Использованы материалы тестирования Anandtech и THGСегодня очень легко предаться соблазну и обозревать только лишь самые быстрые и производительные видеокарты по цене $400. Однако если раньше достаточно много пользователей не скупилось потратить $600 на двойную конфигурацию Voodoo2 SLI, то сегодня, учитывая 6-месячные циклы выпуска новых продуктов, очень трудно уговорить потребителя купить дорогой ускоритель.
В июле ATI выпустила Radeon 9700 на основе чипа R300 с рекомендованной ценой $399, однако в этой статье наибольшее внимание будет уделено решениям от ATI и nVidia на бюджетном рынке, которые стоят намного дешевле Radeon 9700.
Если вы почитаете прессу, то у вас может сложиться впечатление о больших продажах GeForce4, а GeForce4 MX как бы находится на задворках. В действительности же GeForce4 MX продается подобно горячим пирожкам, и, несмотря на всеобщее возмущение схемой наименования карт nVidia (несоответствие GeForce4 MX функциональности линейки GeForce4), компьютерным фирмам и OEM-клиентам GeForce4 MX пришелся очень по душе.
Причина проста. Рынок "до $200" дает наибольшие объемы продаж, поэтому компания, владеющая этим сегментом рынка, владеет и самым большим процентом видеокарт вообще. Прибыльность этого сегмента такова, что даже ATI очень успешно ведет свой бизнес, не обладая самыми быстрыми чипами на рынке. В считанные месяцы линейка GeForce4 затмила ATI Radeon 8500 и Radeon 8500LE, но ATI не слишком сильно расстраивается. Конечно, хорошо, когда компания имеет технологическое и скоростное лидерство в индустрии (благодаря этому создается имидж торговой марки), однако прибыль зависит от объема продаж и главным образом от доли в этом вкусном "до $200" сегменте рынка.
В свою очередь мы можем отделить от рынка "до $200" сегмент "до $100", причем этот сегмент является самым масштабным среди всего ассортимента видеокарт, приобретаемых отдельно от компьютера. Однако сегмент "до $100" нам малоинтересен, поскольку его основой сейчас являются Radeon 7000, GeForce4 MX420 и даже старые добрые карты на TNT2 и Rage 128.
Именно на рынок "до $200" и нацелен новый чип ATI RV250. По его имени уже можно о многом догадаться: R200 - это Radeon 8500, некогда флагманский ускоритель ATI, а добавление символа "V" говорит о направленности на бюджетный, дешевый рынок. Добавив к R200 число 50 и букву "V" вы сможете сами догадаться, в чем RV250 лучше R200, а в чем, возможно, и хуже. Впрочем, не будем гадать и проведем подробный анализ и сравнение.
Ниже представлена сравнительная характеристика карт из данного ценового диапазона.
| NVIDIA GF4 Ti 4200 | NVIDIA GF4 MX 460 | ATI Radeon 8500 | ATI Radeon 9000 Pro | ATI Radeon 9000 | |
| Технология чипа | 256 бит | 256 бит | 256 бит | 256 бит | 256 бит |
| Техпроцесс | 0,15 мкм | 0,15 мкм | 0,15 мкм | 0,15 мкм | 0,15 мкм |
| Число транзисторов | 63 Млн | - | 60 Млн | - | - |
| Шина памяти | 128 бит DDR | 128 бит DDR | 128 бит DDR | 128 бит DDR | 128 бит DDR |
| Пропускная способность шины памяти | 8,2 Гбайт/с | 8,8 Гбайт/с | 8,8 Гбайт/с | 8,8 Гбайт/с | 6,4 Гбайт/с |
| Шина AGP | 1x/2x/4x | 1x/2x/4x | 1x/2x/4x | 1x/2x/4x/8x | 1x/2x/4x/8x |
| Память | 64/128 Мб | 128 Мб | 64/128 Мб | 64/128 Мб | 64 Мб |
| Частота чипа | 250 МГц | 300 МГц | 275 МГц | 275 МГц | 250 МГц |
| Частота памяти | (514) МГц 64 Мб (444) МГц 128 Мб |
275 (550) МГц | 275 (550) МГц | 275 (550) МГц | 200 (400) МГц |
| Упаковка | SD/BGA 3,3-4 нс | BGA 3,3 нс | SD/BGA 3,3 нс | SD | SD |
| Число блоков вершинных программ | 2 | - | 2 | 2 | 2 |
| Число пиксельных конвейеров | 4 | 2 | 4 | 4 | 4 |
| Число блоков текстурирования на конвейер | 2 | 2 | 2 | 1 | 1 |
| Число текстур на блок текстурирования | 4 | 4 | 3 | 6 | 6 |
| Версия вершинных программ | 1.1 | - | 1.1 | 1.1 | 1.1 |
| Версия пиксельных программ | 1.3 | - | 1.4 | 1.4 | 1.4 |
| Поколение DirectX | 8.0 | 7.1 | 8.1 | 8.1 | 8.1 |
| Режимы сглаживания | Мульти семплинг | Мульти семплинг | Супер семплинг | Супер семплинг | Супер семплинг |
| Технология оптимизации памяти | LMA II | LMA II | Hyper Z II | Hyper Z II | Hyper Z II |
| Число выходов на мониторы | 2 | 2 | 2 | 2 | 2 |
| Внутрениие Ramdac | 2 x 400 МГц | 2 x 400 МГц | 2 x 400 МГц | 2 x 400 МГц | 2 x 400 МГц |
| Внешние Ramdac | - | - | - | - | - |
| Число битов на канал цвета | 8 | 8 | 8 | 8 | 8 |
| Особые возможности | - | ТВ кодек на чипе | - | ТВ кодек на чипе; FullStream | ТВ кодек на чипе; FullStream |
| Предполагаемая цена | ~ $179 | $149 | $179 | $149 | $109 |
С четырьмя пиксельными конвейерами рендеринга и с двумя текстурными блоками на конвейер, довольно трудно уменьшить ядро Radeon 8500 R200 до подходящих для карты за $129 размеров. Решение данной проблемы у nVidia заключается в отбрасывании всей DX8 программируемости, в результате мы получаем очень похожее на GeForce2 NV17 ядро (всем известная GeForce4 MX). ATI пошла лучшим путем, и вместо лишения RV250 DX8 совместимости, компания изъяла по одному текстурному блоку с каждого пиксельного конвейера. Для компенсации было увеличено число текстур (с трех до шести), которые могут составлять конечный пиксель.
Учетверенный пиксельный конвейер может накладывать 6 текстур за проход.
Преимущество архитектуры RV250 заключается в уменьшенном размере ядра, и в то же время карта сохранила достойную производительность в играх, использующих одну или две текстуры на пиксель. Конечно, в будущих играх, которые накладывают большее число текстур (к примеру, Unreal Tournament 2003 использует четыре текстуры в некоторых местах), RV250 будет работать медленнее R200.
Ядро R200 (слева) и ядро RV250 (справа)
ATI упорно настаивает на том, что RV250 базируется на новом дизайне, а не является урезанной версией R200. Конечно, это может оказаться верным, однако трудно верится в то, что компания будет тратить свои силы на разработку с нуля чипа, очень схожего с R200. Скорее всего, ATI провела серию экспериментов для определения тех частей чипа, которые можно выкинуть с минимальным ущербом производительности и максимальной экономией цены. Представители ATI упомянули, что в R200 значительно оптимизированы внутренние кэши, но как обычно подробная информация не раскрывается.
Одно из самых заметных улучшений RV250 по сравнению с R200 состоит в модернизированном движке обработки треугольников. В играх, которые не сильно привязаны к скорости выборки треугольников, RV250 может работать быстрее R200, однако в современных играх и даже в играх типа UT2003 таких ситуаций почти не встречается. Из тестирования видно, что в некоторых случаях RV250 превосходит R200, но в большинстве тестов RV250 все же медленнее R200.
ATI усилила ядро RV250 технологией FULLSTREAM, усеченной версией видео технологии с использованием пиксельных программ (шейдеров) в R300. Возможность запускать пиксельные программы при выводе видеопотока открывает новые возможности, и ATI FULLSTREAM является одной из реализаций данной технологии. При должной программной поддержке (на сегодня это только RealPlayer), FULLSTREAM поможет устранить артефакты высоких степеней сжатия на потоках с низким битрейтом.
Как видим, после обработки получается несколько размытая картинка, зато блоков уже почти не заметно.
Остальная функциональность RV250 не отличается от R200. Карта обладает только лишь одним вершинным конвейером (впрочем, учтите, что сейчас он усилен движком обработки треугольников из R300), при этом обеспечивается полная DX8 совместимость (вершинные программы v1.0 и пиксельные программы v1.4). Добавим ATI HyperZ II, анизотропную фильтрацию и движок суперсемплинг-сглаживания.
Если бы RV250 позиционировалось на замену R200, тогда мы бы были явно разочарованы дизайном чипа. Однако, как вы можете догадаться по названию статьи, ATI при разработке RV250 думала несколько о другом. Цена на карту RV250 будет сравнима с ценой на GeForce4 MX 440 и GeForce4 MX 460. Учтите, что архитектура GeForce4 MX базируется на двух пиксельных конвейерах с двумя текстурными блоками на каждом, так что RV250 в сравнении с GeForce4 MX выглядит куда интереснее.
С анонсом карт на RV250 ситуация изменилась, поскольку обе DX8 карты получили индекс 9000. Radeon 9000 и Radeon 9000 Pro должны очень скоро появиться в продаже как от ATI, так и от их тайваньских партнеров. Различие между картами заключается в тактовой частоте, Radeon 9000 работает на 250 МГц ядро с 200 МГц DDR памятью (эффективное значение 400 МГц), а Radeon 9000 Pro - на 270 МГц ядро c 275 МГц DDR памятью (эффективное значение 550 МГц).
Radeon 9000 Pro
Radeon 9000
Radeon 9000
Как мы уже говорили, общая функциональность карт идентична Radeon 8500, обе карты поддерживают HydraVision, двухмониторное решение от ATI.
Radeon 9000, подобно Radeon 7500 и 9500 является высокоинтегрированным чипом с двумя 400 МГц RAMDAC, равно как полной схемой для обеспечения ТВ выхода. Как мы помним, на Radeon 8500 был добавлен дополнительный чип Rage Theater, который позволял уменьшить цену производства. Эталонные карты ATI комплектуются двумя выходами на дисплей: обычным VGA и дополнительным DVI-I, который позволяет подсоединить стандартный ЭЛТ-монитор с помощью адаптера (в комплекте).
Как считает ATI, для охлаждения 9000 Pro не требуется активного кулера. Однако партнеры ATI, такие как Hercules, PowerColor и Gigabyte, скорее всего, будут поставлять платы с активным охлаждением.
К сожалению, при этом в линейке продуктов ATI появляется заметная дыра - Radeon 9700 (R300) занимает high-end нишу с ценой $399, а следующим продуктом является 9000 Pro. Если вы хотите купить карту в ценовом диапазоне между $200 и $300, то ATI не может вам ничего предложить.
К счастью, в четвертом квартале этого года должен выйти Radeon 9500, который займет указанную нишу. В отличие от линейки 9000, Radeon 9500 будет полностью совместим с DX9, а если быть более точным, то 9500 представляет собой усеченную версию ядра R300 (что-то подобное RV300). Как предполагается, в этом ядре будет только 4 конвейера рендеринга, а его тактовая частота будет меньше R300.
Помните, что Radeon 9000/Pro использует те же способы анизотропной фильтрации и полноэкранного сглаживания, что и Radeon 8500/LE, так что отношение качество/производительность здесь не изменилось.
Windows XP Professional Test:
В 1024x768 мы видим, что Radeon 9000 Pro немного быстрее GeForce4 MX 460 и значительно медленнее как Radeon 8500, так и 8500LE, не говоря уже о Ti 4200.
Картина производительности при повышении разрешения сильно не меняется - Radeon 9000 Pro работает по-прежнему быстрее GeForce4 MX 460, а Radeon 8500/LE продолжает быть впереди.
В 1600x1200 частота кадров слишком низка для нормальной игры, но взаиморасположение карт не изменилось.
Здесь Radeon 9000 Pro начинает обгонять как Radeon 8500, так и Radeon 8500 LE, не говоря уже о GeForce4 MX 460.
Производительность Radeon 9000 Pro очень близка к Matrox Parhelia при цене карты в $129, что не очень плохо. И снова GeForce4 MX 460 находится в полном пролете, тем более что Radeon 9000 Pro полностью совместим с DX8. Два очка в пользу ATI.
Насладиться игрой в UT2003 при разрешении 1600x1200 можно только на GeForce4.
В 1024x768 большинство карт слишком привязаны к производительности процессора, что позволяет GeForce4 MX 460 на 7% обогнать Radeon 9000 Pro.
Ситуация заметно меняется в 1280x1024, когда зависимость от процессора несколько уменьшается, и мы сразу видим медленные карты с ограниченной скоростью заполнения и пропускной способностью памяти. Здесь Radeon 9000 Pro по-прежнему работает медленнее GeForce4 MX 460.
В 1600x1200 раскладка сильно не меняется, и MX 460 обгоняет Radeon 9000 Pro.
Serious Sam 2 явно больше любит Radeon 9000 Pro, поскольку последний здесь обгоняет GeForce4 MX 460
Похоже, что все игры на движке Quake III Arena работают на GeForce4 MX быстрее, чем на Radeon 9000.
GeForce4 MX продолжает лидировать, на этот раз карта на 15% быстрее Radeon 9000 Pro.
Очевидно, что драйвер для Radeon 9000 Pro находится все еще в стадии бета-тестирования, что довольно необычно, учитывая факт окончательного запуска продукта. На момент тестирования, драйвер мог использоваться только с Radeon 9000. Для сравнения с Radeon 7500 и Radeon 8500 мы использовали последние официальные драйверы Catalyst. Карты nVidia тестировались с эталонным драйвером v29.42, Xabre - с v3.00.53.
В Max Payne Radeon 9500 Pro немного обгоняет своего прямого конкурента - GeForce4 MX460, который в свою очередь несколько быстрее SiS Xabre 400. Дорогие карты Radeon 8500 и GeForce4 Ti4200 явно быстрее всех остальных. В Max Payne Radeon 7500 находится на задворках.
В Giants мы наблюдаем просто триумф Radeon 9000 Pro - вплоть до 1280x1024 карта легко обгоняет GeForce4 Ti4200. Нам не очень понятна причина такого роста производительности, поскольку Radeon 8500 заметно отстает в этом тесте. И только при большом разрешении 9000 откатывается назад. Причина плохой производительности старых карт, скорее всего, связана с устаревшими драйверами R7500 и R8500. В Giants nVidia GeForce4 MX460 смогла обогнать лишь R7500.
При установке максимального качества Jedi Knight II довольно медленно работает на картах с 64 Мб видеопамяти. Здесь трудно сделать какие-либо четкие выводы, разве что удивляют превосходные результаты Xabre 400. Причем даже кэширование карт перед тестом при различных разрешениях не помогает решить проблему.
В Aquanox R9000 показывает близкую к R8500 производительность. MX 460 и 440 остаются явно позади, однако GF4 Ti 4200 явно дает понять, что карта принадлежит к другому ценовому классу. Следует отметить, что результаты SiS Xabre 400 близки к картам MX.
Quake III - это прекрасная игра для отражения теоретической скорости заполнения карты. На высоких разрешениях Quake III заметно меньше нагружает процессор по сравнению с другими играми, но, с другой стороны, Quake III сильно использует мультитекстурирование. Из-за урезания пиксельных конвейеров Radeon 9000 Pro показывает посредственные результаты. Даже GeForce4 MX460 оказывается здесь быстрее, что удивительно, учитывая не очень впечатляющее значение скорости заполнения у этой карты при мультитекстурировании.
R9000 здесь опять же страдает по причине плохой производительности при мультитекстурировании (по отношению к R8500), что является следствием урезания пиксельного конвейера. R9000 Pro без проблем конкурирует с аналогами от nVidia и SiS.
В этой игре мы опять же наблюдаем феномен - R8500 и 7500 работают значительно медленнее R9000 Pro.
nVidia и ATI по-разному оценивают уровни фильтрации. На диаграмме LV2 соответствует 4tap анизотропной фильтрации.
R9000 Pro оказывается явно медленее R8500. Поскольку в производительном режиме качество ощутимо ухудшается, прямое сравнение с картами nVidia следует делать в качественной режиме (Q). Что касается сглаживания, то здесь ATI явно терпит поражение.
Скорость заполнения
Скорость заполнения показывает, сколько текселей в секунду видеокарта может пропустить через свою память. 3D Mark показывает скорость как при наложении одной текстуры, так и при мультитекстурировании.
Наложение одной текстуры: на сцене присутствует 64 поверхности, каждая из них использует одну текстуру. То есть карта заполняет каждый из объектов раздельно, без разницы, сколько текстурных слоев карта может обработать за один проход.
Что интересно, R9000 здесь явно медленнее своего родственника, R8500, несмотря на то, что обе карты работают с одинаковыми тактовыми частотами. Это может быть связано с дополнительными операциями по альфа-смешению.
Мультитекстурирование: мы отрисовываем 64 текстурных слоя с максимальной скоростью. То есть мы получаем преимущество от способностей современных карт по отрисовке множества текстурных слоев на одном объекте так быстро, как будто обрабатывается один слой. 64 текстурных слоя распределяются так, чтобы каждая поверхность имела столько слоев, сколько карта может отрисовать за один проход. К примеру, если ваша карта может отрисовывать восемь текстурных слоев за проход, то на сцене будет восемь объектов, каждый с восемью текстурными слоями. Если карта может отрисовывать шесть тестурных слоев за один проход, то на сцене будет десять объектов с шестью слоями и 11-ый объект с оставшимися четырьмя слоями.
А вот здесь мы явно видим последствия усечения пиксельного конвейера R9000. R9000 показывает примерно половину производительности от R8500, и он находится даже позади своего предшественника, R7500. В противоположность к тестированию с одной текстурой, Mad Onion не проводит дополнительные операции по альфа-смешению. Впрочем, кастрированные модели GeForce4 MX показывают просто никакую производительность. Следует отметить хорошие результаты Xabre 400.
1 источник освещения. Мы имеем материал, который рассеивает свет и только один направленный источник света.
8 источников освещения. Нам дана та же сцена, но драконы изготовлены из блестящего материала, что дает отражение. На сцене присутствует восемь источников света: один направленный и семь точечных.
И даже здесь R9000 Pro оказывается хуже R8500, находясь на предпоследнем месте.
Результаты почти не изменились, разве что Xabre 400 смогла побить обе карты MX.
Игра 4 - Природа
Здесь пиксельные программы используются для создания воды.
Данная игра очень сильно нагружает карты, поскольку использует большое число полигонов и пиксельные программы. Здесь карты Radeon предстают во всей красе, они обгоняют даже GeForce4 Ti4200. Xabre 400 показывает слишком плохие результаты. MX460 и 400 мы сюда не включили, поскольку они не поддерживают пиксельные программы.
Скорость пиксельных программ
В этом тесте 3D Mark измеряет скорость работы пиксельных программ. В стандартном тесте используются пиксельные программы версии 1.3. В дополнительном тесте - версия 1.4, которая была введена ATI. Поэтому карты ATI должны быть в этом тесте быстрее GF4.
Пиксельные программы позволяют устанавливать попиксельное освещение и другие попиксельные операции на 3D сцене. Отображение неровностей является разновидностью попиксельных операций, поскольку оно позволяет создавать структуру поверхности благодаря изменению цвета пикселя, не затрагивая геометрию, или, другими словами, полигоны сцены. В тесте отрисовывается поверхность воды, где пиксельные программы создают неровности с помощью кубических карт. Тест требует поддержки DirectX 8 с поддержкой пиксельных программ 1.0. Графическая карта должна обладать возможностью накладывать четыре текстурные слоя за один проход для отображения поверхности воды за один проход.
Дополнительные пиксельные программы. Это новый тест, добавленный в 3DMark 2001 SE, и он использует пиксельные программы версии 1.4, которые были введены в DirectX 8.1. Тот же самый эффект может быть достигнут и с помощью пиксельных шейдеров 1.0, но тогда отображение поверхности воды будет происходить за два прохода. Ускорители, поддерживающие пиксельные программы 1.4 (или выше) отображают воду за один проход. Поверхность воды в этом тесте выглядит более реалистично, чем в прошлом тесте. Вместо простого наложения карт среды посредством кубических карт, в этом тесте используются текстура неровности (традиционное наложение неровностей), текстура отражения, текстура преломления и текстура Фреснеля. В результате мы получаем поверхность воды с рябью от ветра, при этом изменяется как эффект отражения, так и преломления (вид объектов под поверхностью воды), при этом отражение изменяется в зависимости от угла камеры по отношению к поверхности воды. К примеру, если вы будете смотреть на воду под прямым углом (отвесно), то вы увидите только преломленные лучи (то, что находится под поверхностью), в то время как небольшой угол наклона покажет вам только отраженные объекты.
В этом тесте R9000 явно выходит вперед. Как видим, пиксельные программы Xabre 400 - это лишь маркетинговая галочка, по крайней мере, в 3D Mark 2001.
Напрямую сравнивать результаты здесь нельзя, поскольку на картах ATI используется версия пиксельных программ 1.4. Здесь карты ATI имеют явное преимущество, поскольку расчет воды (попиксельный) может быть выполнен за один такт, благодаря версии 1.4. Картам с версией программ 1.3 требуется два такта. Несмотря на такое теоретическое преимущество, карты ATI лишь слегка обогнали Ti 4200. Xabre просто безнадежно тормозит.
Скорость вершинных программ
Вершинные программы. Вершинные программы похожи на DirectX 7 аппаратную трансформацию и освещение, но благодаря вершинным программам, разработчики могут сами создавать модель трансформации и освещения. И хотя тест демонстрирует вершинные программы, реализующие обтягивание текстурами (skinning), вершинные программы могут использоваться в бессчетном числе других типов трансформации и освещения. В тесте присутствует 100 персонажей из игрового теста 3, которые бегают и стреляют друг в друга. Вершинные шейдеры могут быть довольно успешно сэмулированы программно, так что этот тест выполняется программно, если аппаратная поддержка вершинных шейдеров отсутствует.
Несмотря на то, что ATI много говорила об оптимизации вершинных программ в R9000, мы видим обратную ситуацию. Производительность R9000 хуже R8500. И вновь причина этого может крыться в самом тесте 3D Mark 2001.
Мы знаем, что после выхода Radeon 8500LE nVidia была обеспокоена своей долей на рынке "до $200", так что выход Radeon 9000 за $109 и Radeon 9000 Pro за $129 явно подпортит nVidia отпускной сезон. RV250, без сомнения, обладает лучшим отношением цена/качество, чем чипы NV17 (GeForce4 MX), при этом цена на карты вполне достижима для среднего покупателя.
Несмотря на хорошее отношение производительность/качество, у нас возникло несколько вопросов, на которые еще предстоит ответить. Некоторые тесты явно дают понять, что ATI сделала большие изменения в 3D, чем сообщила потребителям. Кроме того, не очень понятна ситуация с вершинными программами, модули которых должны были быть оптимизированы. На практике R9000 Pro очень страдает из-за своего урезанного пиксельного конвейера. Быстрая скорость шины вряд ли заметна в последних играх.
Обидно, что ATI столь долго задерживала выход ядра RV250, поскольку выпусти ATI Radeon в феврале, карта стала бы достойным конкурентом линейки GeForce4 MX с самого ее начала. Но для сохранения продаж Radeon 8500, RV250 был придержан до выхода R300. К счастью для nVidia, на горизонте уже маячит NV31, который должен изменить представление о линейке MX в положительную сторону.
Неплохие перспективы ожидают RV250 и на мобильном рынке, поскольку это ядро будет являться основой для следующего поколения чипов Radeon Mobility. Учитывая достойную производительность по сравнению с GeForce4 MX, ATI продолжит сохранять цепкую хватку на мобильном рынке.