hard


GeForce 8800 GT: 512 или 256?

Чип NVIDIA G80 наверняка войдет в историю как одна из самых успешных разработок в области 3D-графики, круто изменившая расклад на рынке игровых видеокарт. Это не только первый в мире графический ускоритель с новой революционной архитектурой, суть которой — в отделении универсальных вычислительных узлов (шейдерных процессоров) от специализированных графических функций. Это еще и весьма своевременный, хорошо сбалансированный и в целом очень удачный контроллер, который лег в основу чрезвычайно успешных продуктов — видеокарт серии GeForce 8800. Но время этих видеокарт уже прошло, на смену им спешат новые, более совершенные продукты от NVIDIA и ее партнеров. В центре нашего внимания будет другой чип — непосредственный потомок G80 — 3D-ускоритель G92. Он также войдет в историю, но в другом качестве — как продукт, позволивший новейшим технологиям спуститься в ценовой сегмент, доступный многим пользователям.

Чип G92


Итак, G92 — это, по сути, лишь эволюционная доработка своего предшественника, G80. Как известно, последний был своего рода экспериментом — результатом почти 10 лет работы над новой архитектурой. И естественно, что полностью реализовать все идеи разработчики в первом серийном продукте не смогли. Например, в G80 не было полноценного видеодекодера, отсутствовали интерфейсные блоки (RAMDAC, TMDS-трансмиттеры, ТВ-кодек) и т.д. При создании G92 разработчики учли все нюансы, а также смогли применить более совершенную технологию производства с нормами 65 нм, которая на тот момент уже была хорошо обкатана. Благодаря этому факту, а также сокращению количества некоторых блоков и отказу от некоторых технологий инженерам NVIDIA удалось получить более дешевый в производстве чип, обладающий практически такой же производительностью и функциональностью. В состав чипа G92 входят:

. 8 блоков обработки, каждый из которых состоит из 16 ALU (универсальных шейдерных процессоров) и 8 TMU (процессоры текстур);
. общее число шейдерных процессоров — 128, текстурных процессоров — 64;
. 16 модулей ROP (постобработки и доступа к памяти), собранных в 4 блока;
. у каждого ROP-блока имеется собственный канал памяти — итого: 4 канала по 64 бита, или 256 бит для памяти;
. RAMDAC, TMDS-трансмиттеры, ТВ-кодек входят в состав чипа;
. новый видеопроцессор PureVideo HD с аппаратной поддержкой кодеков H.264 и VC-1;
. интерфейсный модуль с поддержкой шины PCI Express 2.0.

Заметим, что по сравнению с G80 у нового чипа есть и плюсы, и минусы. Так, по чистым вычислительным возможностям чипы совпадают, но у G92 увеличилось количество блоков текстурирования, урезаны возможности постобработки и доступа к памяти. Отметим, что ширина канала памяти сокращена — с 384 до 256 бит, что положительно сказывается на стоимости печатной платы (ее разводка проще), но может негативно отразиться на производительности (особенно в высоких разрешениях и при выполнении антиальясинга). Немаловажно и то, что для G92 уже не нужен чип-компаньон, как для G80, что также позволяет снизить стоимость видеокарты. Что касается поддержки PCI Express 2.0, то это — всего лишь задел на будущее, поскольку на данном этапе развития технологий нехватки пропускной способности PCI Express 1.0. пока не ощущается.


NVIDIA specific display adapter information
Graphics coreG92 revision A2 (112sp)
Hardwired ID0610 (ROM strapped to 0611)
Memory bus256-bit
Memory typeDDR3 (RAM configuration 00)
Memory amount262144KB
Core clock domain 0663.428MHz
Core clock domain 11674.000MHz
Memory clock950.4 MHz (1900.8 MHz effective)
Reference clock27 MHz
NVIDIA VGA BIOS information
TitleGeForce 8800 GT VGA BIOS
Version62.92.16.00.44
BIT version1.00
Core clock domain 0400MHz
Core clock domain 1800MHz
Memory clock400MHz
Performance level 3660MHz/1650MHz/950MHz
VID bitmask00000011b
Voltage level 00.95V, VID 00000000b
Voltage level 11.00V, VID 00000001b
Voltage level 21.05V, VID 00000010b
Voltage level 31.10V, VID 00000011b
Core thermal compensation8ーC
Core thermal threshold100ーC
Thermal diode inaccuracy0000b


Видеокарты серии 8800 GT

Мы можем предположить, что первоначально NVIDIA собиралась выпустить целую серию моделей видеокарт на базе чипа G92. Но вышло так, что этот контроллер стал всего лишь переходным продуктом, призванным дополнить линейку GeForce 8000 и устранить в ней ряд важных пробелов. Поэтому и название новых видеокарт решили не менять, оставив им номер "8800".

Чип G92 устанавливается на трех видеокартах:
1) GeForce 8800 GTS 512M — новая модель, призванная на время сменить 8800 GTS и 8800 GTX до прихода видеокарты 9000-й серии;
2) GeForce 8800 GT — для пустующей ниши $300-$200;
3) GeForce 8800 GS — замена не самой удачной видеокарты 8600 GTS.

Заметим, что на базе одного чипа NVIDIA предложила сразу три модели различной стоимости. Такая гибкость достигается за счет того, что нынешнее поколение 3D-чипов имеет уже целый ряд параметров, которые можно варьировать. К ним относятся:
1) тактовая частота основных блоков;
2) тактовая частота шейдерных процессоров;
3) количество вычислительных блоков (каждый содержит 16 ALU и 8 TMU);
4) количество ROP-блоков (и связанная с ними ширина шины памяти).

У модели 8800 GTS имеется полный вариант G92, у 8800 GT отключен один из вычислительных блоков, а у 8800 GS — два, а также отключен один из ROP (шина памяти стала 192-битной). Вот такая простая арифметика. Примечательно также, что NVIDIA предпочитает дорогие видеокарты производить самостоятельно (точнее, заказывать их). А для моделей среднего класса она дает полную свободу своим партнерам — производителям видеокарт — в плане выбора тактовых частот, дизайна печатной платы, объема и типа памяти, системы охлаждения. Поэтому, например, разнообразных вариантов GeForce 8800 GT на рынке огромное количество. Но в целом все производители придерживаются намеченной NVIDIA схемы и предлагают три варианта:

1) GeForce 8800 GT 512M — базовая модель; частота чипа — 600 МГц, объем памяти — 512 Мб (шина 256 бит), частота памяти — 900 МГц;
2) GeForce 8800 GT 1024M — модель с более сложным дизайном; аналогична по частотам, но объем памяти удвоен (шина памяти та же);
3) GeForce 8800 GT 256M — несколько удешевленная модель, с меньшим объемом памяти и сниженной до 700 МГц частотой.
В нашем обзоре мы рассмотрим две видеокарты серии 8800 GT, имеющие определенные отличия в дизайне и характеристиках.


НазваниеGeForce 8800 GT 256MGeForce 8800 GT 512M
ПроизводительMicro-StarXFX
МодельNX8800GT-T2D256EGeForce 8800 GT
3D-ускорительG92 rev. A2G92 rev. A2
- транзисторов754 млн.754 млн.
- техпроцесс65 нм65 нм
- базовая частота660 МГц (^10%)600 МГц
- частота шейд. процессоров1650 МГц (^10%)1500 МГц
- кол-во шейд. процессоров112112
- кол-во TMU5656
- кол-во ROP1616
ПамятьGDDR3GDDR3
- объем256 Мб512 Мб
- частота950 (1900) МГц900 (1800) МГц
- шина256 бит (64x4)256 бит (64 x 4)
Охлаждениеактивноеактивное
ИнтерфейсPCI Express 2.0 x16PCI Express 2.0 x16
Выходы
- DVI22
- D-Sub (VGA)--
- TV-out11
- TV-in--
- HDMI- (нет входа аудио)- (нет входа аудио)
- DisplayPort--
Цена*~$280~$380


Видеопамять: насколько важен ее объем

Как известно, современные видеокарты в обязательном порядке оснащаются локальной видеопамятью. Все попытки избавиться от нее закончились неудачей; наоборот, с каждым годом объем памяти на борту только увеличивается. Для чего же нужна видеопамять, и почему современные игры требуют ее все больше?

Изначально видеокарты хранили в локальной памяти так называемый буфер кадра — попиксельную матрицу изображения, которое в данный момент выводится на экран. На основании этого буфера контроллер видеокарты формировал сигналы, выдаваемые на монитор. Соответственно требования к видеопамяти определялись поддерживаемыми разрешениями (количество пикселей) и глубиной цвета (количество байт на каждый пиксель). В дальнейшем с появлением первых 2D-ускорителей локальная память потребовалась для выполнения простейших операций прорисовки примитивов и копирования их из одного места памяти в другое. А когда видеокарты научились строить 3D-картинку, требования к памяти стали резко возрастать. Память при построении 3D-сцен расходуется очень активно. Дело в том, что используемый сегодня принцип построения 3D-изображения основан на заполнении внутренних областей треугольников текстурами. Учтем, что в современных играх на каждый пиксель треугольника приходится как минимум четыре текстуры — не только цветовые узоры, но и освещенность, прозрачность, рельеф и т.д. Когда в кадре много различных объектов, требуется хранить в памяти огромный массив текстур, причем в нескольких вариантах детальности (в зависимости от удаленности объекта). Кроме того, в памяти хранится все тот же буфер кадра, Z-буфер и т.д. Несмотря на применение специальных методик, например, сжатия текстур и буферов, раннего отсечения невидимых поверхностей и пр., объем памяти все равно расходуется неэкономно. И чем выше разрешение, чем детальнее текстуры, чем больше объектов в сцене, тем больше памяти необходимо для работы 3D-ускорителя.

Что происходит, если памяти недостаточно? Выбросить из нее буферы кадра и другие массивы данных, непосредственно участвующие в синтезе изображения, нельзя. Но можно поступиться текстурами. При нехватке памяти 3D-ускорителю приходится чаще "перетряхивать" ее содержимое, чтобы освободить место под новые текстуры, а следовательно, чаще обращаться за ними в оперативную память, куда их загрузила с диска игра. А это, как известно, требует намного больше времени, чем чтение локальной памяти. В результате появляются непредвиденные задержки при формировании кадров, и игра начинает тормозить. Разработчики некоторое время назад предложили оптимальный способ восполнения недостатка локальной видеопамяти. Суть его в том, что часть системной оперативной памяти резервируется под нужды видеокарты, и 3D-ускоритель в прозрачном режиме обращается к этой области, не выполняя перед этим операций копирования. Конечно, скорость такого доступа тоже ниже, чем доступа к локальной памяти, и намного. Но такой механизм, реализуемый обычно в самых дешевых видеокартах и во встроенной графике, позволяет сгладить негативный эффект нехватки видеопамяти за счет устранения промежуточных этапов перекачки текстур между системной и локальной памятью.

XFX GeForce 8800 GT 512M "AlphaDog Edition"

Первая видеокарта выпущена небезызвестной маркой XFX (под которой скрывается компания Pine Technology из Гонконга). Данная фирма не претендует на звание лидера рынка, ее ниша — горячие новинки для фанатов, с красивым оформлением, броским дизайном и не всегда адекватной стоимостью. Неудивительно, что именно XFX предложила модели GeForce 8800 GT одной из первых.

Видеокарта GeForce 8800 GT "AlphaDog Edition" представляет собой самый первый эталонный (reference) вариант 8800 GT со стандартным дизайном и частотами. Крупный плоский кулер закрывает почти всю поверхность довольно массивной и длинной печатной платы. Обратим внимание, что данная система охлаждения по конструкции в точности повторяет эталонный кулер GeForce 8800 GTS/GTX: массивное алюминиевое шасси сложной формы, медный "пятак" для графического чипа, плоские тепловые трубки, соединяющие "пятак" с набором тонких алюминиевых ребер. Вентилятор-турбина довольно небольшого размера расположен в торце кулера, он частично обдувает полевые транзисторы в цепях питания, частично прогоняет воздух через ребра. Вся конструкция закрыта пластиковым кожухом. Шасси кулера закреплено на обратной стороне при помощи подпружиненных винтов в 12 точках.

Конструкция системы охлаждения основательная — она состоит из многих деталей; применяются и тепловые трубки, и медь. Но в стремлении уменьшить толщину (чтобы видеокарта не блокировала соседний слот) разработчики перестарались, и такое кардинальное уменьшение габаритов может поставить под вопрос эффективность охлаждения. Микросхемы памяти — всего 8 штук — расположены на лицевой стороне печатной платы. Шасси кулера контактирует с ними через термопрокладки. Напомним: у видеокарты 256-битная шина памяти, объем памяти — 512 Мб, штатная частота — 900 (1800 DDR) МГц. У видеокарты имеется интерфейсный разъем PCI Express x16 (с поддержкой режима 5 Гбит/с, что соответствует спецификации 2.0), разъем SLI, 6- контактный разъем питания, три внешних выхода: DVI Dual Link и S-Video (c поддержкой компонентного выхода, прогрессивной развертки и HDTV). Для подключения плоскопанельного телевизора с интерфейсом HDMI следует воспользоваться переходником, который в комплекте отсутствует. Впрочем, данная карта преимущественно игровая и на применение в составе домашнего кинотеатра не рассчитана.

MSI NX8800GT-T2D256E-OC

Более интересный вариант видеокарты 8800 GT предлагает нам компания Micro-Star. Ее модель NX8800GT-T2D256E-OC заметно дешевле, так как оснащается всего лишь 256 Мб видеопамяти. Чтобы скомпенсировать возможные потери в скорости, разработчики применили разгон — увеличили штатные частоты чипа и памяти на 10%. Дизайн печатной платы у видеокарты MSI эталонный, а вот система охлаждения применена иная, нежели у рассмотренной выше модели XFX. Кулер все так же является низкопрофильным, рассчитанным на освобождение соседнего слота. Но вместо маленькой турбины применен достаточно широкий и тонкий вентилятор, расположенный почти в центре, над графическим чипом. Радиатор состоит из широкого алюминиевого шасси сложной формы: в сердцевине, имеющей ребристую структуру, имеется медная "пятка", от которой в обе стороны отходят две тепловые трубки. На трубки крепятся наборы тонких алюминиевых ребер. Таким образом, вентилятор выдувает воздух в обе стороны от чипа и продувает в два раза больше ребер. Инженеры MSI не стали применять более дешевую память, как того требует NVIDIA, и установили на своей видеокарте те же чипы GDDR3 с частотой 900 МГц. Все микросхемы охлаждаются общим кулером, контактируют с шасси через термопрокладки. Обратим внимание, что верхний ряд микросхем, не попавший под вентилятор, имеет собственные ребра для лучшего рассеивания тепла. Кулер на видеокарте MSI имеет такое же надежное 12- точечное крепление с обратной стороны. Набор разъемов и выходов у видеокарты стандартный: два DVI, S-Video, SLI, разъем питания. С полной поддержкой HDMI ситуация не совсем определенная: у видеокарты имеется небольшой штырьковый разъем — возможно, для цифрового звука, но его точное назначение не расшифровывается.

Отдельно следует отметить комплектацию видеокарты. Нет, содержание коробки вполне стандартное: компакт-диск с драйверами, краткая инструкция, переходник DVI-VGA, кабель S-Video, гибкий переходник mini-DIN-component, переходник питания. Но на диске имеется не только ряд фирменных утилит, но и свежая версия драйвера NVIDIA, дополненная собственной панелью настройки. С помощью последней можно довольно просто осуществить разгон — как вручную, регулированием трех основных частот, так и автоматически. Для последнего случая разработчики предлагают 6 режимов разгона, получивших названия согласно воинским званиям (от Private до Commander). Звучит немного наивно, но для начинающих это хорошее подспорье. Имеется также возможность регулировать разгон на ходу, с помощью горячих клавиш, есть и другие, менее существенные, функции (информация о видеокарте, настройки гаммы, панель StarOSD и др.).

Тестирование

В ходе тестирования мы измеряли скорость работы различных 3D-игр включая видеокарты в состав следующей аппаратной платформы:
. процессор Intel Core 2 Duo E6300, разогнанный до 3,2 ГГц (457х7 МГц);
. материнская плата ASUS P5B (чипсет Intel P965);
. память DDR2 2x 1024 Мб GOODRAM PRO DDR2-800;
. жесткий диск WD Caviar SE 250 Гб;
. блок питания GlacialPower 550 Вт.

Отметим, что тестирование видеокарт проводилось в разное время, и версии драйверов не совпадали. Для модели XFX актуальными были драйверы ForceWare серии 163, а к появлению у нас MSI стала доступна новая версия — 169. Для проверки игр с поддержкой OpenGL и DirectX9 мы использовали ОС Windows XP SP2, режим DirectX10 доступен только в ОС Windows Vista. Мы приводим в таблице данные обеих рассмотренных видеокарт. Налицо небольшой разгон у MSI NX8800GT-T2D256E: частоты 3D-ускорителя увеличены на 10%, памяти — на 5,5%. Однако усеченный объем памяти неизбежно проявится в наиболее тяжелых режимах. Для сравнения мы приведем данные тестирования двух видеокарт предыдущего поколения: GeForce 8800 GTS 320M от Palit и GeForce 8600 GTS от Leadtek (видеокарты тестировались ранее, на предыдущих версиях драйверов). Это позволит нам оценить, насколько хорошо GeForce 8800 GT вписывается в предназначенную ему нишу. Тестирование мы выполняли в двух разрешениях: 1280х1024 и 1600х1200. Сначала все режимы улучшения качества отключались, а потом выставлялась анизотропная фильтрация (8 выборок) и антиальясинг (4 выборки). GeForce 8800 GT поддерживает и другие, более совершенные, способы антиальясинга, но задача оценки качества алгоритмов сглаживания нами не ставилась. Режим максимальной производительности. Все игры имеют свои особенности: где-то больше геометрии и текстур, где-то сложные спецэффекты, — а потому результаты тестирования неоднозначны. Тем не менее, общие тенденции таковы:
1. У GeForce 8800 GTS 320M нет шансов: видеокарты 8800 GT превосходят его на 20-50%, а иногда и больше.
2. GeForce 8600 GTS смотрится тем более бледно, проигрывая зачастую вдвое (кроме слабо масштабируемых игр).
3. Видеокарта MSI, несмотря на меньший объем памяти, проигрывает XFX не всегда (5-15%), иногда даже выигрывает, пусть и незначительно — за счет более высоких частот.
 Palit 8800GTS
320M
XFX 8800GT
512M
MSI NX8800GT
256M
Leadtek
PX8600GTS
1280x1024, AA/AF off
Call of Duty 276.489.589.550
Quake4137.5203.7176.9103.8
Prey129.1158.8166.875.2
FEAR14310110992
TES4: Oblivion93535845
Company of Heroes72.9156.9147.942.2
S.T.A.L.K.E.R.125.9117.841.8
Crysis3835.3 
World In Conflict5146 
1600x1200, AA/AF off
Call of Duty 260.681.178.728.8
Quake4110.4179.2144.675.8
Prey96.6121129.953.8
FEAR105707564
TES4: Oblivion78414237
Company of Heroes55.4123.3118.132.5
S.T.A.L.K.E.R.10092.531.6
Crysis2820.3 
World In Conflict4640 
1280x1024, AA 4x, AF 8x
Call of Duty 266.184.675.229.3
Quake489.8126.8105.259.9
Prey91.2108.3113.148.2
FEAR73489842
TES4: Oblivion64331333
Company of Heroes47.7120.2109.935.5
S.T.A.L.K.E.R.116.934.2
Crysis30.84.2 
World In Conflict3822 
1600x1200, AA 4x, AF 8x
Call of Duty 230.66932.617.3
Quake470.995.866.339.8
Prey68.7818535.5
FEAR39336928
TES4: Oblivion5125515
Company of Heroes41.6110.582.627.7
S.T.A.L.K.E.R.90.817.1
Crysis16.63 
World In Conflict3116 


Закономерно, что наиболее чувствительными к объему памяти оказались самые свежие игры — Crysis и World in Conflict, а также весьма технологичная и отлично масштабируемая игра Quake4.

Режим улучшенного качества. Включаем анизотропию и сглаживание — и требования к памяти серьезно возрастают. Так, видеокарта MSI уже не тянет Crysis, Oblivion, World in conflict, Call of Duty 2, особенно в разрешении 1600х1200. Однако и в такой ситуации отрыв от видеокарт предыдущего поколения капитальный: к примеру, сравнивать с GeForce 8600 GTS просто не имеет смысла, так как 8800 GT 256M превосходит эту видеокарту не менее чем в 2,5 раза.

DirectX10. Пока игр с хорошей поддержкой DirectX10 не так много. Мы проверили работу видеокарт GeForce 8800 GT в трех из них, и на основании этих тестов можно с уверенностью заключить, что вариант с 512 Мб явно предпочтительнее: скорость значительно выше, чем у варианта с 256 Мб, особенно если включен антиальясинг. Впрочем, с комфортом играть все равно не получится — в режиме DirectX10 у видеокарт нынешнего поколения значения FPS слишком низкие.


1280x1024, AA/AF offXFX 8800GT 512MMSI NX8800GT 256M
Company of Heroes51.435.8
World In Conflict3717
Crysis17.914.1
1600x1200, AA/AF offXFX 8800GT 512MMSI NX8800GT 256M
Company of Heroes40.625.5
World In Conflict3314
Crysis11.94.05
1280x1024, AA 4x, AF 8xXFX 8800GT 512MMSI NX8800GT 256M
Company of Heroes37.212.2
World In Conflict2611
Crysis11.11.7
1600x1200, AA 4x, AF 8xXFX 8800GT 512MMSI NX8800GT 256M
Company of Heroes24.57.1
World In Conflict214
Crysis9.7


Температура. У обеих видеокарт кулеры работают практически бесшумно. Но у MSI качество охлаждения чипа значительно выше: температура, согласно показаниям RivaTuner, не превышала 53 градуса, в то время как у XFX чип нагревался до 85. И в том, и в другом случае вентиляторы работали не на пределе возможностей, присутствовала и система плавного регулирования оборотов в зависимости от температуры. Так что прогноз о том, что кулер у MSI значительно эффективнее, сбылся полностью: не только хорошо охлаждает, но и не издает никакого шума.

Выводы

Оценка семейства видеокарт GeForce 8800 GT будет однозначной: это очень удачное и своевременное решение, которое только укрепит позиции NVIDIA на рынке. Выбранное направление развития чипа G80, нацеленное на сохранение вычислительной мощности при уменьшении энергопотребления и сокращении ширины шины памяти, оказалось верным: 8800 GT работает даже быстрее 8800 GTS, хотя стоит как минимум в полтора раза дешевле. Радует также и тот факт, что производители видеокарт не ограничились копированием одного и того же эталона, предоставив пользователям не очень широкий, но все же выбор. Например, взяв видеокарту подешевле (Micro-Star NX8800GT-T2D256E-OC), пользователь экономит на производительности в самых требовательных играх, и в особенности в тяжелых режимах (повышенное разрешение, антиальясинг), так как дает себя знать недостаток локальной памяти видеокарты. Но у данной модели есть и свои плюсы — хороший температурный режим, прибавка скорости в легких режимах (за счет разгона).



Макс Курмаз, max@gigamark.com

© компьютерная газета