Данная статья, что явственно следует из названия, посвящена новому GPU от ATI — Radeon8500. Тема, как вы, наверное, сами понимаете, относится к разряду "must have". Пропустить ее — значит разочаровать постоянных читателей "Железного Цеха". Которым я, кстати, дал честное благородное слово при составлении раздела "Драйвера" к №1 (52) 2002 г. Напомню, что на компакт-диске того номера мы выложили свежие "дрова" для Radeon 8500, и тогда же я письменно поклялся (на крови главвреда), что тема эта будет рассмотрена нами в самые кратчайшие сроки. "Кратчайшие сроки" минули, карточка на "восьмитысячном Родионе" достигла пределов редакции, прошла там серию экстремальных тестов — и вот вам результат, оформленный в виде научно-популярной статьи. Читайте на здоровье.
Вводная Миром высоких технологий правит конкуренция. Не будь ее — мы, возможно, и по сей день довольствовались бы "3Д-ускорителем" S3 Virge и разгоняли бы до 135 МГц процессор Intel486DX4-100. Ибо ничто так не двигает прогресс, как успех конкурента. Компания NVIDIA начинает массовое производство GeForce3 — ATI анонсирует свой Radeon8500; GeForce2 MX назван самым продаваемым 3D ускорителем — ATI отвечает выпуском Radeon7500. Спрос рождает предложение, а конкуренция, в свою очередь, является мамой альтернативы. Минули времена, когда о компании NVIDIA не знал никто и миром видеокарт правили "отцы" (или "мамы", кому как ближе) — корпорации Matrox и ATI. Сейчас ситуация "немного" изменилась — NVIDIA на коне, а ATI с Matrox'ом практически переквалифицировались в управдомы. Но старая гвардия так просто не сдается, и Radeon 8500 тому лучшее доказательство. Если взглянуть на сводную таблицу характеристик, то сразу становится ясно, что чип 8500 несколько опередил GeForce3 в технологическом плане.
GeForce3 Ti 500 RADEON 8500 Чип NV20 R200 Частота ядра, МГц 240 275 Филрейт (млн. пикселей) 960 1100 Филрейт (млн. текселей) 1920 2200 RAMDAC, МГц 350 400 (внешний — 240) Частота памяти, МГц 250 275 Шина памяти, бит 128 (DDR) 128 (DDR) Технология, мкм 0.15 0.15 Объем памяти, МБ 64 64 Скорость памяти, нс 3.5 3.6 Версия OpenGL 1.3 1.2 Версия DirectX 8.1 8.1 Число конвейеров 4 4 Число текстурных блоков 2 2 Текстур за проход 4 6 Обратите внимание: частота ядра и памяти выше, чем у GeForce 3, а также имеется значительный перевес в филрейте. Далее мы рассмотрим
производительность обеих карт в реальных приложениях и попробуем проанализировать, что конкретно дал технический прогресс чипу Radeon 8500. Хочу сделать пометку, что частота 275/275 является штатной для версии Radeon8500. Вместе с тем в природе существует вариант Radeon8500LE, рассчитанный на частоты 250/250 МГц. Это "облегченная" модификация, чья себестоимость снижена за счет использования более медленной памяти. Случилось так, что компания ATI вовремя официально не объявила чип LE, а многие "честные" производители уже успели выпустить продукты на его основе. Разумеется, при этом "позабыв" упомянуть, что под видом настоящего 8500 продается несколько более тормознутый вариант LE. Советуем ответственно подходить к покупке видеоплаты на основе Radeon 8500 — вполне может статься, что вместо какой-нибудь NONAME8500 вам впендюрят 8500LE (тоже NONAME!).
Новые технологии Одним из главных козырей ATI являются фирменные алгоритмические разработки, реализованные в GPURadeon8500. Инженеры компании решили не зацикливаться на одних лишь скоростных показателях чипа, и часть своих усилий направили на улучшение качества 3D графики. TRUFORM Признаюсь вам честно, что, несмотря на род своих занятий, не люблю трехмерную графику. Точнее, не то чтобы совсем не признаю — просто старый добрый 2D мне лично кажется более "живым" и реалистичным. Иной раз, взглянув на очередную "многополигональную и высокодетализированную" модель, хочется посетовать: мол, кто ж тебя, родная, так вырубил? Из какой-такой коряги тебя, беднягу, выстругал злобный разработчик Урфин Джюс?.. Углы, углы и еще раз углы. "А у моей милки квадратные <censored>", — выводит невидимый гармонист-моделлер. "А Лара Крофт ее зовут!" — весело подпевает ему хор очумевших от массированной рекламы геймеров. Разумеется, "углы" — это лишь вопрос времени. Подрастут акселераторы нового поколения, проапгрейдятся процессоры, и какой-нибудь Pentium 7 1000 ГГц в паре с GeForce10 обязательно отрендерит сто биллионов треугольников, выдав в итоге "100% pure" фотореалистичную графику. Охотно верю. Но ждать, честно говоря, невмоготу. И, как выясняется, не особо и надо. И все потому,
что компания ATI разработала собственный оригинальный алгоритм TRUFORM. Для примера возьмем задачу построения кривой поверхности. Как и все в нашем трехмерном мире, она состоит из множества точек. То есть мы можем нарисовать всю нашу поверхность на основе массива данных, в котором находятся трехмерные координаты (X, Y и Z) всех ее точек. Чем их больше — тем лучше. Способ простой и, как водится, совсем не эффективный — бедный процессор просто не сможет проглотить такое количество информации. Ведь в игре задачу построения поверхности нужно выполнять как минимум 25 раз в секунду (25fps, проще говоря) и при этом еще успевать прорисовать какие-нибудь другие трехмерные объекты. Согласитесь, что игра с одной, пусть и очень красивой кривой поверхностью вряд ли сможет привлечь внимание геймеров. В реальном проекте нам понадобится несколько моделей (порядка 10 поверхностей на каждую), объекты окружения (минимум 5-6 поверхностей), какой-нибудь ландшафт (10 поверхностей) и еще куча сразу не скажу чего (10-15 поверхностей). Это десятки и сотни миллионов чисел с плавающей точкой! Для упрощения задачи используют специальный алгоритм тесселяции. Суть его в том, что на поверхность накладывается равномерная сетка, вычисляются промежуточные точки, и конечный результат представляется в виде набора треугольников (см. рисунок). Происходит как бы переход от более сложного графического объекта к более простому. Кстати, тут как раз и вылезают те самые горячо любимые мною углы (стыки треугольников). Избавиться от них можно, однако для этого придется увеличить частоту сетки. Как следствие, увеличится количество треугольников — и это однозначно приведет к серьезному падению производительности. Реально справиться с такой нагрузкой может только GeForce 3, имеющий аппаратную реализацию алгоритма тесселяции. Компания ATI идет другим путем. Алгоритм TRUFORM разбивает на заданное количество треугольников не саму моделируемую поверхность, а треугольники, ее составляющие! (см. рисунок) Это так называемая методика n-pathes. Результирующий эффект хорошо заметен на представленном ниже скриншоте. Слева расположены модельки, отрисованные обычным способом — с помощью треугольников, а справа — они же, но с использованием технологии TRUFORM. Специалисты компании ATI утверждают,
что использование новой технологии не потребует тотальной переработки всего программного кода. Достаточно добавить пару строк — для инициализации n-pathes и установки глубины тесселяции. Их слова подтверждаются тем, что многие девелоперы уже сварганили и выпустили в свет заплатки, добавляющие поддержку TRUFORM в уже вышедшие игры (SeriousSam, Aquanox, Unreal Tournament). Кроме того, галочка "use TRUFORM" была отмечена в первой версии игры MythIII и демке SeriousSam: The Second Encounter. SMOOTHVISION Наиболее хорошо это нововведение характеризует термин "адаптивный анти-алиазинг". То есть имеем все тот же FSAA (full screen anti-aliasing — полноэкранное сглаживание), но обученный рассчитывать отдельно края полигонов (на краю полигона рассчитывается больше значений, чем на всей остальной его поверхности). Не буду углубляться подробнее в суть этой технологии, ибо для ее полного понимания потребуется прочесть многочасовую (и многостраничную) лекцию о принципах анти-алиазинга вообще и о супер/мульти/адаптивном сэмплировании в частности. Лучше обращусь к практическим аспектам использования SMOOTHVISION. Сразу оговорюсь, что поддержка технологии SMOOTHVISION появилась в драйверах начиная с версии 7.206. При этом имеющаяся реализация является достаточно сырой, что признает сама ATI. Возможно, с появлением новых версий драйверов нам придется пересмотреть все выводы, сделанные относительно качества и скорости SMOOTHVISION. Качество Качество сглаживания подстраивается с помощью специального апплета, появляющегося в настройках экрана после установки драйвера. С помощью двух кнопочек Quality и Performance можно выбрать метод оптимизации. В случае выбора первого способа сглаживание будет проводиться только на стыках полигонов, что вследствие алгоритмических особенностей этого метода неизбежно приводит к падению производительности. При выборе Performance происходит значительное упрощение алгоритма, что сказывается на визуальном представлении картинки. Она становится более размытой, так как "замазываются" не только стыки полигонов, но и остальные фрагменты сцены. На наш взгляд, это более предпочтительный вариант представления, так как падение производительности значительно меньше, чем в случае с методом Quality. С помощью специального бегунка можно выбрать глубину сглаживания. Чем больше это значение — тем заметнее эффект SMOOTHVISION и тем больше падение производительности. Максимальное значение — 6x. Производительность Тесты производительности не позволяют сделать однозначный вывод о практической полезности SMOOTHVISION. В игре QuakeIII при включении максимального качества сглаживания 6x quality 1024х768 падение скорости просто катастрофическое. Вместе с тем 3DMark2001 при тех же настройках продемонстрировал более чем обнадеживающий результат. Демо-версия SeriousSam: The Second Encounter также неплохо справилась с тестами и выдала на-гора 23fps. Очевидно, дело в достаточно сырых драйверах, и конкретные настройки качества SMOOTHVISION стоит подбирать индивидуально для каждой игры. На наш скромный взгляд, оптимальным выбором является 3x performance в разрешении 1024х768.
Тесты производительности В качестве оппонента GPURadeon8500 мы выбрали его злейшего конкурента — чип GeForce3. В качестве эталонных тестов были зафрахтованы игры DroneZ, SeriousSam2 (демо), QuakeIII, Unreal Tournament и MadOnion3DMark2001. Конфигурация тестового стенда Процессор: Intel Pentium 4 2 ГГц Системная плата: Intel D845WN (i845) Оперативная память: PC133 512 Mb SDRAM Жесткий диск: IBM 40 Gb ICL35 Операционная система: Windows 2000 Rus SP1 Драйвера: DirectX 8.1, драйвера версии 5.13.01.3286 (Win2000) Для сравнения использовалась видеокарта GainwardCardExpert! на основе GPUGeForce3 DroneZ 1024х768 32 bpp Gainward GeForce 3 110,1 ATI Radeon 8500 95,63 Что называется — "погнали наши городских". В первом же тесте видно значительное отставание Radeon 8500. Очевидно, дело в пиксель-шейдерах, которые, судя по всему, не являются самой сильной стороной Radeon 8500. Quake III 1024х768 32 bpp Gainward GeForce 3 129,7 ATI Radeon 8500 101,6 Quake III 1024х768 32 bpp ANISOTROPIC level 4 (GeForce)/Highest Quality(Radeon) Gainward GeForce 3 89,7 ATI Radeon 8500 97,2 Опять небольшое отставание у Radeon, которое, однако, мгновенно нигилируется при включении анизотропной фильтрации. Как мы помним из статьи ("Шесть GeForce-ов под прицелом" №11(50) 2001), данная технология не имеет равных по качеству реализации именно на NVIDIA GeForce 3 (побочный эффект — значительное падение fps). Качество анизотропии у Radeon 8500 также находится на очень высоком уровне и при этом, как мы видим, практически не влияет на общую производительность. Unreal Tournament 1024х768 32 bpp Gainward GeForce 3 39,82 ATI Radeon 8500 34,65 Ситуация схожа с результатами тестов Quake III и DroneZ. Serious Sam 2 (demo) 1024х768 32 bpp (Little Trouble) Gainward GeForce 3 40,1 ATI Radeon 8500 41,8 Radeon немного вырывается вперед. Вероятно, из-за того, что разработчики изначально оптимизировали игру под эту карточку. А может, оттого, что я выставил anisotropy 8... (см. Quake III) 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 1 "Car Chase" Low Detail Gainward GeForce 3 93,9 ATI Radeon 8500 98,4 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 1 "Car Chase" High Detail Gainward GeForce 3 30,4 ATI Radeon 8500 30,9 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 2 "Dragothic" Low Detail Gainward GeForce 3 93,2 ATI Radeon 8500 127,5 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 2 "Dragothic" High Detail Gainward GeForce 3 51,2 ATI Radeon 8500 69,1 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 3 "Lobby" Low Detail Gainward GeForce 3 95,9 ATI Radeon 8500 97,9 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 3 "Lobby" High Detail Gainward GeForce 3 41,5 ATI Radeon 8500 39,2 3D Mark 2001 1024х768 32 bpp Game 4 "Nature" Gainward GeForce 3 33,0 ATI Radeon 8500 30,4 Radeon 8500 уверенно лидирует в тестах, не использующих пиксель-шейдеры. Как только дело доходит до великого и могучего "Nature", ситуация несколько меняется. Тут уже "папкой" является GeForce 3.
Выводы
Radeon 8500 — это недорогое и достаточно функциональное решение. Несмотря на отставание от GeForce3 в реальных игровых тестах, Radeon 8500 предоставляет пользователю ряд уникальных технологий, позволяющих значительно улучшить качество трехмерной графики. Ощутимым плюсом является цена — на данный момент Radeon 8500 можно приобрести в розницу по цене 220-230 у.е., что даже ниже, чем GeForce3 Ti 200. Другими словами — в своей ценовой категории Radeon 8500 является очень и очень привлекательным решением. В качестве дополнительного бонуса можно упомянуть наличие качественного TV-out. По объективным причинам мы не тестировали эту особенность Radeon 8500 и, возможно, в будущем посвятим ей отдельный тематический материал. Огромное спасибо компании "Моноком", любезно предоставившей нам тестовый стенд и экземпляр видеокарты ATI Radeon 8500. www.monocom.ru Вечное спасибо компании "Атлантик Компьютерс" за постоянное сотрудничество и предоставленную плату Gainward GeForce3. www.atlantic.ru
Vova
