Поглеждайки назад в годините, особено припомняйки ситуациата на пазара на видеоконтролери през последните една-две години, няма как да се отрече очебийния факт на успех и силно пазарно присъствие на могъщата компания от Санта Клара, Калифорния, носеща неразбираемото (поне за мен) име "NVIDIA". Според някои проучвания, пазарният дял на продуктите на компанията се оценява на около 32% (информация на Jon Peddie Research).

Това, разбира се, не означава, че на пазара няма конкуренция, или че тя е фиктивна. Напротив, особено през последните няколко месеца има явни индикации на задаващи се интересни събития - освен ATI, за която аналитиците бяха пресметнали преди няколко месеца 19% дял на пазара, който нараства в последно време много бързо, от сън са се събудили Matrox и 3D Labs, а производители от типа на VIA и SiS също се напъват да представят решения, които също вече започват да стават интересни. Все пак, основните играчи на пазара на видеочипове са два - ATI и NVIDIA (без да броим Intel, силен на пазара на интегрираните решения), графичния процесор R300 (Radeon 9700) на АTI, на базата на който е изградена тестваната от нас платка Gigabyte Maya II, ще разгледам в този материал - и като теория, и на практика.

Но за начало, малко история. Канадската компания ATi е създадена през 1985 г. от Куорк Йен Хо, Ли Лау и Бени Лощ, стартирали с капитал от $300,000. Първоначално никой не обърна внимание на новосъздадената компания, неизвестна на никой от компютърните асемблатори. Първоначалният капитал е похарчен за 4 месеца без никакъв резултат, но (късмет!) ATI получават финансиране от още $300,000, увеличени впоследствие на $1,500,000 от Overseas Union Bank of Singapoore. Свежите пари позволяват на съдружниците да продължат да търсят клиенти за разработеният от тах графичен процесор (да не мислите, че тогава ATI са имали производствени мощности - поръчките са се изпълнявали от една компания в Калифорния).

И ето, че през втората половина от първата година на съществуването на ATI дойде първият успех - голяма поръчка на нейните графични процесори за компанията Commodore, "пожелала" по 7000 чипсета седмично. В края на първата година ATI спечелват 10,000,000 долара, което им позволява да стъпят здраво на краката си.

В годините след това, както сигурно вече се досещате, започва ръстът на компанията ATI, подпомогнат от труда на талантливите инженери, специалистите по маркетинг, и в не по-малка степен, благодарение на прозорливостта на ръководителите на компанията, успели правилно да схванат тенденциите на пазара и да предложат исканите от него продукти.

Разбира се, не всичко е толкова розово. До миналата година ATI сами произвеждаха видеокартите с тяхните чипове, в сравнение с NVIDIA, които щедро предоставят правата за производство на всички желаещи, което често бе причина за недостиг на изделия в моменти, когато пазарът ги изискваше. Другият общоизвестен проблем за ATI са лошо написаните драйвери, така, че обикновено едно тяхно ново изделие започва работа едва след много поредни версии драйвери, месеци след като е пуснато на пазара.

Все пак мисля, че през настоящата 2003 г. тези два проблема в голяма степен са разрешени, а след като на 17 юли канадците от Торонто представиха новите чипове Radeon 9000 и 9700, изпреварили в технологично отношение всички налични решения на конкурентите, покривайки всички пазарни ниши и поддържайки още непоявилите се по онова време AGP 8x и DirectX 9.0, и всичко това съпроводено с невероятна производителност, всичко в света на видеокартите се обърна наопаки: появи се нов претендент за трона на 3D графиката за домашно ползване, и почти за никой не остана и капчица съмнение, че това не е ATI.

Много странични производители вече предлагат видеокарти с графични чипсети от ATI, между които са Club 3D, Yuan (Palit), Gigabyte и Hercules. Ситуацията с драйверите също изглежда по-добре, особено след излизането на новата унифицирана фамилия драйвери Catalyst. В добавък към всичко това, ATI представиха и своя пакет за 3D разработчици, наречен "Render Monkey", пряко конкуриращ аналогичното решение от NVIDIA, наречено Cg.

Едно нещо е безспорно: още преди половин година ATI са успяли да представят и да осигурят на пазара продукт, поддържащ всички функции на DirectX 9.0, отговарящ на спецификациите AGP 3.0 и много, много мощен, както ще се убедите и от тестовете - R300 (Radeon 9700Pro).

Съдържание

Структурна схема

Започвам прегледа на възможностите на графичния чипсет с представянето на обща структурна схема:

Няколко думи за отделните блокове:

Основни характеристики на R300:

В таблицата по-долу основните характеристики на R300 са сравнени с прекия му конкурент за момента, NVIDIA NV25 (NV30 ще се появи в продажба най-рано след месец-два), както и на R200 и RV250:

Чип	R200 (RADEON 8500, 128MБ)	NV25(GeForce4 Ti 4600)	RV250 (RADEON 9000 PRO)	NV30	R300 (RADEON 9700)
Технологичен процес	0.15	0.15	0.15	0.13	0.15
Брой транзистори	62 млн.	68 млн.		125 млн.	107 млн.
AGP	4x	4x	8х	8x	8x
Пропусквателна способност на паметта	8,8 GB/sec	10,4 GB/sec	8,8 GB/sec	16 BG/sec	19,8 GB/sec
Широчина на шината към паметта, бита	128 DDR	128 DDR	128 DDR	128 DDR II	256 DDR
Ефективна честота на паметта, MHz	550	650	550	1000	620
Чeстота на ядрото, MHz	275	300	275	500	325
Пикселни конвейъри	4	4	4	8	8
Текстурни блокове	4x2	4x2	4x1	8x1	8x1
Текстур за такт, max	6	4	6	16	16
Vertex pipelines	2	2	1	4	4
N-Patches	DX8	-	DX8	DM (DX9)	DM (DX9)
Версия на Vertex shades	1.1	1.1	1.1	2.0	2.0
Версия на Pixel shaders	1.4	1.3	1.4	2.0	2.0
Контролер на паметта	2x64	4x32	1x128	4x64	4x64
Вграден RAMDAC	1x400 MHz	2x360 MHz	2x350 MHz	2x400 MHz	2x400 MHz
Технология за икономия на паметта	HyperZ II	LightSpeed II	HyperZ II	LightSpeed III	HyperZ III

Някои забележки на базата на изложеното дотук.

Контролер на паметта

Поглеждайки към структурната схема на контролера на паметта на R300, всеки един специалист, следящ внимателно еволюцията на архитектурата на чиповете, няма как да не забележи осезаема промяна, в сравнение с по-старите поколения на чипове от ATI:

В миналото (например, в R200) разработчиците от Канада предпочитаха едноканални или двуканални контролери на паметта, които обработваха данните на големи блокове, за разлика от проектантите на NVIDIA, които още преди години, започвайки от GeForce 3, предпочитаха повече контролери на паметта, опериращи с по-малко блокове. Съвременните приложения изискват успоредна обработка на повече данни, постъпващи успоредно, което направи метода на NVIDIA по-ефикасен и това не убягна на вниманието на конструкторите на R300 - в чипа са вградени четири кръстосани контролера на паметта.

Пропусквателната способност на 256-битовата шина към паметта на Radeon 9700Pro е 19,4 GB/sec, което се изчислява много просто: паметта работи на 310 MHz, така че 256/8*2*310 = 19,840 MB/sec, или 19,4 GB/sec (1 GB = 1024 MB).

Hyper-Z III

Още през далечната 2000 година, пак през месец юли, ATI анонсира първото поколение технологии, служещи за икономия на пропусквателната способност на паметта, или с други думи казано, оптимизиране на процеса на рендване на скритите повърхности, наречено от тях Hyper-Z. Първият чип, използващ тази технология, не Radeon 256, последван от Hyper-Z II в Radeon 8500. Новият чип, Radeon 9700, използва вече трято поколение Hyper-Z, като не успях да открия никъде никаква информация за това, каква е разликата между II и III поколение - всичко се свеждаше до лаконичното "подобрена производителност" и "оптимизирани алгоритми".

Hyper-Z технологията се характеризира с три основни особености - йерархически Z (Hierarchical Z), Z-компресия (Z-Compression) и бързо изтриване на буфера (Fast Z-Clear). Fast Z-Clear е нищо друго, освен способността на процесора бързо да изчисти буфера след рендването на сцената, като метода на ATI е доста по-бърз от този на конкурентите.

Така или иначе, ефикасността на тази технология е доказана, като най-примитивно тя може да се опише по следния начин. Hyper-Z разделя фрейм буфера и Z-буфера на блокове 8x8 пиксела, които се компресират с помощта на Z-компресия и се записват в Z-буфера.

Степента на Z-компресията, преди 8x8 блоковете да бъдат записани в Z-буфера, се колебае между 2:1 и 4:1, а цялата операция икономисва честотната лента на паметта. Компресираните блокове с данни се прочитат от буфера при заявка и се декомпресират в специален блок.

Подобрената производителност, за която споменах по-горе, очебийно се дължи на оптимизирането на използваните в предишните версии на HyperZ технологии - компресиране и бързо почистване (clean buffer) на буфера за дълбочина с използване на 8x8 блокове, 3 нива на иерархично представяне на Z-буфера, което води до по-бързо фиксиране на видимостта на целите блокове на полигоните, и Early Z Test.

Същността на ранния Z-тест (Early Z Test) е много проста: стойностите на цветността се изчисляват само за видимите пиксели. За ефикасността и полезността на тази технология говори следното - в повечето случаи ще бъдат отхвърлени между 25-30% от "ненужните" пиксели, а в някои - до 50%.

Pixel Rendering Pipelines

Една от причините NVIDIA да застане начело в състезанието за най-висока производителност (говорим за времето преди 1-2 години), бе факта, че конструкторите на тогавашното поколение чипове бяха правилно оценили необходимостта от увеличен брой пикселни рендващи конвейъри. Разбира се, нищо такова не остава незабелязано в индустрията, и ATI също интегрира четири pixel rendering pipelines в тогавашния флагман на видеоакселераторите си, макар и с двугодишно закъснение. Говорим за R200 (Radeon 8500), а годината е 2001.

Както сигурно сте прочели в началото на статията, в частта и с техническите характеристики на R300, графичният процесор R300 има осем 128-битови пикселни конвейъра, всеки един от тях с по един тектурен unit (блок), които са двойно повече, отколкото са в Radeon 8500 (R200) и GeForce 4, при които те са 64-битови:

Освен че разработчиците са увеличили броя на конвейърите, те са увеличили и точността на пресмятанията, конструирайки конвейъри, извършващи изчисления с плаваща запетая, точно според изискванията на Microsoft DirectX 9 (връщайки се назад в историята, някои може би ще си спомнят, че компанията NVIDIA бе първата, анонсирала чип с pixel & vertex shaders - GeForce 3).

Това е направено, най-вероятно, за да се избегне прегряването на чипа, което щеше да бъде факт, ако разработчиците биха решили да увеличат производителността на чипа, добавяйки по още един текстурен блок за всеки конвейър. Подсещам, че за разлика от NV 30, ATI R300 се произвежда по 0.15 микронна технология и проблемите с охлаждането му са доста. Все пак, за разлика от предишния чип, дори и с единствения текстурен блок меже да бъде извършвана trilinear филтрация без осезаема загуба на скорост, и да се съчетават два вида филтрация - трилинейна и анизотропна. За последното е необходима по-нова версия на драйвера, за да работи ефикасно, например, новата Catalyst 3.1.

И така, R300 е оборудван с осем пикселни конвейъра, всеки един от тях има текстурен блок, изпълняващ пикселни шейдъри. За да се осигури съвместимост с по-старите версии на шейдърите, разработчиците от ATI са проектирали така пикселния шейдър на R300, че той да поддържа хем изчисленията в плаващите формати F16 и F32, но и в целочисления формат I12, което позволява да се избегнат излишните операции при емулацията на някои команди, по този начин правейки приликата му с един микропроцесор доста голяма.

Vertex pipelines

Чипът R300 има четири програмируеми vertex конвейъра, колкото, например, има и Matrox Parhelia. Но, както всики знаем, резултатите в 3D тестовете на Matrox и R300 са несравними - Radeon 9700 ги изпълнява с значително по-висок резултат. Причината за това се крие в неизмеримо по-ефикасния Triangle setup engine, който го има R300:

Въпреки че vertex pipelines в новия чип не са еволюирали значително от времето на R200, те имат една много голяма разлика с предишните - появи се възможността да се управлява потока от команди, като вече са достъпни за програмиране преходи, подпрограми и цикли.

Версия на Vertex Shaders	1.0	2.0
Max брой команди	128	256
Управление на потока от команди	-	+
Формат на даните	F32[4]	F32[4]
Брой константни регистри	96	256
Брой регистри с общо предназначение	8	16

NVIDIA, както впрочем и Microsoft, наричат блока за обработка на върховете (vertex) Vertex Shader, а за обработка на пикселите - Pixel Shader. ATi обединява и двата блока в един, като нейният блок за обработка на Vertex и Pixel Shader-ите фигурира в някои схеми като Smart Shader.

R300 позволява да се изпълняват шейдъри с дължина до 1024 команди.

DirectX 9.0

Създавайки чипа R300, специалистите по маркетинг от ATI започнаха да го наричат VPU - Visual Processing Unit, означение, заместило досега използвания термин "GPU - Graphics Processing Unit". В интерес на истината, NVIDIA лансира това понятие още през 1999 година, пускайки в производство чипа GeForce256. В началото на статията стана дума за това, че R300 е първият чип, поддържащ Microsoft API DirextX 9.0. DX 9 изисква:

• Плаващи (floating) 64 и 128 bit формати на данните за текстурите и буфера за кадри;
• Пикселни шейдъри версия 2.0;
• Пикселни конвейъри с плаваща (float) аритметика;
• Vertex шейдъри версия 2.0;
• Четири независими vertex конвейъра
• хардуерна теселация* на N-Patches с карти на изместване (Displacement Mapping);

* Теселация (tesselation) - при създаването на крива повърхност, съставена от триъгълници, съпътстваща транслирането на полигон към n-patch, процесът на разделяне на съставящите я триъгълници на по-малки се нарича теселация.

Ето и малко подробности за различията в спецификациите на различните версии API DirectX:

Всички изложени дотук подробности за DirectX 9, свързаните с него функции и реализирането им на практика в чипа са ясни и очебийни. Но има един аспект, който не сме го разгледали - това е дали поддръжката на DirectX 9 ще даде някакво отражение върху изпълнението на програми (игри), написани за DX 7 и 8?

Според теорията, пък и на практика, съвременните игри, писани за DirectX 7 и 8, не би трябвало да мога да извлекат някакво предимство при обработването на инструкциите им от акселератори, поддържащи DX 9. Не и благодарение на новите версии на pixel & vertex shaders! Но не е далече момента, когато няколко отдавна очаквани заглавия, използващи широко възможностите на DX 9, ще се появят на пазара. Тогава една инвестиция, която някои от вас без никакво съмнение ще направят в момента, ще се изплати с лихвите. Да не говорим, че дори и в старите игри мощните акселератори с чип R300 убедително водят благодарение на по-високите си честоти и по-високата обща производителност.

AGP 8x

Сигурен съм, че вече всички знаят, че видеокартите с чип ATI Radeon 9700 поддържат новия стандарт AGP 3.0, или, както още се нарича, AGP 8x. Всъщност, придържането към този нов стандарт вече се превръща в устойчива тенденция при разработчиците на графични процесори и при производителите на видеокарти на тяхна основа. И ако Radeon 9700 е чип, от самото начало проектиран да поддържа AGP 8x, при NVIDIA нещата не стоят така. Наистина нов чип, поддържащ AGP 3.0, ще бъде NV30, или GeForce FX, а за запълване на празнотата до появата му NVIDIA набързо отговори на изискванията на пазара, пускайки чиповете NV28 и NV18, отличаващи се от NV17 и NV25 май само по AGP 8x, което по никакъв начин не ги прави по-бързи при работа на една и съща честота.

Разликата между предишния стандарт AGP 2.0 (4x) и новия е в удвоената пропусквателна способност на паметта (скоростта на обмен на данни между графичния процесор и северния мост на чипсета в случая), като съответно, ефективната тактова честота също е с двойно по-голяма стойност:

	AGP 4x	AGP 8x
Bytes per transfer	4 (32 bits)	4 (32 bits)
Clock rate	266.67MHz	533.33MHz
Bus bandwidth	1.1GB/sec.	2.1GB/sec.

Освен това, в спецификациите са добавени нови възможности за обмен на данни с гарантирани времена на задръжка (изосинхронен метод на работа), което позволява графичния процесор точно да изчислява времето, когато ще му бъдат доставени нови данни от регистрите и по този начин няма да има празни цикли.

За момента не са много чипсетите, поддържащи тази спецификация. Това са Intel Granite Bay (E7205), SiS 648, nForce 2 и KT 400. При тестовете аз направих един малък експеримент - в BIOS-a на ASUS P4G8X първо зададох режим 8x на работа на AGP, направих няколко реални теста, и след това ги изпълних отново, но при зададен режим AGP 4x. След това направих същите тестове на дъно P4PE, което поддъжа само AGP 4x. При първото дъно не фиксирах някакви разлики в производителността при преминаване от AGP 8x към AGP 4x, а резултатите, показани на P4PE (i845PE), се оказаха дори по-високи от Granite Bay. Допускам, че по-ниският резултат, показан от Gigabyte Radeon 9700Pro на дъно с Granite Bay се дължи на все още несъвършенния драйвер.

SMOOTHVISION 2.0

Новият чип от ATI предлага нова версия на обединената технология за изглаждане на ATI, наричана SMOOTHVISION, сега вече с пореден номер 2. Освен номера на версията, новите неща са много малко - това си е "стария" SMOOTHVISION 2х, 4х и 6х. За разлика от използвания в R200 SSAA SMOOTHVISION (super sampling), в R300 ATI предпочете семплите да се избират по метода на мултисемплинга (MSAA), макар че при възпроизвеждането на прозрачни текстури, използващи алфа-канал, чипът започва да ги обработва по метода на SSAA, т.е. чипът поддържа и двата режима - SSAA и MSAA.

Според всички изследвания на качеството, подходът на ATI, макар и да води на моменти до по-голяма загуба на мощност, води до по-добри резултати - качеството на изпълнение на АА и AF на видеокартите с ATI R300 някак си е по-"честно" от това на NVIDIA. SMOOTHVISION 2.0 поддържа 2X, 4X and 6X AA на R300, и анизотропна филтрация до 16x в няколко комбинации ( в някои случаи тестовете, които ги правих, се провалиха по неизвестна причина, например, при активиране на AF16x и АА 4x, но причината може да е в теста или драйвера).

В R300 е използван още един интересен подход (говоря за Videoshader - видеошейдърите), който, вярвам, в близко бъдеще ще бъде радостно прегърнат и доразвият от всички по-големи разработчици на чипове. Същността му се състои в това, че се използват изчислителните възможности на pixel pipelines, които поемат част от изчисленията при някои задачи по обработката на видео сигнала, включително при кодирането и декодирането на видеопотока. Тъй като има всички основания да смятаме, че в бъдеще видеопроцесорите ще станат, по подобие на CPU гъвкаво програмируеми, нищо няма да може да попречи на разработчицитре на програмно осигуряване да програмират част от вградените в големия видеопроцесор прости процесори за изпълнение на някои операции, които сега се изпълняват от CPU. ATI демонстрира, как посредством Videoshader може да се декодира stream видео в реално време, както и да се прилагат някои ефекти върху видеосигнала.

Видеокартата Gigabyte Maya II Radeon 9700Pro

Окомплектоване

Както подобава на един цар, пък било то и в 3D графиката, видеоконтролерът пристига в царско "облекло", богато окомплектован с всевъзможни "скъпоценности".

Освен външната опаковка, която се отваря подобно на книга, разкривайки на по-любопитните някои интересни технически данни за държаното в ръцете им съкровище, видеокартата се намира в още една кутия с дизайн, подобен на външната опаковка.

Вътрешната кутия съдържа:

Конструктивни особености

Видеокартата Gigabyte Radeon 9700Pro, както не пропуснах да се убедя чрез внимателно сравнение на няколко преминали през лабораторията ни видеокарти R9700Pro, е абсолютно точно копие на reference видеокартата от ATI, което въобще не ме учудва - дизайнът на 6-слойната платка и без това е достатъчно сложен заради огромното количество писти към паметта и изобилието от вградени интерфейси, едно единствено изключение - от Gigabyte са използвали вентилатор с по-малък диаметър, като за да се компенсира по-малкият въздушен поток, съвсем логично бяха увеличени оборотите на вентилатора. За начините на борба с повишения шум четете по-долу, а сега продължавам с огледа.

Паметта, работеща на 310 (620) MHz, е разположена от двете старани на платката, чиповете са общо 8. Всички видеокарти с този чип, които съм виждал досега, използват памет на Samsung K4D26323RA-GC2A, като ориентирайки се по честотата, можем да предположим, че времето за достъп на чиповете е около 2.8 ns.

Видеокартите Radeon 9500 използваха доскоро същия дизайн на платката, но количеството на чипове памет беше 4 - по този начин шината на паметта от 256 бита намалява на 128. Странно е, защо радиатори има само върху паметите от лицевата страна на платката, където паметта така или иначе се обдухва от вентилатора, а от обратната - не.

Видеокартата Gigabyte Radeon 9700Pro демонстрира много добър overclock потенциал - от стандартните за видеокартата честоти ядро/памет 325/620 акселераторът заработи при 370/680 MHz, макар че се наложи да го охлаждам с допълнителен 8-сантиметров вентилатор.

Така или иначе, reference board-a на ATI въобще няма радиатори върху паметите, но имайте едно наум, ако искате да overclock-вате екстремно и паметта на видеокартата: ще се наложи да осигурите добро охлаждане - пасивно или активно.

Графичното ядро има огромно количество изводи заради 256-битната си шина към паметта, и използва технологията с преобърнат кристал (като CPU AMD K7, например), като кристалът контактува директно с повърхността на охладителя. За да се предпази донякъде от нараняване, върху основата се залепя тънка метална рамка с височина, равна на височината на кристала.

Огромното число транзистори изисква и допълнително захранване - това, доставяно през AGP слота, вече не е достатъчно. Поради тази причина в самия край на платката има монтиран куплунг за включване на допълнителния захранващ кабел, който, между другото, е аналогичен на този за флопи-дисковото устройство, така че при нужда можете да се възползвате и от него. При положение, че включите компютъра без видеокартата да е захранена през този куплунг, на екрана на монотора се извежда съобщение за това, и системата спира по-нататъшните процедури. Разбира се, опитах да изключа допълнителния захранващ кабел на видеокартата след като Windows се зареди. Всичко продължи да работи, но се появиха някакви смущения в картината. Не съм правил опити да видя какво ще стане когато видеокартата е силно натоварена.

Както казах, шумът, издаван от стандартния вентилатор, е доста неприятен. Опитах се да подменя вентилатора, включвайки друг модел в буксата на платката, но и той започна да работи на по-високи от стандартните обороти. Това ме наведе на мисълта, че конструкторите са компенсирали по-малкия диаметър на перката с работа на по-високи обороти, за което напрежението, извеждано на куплунга за вентилатор, е увеличено спрямо нормалното (което, например, е на reference board-a или на платката XELO R9700Pro, която съм я тествал).

Има няколко начина да се намали шума от вентилатора. Единият е той да се демонтира (радиатора си остава на мястото му, и без това е залепен със силикон, а ако го отлепиш, започва много да мърда), и върху него се закрепва един 6-сантиметров тънък вентилатор за CPU. Другото, по-елегантно решение, е това от снимката по-долу.

То се нарича cooper VGA cooler Titan, тежи много, но изглежда добре и не шуми. За да се монтира този охладител, ще се наложи да демонтирате стандартния. Би било добре преди всички тези операции да се убедите, че гаранцията при повреждане на изделието ще бъде призната . Между другото, абсолютно същото решение използва реномираният производител на видеокарти Hercules.

Видеокартата Gigabyte Radeon 9700Pro е оборудвана със стандартните за последните няколко поколения видеокарти от ATI SVGA изход, DVI и TV Out.

Както казах още в началото на материала, според мен, голяма част от проблемите на ATI, дължащи се не на грамотно проектирания хардуер, а на лошо написани драйвери, вече са останали в миналото. През последните месеци, особено откакто ATI е преминала към Unified Driver Architecture (UDA), подобно на NVIDIA, драйверите вече се появяват регулярно и вече много рядко се забелязват някакви визулани проблеми, проявявали се преди време основно в игрите. Особено добре ползата от добрата работа на програмистите се личи в драйверите от серията Catalyst, като вече има няколко версии на драйвера, поддържащи DirectX 9.0.

Драйверите от ATI изминаха дълъг път на еволюцията, за да станат такива, каквито са сега - лесни за разбиране, интуитивни и удобни за ползване.

Менютата, от които се настройват параметрите, управляващи SMOOTHVISION II, или настройките на Anti-Aliasing, Anisotropic Filtering, Mipmap Detail Level и др. са еднотипни за OpenGL и Direct3D:

На снимката по-горе се виждат и предпочитаните от мен нива, като в игри като Unreal II картината става чувствително по-добра, играта не "сече" при 1280x1024, нещо немислимо при по-старите видеокарти.

Друго интересно меню е с настройки за дисплеите. При включване на телевизионен приемник към видеокартата, или на LCD към DVI интерфейса, съответните опции в менюто се активират, и потребителят получава възможност да настройва множество параметри в няколко подменюта.

Последната версия на драйверите Catalyst има някои визуални разлики с предишните, както, например, е в това меню за настройка на TV Out:

Тестове

• NVIDIA 40.72 WHQL
• ATI Catalyst 2.4 (7.79) 6-13-10-6200, Catalyst 3.1
• Matrox Parhelia driver v. 1.02.00.042
• Matrox G550 5.86.032
• SiS Xminator II 3.07.55, Perfomance vs quality -50%, VSYNC=off

Използван тестов софтуер:

Не случайно са използвани толкова много и различни тестове. Синтетическите тестове позволяват да се изследват възможностите на видеоакселератора, а game-тестовете - да се "види" как той се справя с реалните приложения.

3D Mark 2003

Резултатите от този тест бяха включени в настоящата статия буквално преди публикуването и, но просто нямаше начин да не го направим - все пак, този пакет на Futuremark най-вероятно ще се използва през следващите месеци за тестове и оценка на производителността на новите поколения видеоакселератори, и на по-мощните настоящи такива, най-малкото, че има специални тестове с v. 2.0 на pixel и vertex shaders, а сложността на сцените е наистина много голяма.

Още при първото пускане на теста бях изумен: оказа се, че дори най-мощният серийно произвеждан видеоконтролер за момента, Gigabyte Radeon 9700Pro, на моменти се "озорва" при изобразяването на сцените.

Не успях да осигуря за момента повече видеокарти за този тест - в наличност ми беше останала само новата Chaintech GeForce Ti 4200 8x, колкото да се убедя, че освен че не поддържа пълните спецификации на DirectX 9.0 (както и Ti4600), в частност, vertex и pixel shaders v. 2.0, е и значително по-слаба от Radeon 9700Pro. Затова с помощта на теста изследвах влиянието на разделителната способност и режима за anti-aliasing и тип филтрация върху производителността. Вижте резултатите сами:

Стартирах тестовете при активирани различни режими на изглаждане (antialiasing), анизотропна филтрация (anisotropic filtering) и различна резолюция. За мое голямо учудване, резултатите, показани от Gigabyte Radeon 9700Pro върху дънна платка с новия друканален DDR чипсет от Intel, поддържащ AGP 8x, бяха малко по-слаби от тези на добрия стар AGP 4x чипсет Intel 845PE. Този факт може да се дължи на това, че драйверите за AGP 3.0 за Granite Bay са още неоптимизирани достатъчно, или че този интерфейс в чипсета i7205 работи по-бавно, отколкото в i845PE.

Да хвърлим поглед върху игровите тестове от новия пакет, с малко съпътстваща информация:

GT1 - Wings of Fury:

• DirectX 7.0 тест;
• използват се около 32000 полигонa;
• използват се Vertex shaders 1.1, а при положение, че видеопроцесора не ги поддържа, последните се емулират от централния процесор;
• активно се използват около 24MB локална видеопамет;
• обектите в сцените (самолетите) са изпълнени с помощта на 4 текстурни слоя;
• всички ефекти са реализирани посредством point sprites.

GT2 - Battle of Proxycon:

• DirectX 8.1 тест;
• използват се над 250,000 полигона
• използвани са pixel shaders 1.1;
• при използването на pixel shaders 1.4 количеството полигони е намалено до 150,000;
• за съхраняване на текстурите се използват 80MB памет;
• използват се Vertex shaders 1.1, а при положение, че видеопроцесора не ги поддържа, последните се емулират от централния процесор.

GT3 - Trolls' Lair:

• DirectX 8.1 тест;
• използват се над 560,000 полигона;
• използвани са pixel shaders 1.1;
• при използването на pixel shaders 1.4 количеството полигони е намалено до 280,000;
• за съхраняване на текстурите се използват 64MB памет, плюс още над 20MB за буфери;
• използват се Vertex shaders 1.1, а при положение, че видеопроцесора не ги поддържа, последните се емулират от централния процесор.

GT4 - Mother Nature:

• DirectX 9.0 тест;
• използват се над 780,000 полигона;
• използват се около 128MB от локалната видеопамет за съхраняване на текстури и буфери;
• листата от дърветата са анимирани посредством vertex shaders 2.0 (DX 9.0), тревата - v. 1.1;
• небето и водните повърхности са анимирани посредством pixel shaders 2.0;
• земната повърхност е реализирана посредством pixel shaders 1.4.

Следващите два теста на скоростта на запълване (fillrate) са познати от предишната версия на теста, като в новата са претърпяли известна трансформация, поне що се отнася до визуалната им страна:

Новият тест наистина е много "тежък", дори и при разделителна способност 1024x768 и без включване на режими за изглаждане. Макар че това най-вероятно ще е единият от най-популярните тестове в бъдеще, той трудно би могъл да се нарече отговарящ на съвремието, поради причината, че технологиите, използвани за изграждането на сцените му, още не е ясно дали ще намерят практическо приложение при създателите на игри.

Сумарният резултат, получен по една доста сложна формула, сочи безспорния фаворит на теста - това е видеокартата Gigabyte Maya II с чип R300, като дори overclock-ването на Ti4600 не можа да му помогне дори да се изравни с Radeon 9700Pro - разликата е близо 1000 точки!

Да видим как стоят нещата в отделните тестове. При Low Detail най-мощните видеокарти приключват наравно - няма какво да затрудни графичните процесори.

В първия "игрален" тест при увеличаването на сложността му нещата пак запазват своето status quo:

Но вторият игрален тест слага нещата по местата им...:

Най-красивият от игралните тестове, Nature, винаги е бил тежко изпитание дори и за мощните видеоакселератори - до появата на GF 4 Ti 4600 и най-вече на Radeon 9700, излязъл начело на класацията:

Тестът използва възможностите на DirectX 8, тревата, дърветата и пеперудите са анимирани с използването на vertex shaders. Движенията на рибаря използват morphing и пак vertex shaders. Този тест е недостъпен за фамилията MX на NVIDIA, както и за по-старите Radeon 7000/7500.

Dot Product 3 Bump Mapping (DOT3) е анонсиран заедно с DirectX 7. Този метод математически е по-коректен от EMBM, резултатите от теста на който следват.

Технологията Environment Mapped Bump Mapping (EMBM) е анонсирана още по времето на DirecX 6, но не всички съвременни видеокарти го поддържат. В това отношение фамилията Radeon 9xxx е на ниво - дори бюджетните чипове поддържат EMBM):

Този тест е единият от малкото, в които Gigabyte Radeon 9700Pro не лидира, изоставайки от GeForce 4 Ti 4600.

В следващия тест на скоростта на запълване, при който се тества колко бързо видеокартата може да изрисува текстури около 3D обектите. При single-texturing имаме 64 повърхнини с по една текстура всяка. Видеоакселераторът изчертава всяка текстура поотделно.

При мултитекстуриране се тестват възможностите на адаптерите да наслагват множество текстури върху един обект за един pass. Тук, за разлика от теста с single texture, GeForce 4 Ti пак излиза напред, но с нищожно малко:

Този нов тест бе включен в 3DMark2001 SE, и изисква поддръжката на Pixel Shader version 1.4, анонсирани в DirectX 8.1. Ако видеокартата поддържа само версия 1.0 или 1.1, повърхността на водата се формира за 2 pass-a. Разликата в количеството кадъра за секунда между двата най-моюни видеоадаптера на ATI и NVIDIA е над 80 в полза на Gigabyte Radeon 9700Pro.

Следващият тест използва огромно количество полигони. В първата част се използва един източник на светлина, а във втората - 8. Резултатът е броят на изчертаните милиони триъгълници за една секунда, като пак Gigabyte Radeon 9700Pro успя да постигне най-добър резултат, аналогичен на този, показан от друга видеокарта със същия чип, доказващо истинността на измерването.

Тестът изисква поддръжка на DirectX 8 и Pixel Shader 1.0 от страна на видеокартата, и измерва производителността на пиксления шейдър, който е позволява независима осветеност на пиксела и въобще обособени операции с пиксела в рамките на една 3D сцена.

Vertex шейдърите са аналогични на DirectX 7 Transform & Lighting модела. Макар че в теста се наблюдават множество движещи се едновременно обекти (човешки фигури, стрелящи от пистолет), което на теория "вгорчава" живота на по-слабите видеокарти, Gigabyte Radeon 9700Pro демонстрира резултат от близо 200 кадъра за секунда - пак с много проценти по-висок от конкурентите:

В теста Point Sprites фигурата на коня е съставена от над 500 000 отделни точки. По същия начин в игрите се изобразява пламъка и пушека, и, както всеки един от вас сигурно е забелязал, това кара доста от по-слабите видеокарти да "засичат". Но не и най-мощните за момента Radeon 9700Pro и Ti4600, макар че последната дава резултат над 30 кадъра за секунда само след overclock.

Right Mark 3D / Right Mark Video Analyzer 0.4

Тестовият пакет Right Mark 3D, разработван от iXBT.com и имащ всички предпоставки да стане единия от най-използваните и обективни тестови пакети за 3D в бъдеще, все още е в процес на бета тестване, като нашият сайт сигурно е единственият, официално получил разрешение за използването му на този етап от разработчиците.

Първите три резултата, в които участват и други видеоакселератори, са получени с помощта на RM Video Analyzer и са фиксирани при три резолюции. Характерно за теста е сложността на геометрията (има над 150 000 полигона в кадъра. Използвани са vertex shaders за осветеността, pixel shaders v. 1.1, 1.4 за запълването и карти на релефа. Този тест натоварва основно графичния процесор и производителността на видеокартата много слабо зависи от централния процесор.

Разликата в производителността на най-мощния видеоакселератор с чип NVIDIA Ti4600, и Gigabyte Radeon 9700Pro е почти двойна, като това не зависи от разделителната способност!

В тестовия пакет Right Mark 3D влизат, освен игровите тестове, подобни на този по-горе, и няколко конфигурируеми "синтетични", поддържащи новите функции на DirectX 9:

Code Creatures Bench

Engine за този тест е създаден от програмистите от малката компания CodeCult, който освен в теста Code Creatures се използва и в още няколко игри. Сцените от теста, изобразяващи основно природни картини, са много сложни (в някои от тях се използват над 350.000 полигона), а самият тест е много подходящ за тестване на мощни видеоакселератори, най-мощен от които пак се оказа Gigabyte Radeon 9700Pro, изпреварил приличащия на него като две капки вода Sapphire R9700Pro:

Съотношението на силите се запази и при промяна на разделителната способност към по-голяма:

Comanche Bench

Основа на този Direct 3D тест е едноименната игра с хеликоптери, в който активно се използват шейдърите, T&L, кубично текстуриране и DOT3 mapping.

Лично за мен изненадата в този тест бе не първото място на Gigabyte Radeon 9700Pro (вече започнах да свиквам с това), а факта, че ускорената видеокарта ABIT Siluro бе изпреварена от работещата на по-ниски честоти Gainward Ultra/750.

При промяна на разделителната способност ABIT премина една позиция по-нагоре, заемайки трето място след двете видеокарти с чип Radeon 9700Pro:

Return To Castle Wolfenstein

Нашумялата игра Return to Castle Wolfenstein от id Software/Activision използва модифицирания Open GL engine на Quake 3. Тестът е известен с "приятелското" си отношение към видеокартите с чип от NVIDIA, което рефлектира и върху резултата (не искам да кажа нищо лошо по повод на разрабочиците). Все пак, при работа на стандартна честота, най-бързата видеокарта пак си остава Gigabyte RaDEON 9700Pro.

Serious Sam 2 - The Second Encounter

Популярната OpenGL игра е изключително подходяща за измерване на производителността на видеокартите в "реални" условия - по време на възпроизвеждане на записан фрагмент от играта (Little Trouble).

При по-ниска резолюция видеокартите с GeForce 4 Ti чип изпреварват базираните на R300 Gigabyte Maya II и Sapphire, но с увеличаването на резолюцията Gigabyte пак заема почетното първо място:

Unreal Tournament 2003

Играта Unreal Tournament 2003 на Digital Extreme/Epic Games използва Direct3D, Vertex Shaders, Hardware T&L, Dot3 и кубично текстуриране, поради което е много подходяща за тестване на съвременни видеокарти от по-висок клас, особено при включване на различни режими на изглаждане и филтрация. В случая видеокартите са тестване с настройките им по подразбиране, което ще рече, че режимите на анизитропна филтрация и Anti-aliasing са изключени.

Играта е много красива, което автоматично означава натоварване върху VPU. При стандартни настройки (без включване на анизотропна филтрация и anti-aliasing, Gigabyte R9700Pro успя с лекото да "прескочи" 100 кадъра за секунда, напомняйки ми ситуацията с Quake III и GeForce 4 Ti - тази игра просто не може да затрудни видеоускорител с толкова мощен чип!

Village Mark

За финал оставих традиционно благоприятния за видеокартите от ATI тест Village Mark. Характерни за този тест са огромните количества невидими (overdraw) повърхности, които видеоакселераторите, нямащи специална оптимизация за това, доста трудно успяват да пресметнат и възпроизведат.

Тестът е особено удобен оценяване на ефективността на работа на механизма за HSR (Hidden Surface Removal), при което видеоакселераторът пресмята, коит повърхнини от сцената няма да се виждат и ще останат припокрити от други такива, и ги "отсича" преди текстурирането. Подобен на този, но доста по-сложен тест има в комплекта RightMark 3D.

За пореден път превъзходството на Gigabyte Radeon 9700Pro e осезаемо - разликата е над 50 кадъра за секунда!

Заключение

Вече имаме нов крал на 3D графиката за непрофесионалния сектор, и името му е ATI R300 - без значение, кой е производителят на видеокартата.

Разгледахме подробно един продукт, заслужаващ най-голямото внимание - видеокарта Gigabyte Maya II Radeon 9700Pro с чип ATI R300. Продукът е вече отдавна в серийно производство, всички проблеми, които ги е имало в началото, вече са отстранени, и на потребителя остава само да се наслаждава.

Базираната на мощния R300 чип видеокарта Maya II Radeon 9700Pro на единия от най-големите партньори на ATI, известната на всички компания Gigabyte, съвсем заслужено застана на върха на пирамидата на най-мощни съвременни видеоакселератори, изпреварвайки всички конкуренти - в абсолютното мнозинство от тестовете Gigabyte Radeon 9700Pro изпревари съперниците си от NVIDIA, като разликите често бяха не 2-3%, а 20-30%, изпревари дори продукта на Sapphire, който, както е известно, се продава под марката ATI.

Какво можем да кажем още...то всичко е казано по-горе, но да повторим някои основни моменти. Видеокартата Gigabyte Maya II е оборудвана с най-мощния чип за момента, поддържа всички спецификации на Microsoft DirectX 9.0, поддържа станалия вече стандарт интерфейс AGP 8x. Изчислителната мощ на графичния процесор е в повече дори и за най-сложните съвременни игри, дори и при включването на функциите на SMOOTHVISION (до 6x AA, до 16x AF, mipmap...), което говори със сигурност за огромен потенциал за в бъдеще, когато ще се появят по-сложни игри.

Високочестотните 400 MHz RAMDAC осигуряват перфектно качество на 2D, по мое наблюдение, най-доброто, виждано от мен досега, без значение дали се извежда върху CRT монитор или LCD. Видеокартата има вграден в чипа TV Out с много високо качество, позволяващ безпроблемно извеждане на видеосигнал върху телевизионен приемник, при което върху компютъра може да се извършва и друга работа.

Не пропускам никога, когато е възможно, да подсетя всички за ползата от конкуренцията. Има пазарни механизми, които са от изключително значение не само за пазара като цяло, но и дават пряко отражение върху крайния потребител. Конкуренцията, или по точно реалната еволюиращата конкуренция, е единият от тези механизми, който позволява технологиите да идват при нас все по-бързо и по-бързо, да стават по-достъпни и евтини. Точно тя позволи на пазара да не останат само решения от NVIDIA и INTEL, а да има такива шедьоври, каквито са новите поколения графични процесори от ATI.

За пръв път, доколкото си спомням, редакторите на ComExGroup.com дават препоръка за TOP продукт, но за това си има основания. За пръв път се е появил продукт, който дори 6 месеца след появата си продължава да е на върха на класацията, продължава да се актуален и има всички основания да продължи да бъде такъв още доста време - поне още една година. А този срок за компютърната индустрия е равен на един век! Това е една от многото причини, караща ни да смятаме, че закупуването на видеокартата Gigabyte Radeon 9700Pro е една мъдра постъпка за хора, които хем искат максимално висока производителност сега, хем достатъчно висока след една година. Разбира се, стига да могат да си го позволят, но, както казва народа, хубавите неща са скъпи. А Gigabyte Radeon 9700Pro e относително скъпа видеокарта, и със сигурност много хубава.

Дълъг и труден бе пътят на ATI към трона. Съперниците от царство NVIDIA бяха добре въоръжени в лъскави доспехи, богато платени и добре тренирани, пък и поданиците от всички земи си ги харесваха. Но царят на 3D трябва да е един - мъдър, добър и силен. От лето 2002 това е ATI R300... А докога? В сърцата на много поданици - завинаги. За други - докато мястото му не бъде заето от друг. Но най-важното за мнозина от нас е, че сега го ИМА и че той е ATI.