FX5900 vs Radeon9800Pro

Вступление

Чип R300 (ATI Radeon9700) стал первым в мире графическим процессором с полной поддержкой DirectX 9, опередив тем самым своего извечного конкурента практически на полгода. Более того - когда NV30 (FX5800) наконец появился у обозревателей (напомним, что к тому времени ATI Radeon9700 уже давно продавался в любом магазине), оказалось, что по своим потребительским свойствам он никак не может конкурировать с ATI Radeon9700. Он был дорог, проигрывал в производительности, драйвер под совершенно новую микро-архитектуру FX на тот момент был еще не оптимизирован в достаточной степени и, главное - карты на его основе несколько сильно свистели и грелись.

Тем не менее, компании-партнеры nVidia все как один демонстрировали на выставках футуристические произведения на основе NV30, но как-то не очень охотно спешили ими торговать. Основная причина - карта получалась слишком дорогой, плата за использование дефицитной DDRII оказалась неподъемной. И это даже при условии того, что nVidia вынуждена была торговать чипами NV30 себе в убыток! Престиж, как говорится - дороже денег.

Мучения продолжались полгода. NV30 перевели в профессиональный сектор Quadro, где цена в 1000$ является нормой жизни, а новый царь горы потребительского рынка объявлен в лице NV35 (FX5900). На что в ответ на рынок поступили карты новые карты от ATI - Radeon9800Pro на чипе R350.

Сегодняшний этап конкуренции ATI и nVidia теперь выглядят так:

Level	nVidia	ATI
Hi-End	FX5900 (NV35)	Radeon 9800
Middle	FX5600 (NV31)	Radeon 9600
Low-End	FX5200 (NV34)	Radeon 9200

Один тонкий момент: версии Pro чипа 9800 от ATI поступили в продажу первыми, еще в июне, тогда как "non Pro" еще только ожидаются, с nVidia наоборот - в июле в продажу поступили "non Ultra", а потом будет Ultra. Поэтому сегодня мы смотрим Pro вариант от ATI и обычный от nVidia.

Сегодня мы рассмотрим обоих конкурентов поближе. Честь nVidia будет отстаивать карта от ASUS - V9950 128Mb (GF5900). За ATI играют R9800Pro в двух версиях - 128 и 256 Mb, обе производства Gigabyte. Карты, в некотором смысле являются "эталонными", поскольку их значения частот ядра и памяти полностью соответствуют рекомендуемым.

VGA	Gigabyte RADEON 9800 PRO	Asus V9950
Ядро	R350	NV35
Технологический процесс (микрон)	0.15	0.13
Кол-во транзисторов	110 млн.	130 млн.
Частота ядра	380MHz	400MHz
Пиксельных конвееров	8	8 (или 4)
Fill Rate (Mpixels/s)	3,040	3,600 or (1,800)
Текстурных блоков на конвеер	1	1 (или 2)
Textures process-able per Texture Unit	8 to 16	8 to 16
Частота памяти	350MHz (700MHz DDR)	425MHz (850MHz DDR)
Шина памяти DDR	256-bit	256-bit
Пропускная способность памяти	21.8GB/s	27.2GB/s
Фирменные технологии	SMARTSHADER 2.1 SMOOTHVISION 2.1 - Color Compression (up to 6:1 ratio HYPER Z III + : Z-Compression (up to 24:1 ratio) and Z-cache optimized for real-time shadow rendering TRUFORM 2.0	CineFX 2.0 Engine LMA II Intellisample HCT Technology - Color and Z-Compression (up to 4:1 ratio)
Пиксельные шейдеры	2.0	2.0+
Вершинные шейдеры	2.0+	2.0+
Режим FSAA (max)	до 6x	до 8x
Режим AF (max)	до 16x	до 8x
Поддержка DirectX	DirectX 9.0
Дополнительные функции	Dual integrated 10-bit per channel 400 MHz DACs Integrated TV Output support up to 1024x768 resolution Integrated 165 MHz TMDS transmitter (DVI 1.0 compliant) VideoShader HydraVision	Dual integrated 400 MHz DACs Integrated TV Output support up to 1024x768 resolution Video Mixing Renderer (VMR) Extended programmability with Cg nView DVC 3.0

Отличия R350 от R300

Насмотревшись на мучения nVidia с переходом на 0.13 микрон, ATI отложила свой технологический прорыв и осталась на отметке 0.15.

В принципе, 0.13 микрон уменьшает площадь кристалла, позволяет разместить на пластине большее количество активных элементов, снизить напряжение питания, и, как следствие - энергопотребление и тепловыделение. Но это в теории. На практике, все с точностью наоборот - неотлаженный и дорогой техпроцесс 0.13 резко снижает выход годных чипов с пластины, а снизить напряжение питания ядра nVidia так и не удалось, в итоге, карты на NV30 поставили новый рекорд индустрии по уровню тепловыделения и шуму, тогда как ATI, даже в последних в своих последних картах рекомендует использовать совершенно стандартные кулера.

Итак, ATI осталась на 0.15, и что самое любопытное, в чипе R350 (карта 9800Pro) по сравнению с предыдущим топом R300 (карта 9700Pro), количество активных элементов (транзисторов) - тоже не увеличилось, как было 110 млн., так и осталось.

Так что же нового в чипе R350 по сравнению с R300? Прямо скажем, не много:

• Частоту ядра удалось поднять со старых 325Mhz (R300) до 380Mhz (R350), а частота работы памяти возросла с 310 Mhz до 340Mhz, что подняло пиковую пропускную способность памяти до 21, 8Gb/sec (16.0Gb/sec у NV30).
• SmartShader 2.1 - был добавлен F-буфер. По сути - конкурент движка CineFX от nVidia - позволяет исполнять код шейдерных программам неограниченной длины
• SmothVision 2.1 - Улучшено качество выполнения FSAA и AF.
• HyperZ III+ - оптимизированный кэш Z-буфера, который теперь настроен для для улучшения работы с шейдерами.

Эти изменения честно можно назвать "косметическими", но, как покажет тестирование, такого простого разгона вполне хватило для достойной конкуренции с NV35.

Отличия NV30 от NV35

Тут ситуация еще более комична. Практически, единственной переделке подвергся интерфейс работы с памятью. Дорогая и редкая DDRII, но с узкой шиной 128-бит использованная в NV30, была заменена на более доступную DDR, но с шиной 256-бит, что позволило поднять пропускную способность памяти до 25-27GB/s в зависимости от частоты (она может варьироваться от 400 до 450Mhz). Шаг безусловно правильный. Конструктивно это позволяет избавиться от громадных систем охлаждения, необходимых для DDRII работающей на частоте 500MHz, но и нынешние 400Mhz - это не мало и их тоже необходимо серьезно охлаждать.

Другое дело, что производители, поднаторевшие в своих изысканиях систем охлаждения при разработке карт NV30 встретили эту задачку во всеоружии и смогли создать практически бесшумные карты.

Предварительные выводы по чипам:

Что R350, что NV35 не являются "революционными" решениями. Революция случилась как раз перед ними с выпуском 9700Pro(R300) и FX5800(NV30).

В итоге R350 является модификацией R300, а NV35 является приведенной в порядок версией чипа NV30 - первого в линейке FX. Называя NV30 "неудачным" мы имеем ввиду прежде всего его потребительские качества, такие как цена, грохот, двухэтажность и температура. И первое и второе и третье не лезло ни в какие ворота (экстремалов в природе мало и погоды они не делают), а производительность никак не оправдывала подобные дорогостоящие навороты.

Выпускать каждые 6 месяцев новую архитектуру графического чипа невозможно. И не стоит воспринимать "модификацию" как время обманутых ожиданий. Это скорее время выхода зрелых и интересных решений, когда учтены все совершённые (неизбежные при революциях) ошибки, а программисты компаний имели достаточно времени для оптимизации драйверных компиляторов под наилучшую производительность.

Тестирование

Все карты пришли с самыми последними на данный момент официальными драйверами. На сегодня это Detonator 44,03 для всех карт nVidia и Catalist 3,4 для всех карт от ATI серии Radeon. Именно эти драйверы и были записаны на дисках.

Что очень приятно, Asus стал писать версию записанного драйвера прямо на поверхности диска, раньше, пока не поставишь, определить версию было практически невозможно. Правильная инициатива - всем производителям взять на вооружение!

Неофициальные последние версии на сегодня, это Detonator 44,45 и Catalyst3,5. Но неофициальные драйвера это тема отдельных обзоров.

Для тестирования продуктов подобного класса необходимо исходить из двух предпосылок. Первое, карты за 400-500$ не ставят в слабенькую машинку и второе - на рынке отсутствуют разработки, которые бы могли раскрыть весь их потенциал в полной мере. Как FX5900, так и Radeon9800Pro это карты "на вырост". Тот же самый Quake 3 демонстрирует на них совершенно сумасшедшие цифры зашкаливающие за 500fps при дефалтных настройках и подобным результатам морально устаревших тестов уже трудно доверять. Игровые разработчики явно отстают от производителей железа. Еще пара лет такого перманентного отставания и покупатели просто перестанут гоняться за новинками - железо будет нечем загрузить. Intel и AMD в полной мере страдают от такого же положения вещей.

Первой игрой нового поколения, как обычно, станет произведение от ID Software - Doom3. Но, до ее релиза еще полгода. А та демка, что имеется на руках тестеров пока слишком сыра. Ребята делают модели, разрабатывают сюжет, рисуют уровни - не до оптимизации, "лишь бы работало". Одновременно, идет процесс оптимизации под все существующие на рынке чипы VPU, но на какой стадии работы находятся эти работы и кто там сейчас лучше оптимизирован - это вопрос к ID Software. Выйдет релиз, или, по крайней мере официальная демо-версия - можно будет делать тесты.

Тестовый стенд:

CPU	P4 2,4Mhz (Northwood С1)
Mb	Epox 4PDA (i865PE)
Memory	PC2700 2x256Mb в двухканальном режиме Тайминги - 2:6:3:3
Видеокарты	Asus V9950 128 Mb (FX5900) Gigabyte Radeon9800Pro 128Mb Gigabyte Radeon9800Pro 256Mb ATI Radeon 9700Pro 128Mb MSI Ti4800SE-8x 128Mb
OS	WinXP + SP1
Драйверы	Detonator 44,03 Catalyst 3,4

Использованные тестовые программы:

1. 3DMark2003
2. 3DMark2001SE
3. Comanche 4 Bench
4. Codecreatures Benchmark Pro
5. Village Mark
6. RightMark Video Analyzer v0.4
7. Unreal Tournament 2003

Мы провели серию синтетических и игровых бенчмарков из тех что хоть как-то могут загрузить ATI 9800 PRO и FX5900. Все тесты производились при включенных опциях 4xAA/8xAF. Более слабые ATI 9700 PRO и Ti4800, разумеется, были поставлены в такие же непростые условия. Согласитесь, нет никакого смысла приобретать видеокарту за 400$ что бы наслаждаться лесенками и гребенками. Игровые карты высшего ценового диапазона предназначены исключительно для реализации высочайшего качества изображения на высоких разрешениях при сохранении достаточного уровня играбельности.

Т.е. сразу предупреждаем - результаты будут не велики. Мы же не гонимся за максимальными попугаями, как в случае тестирования CPU и материнских плат, мы просто хотим максимально загрузить этих монстров и посмотреть на что они способны.

Примечания

Почему для сравнения взят Ti4800? Не предыдущая карта на NV30, а на NV28? А для интереса ;-) NV30 не получила никакого распространения и на руках пользователей ее практически нет, зато Ti4200-4800 распроданы в громадных кол-вах. Их обладателям будет более очевидна разница в показаниях между тем что уже у них стоит и тем что предлагают...

Второе примечание - на самом деле мы протестировали ДВА ВАРИАНТА 9800PRO - в версии 128Mb и 256Mb, обе производства Gigabyte. Но карты показали АБСОЛЮТНО ИДЕНТИЧНЫЕ цифры во всех тестах, невзирая на отличие в частотах памяти 350Mhz для варианта 256Mb и 340Mhz для 128Mb. Сначала идентичные результаты поставили нас в тупик, ну не может этого быть! 400$ за карту с 128мег и 500$ за вариант 256мег, а разницы никакой ни в едином тесте... Разгадка крылась в организации структуры памяти, Gigabyte пришлось удвоить кол-во чипов памяти и вся частотная надбавка была съедена на удвоенную разводку и нагрузку. И еще один вывод из этого факта - современные игровые приложения и тесты не загружают даже 128Mb видеопамяти.

Третье примечание: никакой разницы в качестве воспроизведения трехмерной графики на реальных приложениях вы не увидите. Только при использовании специальных тестовых картинок и дальнейшем их исследовании в Photoshop возможно заметить различное положение отдельных пикселов составляющих картинку. Как в свое время тихо умер горячий спор о необходимости использования 32-х битной цветности, (в 3DMark2003 уже даже убран 16-ти битный режим), так на настоящий момент уже становится абсурдным сравнивать "качество воспроизведения при включении режимов анизотропной фильтрации и антиальязинга". Качество картинки - великолепное и в играх, визуальной разницы между R350/NV35 - никакой.

3DMark2003 ver230

Синтетический тест с поддержкой DX9. Для начала общий балл:

Пусть вас не смущают общие низкие заработанные показатели баллов, 4xAA/8xAF - это серьезная нагрузка. Как видим, NV35 лидирует в низких разрешениях и чуток отстал от R350 в разрешении 1600x1200. Но драйвер Catalyst3.4 спокойно прогнал 9800Pro в разрешении 2048x1536x32, тогда как ни Detonator 44,03 ни Detonator 44,45 c этим разрешением не справились - три попытки пройти тест 3DMark2003 в разрешении 2048x1536x32 для карты на NV35 закончились подвисанием системы. Грешить приходится именно на драйвер - больше не на что, 128 мег вариант карты Gigabyte 9800Pro, так же спокойно прошел весь тест на разрешении 2048x1536 как и ее 256меговый вариант.

Просуммировав результаты марков получим более очевидную картину:

Чип Ti4800-8x (NV28) в отличии от всех других карт принявших участие в тестировании не поддерживает DX9 и потому его серьезный провал не более чем результат того, что четвертый тест (Матушка-Природа) в 3DMark2003 он просто пропускает, а именно за четвертый тест начисляется максимальное количество баллов.

3DMark2001 SE Pro

NV35 демострирует очень странный график - провалы в нижнем и верхнем разрешении и полную идентичность результатов в средних разрешениях по сравнению с R350. В итоге, в суммарном графике ATI на первом месте.

В более равноправных условиях теста 3DMark2001 SE Pro, где не учитываются преимущества наличия DX9, чип Ti4800-8x уже смотрится не столь убийственно устарелым. И это правильно ;-) До тех пор пока не появятся в массовых кол-вах новые игры с поддержкой DX9, реальную разницу в используемых картах правильнее демонстрирует именно 3DMark2001. Кстати, массовые опасения, что DX9 игры потребуют обязательного перехода на новые карты для одного только своего запуска - беспочвенны. Софтверный рендеринг еще никто не отменял, хотя он и менее производителен и ведет к серьезной загрузке CPU.

Comanche 4 Bench 4xAA/8xAF

Тест можно признать устарелым и простым (а новых то и нет), но на реальном движке да еще и сверхпопулярной игры.

Что можно сказать? Только одно - при включенных настройках повышенного качества, все новые карты остаются играбельными вплоть до разрешения 1600x1200! Тогда как Ti4800 (фаворит производительности прошлого года) играбелен только до 800x600.

Codecreatures Benchmark Pro

Движок "следующего поколения". Очень серьезная загрузка, даже не пришлось включать антиальязинг. Ни одна из карт прошлого года не могла выдать играбельного кол-ва FPS на этом тесте, а современные - легко до самых сумашедших разрешений! ATI 9800Pro в этом тесте серьезно опережает конкурента.

Village Mark

Что приятного в этом тесте - сделан конкурентным производителем графических чипов, компанией PowerVR ;-)

На этом приятности заканчиваются... тест катастрофически примитивен, - двери и окна как будто нарисованы на картонных стенах деревенских домиков, а не реально "существуют".

Как и в случае с тестом Codecreatures Benchmark Pro, производительность NV35 находится ровно между R350 и R300.

Unreal Tournament 2003 Demo

Популярный тест на базе графического движка - Unreal Engine. Движок построен на базе DirectX7 с вкраплением некоторых функций DirectX8.

Подробней о тесте и утилите UT2K3 в обзоре "Unreal Tournament 2003 в роли бенчмарка"

Все же тест староват для нынешних карт хотя и красив. Совершенно очевидно, что в нижних разрешениях карты упираются в производительность самого движка. R350 - рулит как обычно на высоких разрешениях - 58 кадров против 42 от NV35. На более стандартных 1280x1024 карты показывают примерно одинаковые и очень даже играбельные результаты. И это на настройках 4xAA/8xAF!

Обратите внимание, что Ti4800 при подобных настройках качества остается играбельным только в разрешении 640x480.

Фанатам серии UT имеет прямой смысл приобрести что-то современное, выставить все на полный максимум и наслаждаться потрясающей графикой при сохранении динамизма действа.

Но это в режиме Direct3D, а вот при использовании OpenGL мы наблюдаем серьезный провал карт nVidia:

Такая же картина наблюдается и на всех других встроенных демках. Равная борьба R350 и NV35 в режиме Direct3D и полное фиаско nVidia в OpenGL. Чем это вызвано - загадка.

Результаты NV28 в OpenGl не сильно отстают от NV35. Похоже, что разработчики Detonator пока не смогли полностью оптимизировать драйвер под новую архитектуру FX в режиме OpenGL, бросив все силы в вылизывание Direct3D. Но тогда использование FX в профессиональных пакетах выглядит весьма проблематично.

RightMark Video Analizer

RightMark Video Analizer предпочитает исключительно карты от ATI :-) Полный провал FX5900, который с трудом переваривает работу с шейдерами. Но игр, использующих шейдеры в природе пока не встречается, так что не страшно.

Выводы

Для начала поучительная история. С начала противостояния трех графических монстров - 3dfx, ATI и nVidia, за ними четко закрепилась карма, преследующая их годами:

3dfx - жуткие снобы, плевавшие с высоты своего положения на всех, даже на своих фанатов, уверенные в своей святости, праве перворожденного и вечном лидерстве - что их и сгубило. За все время своего существования эти ребята умудрились провести всего одну презентацию, ни одной вечеринки, один семинар, и ни одной встречи с журналистами за пределами США! Выбить из них встречу или интервью было практически невозможно... Правда, под конец они исправились... После своего закрытия раздавали интервью направо и налево, отрываясь за бесцельно прожитые годы.

ATI - прекрасная команда инженеров-технарей с вечно слабыми драйверами и ужасающим маркетингом. Чего стоят только нумерация их продуктов и наименования бесконечных драйверов до появления Каталиста. Это было невыносимо!

nVidia - самая молодая, энергичная и наглая команда. Их чипы точно попадали в рыночную точку кипения, а вылизанный до блеска единый драйвер стал символом компании, демонстрируя великолепную производительность и стабильность. Нельзя не отметить их правильный и агрессивный маркетинг и плотную работу с разработчиками игр. Со дня основания их лозунгом был "разбегайся народ nVidia все равно всех сделает!"

Так длилось годами, но, вдруг, все стало изменяться, как будто с покупкой 3dfx nVidia подцепила их смертельный вирус. Чип, выпущенный объединенной командой nVidia/3dfx - NV30 оказался провальным. Причин две:

• ошибочная ставка на DDRII, но мы уже об этом говорили и повторяться не будем. Уже исправлено...
• и второе - новая архитектура чипа подразумевала создание с нуля компилятора под новый чип. Оскудевшая команда Ника Тиантоса не успела вовремя справиться с поставленной задачей. Оскудела она по весьма простой причине - уход нескольких сотрудников и организация ими независимой компании разработчиков, которая почему-то заключила свой единственный контракт, как вы думаете с кем? С ATI! Именно эта команда и разработала Catalyst - единый драйвер для ATI.

Одна отстала, другая подтянулась - вот так и получается, что обе компании на сегодня имеют примерно одинаковый потенциал. С точки зрения потребителя - лучше не придумать. Отсутствие откровенного фаворита заставляет перенести конкуренцию в ценовой диапазон.

Если считать, что выбранные нами карты практически точно отражают суть противостояния R350 и NV35, то картина складывается примерно следующая:

- В большинстве проведенных нами тестов ATI 9800Pro демонстрирует преимущество перед FX5900. Перечислим: RightMark Video Analizer, Unreal Tournament 2003, Village Mark, Codecreatures Benchmark Pro, Comanche 4 Bench, 3DMark2001 SE Pro. Практически, единственным тестом, где nVidia обходит ATI, стал 3DMark2003. Но это при условии включенных в драйверах функций сглаживания (4xAA/4xAF), если их отключить - картина будет следующая:

Не правда ли, любопытный график? :-) По крайней мере, наглядно видно за что мы платим.

FX5900 в большинстве тестов немного уступает Radeon9800Pro. Но у nVidia еще есть запасенный вариант Ultra и тут уже картина может измениться. По крайней мере, видеокарта от Gainward на FX5900, которая имеет сильно отличающиеся частоты (440/900) от канонических (425/800Mhz), уже демонстрирует некоторое превосходство и там не так все однозначно, а ведь чип FX5900 Ultra будет иметь еще более повышенные частоты.

В нашем обзоре мы попытались сравнить именно чипы, не отвлекаясь на карты, условно считая их "эталонными". Но реальность такова, что каждый производитель экспериментирует со значениями частот ядра и памяти, системой охлаждения, функционалом, не говоря уже о комплектации... В ближайшее время мы подробно рассмотрим Asus V9950 и Gainward Ultra/1200 (обе FX5900 non Ultra) карты того реально достойны.

Спасибо:

• Представительству Asus и IT-Labs - за предоставленную карту Asus V9950;
• Gigabyte за присланные образцы Gigabyte RADEON 9800 PRO;
• Атлантик за предоставленную карту Radeon9700Pro.