Итак, событие, о котором, пожалуй, больше всего сплетничали в Сети последний месяц, свершилось: компания ATI Technologies официально представила новую линейку графических процессоров Radeon X1900 и ряд решений на его основе.
Сегодня нашим читателям предлагается первый материал из серии исследований возможностей чипов Radeon X1900, при этом, помимо вводной теоретической части, посвящённой, в основном, архитектурным и технологическим усовершенствованиям чипа, мы имеем возможность представить результаты первых тестов решения ATI Radeon X1900XTX CrossFire, проведенных в нашей лаборатории.
В семействе новой графики ATI Radeon X1900, представленном сегодня, присутствуют три версии чипов - Radeon X1900XT, Radeon X1900XTX и Radeon X1900XTX CrossFire Edition. Чип Radeon X1900XTX работает на тактовой частоте 650 МГц, 512 Мб памяти GDDR3 – на тактовой частоте 1550 МГц. Характеристики Radeon X1900XT несколько скромнее: тактовая частота чипа/памяти - 625 МГц/1450 МГц (512 Мб GDDR3). Наконец, в картах версии Radeon X1900 CrossFire Edition чип работает на тактовой частоте 625 МГц, память – на частоте 1450 МГц. В целом можно сказать, что новые чипы обладают тактовыми частотами, сравнимыми с серией X1800. Во большинстве случаев в картах Radeon X1900 XTX и X1900 XT обещано использование 1,1 нс памяти GDDR3 производства Samsung, хотя на протестированном нами образце Master-карты ATI Radeon X1900 CrossFire Edition установлена память Samsung с временем выборки 1,25 нс, что соответсвует частоте 1600 МГц DDR .
Помимо этого ожидается, что чуть позже компания ATI представит "облегченный" вариант чипа X1900XT под названием Radeon X1900XL, с 256 Мб или 512 Мб памяти. Очевидно, это наиболее недорогое решение из новой лидерской серии будет призвано заполнить вакуум, который обязательно образуется в ценовой нише $199 до $499 после сворачивания продаж серии Radeon X1800. В том, что поставки карт Radeon X1800 будут теперь свёрнуты и их ожидает судьба, аналогичная NV30, кажется, не сомневается уже никто. В этот же ценовой диапазон, скорее всего, попадут версии на готовящемся к выпуску mainstream-ядре RV560, который, по слухам, получит маркетинговое имя Radeon X1700. Пока эта информация лишь на уровне слухов, однако те же слухи "обещают" анонс серии Radeon X1700 до конца первого квартала 2006, так что ждать осталось совсем недолго. Есть также предположения и догадки о том, что ATI не откажет себе в удовольствии пополнить мультимедийную серию картами Radeon X1900 All-In-Wonder с чипом класса Radeon X1900XL и памятью GDDR3 с тактовой частотой 1,5 ГГц (1,26 нс).
Технологический процесс, применяемый при изготовлении чипов серии Radeon X1900, остался прежний – это 90 нм на фабриках тайваньской TSMC, однако размеры чипа выросли, главным образом, за счёт усовершенствования архитектуры и увеличения различных модулей. Таким образом, суммарное количество транзисторов чипа теперь составляет 384 млн. Не удивительно, что руководство по эксплуатации карт серии Radeon X1900 предлагает использовать блок питания с номинальной мощностью не менее 450 Вт, обеспечивающий ток в канале 12 В не менее 30 А. В то же время для нормальной работы системы на базе X1900XTX CrossFire Edition необходим 550 Вт блок питания с обязательным минимумом 38 А в 12-вольтном канале.
Несмотря на изменение архитектуры чипов Radeon X1900, инженерам ATI удалось добиться их обратной электрической совместимости с прежним поколением - Radeon X1800, благодаря чему партнёры ATI смогут наладить производство новых карт достаточно быстро, не меняя дизайн печатных плат. Главное – были бы сами графические процессоры в достаточном количестве. Руководство ATI уверяет в том, что процент выхода годных чипов R580 значительно превышает ситуацию, сложившуюся на момент анонса R520 и задержек не будет, массовые поставки новинок начнутся прямо сегодня. Так ли это – увидим в ближайшее время, хотя, в качестве косвенного подтверждения можно привести вот эту ссылку: уже в прошедшее воскресенье в витринах токийских магазинов замечены образцы карт RADEON X1900 XTX и RADEON X1900 XT в "фирменной" упаковке ATI. Предлагаются также карты SAPPHIRE RADEON X1900 XTX PCI Express x16 (X1900XTX 512M PCI-E D-D/VIVO) в OEM-поставке, правда, по заоблачной цене ¥82900 (что-то около $720).
Что касается цен, официально рекомендованных ATI, версия карты X1900 XTX оценена в $649, X1900XT - в $549, а версия X1900 XT CrossFire Edition – в $599.
Прежде чем перейти к детальному тестированию нового графического решения от ATI, давайте разберёмся в сходствах и отличиях новоявленной серии Radeon X1900, носившей ранее рабочее название ATI R580, по сравнению с предшественниками – GPU серии Radeon X1800 (R520). Особенно смущает тот факт, что чипы Radeon X1800 были представлены совсем недавно, в октябре - см. наши материалы на эту тему:
Давайте посмотрим ключевые спецификации чипов серии Radeon X1900:
Итак, главное преимущество новой серии графических чипов Radeon X1900 - в невиданном доселе количестве пиксельно-шейдерных процессоров, число которых увеличено до сорока восьми, что позволяет использовать возможности DirectX 9 API и Shader Model 3.0 на полную мощность. Техпроцесс, примененный при производстве Radeon X1900, остался прежним – 90 нм, количество транзисторов по сравнению с Radeon X1800 увеличилось примерно на 20%. Остальные ключевые нововведения были впервые реализованы в серии Radeon X1800, включая Ultra-Threading, HDR с AA, Avivo и пр.
Для того чтобы наглядно показать усложнение архитектуры модуля пиксельно-шейдерной обработки в чипах Radeon X1900, приведу два слайда, на верхнем из которых – пиксельно-шейдерный движок X1800, на нижнем - X1900.
На практике организация архитектуры шейдерного движка X1900 осталась той же, 48 пиксельных процессоров чипа организованы в группы по четыре ядра (ATI Quad-pixel Shader Core), плюс массив регистров общего назначения, шестнадцать блоков адресации текстур и распределительный Ultra-Threading процессор. С той лишь разницей, что в чипе X1800 было 16 пиксельных процессоров.
Каждый пиксельно-шейдерный процессор чипа Radeon X1900 может исполнять от одной до пяти шейдерный инструкций за такт в различных ALU. Выделенный модуль анализа ветвлений предназначен для контроля загрузки потоков инструкций. Каждый текстурный модуль и блок адресации текстур, загрузка которых управляется распределительным Ultra-Threading процессором (Ultra-Threaded Dispatch Processor) может обрабатывать до четырёх текстурных выборок за такт.
Примененная в Radeon X1900 архитектура полностью ассоциативного кэша полностью копирует функции, реализованные в Radeon X1800, обеспечивая выборку из любого места внешней памяти, что значительно эффективнее использовавшихся ранее архитектур прямой адресации (Direct Mapped) и N-стороннего (N-Way) ассоциативного кэша. Текстурный, цветовой, Z и Stencil кэши также обладают полностью ассоциативной структурой.
Для облегчения процесса динамического ветвления и увеличения производительности технологии теневого рендеринга, в чипах Radeon X1900 используется новая функция текстурного сэмплирования под названием Fetch4. Суть технологии Fetch4 заключается в использовании того, что текстуры являются по сути наборами информации о цветовых данных точки, каждая состоит из четырёх компонентов - Red, Green, Blue и прозрачность (Alpha). Текстурные блоки таким образом, спроектированы для одновременного моделирования и фильтрации всех четырёх компонентов текстурного адреса. Таким образом, за счет технологии быстрого управления потоком данных Ultra-Threading и функции подбора текстур Fetch4 чипы Radeon X1900 могут обеспечить вывод мягких оттенков быстрее, нежели традиционная технология теневого текстурирования.
Наконец, больной для многих вопрос – поддержка высоких разрешений в играх. Чип Radeon X1900 обладает на 50% большим объемом памяти для Hierarchical Z, нежели его предшественник Radeon X1800, что поможет сохранить высокую производительность при высоких разрешениях экрана. Судя по спецификациям, чипы Radeon X1900 будут без проблем справляться с поддержкой разрешений 1920 x 1200 (WUXGA), 2048 x 1536 (QXGA), вплоть до 2560x1600 (WQXGA).
Итого: 48 пиксельно-шейдерных процессоров, технология Fetch4 и улучшенная техника работы Hierarchial Z для работы с высокими разрешениями экрана – вот основные нововведения, реализованные в чипах серии Radeon X1900. За подробностями, унаследованными Radeon X1900 от своих предшественников серии X1000, отсылаю любопытного читателя к базовому материалу по этой теме - X1000 - новое поколение графики ATI.
Насколько удачным получился чипRadeon X1900 и что
из него можно выжать, вы узнаете на следующей странице.
К нам в лабораторию попали инженерные образцы видеокарт X1900XTX и X1900 CrossFire, поэтому сегодня мы не будем обсуждать вопросы комплектации и оформления упаковки. У нас будет время познакомиться с этим, по мере появления серийных образцов видеокарт в продаже. А с доступностью видеокарт на базе R580, как обещает компания ATI, в этот раз проблем не будет. Компания извлекла уроки из ситуации с предшественником - Radeon X1800XT, и в этот раз продажи новинок должны начаться одновременно с анонсом. Как вы могли заметить, особо нетерпеливые японцы уже имеют возможность приобщиться к новым технологиям.
Ну а мы пока посмотрим, чем же преемник по имени X1900XTX отличается от предшественника X1800XT.
Вот он - X1900XTX во всей красе.
Как видно невооруженным взглядом, отличий от X1800XT практически нет. В принципе, отличия заключаются лишь в усиленной подсистеме питания.
Обратная сторона PCB тоже не преподносит никаких сюрпризов, все то же самое что и у X1800XT.
Если снять кулер, то становится несколько интереснее. Нет, PCB действительно практически полная копия X1800XT, но то, что скрывается под кулером, определенно заслуживает внимания.
Конечно, в первую очередь это сам GPU. Обратите внимание, на сколько выросла площадь кристалла. Для сравнения приведем фото чипа R520 ниже.
Но это еще не все. Память тоже претерпела некоторые изменения. На образце, попавшем к нам в лабораторию, установлена 512-битная память Samsung с временем выборки 1,1 нс, что соответствует частоте в 1800 МГц DDR. Несмотря на это, штатная частота работы памяти на X1900XTX установлена в 1550 МГц. с одной стороны, это может показаться неоправданным, с другой стороны - очень приятно, что на флагмане установлена "флагманская" память. Такой запас по производительности не может не радовать оверклокеров.
В остальном X1900XTX и X1800XT похожи как близнецы братья. Тот же чип видеозахвата RageTheater...
и точно такая же система охлаждения.
Первое, что бросается в глаза - один разъем DVI и две линейки контактов разъема для соединения со Slave-картой.
Внешне значительных отличий от X1900XTX не наблюдается.
Впрочем, как и на обратной стороне PCB.
А вот со снятым кулером картина заметно меняется. Наиболее существенным изменениям подверглась часть PCB возле разъемов.
А здесь мы видим инженерный образец кристалла R580. Рабочая частота видеопроцессора на X1900 CrossFire Edition равна 625 Мгц, что несколько меньше чем у X1900XTX.
На X1900 CrossFire Edition также установлена 512-битная память Samsung, но время выборки уже 1,25 нс, что соответствует частоте в 1600 МГц DDR. Штатная частота работы памяти на X1900XTX установлена в 1440 МГц. Как видим, и здесь некоторый запас присутсвует.
Разумеется, видеокарта X1900 CrossFire Edition лишена чипа видеозахвата RageTheater, а система охлаждения точно такая же как у X1900XTX
На этом закончим краткое рассмотрение внешнего вида, и перейдем к тестам.
Поскольку чип R580 выполнен по тому техпроцессу что и R520, но содержит большее число функциональных блоков, ожидать чудес разгона в общем то не приходится. RivaTuner пока "не знает" R580. Мы попытались разогнать X1900XTX с помощью фирменной утилиты от ATI для разгона R520, но больших успехов не достигли. Поэтому решили остановиться на том максимуме, что предлагается в настройках Catalyst Control Center, а именно - 690 МГц для GPU и 1600 МГц для памяти.
На этих частотах видеокарта стабильно работала, при этом режим работы кулера практически не изменился. В 2D его так же не слышно, а в 3D обороты несколько увеличиваются, но так, что уровень шума сохраняется на приемлемом уровне. Отмечу, что впервые за последнее время "разгонять" видеокарту не хотелось. Просто незачем. Уровень производительности настолько высок, что в этом нет никакой необходимости.
|
Шина
|
PCI-E
|
|
CPU
|
|
|
MB
|
|
|
Memory
|
|
|
OS
|
WinXP + SP2 + DirectX 9.0c
|
|
PSU
|
Для тестирования видеокарт использовались драйверы версии NVIDIA 81.95 WHQL и ATI CATALYST 5.12. Для тестирования X1900XTX использовались инженерные драйверы.
Для удобства просмотра результаты X1900XTX выделены оранжевым цветом. В скобках приведены дефолтовые частоты GPU/памяти рассматриваемых видеокарт, а через символ @ - частоты при разгоне.
Совсем недавно вышел новый тестовый пакет для измерения производительности видеокарт - 3DMark'06. Как видите, X1800XT проигрывает обычной 7800GTX в этом тесте. Тем не менее, X1900XTX уверенно занимает верхние строчки рейтинга с отрывом в более чем тысячу изрядно потяжелевших "попугаев". по всей видимости, такая расстановка сил может говорить о прямой зависимости результатов теста от количества пиксельных конвейеров в GPU. Впрочем, детальное исследование 3DMark'06 нам еще предстоит, здесь же мы приводим первые результаты, как они есть.
Свершилось. Впервые одиночная видеокарта с одним GPU на борту преодолевает рубеж в 10000 "попугаев" 3DMark'05. Дальнейший разгон прибавляет совсем чуть-чуть. Похоже, что ограничивающим фактором уже начинает выступать производительность центрального процессора, а не видеоподсистемы.
Рассматривая результаты видеокарты "тысячного" семейства от ATI в 3DMark'03, мы уже неоднократно убеждались, что в данном тесте "красные" не блещут. В случае с X1900XTX эта тенденция сохраняется. Даже при разгоне он не в силах обойти 7800GTX 512, несмотря на двукратное превосходство в числе пиксельных конвейеров. Неудивительно, поскольку 3DMark'03 не в состоянии задействовать полностью всю мощь архитектуры R580. Посмотрим, как же обстоят дела в реальных приложениях, то есть играх.
Производительность современных видеокарт такова, что в этом разрешении в Half-Life 2 разница в результатах находится в пределах погрешности, поскольку все упирается в производительность центрального процессора.
Увеличение разрешения приводит к более заметной разнице в результатах, которую уже нельзя списать на погрешность. Преимущество X1900XTX неоспоримо. Даже при разгоне соперники не в состоянии дотянуться до X1900XTX, работающего на штатных частотах.
В целом картина сохраняется. И опять знаковая отметка. Впервые в режиме 1600х1200 количество кадров в секунду, отображаемое X1900XTX, не опускается ниже отметки 100.
И опять X1900XTX на штатных частотах оставляет всех соперников позади, какие бы усилия они не предпринимали.
Возрастание нагрузки только увеличивает отрыв X1900XTX от преследователей. Да, 48 пиксельных конвейеров - это не шутки.
Результаты тестирования в F.E.A.R. MP Beta приведены исключительно из академического интереса. В силу определенных причин, на настоящий момент у нас нет собственных результатов 7800GTX 512 в полнофункциональной игре F.E.A.R. Поэтому было принято решение сравнить производительность X1900XTX и 7800GTX 512 хотя бы в бета-версии.
Как и следовало ожидать, архитектура X1900XTX прекрасно справляется с высочайшей нагрузкой на шейдерные блоки и демонстрирует убедительный отрыв во всех разрешениях. Теперь посмотрим, как проявит себя X1900XTX уже в игре F.E.A.R.
Невероятно, но X1900XTX обходит X1800XT на 20%, а стандартную GeForce 7800GTX - на целых 75%!
Как мне кажется, комментарии излишни. Даже в разрешении 1600х1200 видеокарта X1900XTX сохраняет "геймерский" FPS в 50 кадров/сек. с высочайшими настройками качества и демонстрирует двукратное преимущество над 7800GTX.
Ну и наконец приведем два графика, на котором показаны результаты X1900XTX в самом тяжелом режиме, который только можно выставить с помощью Catalyst Control Center.
Как видите, даже несмотря на это, видеокарта X1900XTX сохраняет приемлемый FPS до разрешения 1600х1200 включительно. Что касается качества "картинки", детальное исследование мы проведем несколько позднее. Субъективно могу сказать следущее - изображение приобретает настолько кристальную чистоту и "прозрачность", что возникает эффект "погружения" и начинаешь чувствовать себя частью реальности, происходящей на экране.
Да, можно с уверенностью сказать, Radeon X1900XTX - самая быстрая видеокарта в мире. Конечно, с оговоркой - на данный момент. Но использованные ATI архитектурные решения создали отличный задел на будущее и потенциал роста производительности еще не исчерпан.
Казалось бы, куда уж больше FPS? Оказывается - можно. Настало время познакомиться с производительностью X1900 CrossFire!
Учитывая то, что разгон одиночной X1900XTX не принес каких-то особых результатов, мы не стремились выжать максимум возможного из X1900 СrossFire. Небольшой разгон до частот 650/1550 был сделан только с целью оценить, насколько две видеокарты X1900XTX быстрее чем одна.
Стенд X1900 CrossFire
|
Шина
|
PCI-E
|
|
CPU
|
|
|
MB
|
|
|
Memory
|
|
|
OS
|
WinXP + SP2 + DirectX 9.0c
|
|
PSU
|
Для тестирования X1900 CrossFire использовались инженерные драйверы.
А вот так стенд X1900 CrossFire выглядит вживую.
Стенд 7800GTX-SLI
|
Шина
|
PCI-E
|
|
CPU
|
|
|
MB
|
|
|
Memory
|
|
|
OS
|
WinXP + SP2 + DirectX 9.0c
|
|
PSU
|
В скобках приведены дефолтовые частоты GPU/памяти рассматриваемых видеокарт, а через символ @ - частоты при разгоне. Число посередине столбика - непосредственно результат в тестах (попугаи или FPS). Число справа от столбика показывает, на сколько процентов изменилась производительность видеокарт в режиме совместной работы двухвидеокарт, по сравнению с одиночной видеокартой. То есть для 7800GTX-SLI указано изменение производительности по сравнению со стандартной 7800GTX, работающей на дефолтовых частотах. Аналогично - для X1900 CrossFire и одиночной X1900CF.
С тестированием 7800GTX-SLI в недавно вышедшем 3DMark'06 неожиданно возникли определенные проблемы. Система никак не хотела проходить тест полностью и попросту "зависал". Пробовались разные драйверы, включая одни из последних - 81.85 и 81.95 WHQL. Один раз он все же дошел до конца и все-таки выдал результат, который? признаться, обескуражил. Двойка 7800GTX-SLI набрала меньше "попугаев", чем одиночная 7800GTX. Возможно это из-за самой "сырости" 3DMark'06. Почему так происходит, как я уже говорил, детально мы будем разбираться позже. Возможно стоит подождать одного-двух патчей от создателей теста, прежде чем "принимать в эксплуатацию" новый инструмент.
Что касается результатов X1900 CrossFire - прирост производительности в 60 с лишним процентов можно считать отличным результатом! Идем дальше.
Прирост от объединения видеокарт X1900 в 3Dmark'05 откровенно не впечатляет, в то время как 7800GTX-SLI демонстрирует значительный прирост. Впрочем, поклонникам ATI совершенно не стоит расстраиваться, поскольку производительность, похоже, упирается в возможности центрального процессора. По всей видимости, для Athlon 64 4000+ результат в 12000 "попугаев" 3DMark'05 - максимум, на что он способен.
Тест 3DMark'03 не самое "удобное" приложения для видеокарт ATI новой архитектуры. Конечно, можно сказать, что победа за X1900 CrossFire, но вполне вероятно, что в этом тесте пара видеокарт на базе 7800GTX 512 в SLI-режиме показали бы более впечатляющий результат. Если только "попугаи" опять не упираются в производительность CPU.
Судя по синтетическим тестам, технология ATI CrossFire вполне способна продемонстрировать "игру мускулов". Посмотрим, на что она способна в играх.
Как говорится - "по сложившейся уже традиции", сложно ждать чудес в таком разрешении в Half-Life 2. Все упирается в производительность CPU.
Увеличение разрешения до 1280х1024 ничего не меняет. Все результаты словно прилипли к отметке 140 FPS. Разумеется, в такой ситуации больший прирост от объединения получит та пара видеокарт, чей представитель в одиночку "слабее" оппонента. Что, собственно, и демонстрирует 7800GTX-SLI.
Совершенно аналогичная картина. По всей видимости 133 FPS в разрешении 1600x1200 являются пределом Athlon 64 4000+ для Half-Life2.
И здесь картина практически та же самая. К радости болельщиков красно-белых, X1900 CrossFire чуть-чуть, но впереди.
А вот в разрешении 1600х1200 нагрузка на видеоподсистему наконец возрастает настолько, что эффект от объединения двух видеокарт на базе X1900 уже становится довольно ощутимым и составляет более 50%. При этом для X1900 CrossFire даже в таком разрешении FPS не падает ниже 100 кадров в секунду. Прямо цифра дня какая-то :)
Ну и конечно - F.E.A.R. Вот как у нас получается - с одной стороны игра, изобилующая шейдерами, с другой - парочка X1900, изобилующая конвейрами. Давайте посмотрим, кто кого.
В общем-то, никто и не сомневался, что X1900 CrossFire именно в этой игре покажет себя очень достойно. Но чтобы настолько!
Увеличение разрешения в F.E.A.R. ощутимо сказывается даже на видеоподсистеме, в которой присутствует в общей сложности 96 (!) пиксельных конвейеров. Тем более странно, что прирост производительности оказывается меньше, чем в разрешении 1024х768. Обычно с увеличением разрешения картина прямо противоположная.
Сложно поверить, но прирост от объединения двух видеокарт на базе X1900 становится еще меньше и не дотягивает даже до 20%. Это может несколько огорчить энтузиастов, готов выложить денежки за две новейшие и очень дорогие видеокарты, чтобы поиграть в больших разрешениях на больших мониторах. Тем не менее, думаю что время расстраиваться еще не пришло. Драйверы наверняка будут доработаны, да архитектура R580 достаточно гибко конфигурируется под любые задачи. Так что к тестированию ATI CrossFire мы еще вернемся несколько позже, когда выйдут в свет сертифицированные драйверы.
Ну и наконец приведем график, на котором показаны результаты X1900 CrossFire в самом тяжелом режиме, который только можно выставить с помощью Catalyst Control Center.
Как видите, даже при таких настройках можно вполне комфортно играть в высоких разрешениях. Что касается F.E.A.R. - подождем финальной версии драйверов.
X1900XTX - продукт безусловно удался. Думаю, что серьезный рывок в производительности и функциональности видеоускорителей, который вы видим на примере X1900XTX и X1900 CrossFire сделают мечту о "кинематографичности" игр будущего намного ближе. Что касается доступности видеоплат - компания ATI учла ошибки прошлого, видеокарты по всему миру уже в продаже. И если их еще нет в России, то это дело всего лишь нескольких дней.