NVIDIA G71 vs. ATI R580. Обзор видеокарт ASUS EAX1900XTX и ASUS EN7900GTX

24 января компания ATI Technologies представила новый графический процессор Radeon X1900. Цифры были действительно впечатляющими, и рекордное количество пиксельных процессоров (48) сделало своё дело. Сразу же после анонса графическое решение компании ATI стало лидером, обогнав GeForce 7800 GTX 512. Учитывая дефицит чипов G70, GeForce 7800 GTX 512 в одночасье стал раритетом. Рынок требовал ответа NVIDIA, и он последовал – 9 марта был анонсирован G71.

Прежде чем начать подробно рассказывать о возможностях NVIDIA G71, мы решили сделать небольшую таблицу, в которую собрали основные технические характеристики GeForce 7900 GTX, GeForce 7800 GTX, Radeon X1900 XTX, Radeon X1800 XT.

Как видим, характеристики современных графических Hi-End решений впечатляют. Все эти десятки различных математических блоков для обработки шейдеров, мегагерцы графического ядра и гигабайты пропускной шины памяти не могут не производить впечатления.

Первые неофициальные новости и слухи о GeForce 7900 GTX говорили о том, что решение будет иметь 32 пиксельных процессора, 32 текстурных модуля и 16 растеризаторов, однако реалии рынка диктуют свои условия. Судя по всему, острой необходимости в столь значительном увеличении математических блоков не было, да и изменение последних потребовало бы разработки кардинально нового дизайна, что повлекло бы существенные затраты.

На первый взгляд кажется, что G71 отличается от предшественников лишь частотами и техпроцессом. Однако это далеко не так. В сравнение с предшественником, у GeForce 7900 GTX на 24 миллиона транзисторов меньше, чем у GeForce 7800 GTX. Сей факт не может не радовать, меньшее количество транзисторов + более тонкий техпроцесс = меньшая площадь ядра и лучшие тепловые характеристики чипа. Также стоит отметить, что благодаря меньшей площади ядра, последних на кремневой подложке поместится больше, что, конечно же, скажется на снижении стоимости. NVIDIA GeForce 7900 GTX c уверенностью можно назвать самым простым графическим решением такого уровня на сегоднешний день. Каким образом компании NVIDIA удалось добиться такой экономии транзисторов, не ставя под угрозу функциональность продукта, остаётся загадкой. Вполне можно предположить, что G70, как говорится, «мог больше для своего времени», т. е. обладал некоей избыточностью, однако не исключено, что NVIDIA удалась оптимизировать определённые блоки GPU, за счёт чего были сэкономлены эти самые 24 миллиона. В любом случае, нам остаётся только предполагать, так как достоверной информацией мы не располагаем. О таких технологиях вендоры предпочитают не распространяться по вполне понятным и очевидным причинам.

Частота ядра у G71 составляет 650 МГц, что на 100 МГц больше, чем у предшественника в лице GeForce 7800 GTX. Стоит отметить, что GeForce 7900 GTX является второй видеокартой в мире, способной работать на частоте ядра 650 МГц (первой была ATI Radeon X1900 XTX). Есть ещё S3 Graphics Chrome S27, графический процессор которой работает на частоте 700 МГц, однако это мало ей помогает, и по уровню производительности она очень далека от современных Hi-End решений.

Также стоит отметить, что у GeForce 7900 GTX различные блоки GPU функционируют на разных частотах – так, вершинные процессоры работают на частоте 700 МГц, а пиксельные – 650 МГц. Для младшего брата NVIDIA GeForce 7900 GT эти значения равняются 470 МГц и 450 МГц соответственно для вершинных и пиксельных процессоров.

В новое поколение графических решений компания NVIDIA интегрировала два контроллера dual-link DVI, соответственно, теперь продукты калифорнийской компании не нуждаются в применении дополнительных чипов для организации двухканального интерфейса DVI. Потребители видеокарт, в основу которых лёг G71, без проблем смогут использовать TFT-дисплеи высокого разрешения. Поддержка аналоговых дисплеев осталась на прежнем уровне: два 400 мегагерцовых RAMDAC позволяют использовать максимальное разрешение 2048х1526х85 Гц.

Завершить свой небольшой рассказ о G71 хотелось бы повествованием о энергопотреблении данного решения. Мы уже упоминали выше о значительном сокращении количества транзисторов GeForce 7900 GTX, что, соответственно, явно отразилось на его энергопотреблении. Даже в нереальном режиме работы, когда G71 функционирует в пиковом режиме, т. е. все резисторы GPU работают, уровень его энергопотребления не превышает 120 Вт. Однако это нереальная цифра. В многочисленных конференциях различные пользователи выкладывают свои измерения, составляющие примерно 85-90 Вт. Согласитесь, это очень хорошо – учитывая возросшие частоты, новый флагман NVIDIA по уровню энергопотребления соответствует предшественнику в лице GeForce 7800 GTX 512. Таким образом, NVIDIA GeForce 7900 GTX на момент написания материала является лидером по экономичности энергопотребления в своем классе. Соответственно, для персонального компьютера, в котором будет установлен GeForce 7900 GTX, не требуется применения сверхмощного блока питания, вполне можно ограничиться качественным блоком питания мощностью 400–450 Вт, который вполне сможет справится и со SLI-конфигурацией из двух NVIDIA GeForce 7900 GTX.

Когда мы впервые увидели спецификации R580, это вызвало у нас шок: 48 пиксельных процессоров – это вам не шутки. В основе Radeon X1900 лежит архитектура Radeon X1000, по сути, R580 является реинкарнаций Radeon X1800. Канадской компании не пришлось разрабатывать новый флагман с нуля, благодаря отличной маштабируемости архитектуры Radeon X1000, увеличивать количество пиксельных процессоров стало значительно легче, соответственно, наращивать производительность новых решений стало проще.

Основные отличиями R580 от предшественника R520 являются наличие 48 пиксельных процессоров, большее количество регистров общего назначения, поддержка Fetch4 и увеличенный на 50% иерархический Z-буфер (HyperZ buffer).

Z-буфер и регистры общего значения в излишних разъяснениях не нуждаются, а вот слово Fetch4, скорее всего, не очень знакомо большинству читателей. Эта возможность предназначена для четырёхкратного ускорения выборки текстур.

Количество транзисторов у Radeon X1900, в сравнении с Radeon X1800, выросло на 60 миллионов, а чистая вычислительная мощность – на 200%. Конечно, не стоит воспринимать последнюю цифру в буквальном смысле. В большинстве современных компьютерных игр такая вычислительная мощь будет попросту не востребована, поэтому не стоит ждать от R580 чудес и обещанных 200%. Radeon X1900 разработан с прицелом на будущее и для компьютерных игр будущего, в которых, по словам канадского производителя графических чипов, он и сможет полностью реализовать себя.

Напоследок несколько слов о энергопотреблении R580. До недавнего времени лидером среди самых прожорливых Hi-End решений считался Radeon X1800 XT, однако Radeon X1900 XTX без особых усилий его опередил. Энергопотребление стандартной видеокарты, в основу которой лёг графический чип ATI Radeon X1900 XTX, составляет порядка 120 Вт. Наличие 48 пиксельных процессоров и столь великое количество транзисторов делают своё дело, поэтому необходимость качественного блока питания с мощностью 500 Вт и выше более чем оправдана. А в компьютерных системах, использующих две видеокарты ATI Radeon X1900 XTX в режиме CrossFire, потребуется ещё более мощный блок питания.

Если вы внимательно читали о чипах NVIDIA G71 и ATI R580, то могли заметить, что каждый из производителей использует свой собственный подход для увеличения производительности. Скорость в 3D зависит от очень многих факторов: архитектура, частота, число исполнительных блоков. Казалось бы, всё просто: частоты выше, блоков побольше, и всё в шоколаде. Однако это не совсем так. Ещё несколько лет назад можно было бы обойтись таким подходом, в играх прошлых лет практически все спецэффекты создавались при помощи мультитекстурирования, соответственно, чтобы добиться высокой производительности от графического решения, достаточно было большего количества блоков наложения текстур (TMU). Компьютерные игры сегодняшнего дня для реализации красот виртуального мира используют пиксельные шейдеры. Напомним, что шейдер – это программа, исполняемая внутри ускорителя за счёт мощностей графического процессора, состоящая из двух видов инструкций – текстурных и математических. Стоит отметить, что в последних компьютерных играх наблюдается значительный рост сложности математической части пиксельных шейдеров.

Итак, что мы имеем? Компьютерные игры в зависимости от возраста предъявляют разные требования к аппаратной части графического процессора. Соответственно, для того чтобы решение обеспечивало приличную производительность в компьютерных играх нового поколения и не падало в грязь лицом в играх прошлого, производители вынуждены правильно предугадывать требования, которыми могут обладать новые компьютерные игры, и в тоже время постоянно искать правильный баланс, чтобы производительность в старых играх также была на уровне.

Это очень непростая задача, и, как мы видим, оба вендора подошли к данному вопросу по-разному. Калифорнийская компания делает ставку на то, что компьютерные игры будущего будут требовать от GPU больше как математических вычислений, так и операций с текстурами, поэтому NVIDIA пытается балансировать между этими двумя факторами и оснащает свою GeForce 7900GTX 24 пиксельными процессорами, 24 TMU и 16 растеризаторами. В то же время канадский конкурент делает ставки исключительно на математические вычисления, поэтому, создавая Radeon X1900 (R580), компания ATI делала основной упор на увеличение количества пиксельных конвейеров, пренебрегая остальными частями GPU, такими как TMU и растеризаторы.

Как видим, два конкурента – два разных подхода. Какой из них эффективнее в играх сегодняшнего и завтрашнего дней? Мы, несомненно, ответим на этот вопрос, протестировав оба решения.