Говорят, ATI создала какого-то монстра, нового Франкенштейна в 3D-графике. Понятно, что новые технологии, новая архитектура, новый уровень производительности, что компания хотела выпустить видеокарту, равной которой еще не было в истории персональных компьютеров. Но если технологические возможности не позволяют реализовать все перспективные идеи в более-менее разумных рамках? Если Radeon X2900 XTX займет половину пространства корпуса и будет потреблять три сотни Ватт, много ли будет желающих его купить?

NVIDIA в последнее время ставит перед собой более реальные цели и задачи. Поэтому, наверное, и решать их удается более чем успешно. Первые 3D-ускорители с новой универсальной архитектурой шейдерных блоков и полной поддержкой DirectX 10 выпустила именно эта компания. И пока ATI собирается с силами и только готовится представить серию Radeon X2000, NVIDIA успела разработать, произвести достаточное количество и успешно наладить продажи целого семейства видеокарт GeForce 8800.

В нашем обзоре мы рассмотрим две младшие модели из серии - GeForce 8800GTS с объемом памяти 320 и 640 Мб. Они пользуются гораздо большим спросом, нежели старшая, GeForce 8800GTX, по вполне понятной причине: при очень близких характеристиках младшие модели существенно дешевле. Мы изучим видеокарты двух ведущих брендов второго эшелона, eVGA и Palit, а также сравним их по производительности с популярными видеокартами предыдущего поколения.

А пока кратко рассмотрим архитектуру графического контроллера GeForce 8800.

NVIDIA G80 - новая архитектура, новые возможности

Итак, в основе всех видеокарт семейства GeForce 8800 лежит новый 3D-контроллер NVIDIA - G80. В различных онлайн- и офлайн-изданиях опубликовано немало подробных статей с рассмотрением всех нюансов его архитектуры, мы же ограничимся лишь общими моментами, важными для понимания сути отличий G80 от чипов предыдущего поколения.

Самое важное нововведение, появившееся впервые именно в G80, - это универсальные вычислительные блоки, или шейдерные процессоры, способные выполнять различные стадии процесса построения 3D-сцены. Как известно, классический 3D-рендеринг состоит из нескольких этапов, включающих обработку и преобразование координат вершин объектов, разбиение их на примитивы-треугольники, наложение и фильтрацию текстур, добавление освещения и прозрачности, отсечение невидимых поверхностей, сглаживание границ треугольников и т.д. В 3D-ускорителе со старой архитектурой выполнение каждого из этапов возложено на определенные блоки. Объекты, продвигаясь от одного блока к другому, постепенно заполняют очередной кадр изображения. По пути над ними возможно выполнение сложных операций, описываемых специальными программами - шейдерами. 3D-ускоритель поддерживает два вида шейдеров - Vertex (вершинный), имеющий дело с контурами и границами объектов, и Pixel (пиксельный), влияющий на содержимое треугольников - цвет, прозрачность, освещенность и т.д.

Новая архитектура предусматривает выполнение всех видов шейдеров, включая новый вид - Geometric (геометрический шейдер), с помощью одних и тех же вычислительных блоков. Данные, сначала о вершинах, а потом о пикселах, циклически курсируют между универсальными шейдерными процессорами до полной их готовности, после чего поступают на финальную обработку (сглаживание, отсечение, смешивание) в блоки ROP. Преимущество такой архитектуры не только в том, что она позволяет выполнять принципиально новые виды шейдерных программ, но и в том, что нагрузка оптимально распределяется между всеми блоками 3D-ускорителя.

В состав чипа G80 входит 8 вычислительных блоков, каждый из которых состоит из 16 универсальных АЛУ (вычислительных модулей), 4 текстурных блоков для вычисления адресов чтения текстур и фильтрации и собственного кэша первого уровня. Заметим, что каждый блок обрабатывает одновременно 32 пиксела. NVIDIA предпочитает указывать общее количество АЛУ, входящих в состав всех доступных блоков. Чип G80 содержит 128 шейдерных процессоров, и если учесть, что они работают на удвоенной частоте, по сравнению с остальными блоками 3D-ускорителя, то получается, что по чистой вычислительной мощности G80 почти втрое превосходит чипы предыдущего поколения - G71 и R580.

Помимо шейдерных блоков, имеются у G80 отдельные блоки доступа к памяти и сохранения результатов (ROP). Всего таких блоков 6, каждый обрабатывает по 4 пиксела, содержит собственный кэш, контроллер памяти и несколько вычислительных блоков, отвечающих за отсечение, сглаживание и т.д.

Но не только в вычислениях силен G80. Шейдерные блоки полностью совместимы с DirectX 10 и поддерживают новую программную модель - Shader Model 4.0, которая позволяет создавать и выполнять намного более сложные программы по расчету спецэффектов, чем раньше. В новом чипе все блоки могут работать со 128-разрядными числами с плавающей запятой, что выражается, например, в поддержке HDR-эффектов одновременно с полноэкранным сглаживанием. Внесено множество других усовершенствований, в частности, добавлен новый режим сглаживания - CSAA, эффективный при больших коэффициентах (8х и 16х), улучшена скорость трилинейной и анизотропной фильтрации, отсечения с использованием Z-буфера и т.п.

В состав G80 входит и ускоритель видео, незаменимый при просмотре видео высокой четкости. Он отвечает за аппаратное ускорение декодирования видеокодеков MPEG2, VC-1, H.264 и WMV9, де-интерлейсинг и масштабирование, устранение артефактов изображения различной природы и т.д. А вот интерфейсную часть разработчики вынесли за пределы 3D-ускорителя. Блоки, отвечающие за вывод данных на монитор и телевизор, реализованы в виде отдельного чипа NVIO. Поддерживаются два независимых устройства отображения, два интерфейса DVI, имеется ТВ-кодек с поддержкой видео высокой четкости (HD).

При формировании модельного ряда NVIDIA будет, как и раньше, прибегать к простому и проверенному средству - отключению части функциональных узлов 3D-ускорителя. Архитектура G80 позволяет делать это максимально безболезненно, без создания "узких мест" и дефицита ресурсов. Именно так поступили разработчики при создании младшей версии, GeForce 8800GTS, в основе которой лежит урезанный 3D-ускоритель.

GeForce 8800GTS: дизайн, конструкция

По большому счету, все имеющиеся в продаже видеокарты серии GeForce 8800, вне зависимости от модификации, являются одной и той же видеокартой. Отличия заключаются лишь в конфигурации чипа G80 и емкости микросхем памяти. Все производители используют эталонный дизайн и эталонные системы охлаждения, варьируются только производители памяти, содержимое коробки и наклейка на лицевой стороне кулера видеокарты.

Вполне возможно, что производством этих видеокарт занимается один из партнеров NVIDIA, а остальные только упаковывают и продают готовые изделия.

Для серии 8800GTS чип G80 урезается следующим образом: отключаются два из восьми шейдерных блоков (общее количество процессоров сокращается до 96) и один из шести блоков ROP, а частота снижается с 575 до 513 МГц. Аналогично урезается и память. Так, в эталонном дизайне для микросхем памяти предусмотрено 12 посадочных мест, но на GeForce 8800GTS заняты только 10 из них. Ввиду того, что разрядность шины данных каждой микросхемы составляет 32 бита, общая ширина шины получается сокращенной (по сравнению с 8800GTX) до 320 бит, а объем памяти - до 640 или 320 Мб. По умолчанию частота работы памяти составляет около 800 МГц (792 МГц). Таким образом, у 8800GTS пропорционально сокращены и вычислительные блоки, и подсистема памяти.

GeForce 8800GTS представляет собой видеокарту большого, но не экстремального размера (23 см в длину) с очень крупным и массивным кулером, полностью занимающим пространство соседнего слота. На этом месте стоит остановиться подробнее. Радиатор кулера состоит из небольшой медной пластины, алюминиевого шасси сложной формы и набора тонких пластинок, скрепленных друг с другом. Медная пластина накрывает графический чип; для эффективного отвода тепла она соединена с радиатором с помощью трех тепловых трубок. Шасси накрывает другие компоненты платы - микросхемы памяти, транзисторы, чип NVIO. Вентилятор-трубина больших размеров установлен на одном конце шасси, радиатор - на противоположном. Воздух, затягиваемый турбиной, прогоняется сначала вдоль шасси, потом через ребра радиатора и выбрасывается за пределы корпуса компьютера через отверстия в крепежной планке. Всю конструкцию накрывает полупрозрачный пластиковый кожух.

Вентилятор подключается с помощью четырех проводов, поскольку он поддерживает не только функцию тахометра, но и плавное управление оборотами с помощью микросхемы PWM. По умолчанию обороты составляют 60% от максимума, при необходимости, если температура чипа возрастает, обороты постепенно поднимаются. Уровень шума остается невысоким, видеокарту практически не слышно на фоне работы вентиляторов внутри корпуса, даже "приторможенных" (многие материнские платы поддерживают такую функцию).

У видеокарты имеется один стандартный 6-контактный разъем питания. Набор разъемов для подключения мониторов тоже стандартный: два DVI-I, оба с поддержкой режима с удвоенной пропускной способностью, и 7-контактный S-Video для подключения телевизора. В базовом варианте GeForce 8800 не поддерживает функцию Video-In и не оснащается разъемом HDMI.

К нам на тестирование поступили две видеокарты GeForce 8800GTS. Модель компании eVGA была оснащена 640 Мб видеопамяти, модель Palit - только 320 Мб. По всем остальным параметрам видеокарты полностью совпадали, отличить их можно было только по наклейке на пластиковом кожухе кулера: у eVGA - фирменный логотип, у Palit - робот-лягушка в скафандре. По комплектации обе видеокарты также очень похожи: диск с драйверами, два переходника DVI-VGA, переходник для подключения питания, разветвитель для телевизионного выхода. Видеокарта Palit комплектовалась игрой Spell Force 2, видеокарта eVGA - буклетом с описанием процедуры подключения и установки драйверов.

Тестирование

Для тестирования мощных дорогих видеокарт было принято решение использовать наиболее перспективную на сегодня платформу - Intel Core 2 Duo + Intel 975X. В состав тестовой конфигурации входили процессор Core 2 Duo E6400, 2 Гб памяти Corsair XMS2 Pro, материнская плата ASUS P5W DH Deluxe, жесткий диск WD Caviar SE 250 Гб, блок питания GlacialPower GP-PS550BP 550 Вт. Была установлена операционная система Windows XP SP2 32bit и последняя официальная версия драйверов ForceWare 97.92. Система была разогнана - частота процессора повышена с 2.13 до 3.2 ГГц путем увеличения частоты шины FSB до 400 (1200) МГц, память работала на номинальной частоте 800 МГц с таймингами 5-5-5-15. Разгон был достигнут очень легко, без применения дополнительных мер по охлаждению компонентов, а система получилась реально мощной и производительной.

Видеокарты GeForce 8800GTS имеет смысл сравнивать не только друг с другом, но и с популярными дорогими видеокартами предыдущего поколения. Мы выбрали две модели, занимающие в своих линейках те же места, что и 8800GTS в линейке 8800. Видеокарта ASUS EN7950GT является полностью эталонным вариантом GeForce 7950GT, а Sapphire Radeon X1950 XT - эталонным вариантом Radeon.

Производительность. Мы протестировали целый набор требовательных 3D-игр в двух разрешениях - 1280х1024 и 1600х1200, а также при двух вариантах настроек качества - максимальная производительность (включены все оптимизации и отключены режимы повышения качества) и повышенное качество (включено сглаживание 4х и анизотропная фильтрация 8х).

Начнем с режима максимальной производительности. Нагрузка на графический чип в данном случае не слишком высокая, скорость больше зависит от пропускной способности памяти, эффективности контроллеров памяти, а также производительности других компонентов системы. Мы видим, что в подавляющем большинстве игр никакой разницы между двумя вариантами GeForce не наблюдается. Лишь Quake 4 и Company of Heroes получили 30% прироста от дополнительных 320 Мб памяти у видеокарты eVGA.

Отставание видеокарт предыдущего поколения не всегда существенное, например, в Call of Duty 2 оно не превышает 10%. Но в других играх (Serious Sam 2, FEAR, FarCry, Half-Life 2) видеокарты GeForce 8800GTS опережают предшественниц не менее чем на 50%.

В режиме повышенного качества разница между двумя видеокартами GeForce 8800GTS проявляется чаще, особенно в разрешении 1600х1200. В играх FEAR, Quake 4, FarCry, Call of Duty 2 преимущество модели с 640 Мб видеопамяти превышает 20%. Впрочем, остальные пять игр практически не различают варианты GeForce 8800GTS, разница в среднем FPS не выходит за рамки 5%.

GeForce 8800GTS с 320 Мб памяти даже умудрился проиграть в разрешении 1600х1200 видеокарте ATI около 20% в играх Serious Sam 2, FEAR и Call of Duty 2; в этих же играх неуверенно чувствует себя и GeForce 7950GT. Как видим, существуют игры, лучше "заточенные" под видеокарту ATI, чем под NVIDIA.

Разгон. По техническим причинам нам не удалось провести разгон видеокарты Palit. Результаты, полученные в ходе экспериментов с eVGA, впечатляют: хотя частоту чипа удалось поднять всего лишь до 620 МГц (при этом частота шейдерных процессоров составила 1480 МГц), зато память заработала на 1026 (2052) МГц, то есть на 234 МГц выше номинала. Часто пользователям удается разогнать 8800GTS и до более высоких частот.

Охлаждение. Система охлаждения видеокарты GeForce 8800GTS справляется со своей задачей более-менее успешно. В режиме 2D температура чипа G80, согласно данным аппаратного мониторинга, держится на уровне 50-55 градусов, под нагрузкой повышается примерно до 80. Показатели обеих видеокарт примерно совпадают, что вполне логично. Эталонные кулеры видеокарт GeForce 7950GT и Radeon X1950 XT менее эффективны: у GeForce температура чипа доходит до 90 градусов, у Radeon - даже до 100.

Выводы

Принципиально новая архитектура, по которой построен 3D-ускоритель NVIDIA G80, существенно расширяет возможности видеокарты. Поддержка геометрических шейдеров и расчетов игровой физики позволит разработчикам игр достигнуть нового уровня реалистичности. Кроме того, гибкая архитектура с универсальными шейдерными процессорами обладает немаловажным преимуществом - высокой эффективностью использования всех доступных ресурсов, возможность возникновения "узких мест" практически исключена. Игры нового поколения, которым только предстоит появиться на свет, смогут полностью использовать потенциал, заложенный в новых видеокартах NVIDIA.

Существенное преимущество имеют GeForce 8800GTS и в нынешних играх. В ряде случаев они способны превзойти своих предшественников более чем на 50%. Встречаются и другие случаи, когда 8800GTS проигрывают видеокартам предыдущего поколения, что вполне допустимо для новых, еще не до конца отлаженных решений.

Вариант с 320 Мб видеопамяти имеет полное право на существование: при существенно сниженной цене он далеко не во всех случаях проигрывает видеокарте с удвоенным объемом памяти.

Плюсы (для обеих видеокарт):

• новая архитектура, поддержка игр будущего поколения;
• эффективная система охлаждения;
• высокая производительность;
• возможность существенного разгона памяти.

Минусы:

• высокая стоимость.

Макс КУРМАЗ,
max@gigamark.com
Проект GIGAMARK

Благодарим интернет-магазин www.box.of.by за предоставленные видеокарты