Великое противостояние. Видеокарты от AMD и NVIDIA

010.09.2008 05:20 | основные события разворачиваются исключительно вокруг PowerColor HD 4850. Эта скромных размеров плата одной левой уделывает не только GeForce 8800 GT, одного из своих прямых конкурентов, но и более дорогой GeForce 9800 GTX! А в Crysis, начиная с разрешени Тест

Первая половина лета не слишком баловала нас жаркими деньками, зато по части событий в IT-индустрии период выдался насыщенным. В июне отгремела выставка Computex 2008, которую с полным правом можно назвать выставкой имени Intel Atom. А ближе к началу июля состоялись долгожданные анонсы новых видеокарт от AMD и NVIDIA. И та и другая компании не стали изобретать велосипед, а пошли по пути наращивания мощностей своих чипов. Цель одна, способы достижения разные. Чье кун-фу оказалось сильнее?

Таблица 1

Тестовый стенд
Процессор	Intel Core 2 Extreme QX6850 (Socket 775, 3,0 ГГц, FSB 1333 МГц, L2-кэш 8 Мб)
Материнская плата	Biostar TPower I45 (Intel P45 Express, Socket 775, DDR2-1200, PCIe, PCI, IDE, SATA II RAID, Sound, USB, GbLAN, ATX)
Память	4 x 1024 Мб Corsair CM2X1024-8500C5 DDR2 (1066 МГц, 5-5-5-15)
Жесткий диск	Seagate Barracuda 7200.10 ST3400620AS 400 Гб (SATA, 16 Мб)
Оптический привод	NEC DV-5800C (IDE)
Блок питания	FLOSTON ENFP-1050W (1050 Вт)
Драйвер для материнской платы	Intel Chipset Software Installation Utility 9.0.0.1008
Драйверы видеокарт	ATI Catalyst Software Suite 8.6, 8.7 beta (8.501.1.0)
Драйверы видеокарт	NVIDIA ForceWare 175.19, 177.41
Операционная система	Windows Vista Ultimate 64-bit Edition, Service Pack 1

Белая полоса в жизни AMD

Похоже, AMD благополучно преодолела тяжелые времена. Мы еще помним неказистый Radeon HD 2900 XT, а также более успешные, но все же недостаточно быстрые Radeon HD 3850/3870. 19 июня компания представила новую серию видеокарт. Первыми в этом семействе стали платы Radeon HD 4850 и HD 4870 на чипах RV770 Pro и RV770 XT соответственно. Radeon HD 4850 позиционируется как решение среднего класса, а Radeon HD 4870 ориентирован на high-end-сегмент.

Что интересного в новых ядрах? Для начала отметим значительно возросшее количество шейдерных процессоров: их теперь аж 800 штук. Однако с конструктивной точки зрения АЛУ (арифметико-логические устройства) особо не изменились. Они объединены в отдельные блоки, каждый из которых содержит по 5 процессоров: четыре из них работают с простыми инструкциями, а пятый оперирует сложными. В свою очередь, 16 блоков сгруппированы в единый массив, и в конечном итоге вычислительное ядро состоит из 10 этих самых массивов. AMD не стала вносить серьезных изменений в структуру шейдерных процессоров, но как следует поработала над их оптимизацией. Именно поэтому ей удалось разместить столь внушительное число АЛУ на одном кристалле.

Другая серьезная инновация коснулась текстурных блоков. Первая радостная новость: их теперь в 2,5 раза больше, а именно 40 штук. Вдобавок инженеры AMD поколдовали с юнитами, благодаря чему возросла пропускная способность внутренней кэш-памяти. Смеем предположить, что уж теперь-то Radeon будут демонстрировать высокую скорость в операциях текстурирования.

Как мы уже сказали, модификации RV770 стали основой для двух видеокарт. Между собой модели Radeon HD 4850 и HD 4870 разнятся частотами, а также типом графической памяти. Ядро младшей платы работает на частоте 625 МГц, а 512 Мб GDDR3-памяти на 2000 МГц. Частоты референсной HD 4870 равны соответственно 750 МГц и 3600 МГц, но здесь уже используется память GDDR5. Ширина шины данных в обоих случаях составляет 256 бит.

Разумеется, отличаются и подходы к охлаждению карточек. В случае Radeon HD 4850 используется низкопрофильный радиатор с небольшим вентилятором, а на HD 4870 установлен массивный двуслотовый кулер. По большому счету, системы охлаждения здесь такие же, как у Radeon HD 3850 и HD 3870. Разница лишь в материале радиаторов отныне они полностью медные.

Таблица 2

3DMark 06 1.1.0
	SM 2.0	SM 3.0	Overall
Foxconn 9800GTX-512N	5527	5870	13518
MSI NX8800GT-T2D512E-OC	5513	5337	13034
PowerColor HD 4850 512	4754	5711	12644
Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled	5921	7604	15527
XFX GeForce 9800 GX2 1000MB DDR3 Standard	5978	7311	15315
XFX GeForce 280 GTX 1000MB DDR3 XXX	5854	7285	15071
Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition	6040	7193	15197

NVIDIA и ее страсть к гигантомании

Когда производитель в процессе именования своих железок доходит до круглых цифр, встает вопрос о том, какое бы оригинальное название придумать для следующей серии. NVIDIA радикально подошла к проблеме смены имен: с девятитысячной серии они резко перескочили на двухсотую. В результате на свет появились платы GeForce GTX 260 и GTX 280: первая топ-решение средней ценовой категории, а вторая претендует на звание самой быстрой видеокарты этого сезона. Забавно, но никаких разительных перемен в строении ядер или самих плат с прошлого поколения не произошло. Все изменения сугубо эволюционные.

Итак, новое ядро GT200 представляет собой дальнейшее развитие архитектуры, основы которой были заложены еще во времена GeForce 8800 GTX. Многоуровневая организация потоковых процессоров никуда не исчезла: шейдерные юниты объединены в восемь блоков, которые, в свою очередь, сгруппированы в кластеры. Разница по сравнению с предыдущим поколением в том, что теперь в одном блоке насчитывается по три процессора (раньше было два), а количество кластеров возросло до десяти. Всего, таким образом, получаем 240 шейдерных юнитов. Как и прежде, преимущество процессорных блоков NVIDIA заключается в том, что каждый из юнитов может выполнять и простые и сложные операции.

Остальные изменения не столь радикальны. Подретушировали текстурные юниты и блоки ROP, увеличили их количество (до 80 и 32 штук соответственно). Шина данных стала 512-битной, а объем поддерживаемой памяти возрос до 1 Гб. В остатке вагон и маленькая тележка различных оптимизаций. При этом техпроцесс остался на прежнем уровне (65 нм). Чип GT200 просто огромен, потрeбляет уйму энергии (до 240 Вт), сильно греется и требует громоздкую систему охлаждения.

Перечисленные спецификации соответствуют старшей плате GTX 280. Ее номинальные частоты составляют 602 МГц по ядру и 1300 МГц для шейдерных юнитов, 2214 МГц память. GTX 260 во многом отличается от своего собрата: частота чипа снижена до 576 МГц, число потоковых процессоров урезано до 192 штук (1242 МГц), текстурных блоков и ROP-юнитов до 64 и 28 штук соответственно. Шина данных 448-битная, объем памяти составляет 896 Мб, а ее скорость 2000 МГц. Внешних различий не замечено: длина 27 см, кулеры одинаковые.

Таблица 3

Игровые тесты
Модель видеокарты	Max + AF 16x, AA 4x			Max + AF 16x, AA 8x
Call of Duty 4: Modern Warfare 1.5
Разрешение	1280x1024	1600x1200	1920x1200	1280x1024	1600x1200	1920x1200
Foxconn 9800GTX-512N	77,1	60,7	53,8	72,3	56,1	49,4
MSI NX8800GT-T2D512E-OC	71,5	56,5	49,7	66,4	52,5	46,0
PowerColor HD 4850 512	76,9	62,1	53,6	69,3	55,7	47,7
Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled	89,5	71,2	61,9	71,6	54,7	46,3
XFX GeForce 9800 GX2 1000MB DDR3 Standard	100,2	87,8	80,6	89,4	71,7	54,7
XFX GeForce 280 GTX 1000MB DDR3 XXX	104,2	85,5	76,8	92,3	74,6	66,0
Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition	125,6	104,1	92,8	117,7	96,1	85,9
Prey 1.3
Разрешение	1280x1024	1600x1200	1920x1200	1280x1024	1600x1200	1920x1200
Foxconn 9800GTX-512N	125,9	93,2	79,7	84,8	60,4	51,9
MSI NX8800GT-T2D512E-OC	117,2	87,0	74,6	80,1	56,9	49,0
PowerColor HD 4850 512	136,5	106,4	93,3	115,9	89,6	78,2
Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled	159,7	128,9	112,9	141,8	111,2	97,7
XFX GeForce 9800 GX2 1000MB DDR3 Standard	196,5	154,2	135,5	138,1	103,4	90,8
XFX GeForce 280 GTX 1000MB DDR3 XXX	226,7	178,8	156,3	173,6	128,2	111,6
Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition	226,8	179,2	156,4	175,9	130,5	113,6
Devil May Cry 4 Benchmark (Scene 2)
Разрешение	1280x1024	1600x1200	1920x1200	1280x1024	1600x1200	1920x1200
Foxconn 9800GTX-512N	61,5	52,3	44,2	57,1	42,9	38,2
MSI NX8800GT-T2D512E-OC	60,3	49,3	42,5	53,9	39,3	33,4
PowerColor HD 4850 512	68,5	61,7	54,1	64,0	57,9	49,7
Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled	83,4	77,7	67,2	83,4	68,9	66,0
XFX GeForce 9800 GX2 1000MB DDR3 Standard	125,9	108,5	97,7	109,5	83,3	72,6
XFX GeForce 280 GTX 1000MB DDR3 XXX	92,4	79,1	69,0	81,3	65,6	56,9
Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition	105,9	77,5	72,9	103,3	70,6	66,8
Crysis 1.2.1
Модель видеокарты	Max + AF 16x			Max + AF 16x, AA 2x
Разрешение	1280x1024	1600x1200	1920x1200	1280x1024	1600x1200	1920x1200
Foxconn 9800GTX-512N	38,4	28,8	24,2	32,8	20,1	16,1
MSI NX8800GT-T2D512E-OC	34,5	25,8	20,9	29,7	20,4	14,7
PowerColor HD 4850 512	31,4	25,8	21,9	28,5	23,1	19,1
Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled	29,8	26,0	22,5	27,3	21,5	18,4
XFX GeForce 9800 GX2 1000MB DDR3 Standard	47,4	42,8	35,6	44,0	17,9	12,5
XFX GeForce 280 GTX 1000MB DDR3 XXX	49,2	39,7	35,6	45,3	36,6	31,6
Zotac GeForce GTX 280 AMP! Edition	49,1	39,8	35,1	44,7	36,3	31,2

Свита

Для наших испытаний мы использовали следующую платформу: процессор Intel Core 2 Extreme QX6850, материнскую плату Biostar TPower I45 и 4 Гб ОЗУ от Corsair. Тесты проводились в 64-битной версии Windows Vista Ultimate с пакетом обновлений SP1.

Список тестовых приложений включал Futuremark 3DMark06, Prey, Call of Duty 4: Modern Warfare, Crysis и Devil May Cry 4. Все игры, кроме Crysis, запускались в максимальном качестве с 4- и 8-кратным сглаживанием. Мы решили отказаться от тестового пакета 3DMark Vantage, так как на данный момент существует неразбериха, связанная с поддержкой PhysX у плат NVIDIA.

К сожалению, мы не успели вовремя добраться до GeForce GTX 260 и Radeon HD 4870, но и без этого компания у нас подобралась интересная. Из стана AMD пожаловали PowerColor HD 4850 512 и Sapphire Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled. Про первый рассказывать особо нечего: это оригинальная видеокарта Radeon HD 4850 с наклейкой PowerColor. А вот плата от Sapphire представляет определенный интерес. На ней установлен водоблок, который парой шлангов соединен с радиатором-помпой. Radeon HD 3870 X2 Atomic WaterCooled поставляется с внушительным набором аксессуаров, а упакован в солидный серебристый кейс. Дорого и сердито.

Делегация от компании NVIDIA включает в себе сразу две видеокарты GeForce GTX 280: одна от Zotac, другая от XFX. Обе модели изначально разогнаны производителями. Графический чип у XFX быстрее номинала на 70 МГц, а память раскачана до 2500 МГц. Zotac работает на рекордных частотах 700 МГц по ядру и 2300 МГц по памяти.

Дополняют список участников платы MSI NX8800GT-T2D512E-OC, Foxconn 9800GTX-512N и GeForce 9800 GX2 в версии от XFX. Первая являет собой слегка разогнанный вариант GeForce 8800 GT, видеокарта от Foxconn типичный представитель семейства GeForce 9800 GTX, а плату XFX не отличить от других моделей GeForce 9800 GX2. Внешний вид и дизайн трех плат стандартен.

Все параллельно

Зайдите в интернет и откройте обзор любой из современных видеокарт. Спорим, что в большинстве статей вы увидите красочный рассказ о том, с какой легкостью очередной графический чип справляется с задачами параллельных вычислений. Подумать только, установив в свой ПК новенький GeForce или Radeon, вы сможете одной левой рассчитать сложнейшую экономическую модель или, скажем, распределение частиц в процессах симуляции молекулярной динамики!

А теперь, положа руку на сердце, скажите: часто ли вы занимаетесь подобными вещами в повседневной жизни? Это ж просто замечательно: вернувшись домой после трудного дня, проведенного на работе или за партой, включить компьютер и на пару часиков запустить на нем программу Folding@Home! Вы же купили мощную и дорогую видеокарту не для игр, а чтобы поучаствовать в распределенных вычислениях по симуляции свертывания молекул белка, правда? Мы вот по большей части предпочитаем игры.

Теперь обратим внимание на достижения видеокарт в такой распространенной задаче, как кодирование видео. Взять, к примеру, GeForce GTX 280. По официальным данным, эта плата демонстрирует 10-кратный прирост по скорости кодирования HD-видео в формат, предназначенный для… портативных устройств. Мало того что сама возможность быстренько сделать ролик для iPod «важна» необычайно, так есть еще несколько «но». Во-первых, для кодирования используется плагин от компании Elemental Technologies, называется RapiHD. Все бы хорошо, только плагин появится в продаже лишь осенью этого года и по неизвестной пока цене. Вторая радостная весть заключается в том, что RapiHD предназначен для программы Adobe Premiere Pro CS3, которая стоит каких-то $799. Забавно, не правда ли?

Ну как, оценили всю ценность от нетрадиционного применения графических плат? Наш вам совет: не забивайте себе голову этой рекламной ерундой и используйте игровой компьютер по его прямому назначению. Уж что-что, а для красивых и интересных игр современные видеокарты подходят просто замечательно.

Дорогу красным!

Пришло время для самой интересной части разбора результатов. В игровых тестах картина получилась презабавная. Да, видеокарты на базе чипа GeForce GTX 280 стабильно выигрывают у всех остальных участников. Исключение составляет разве что Devil May Cry 4, в случае с которым на первое место выбрался GeForce 9800 GX2. Но оставим в покое high-end-сегмент, ведь основные события разворачиваются исключительно вокруг PowerColor HD 4850. Эта скромных размеров плата одной левой уделывает не только GeForce 8800 GT, одного из своих прямых конкурентов, но и более дорогой GeForce 9800 GTX! А в Crysis, начиная с разрешения 1600x1200 при двукратном сглаживании, и вовсе вырывается на третье место в общем зачете.

Однако столь высокая производительность не дается даром. Хотя Radeon HD 4850 и GeForce GTX 280 умеют автоматически регулировать частоты графического чипа и памяти, энергопотрeбление у новых плат довольно высокое. Требования по питанию следующие: одиночному Radeon HD 4850 необходим блок питания мощностью минимум 450 Вт, связке CrossFire 550 Вт. Для GeForce GTX 280 рекомендуется блок питания на 550 Вт. Если же вы решили разориться на SLI-конфигурацию, то стоит запастись 800-ваттником. Разумеется, конечные требования также зависят от суммарного потрeбления энергии остальными комплектующими системы. Так что если ваш ПК набит под завязку жесткими дисками, вентиляторами и разнообразными неоновыми украшательствами, а процессор разогнан до предела, то к указанным выше цифрам стоит добавить еще ватт 100.

Отдельной строкой отметим тепловыделение видеокарт и уровень шума. Здесь, как ни крути, с хорошей стороны показали себя платы на базе ядра GT200. Кулеры обеих моделей GeForce GTX 280 работали тихо даже при максимальной загрузке плат. Температура графических чипов не превысила 85 градусов.

Зато PowerColor HD 4850 512, что называется, задал жару. В режиме бездействия плату было не слышно, в играх она тоже вела себя довольно тихо, но температура ядра под нагрузкой достигала 90 градусов на открытом тестовом стенде. Будем надеяться, производители видеокарт озаботятся этой проблемой и на прилавках появятся платы Radeon HD 4850 с более эффективными системами охлаждения.