Обзор видеочипов GeForce FX5200/GeForce FX5600 и карт на их основе |
24.07.2003 |
ВведениеРынок современных графических ускорителей отличается от рынка других компьютерных комплектующих особой динамичностью внедрения разного рода инноваций, наряду с традиционным повышением скорости. В силу особо острой конкурентной борьбы, а так же откровенного несовершенства компьютерной графики в современных играх, разработчики графических чипов в каждом новом своем творении стремятся добавлять что-то новое. Новинки эти, как правило, призваны еще немного приблизить графику в современных играх к тому качеству, что мы привыкли видеть в фильмах. К сожалению, не все эти инновации находят широкую поддержку у самих разработчиков игр. Виной тому, часто оказывались, вовсе не они (разработчики игр), а, прежде всего сами компании разработчики чипов. Последние друг друга так сильно "любят", что любые, эксклюзивные инновации конкурирующих компаний, считают не иначе как "ересью от 3D" и постоянно стремятся придумать или продвинуть что-то уже имеющиеся, свое, особенное и "исключительно правильное". Такое "эксклюзивное видение" того, что должен обязательно поддерживать каждый современный графический чип, всегда вызывало весьма прохладное отношение разработчиков игр, к этим "эксклюзивным инновациям". В итоге, порой многие из возможностей чипов так и не находят какого-то применения на протяжении всего их срока жизни и бесславно списываются на свалку истории.
Direct3D 9.0 - новый стандарт качестваЭволюция API Direct3D проходила довольно медленно. На этапе своего становления как стандарта, доступное железо порой серьезно опережало его по своим возможностям, что выливалось в создание альтернативных API компаниями-разработчиками чипов. Самый известный из них - это конечно 3dfx Glide. Но сегодня, Direct 3D уже вырос в настоящего монстра, используя возможности которого уже можно создавать 3D-графику в реальном времени, по качеству сопоставимую с кинематографическим. Построение 3D-графики в реальном времени, последними процессорами NVIDIA и ATI Одними из основных преимуществ Direct3D версии 9.0, в сравнении со своим предшественником, являются: Пиксельные шейдеры 2.0Ранее, DirectX 8.0 серьезно расширил общепринятые рамки стандартного мультитекстурирования, дав возможность использования особых "пиксельных программ" (шейдеров), с помощью которых можно было наложить до четырех текстур на пиксель за проход, сделав четыре выборки значений цвета и восемь вычислений. Эти операции выполнялись конвейерно, на протяжении т.н. текстурной стадии. Пиксельные шейдеры 2.0 обладают значительно более широкими возможностями и совершенно иным подходом к выполнению операций. Само понятие "пиксельный конвейер", для современных чипов, изменило свой смысл. Пиксельные программы не раскладываются ими по текстурным стадиям, а выполняются одна за другой пиксельным процессором. Необходимость такого перехода от "конвейера" к "процессору" продиктована, прежде всего, возросшей сложностью пиксельных шейдеров 2.0 (спецификациями). В их рамках, чип может накладывать до 16-ти текстур, выполнять 32 выборки значений цвета и 64 операций вычисления за проход. Некоторые спецификации пиксельных шейдеров Direct3D 8 и 9
В рамках пиксельных шейдеров 2.0 введены так же новые форматы представления данных для текстур и точности вычислений. Новый, 32-битный формат вычислений с плавающей точкой (FP32) ориентирован, прежде всего, на достижения максимального качества изображения, благодаря 128-битной обработке (32-бит для красного, зеленого, синего и альфа канала). Новый, 16-битный, формат (FP16) - призван обеспечить баланс между скоростью и качеством. Разработчик приложения может переключаться между форматами представления данных внутри пиксельной программы, добиваясь тем самым наилучшего, по всем параметрам, результата. Вершинные шейдеры 2.0Вершинные шейдеры Direct3D 9.0 так же "повзрослели", в сравнении с предшественниками, хотя и не столь серьезно, как пиксельные. Точность вычислений не претерпела никаких изменений, но шейдеры стали более гибкими за счет появившейся возможности управления потоком инструкций, числа самих инструкций (со 128 до 256) и числа регистров. Некоторые спецификации вершинных шейдеров Direct3D 8 и 9
CineFXПодсистема CineFX представляет собой логическое объединение всех новейших возможностей, используемых для приближения качества картинки к кинематографическому. В нее входят как аппаратные, так и программные решения от NVIDIA. В первую очередь, в эту подсистему в качестве аппаратных решений входят вершинные и пиксельные шейдеры. В качестве программной части, в эту подсистему входит язык программирования Cg, позволяющий перейти на качественно другой уровень создания видео эффектов.
Некоторые спецификации пиксельных шейдеров Direct3D 9 и возможностей GeForce FX
Некоторые спецификации вершинных шейдеров Direct3D 9 и возможностей GeForce FX
Однако не стоит спешить радоваться широте возможностей GeForce FX, по работе с пиксельными и вершинными шейдерами. Возможности выходящие за рамки Direct 3D 9 - нестандартны. Отношение разработчиков игр к нестандартным возможностям графических чипов мы уже рассмотрели выше и не факт, что "шейдеры 2.0+", GeForce FX, будут когда-то востребованы ими. СпецификацииОт общих вещей перейдем к конкретным особенностям новейших чипов NVIDIA и сравним их, с конкурентом от ATI обладающим сходными возможностями. Это будет Radeon 9600 – чип класса Middle-End. Low-End чипа, с поддержкой Direct3D 9, у ATI (пока?) нет.
Некоторые пояснения к таблице:
Режимы сглаживания, доступные GeForce FX5200, при использовании драйвера 44.03, в Direct3D. КартыGeForce FX5200 128MBМладший чип семейства NVIDIA - GeForce FX - в нашем исследовании представляет карта ASUS V9520/TD В режиме AGP3.0 поддерживается скорость передачи - 4x и 8х, в режиме AGP 2.0 - 1х, 2х, 4х и в режиме AGP1.0 - 1х, 2х.
GeForce FX5200 референс-дизайн Можно подумать, что ASUSTeK использовал собственный дизайн PCB для карты V9520/TD 128MB, однако, похоже это не совсем так. Очень сходный дизайн предлагался ранее NVIDIA для карт GeForce4 MX440 w/AGP 8x и, вероятно, ASUSTeK взял его за основу и для карты V9520/TD.
На карте установлено восемь микросхем памяти "MIRA" в "обычной" (TSOP) упаковке. Минимальное время цикла для этой памяти - 4ns, что соответствует частоте 250(500)MHz. По умолчанию карта работает на стандартных для GeForce FX5200 частотах 250(ядро)/400(память), как в 2D, так и в 3D и не имеет возможности устанавливать их отдельно. Частоты карты соответствуют эталону NVIDIA. Невозможность же раздельной установки их в 2D и 3D, видимо обусловлена особенностями BIOS карты ASUS V9520/TD.
У более дорогих моделей (ASUS V9520/ Video Suite) возможность оцифровки аналогового сигнала есть, для чего на такие карты обычно устанавливается чип Philips SAA7114H.
Обратите внимание, что на референс-карте чип GeForce FX5200 не имеет активного охлаждения, т.е. не требует его. Наличие активного охлаждения на серийных моделях карт можно считать лишь данью моде, или реверансом в сторону оверклокеров.
На оборотной стороне отображены возможности подключения карты к различным приемникам сигнала, а также комплект поставки и системные требования. Аналогичный дизайн коробок используются ASUSTeK для всех карт серии GeForce FX. Правда, у более "продвинутых" моделей карт глаза у терминатора синие и его цветовая гамма более серебристая. Железная логика у дизайнеров ASUSTeK. :)
GeForce FX5600 128MBСемейство GeForce FX5600, в нашем исследовании, представляет карта Manli M-GF5600/R128 VIVO В режиме AGP3.0 поддерживается скорость передачи - 4x и 8х, в режиме AGP 2.0 - 1х, 2х, 4х и в режиме AGP1.0 - 1х, 2х.
Минимальное время цикла этой памяти 3.6ns, что соответствует 275(550)MHz. Карта имеет раздельные установки частот для работы в 2D и 3D-приложениях. В первом случае - 270MHz(ядро)/550MHz(память), во втором - 325MHz(ядро)/550MHz(память), что является стандартом для карт на чипе GeForce FX5600.
Интересно отметить, что этот чип отвечает только за оцифровку сигнала. Для вывода изображения на TV-out используется интегрированный в чип GeForce FX5600 кодер. Это не нюанс именно карты Manli M-GF5600/R128 VIVO, а особенность всех карт на чипе GeForce FX5600, использующих возможность оцифровки видеосигнала посредством внешних кодеров.
Несмотря на такую, казалось бы, скромную систему охлаждения, карта продемонстрировала весьма приличный разгонный потенциал. Со штатных частот 325MHz(ядро)/550MHz(память), ее удалось разогнать до 360MHz(ядро)/630MHz(память), без использования дополнительного охлаждения. Для чипа GeForce FX5600 такой результат можно считать рядовым, но для памяти Samsung 3.6ns, 630MHz - это очень хороший результат. Напомним еще раз, что возможность разгона не является неотъемлемой характеристикой карты и разгонный потенциал может отличаться даже у карт из одной партии.
Мысли, которые хотят передать дизайнеры коробок видеокарт, порой умом понять очень сложно, так что мы не будем пытаться этого делать. На коробке, с помощью наклеек-стикеров, отмечены основные возможности карты, а также принадлежность ее к семейству GeForce FX 5600. Видимо, дизайнеры Manli очень твердо уверены, что именно такой дизайн наилучшим образом подходит для всех их карт семейства GeForce FX. :)
На оборотной стороне упаковки указаны некоторые характеристики семейства карт GeForce FX5800/5600/5200, на восьми языках (не на русском), причем характеристики эти указаны с некоторыми неточностями.
Как мы теcтировалиМы решили сравнить популярные сейчас карты низкого и среднего уровня, чтобы выяснить, насколько хорошо выглядят карты на новейших чипах NVIDIA, на их фоне, в современных играх, а так же их вероятные перспективы в играх будущих. Система
Настройки тестов
Качество 2DВсе рассмотренные карты продемонстрировали нам прекрасное (и совершенно аналогичное) качество изображения на используемом для тестирования мониторе Samsung SyncMaster 700IFT, в "крейсерском" для него режиме 1024х768х100Hz. Отрадно отметить, что никаких "наводок в некоторых разрешениях", которые мы отмечали раннее у разных карт на чипах R300, при подключении монитора к первой их "голове", у карты на чипе RV350 (Sapphire Atlantis RADEON 9600 128MB) не наблюдалось. Далее: Синтетические тесты Введение Direct3D 9.0 - новый стандарт качества CineFX Спецификации Карты -GeForce FX5200 128 Mb (ASUS V9520/TD) -GeForce FX5600 128 Mb (Manli M-GF5600/R128 VIVO) Как мы тестировали -Система -Настройки тестов Качество 2D Синтетические тесты -Fillrate -Fixed Function T&L -VertexShader 1.1 -VertexShader 2.0 -PixelShader 1.1 -PixelShader 1.4 -PixelShader 2.0 -Bump Mapping Выводы по разделу Тесты Direct3D (скорость и качество) -3DMark2001 SE Overall Score -3DMark2001 SE Game1 - CarChase (Low Detail) -3DMark2001 SE Game2 - Dragothic (Low Detail) -3DMark2001 SE Game3 - Lobby (Low Detail) -3DMark2001 SE Game4 - Nature -CodeCreatures Benchmark Pro -Comanche4 Demo Benchmark -Aquanox -Unreal II: The Awakening BenchEmAll Benchmark -Unreal Tournament 2003 Benchmark Тесты OpenGL (скорость и качество) -Quake III Arena -Star Wars JK II Jedi Outcast -Serious Sam - The Second Encounter -Doom3 leaked E3 version Антиалиасинг и анизотропная фильтрация (скорость) -Unreal II: The Awakening BenchEmAll Benchmark Заключение | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||