функции.

При активации антиалиасинга, голову поднимает карта GeForce 6800 LE, обладающая, как и «GeForce 6800LE 12pp/5vp», максимальной пропускной способностью памяти, что так важно в данном режиме.

По данной игре, бытует мнение, что шейдер симулирующий водную поверхность, наиболее оптимально работает на картах с процессорами ATI, благодаря чему они лидируют в таких тестах. Мы решили проверить это, посмотрев на работу всех рассмотренных карт, в различных ситуациях, часто встречающихся в игре.

Демо «d1_canals_09» преобладают водная поверхность и открытое пространство.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

В этом тесте, при настройках «ANISO/AA - OFF», фаворитом оказался GeForce 6600 GT, что несколько неожиданно. Единственная характеристика, по которой эта карта превосходит остальных - скорость закраски при мультитекстурировании. Возможно, чувствительностью теста именно к этой характеристике и объясняется такая победа.

Очень хорошо выступил и Radeon 9800Pro, показав результаты на уровне «GeForce 6800LE 12pp/5vp» и немного уступив ей лишь в разрешении 1600х1200. Позади всех, с большим отрывом идет GeForce 6800 LE, единственное преимущество которого в виде высокой пропускной способности памяти, оказалось невостребованным, при таких настройках.

Активация «ANISO 16x» больнее всего ударила по производительности Radeon 9800Pro, выбросив его из группы лидеров.

Влияние этой функции на производительность GeForce 6600 GT, по прежнему минимально, что еще более усиливает его отрыв от всех конкурентов.

При настройках «AA 4x» важное, но, судя по низким результатам GeForce 6800 LE, не ключевое значение, начинает приобретать пропускная способность памяти. В лидерах «GeForce 6800LE 12pp/5vp» и Radeon 9800Pro. Самое большое падение производительности наблюдается у GeForce 6600 GT, но эта карта все равно опережает GeForce 6800 LE, поскольку скорость последней была слишком уж низка и без дополнительной нагрузки.

При настройках «ANISO 16x/AA 4x» дающих нагрузку, как на чип, так и на память, достоинства и недостатки словно уравновешивают друг друга.

Демо «d1_town_01» - большого открытого пространства нет, коридоры.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

В сравнении с предыдущей демкой, изменений в относительном раскладе результатов показанным картами нет. Все те же победители и проигравшие.

Radeon 9800Pro выступает очень конкурентоспособно при настройках «ANISO/AA - OFF» и «AA 4x», но к шейдеру симулирующему водные поверхности, такой расклад, очевидно, отношения не имеет.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

При настройках «ANISO/AA - OFF», в разрешении 1024х768, скорость теста явно ограничена мощностью центрального процессора системы, но по мере роста разрешения появляется явный лидер «GeForce 6800LE 12pp/5vp». Остальные карты, показывают результаты примерно равные.

Настройки «ANISO 16x» увеличивают разрыв в группе отстающих карт. GeForce 6600 GT почти догоняет «GeForce 6800LE 12pp/5vp», благодаря минимальному падению производительности, при активации этой функции. Radeon 9800Pro напротив отстает, у него падение максимально.

При настройках «AA 4x» скорость теста оказывается зависимой, прежде всего, от пропускной способности памяти карт. «GeForce 6800LE 12pp/5vp» и GeForce 6800 LE имеющие значительно отличающуюся пиксельную производительность показывают весьма близкие результаты. Более всех, в таком случае, пострадала, конечно, производительность GeForce 6600 GT, который имеет самую минимальную пропускную способность памяти, из всех рассмотренных карт. Причем даже дополнительная, к антиалиасингу, нагрузка карты анизотропией, не помогла GeForce 6600 GT реабилитироваться, в данном случае.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Тест базируется на модифицированном движке предыдущей игры, но факторы, ограничивающие скорость карт в нем, в силу специфики тестовой сцены, иные.

При настройках «ANISO/AA - OFF» «ANISO 16x», влияние мощности центрального процессора системы, на скорость теста, минимально, даже в невысоких разрешениях. Скорость закраски имеет приоритетное значение. GeForce 6600 GT, при активации анизотропии, вновь оказывается лидером, за счет минимального падения производительности.

Настройки «AA 4x» хотя и чувствительны к пропускной способности памяти, но не столь сильно как в тесте «Unreal II: The Awakening». Все еще важной остается скорость закраски и благодаря этому, GeForce 6800 LE так и не догоняет «GeForce 6800LE 12pp/5vp», а GeForce 6600 GT не оказывается аутсайдером.

При настройках «ANISO 16x/AA 4x» пиксельная производительность становится еще более важной, и GeForce 6600 GT уже даже обходит конкурентов, обладающих большей пропускной способностью памяти. Лидером же, конечно остается «GeForce 6800LE 12pp/5vp» обладающий, как высокой скоростью закраски, так и высокой пропускной способностью памяти.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Скорость этого теста оказалась весьма чувствительной к мощности центрального процессора системы, поэтому аналитика результатов полученных при настройках «ANISO/AA - OFF» а также в разрешении 1024х768 при других настройках, затруднена. Тем не менее, можно отметить, что в данном тесте, как и в предыдущем, при настройках «ANISO 16x» скорость карт определяется их скоростью закраски, а при настройках «AA 4x» «ANISO 16x/AA 4x» скоростью закраски и пропускной способностью памяти.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Среди OpenGL-тестов, мы традиционно ожидали увидеть глобальное царство карт использующих графические процессоры NVIDIA, которые давно считались лидерами в области OpenGL-драйверов.

Но первый тестов, Call Of Duty - Unites Offensive, показал, что мы просчитались.

При настройках «ANISO/AA - OFF» лидирует Radeon 9800Pro, хоть немного, но превосходя «GeForce 6800LE 12pp/5vp». Подвести под такой расклад какую-то теоретическую базу никак не получается. Как показали ранее предельные синтетические тесты, первая карта, уступает второй, практически по всем параметрам, кроме разве геометрической производительности. Но наша демка, да и игра вообще, не демонстрирует нам сложную в геометрическом плане, модель мира. Возможно, ATI просто очень хорошо оптимизировала свой драйвер под эту игру.

При настройках «ANISO 16x» однако расклад меняется. Radeon 9800Pro традиционно демонстрирует, в этом случае, максимальное падение производительности, и, его лидерству, приходит конец. Очень хорошо показывает себя GeForce 6600 GT, который благодаря минимальному падению производительности, при активации анизотропии, выступает не хуже «GeForce 6800LE 12pp/5vp».

Активация антиалиасинга вновь вернуло лидерство Radeon 9800Pro, причем он выступает лучше в высоких разрешениях, когда производительность карт с чипами NVIDIA упирается в пропускную способность шины AGP 8x, и они показывают практически равные результаты.

Настройки же «ANISO 16x/AA 4x», начиная с разрешения 1280х1024, ограничивают скорость всех карт, пропускной способностью шины AGP 8x и ни о каком лидерстве не может быть и речи. 128МБ видеопамяти, явно не достаточно этой игре при таких настройках.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Ну а вот собственно и «царство NVIDIA».

При настройках «ANISO/AA - OFF» и «ANISO 16x балом правит высокая скорость закраски, а при настройках «AA 4x» и «ANISO 16x/AA 4x» пропускная способность видеопамяти. Radeon 9800Pro не вписывается в это правило, вероятно, не столько даже из-за худшего OpenGL-драйвера, сколько из-за отсутствия поддержки технологии Ultra Shadows, активно используемой чипами NVIDIA в этой игре.

Падение производительности карт при активации дополнительных функций, %:

Примечание: Синим, выделен лучший результат, красным худший.

Radeon 9800Pro, снова аутсайдер.

Но в отличие от предыдущего теста, скорость в данном случае, оказалась весьма чувствительной к пропускной способности видеопамяти даже при настройках «ANISO/AA - OFF» и «ANISO 16x».

При настройках же «AA 4x» и «ANISO 16x/AA 4x», карты, обладающие максимальной пропускной способностью видеопамяти, лидируют с большим отрывом.

Рассмотрев наши карты, как с точки зрения качества реализаций таких функций как анизотропная фильтрация и полноэкранное сглаживание, так и с точки зрения их скоростных характеристик в различных игровых приложениях, мы пришли к следующим выводам.

Качество реализации антиалиасинга и анизотропии:

Рассмотренные карты с процессорами NVIDIA показали нам аналогичное качества реализации указанных дополнительных функций, поэтому и оценивать мы их будем, по этому параметру, вместе.

В плане качества полноэкранного сглаживания, лидером мы считаем Radeon 9800Pro. Преимущество его алгоритмов сглаживания, перед алгоритмами карт, на базе графических процессоров NVIDIA, очевидно именно там, где алиасинг наиболее обращает на себя внимание. Т.е. на углах близких к горизонтали и вертикали.

Сравнивая качество реализации анизотропной фильтрации Radeon 9800Pro и карт на базе процессоров NVIDIA, мы так и не пришли к однозначному заключению о преимуществе тех или иных алгоритмов оптимизации этой функции. При настройках драйверов карт, предлагаемых компаниями производителями, «по умолчанию», NVIDIA дает более глубокую анизотропию на наклонных поверхностях, в то время как ATI обеспечивает полную трилинейную фильтрацию. По всей видимости, в различных игровых ситуациях, можно будет обнаружить достоинства и недостатки обоих алгоритмов, но в нашем исследовании, мы нашли лишь их паритет.

Скорость карт:

«GeForce 6800LE 12pp/5vp» - гипотетически "улучшенный" вариант GeForce 6800 LE. Прекрасные результаты в предельных синтетических тестах, близкие к GeForce 6600 GT. Но в отличие от последнего, скорость "GeForce 6800LE 12pp/5vp" не лимитируется жестко пропускной способностью памяти, и карта занимает лидирующие позиции не только при настройках "ANISO/AA - OFF" и "ANISO 16x" но и при настройках "AA 4x" и "ANISO 16x/AA 4x". Но все же учитывая фактор "удачи", необходимый для получения этой карты из GeForce 6800 LE мы не можем считать ее безусловно самой выгодной покупкой, среди рассмотренных конкурентов. Если Вам, гарантировано, нужна такая производительность, лучше приобрести GeForce 6800, который имеет конфигурацию конвейеров "12pp/5vp" по умолчанию и работает даже на чуть больших частотах (325MHz GPU), нежели рассмотренный здесь "GeForce 6800LE 12pp/5vp".

GeForce 6600GT – Прекрасная скорость в большинстве предельных синтетических тестов. Карта порой занимает лидирующие позиции и при настройках "ANISO/AA - OFF" и "ANISO 16x". Можно сказать, что последний режим является в своем роде "коньком" этой карты. Благодаря максимальной тактовой частоте графического процессора и, как следствие, минимальному падению производительности, при активации этой функции (обычно около 10%), GeForce 6600 GT может составить конкуренцию более дорогим моделям.
Однако слабое место у этой карты тоже есть - недостаточная, для столь быстрого чипа, пропускная способность видеопамяти. Этот недостаток стал очевиден, еще в предельном синтетическом тесте "Fillrate Single-Texturing", в котором эта карта показала худшие результаты соответствия реальной скорости закраски, теоретической. В реальных играх, как мы и предполагали, карта обычно показывала максимальное падение производительности при настройках "AA 4x", но, что хотелось бы подчеркнуть, не худшие абсолютные результаты. Даже в таких, жестких для себя условиях, карта порой могла составить конкуренцию GeForce 6800 LE и Radeon 9800Pro для которых проблема нехватки пропускной способности памяти и не стоит столь остро.

GeForce 6800 LE – Карта не лучшим образом показала себя в предельных синтетических тестах. Самая низкая скорость закраски с мультитекстурированием и самый медленный вершинный блок. Но пиксельные шейдеры выполняются быстрее, чем на Radeon 9800Pro, а результаты теста "Fillrate Single-Texturing", показали достаточную, или даже превосходящую необходимую, для этого чипа, пропускную способность шины памяти. Благодаря этому достоинству, карта, часто, показывает минимальное падение производительности в тестах чувствительных именно к этой характеристике (антиалиасинг). В этом режиме, GeForce 6800 LE может составить конкуренцию GeForce 6600 GT (3Dmark 2005, Half-Life 2, Painkiller - Battle Out Of Hell, Call Of Duty - Unites Offensive), а порой и значительно обойти эту карту (Codecreatures Benchmark Pro, FarCry, Unreal II: The Awakening, Unreal Tournament 2004, Doom 3, The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bay).
В режимах же обычно не столь чувствительных к пропускной способности видеопамяти, а более требовательных к скорости закраски, таких как "ANISO/AA - OFF" "ANISO 16x" карта может составить конкуренцию только Radeon 9800Pro.

Radeon 9800Pro - в предельных синтетических тестах карта показала лучшие скорость работы с вершинными шейдерами. Правда в реальных игровых ситуациях это преимущество оказывается востребованным редко. Современные игры остаются все еще жадными до скорости закраски и (или) скорости исполнения пиксельных шейдеров, нежели к скорости геометрического блока графического процессора.
В режиме "AA 4x" карта уверенно конкурирует с GeForce 6600 GT и GeForce 6800 LE, в большинстве случаев, кроме некоторых OpenGL игр.
Но потери производительности при настройках "ANISO 16x" максимальны среди рассмотренных карт и в среднем составляют около 30%. В таком режиме карта очень сильно отстает от GeForce 6600 GT и может, с переменным успехом, конкурировать с GeForce 6800 LE только.

«МИР NVIDIA» выражает признательность компании «OLDI»
за предоставленные для тестирования видеокарты
ASUS N6600GT/TD 128MB,
ASUS V9999LE/TD 128MB,
PowerColor Radeon 9800Pro 128MB.

Андрей Дерябин aka andser


• Введение
• Спецификации
• Карты
  • ASUS N6600GT/TD 128MB
  • ASUS V9999LE/TD 128MB
  • Выводы по разделу:
• Как мы тестировали
  • Описание системы
  • Описание тестов
• Качество 3D графики
  • Полноэкранное сглаживание (антиалиасинг)
  • Анизотропная фильтрация
  • Сравнение качества антиалиасинга и анизотропной фильтрации в играх
  • Выводы по разделу:
• Сравнение производительности GeForce 6600 GT, 6800 LE и Radeon 9800Pro
  • 3Dmark 2005 Fillrate Test
  • 3Dmark 2005 Pixel Shader Test
  • 3Dmark 2005 Vertex Shader Test
  • 3Dmark 2005 Overall Score
  • Codecreatures Benchmark Pro
  • Aquamark3
  • FarCry
  • Half-Life 2
  • Unreal II: The Awakening
  • Unreal Tournament 2004
  • Painkiller - Battle Out Of Hell
  • Call Of Duty - Unites Offensive
  • Doom 3
  • The Chronicles of Riddick: Escape from Butcher Bay
• Заключение