nVidia GeForceFX 5900 Ultra: Вот это FX!! – THG.RU

<!–#set var="article_header" value="nVidia GeForceFX 5900 Ultra:
Вот это FX!!” –>

Введение

Если кто-то думает, что рынок графических карт вошёл в период стагнации между циклическими выпусками продуктов, то он ошибается. nVidia вновь подогрела интерес. Видеокарты на основе чипа GeForceFX 5800 (или NV30) только начинают появляться в магазинах, а nVidia уже решила выпустить преемника. Следуя номенклатуре компании, новый производительный чип был назван: nVidia GeForceFX 5900 (NV35).

Этот неожиданный шаг компании обусловили несколько причин. Предыдущий флагман, FX 5800 Ultra, не был свободен от недостатков. В связи с высокой тактовой частотой 500 МГц и новым 0,13 мкм техпроцессом, процент выхода годных кристаллов оказался ниже ожидаемого. Память DDR-II является сегодня слишком дорогой, присутствует на рынке в очень ограниченном количестве и поддерживает только 128-битную шину, что создаёт “узкое место” в пропускной способности памяти. Кроме того, эталонное решение по охлаждению от nVidia оказалось неприемлемо громким, что быстро привело к появлению у карты клички “пылесос”. Наконец, качество картинки при включении анизотропной фильтрации не соответствовало ожиданиям, и многие обозреватели справедливо критиковали nVidia по этому поводу. После того, как ATi выпустила своего флагмана – Radeon 9800 Pro, он смог победить 5800 практически в любой области. В общем, FX 5800/ NV30 оказался более громким, дорогим и медленным решением, чем его прямой конкурент Radeon 9800, не говоря уже о качестве картинки.

По внешнему виду GeForceFX 5900 Ultra полностью отличается от предшественника.

nVidia попыталась исправить ситуацию с выпуском новой линейки FX 5900 (NV35). Конечно же, чип не построен на базе совершенно иного дизайна, однако в нём произошло множество изменений и улучшений. К примеру, шина памяти была расширена со 128 до 256 бит, и сегодня чип может использовать обычную память DDR вместо DDR-II. Тактовая частота чипа была уменьшена с 500 до 450 МГц, что позволило повысить выход годных кристаллов при производстве. Многим игрокам и определённо всем обозревателям понравится тот факт, что новое решение по охлаждению больше не напоминает пылесос и работает при куда более приемлемом уровне шума. Наконец, выпуск карты сопровождает издание новой версии драйверов, которые должны дать линейке FX прирост производительности и улучшить качество картинки с полноэкранным сглаживанием и анизотропной фильтрацией. В чипе присутствует и некоторое количество других оптимизаций, которые должны сгладить негативный эффект от уменьшения тактовой частоты. Новый интерфейс памяти (IntelliSample HCT) улучшил эффективность цветового сжатия 4:1 на 50 процентов, что должно повлиять на скорость сглаживания в лучшую сторону. Движок CineFX достиг версии 2.0, что связано с добавлением расширений и новой технологии “UltraShadow”. Игры, адаптированные под новую возможность и использующие трафаретные вычисления теней, должны получить ощутимый прирост производительности рендеринга. Чтобы вместить все эти улучшения и добавления, компании пришлось увеличить размер чипа, который теперь состоит из примерно 130 миллионов транзисторов, что на 5 миллионов больше, чем у NV30.

Чип GeForceFX 5900 Ultra.

GeForceFX 5900 Ultra

Новая система охлаждения значительно утяжеляет карту. Зато уровень шума стал наконец-то приемлемым. При работе карты радиатор нагревается незначительно.

В глаза сразу же бросается новое, по сравнению с FX 5800 Ultra, решение охлаждения. Конечно, новая комбинация радиатор/вентилятор выглядит довольно привлекательно, однако самой хорошей новостью является уменьшенный уровень шума. Как мы с сожалением обнаружили на примере FX 5800 Ultra, больше определённо не значит лучше по отношению к шуму. Хотя новый кулер и далёк от тихого, но умеет работать на трёх различных скоростях в зависимости от нагрузки, издавая при этом приемлемый уровень шума. В 2D-режиме кулер практически неслышим. При запуске 3D-приложения вентилятор автоматически увеличивает число оборотов, но даже в высокоскоростном режиме, который включается при достижении чипом температуры выше определённого порога, издаваемый шум можно признать относительно комфортным и определённо приемлемым. Что более важно, шумовой фон, издаваемый картой, досаждает намного меньше, чем у FX 5800 (скачайте наши mp3 NV30). К тому же благодаря сниженной тактовой частоте сама плата оказывается немного холоднее.

Карта занимает два слота в компьютере, закрывая слот PCI под AGP.

Стабилизаторы напряжения практически полностью перенесены на заднюю часть карты. Местоположение разъёма питания не очень удобно.

Показанная на иллюстрациях плата выполнена пока ещё не по окончательному дизайну. Розничные версии плат будут несколько более компактными. В любом случае, карты FX 5900 Ultra имеют большую длину. Как и у предшественницы, большой кулер перекрывает слот PCI под AGP.

256-битный интерфейс памяти

Задняя часть карты, охлаждаемая через большой пассивный радиатор.

NV35 использует 256-битную шину памяти, что в два раза шире дизайна NV30. Многим переход с DDR-II “обратно” на DDR покажется шагом назад. Однако если вы посмотрите на числа, то вряд ли встанете на их сторону. При работе памяти на 425 МГц карта обеспечивает пиковую пропускную способность памяти 27,2 Гбайт/с, что является существенным преимуществом по сравнению с 16 Гбайт/с у NV30. Даже ATi Radeon 9800 с 21,8 Гбайт/с уже не кажется столь передовым. Поскольку сглаживание и анизотропная фильтрация существенно нагружают подсистему памяти, дополнительная пропускная способность должна ощутимо повлиять на их производительность.

IntelliSample HCT

Одна из наиболее примечательных черт FX 5800 (NV30) – так называемое “цветовое сжатие”. Оно оказывается особенно полезным при включении сглаживания. К примеру, при использовании 4X сглаживания просчитываются четыре суб-пикселя для одного пикселя, затем финальное цветовое значение получается усреднением. Если все четыре суб-пикселя находятся внутри одного полигона и не принадлежат к его краям, то может быть достигнуто оптимальное цветовое сжатие 4:1. Конечно, реальная эффективность, то есть число сжатых пикселей, сильно зависит от используемой текстуры. В новой карте FX 5900 Ultra эффективность технологии сжатия HCT (high compression technology, технология сильного сжатия) была улучшена примерно на 50 процентов. Разумеется, коэффициент сжатия остался 4:1, однако он стал срабатывать намного чаще.

Технология UltraShadow

Программисты могут определить подмножество сцены (внутри z-min и z-max), чтобы ограничить вычисления освещения/ теней определённой областью для каждого источника света.

Современные игры используют для расчёта теней “трафаретные тени” (stencil shadows). Более подробную информацию вы можете получить на сайте www.gamedev.net. В грядущей игре Doom III трафаретные тени будут использоваться в полной мере (в конце нашей статьи приведены эксклюзивные результаты тестов этой игры!). Сложность рендеринга теней сказывается на игровой производительности, “съедая” драгоценные кадры. Теперь же появилась технология nVidia “UltraShadow”, позволяющая разработчику определять те части сцены, на которых тень будет видима. Таким образом, предотвращаются излишние вычисления. И разработчики, в свою очередь, сейчас могут использовать более сложные тени в отдельных частях сцены. nVidia называет эту технику “отсечение теней” (shadow culling).

Специальный “скелетный” режим Wireframe в игре Abducted отображает геометрию, необходимую для появления объёмных теней.

Одно из преимуществ графического процессора GeForceFX заключается в способности создавать объёмные тени в один проход, в то время как другим процессорам на это требуется два прохода. Отсечение теней ещё больше увеличит производительность.

Работа с плавающей запятой

nVidia также переработала блоки пиксельных программ. NV35 способна выполнять в два раза больше операций с плавающей запятой по сравнению с NV30, а в некоторых ситуациях даже ещё больше. Если компилятор сможет эффективно оптимизировать код, то может быть достигнут более чем двукратный прирост производительности. Впрочем, давайте не будем спешить и посмотрим, какова будет ситуация в реальных приложениях.

Итог

Первое впечатление может быть обманчиво. Охлаждающие рёбра на памяти полые.

Если вы не пожелали читать подробную информацию, предлагаем вам краткий перечень изменений FX 5800 Ultra по сравнению с FX 5900 Ultra.

• Память DDR(-I) на 425 МГц вместо памяти DDR-II на 500 МГц;
• Шина памяти была расширена со 128 до 256 бит;
• Пропускная способность была увеличена с 16 Гбайт/с (NV30) до 27,2 Гбайт/с (NV35);
• Тактовая частота чипа была уменьшена с 500 до 450 МГц;
• На Ultra-версию FX 5900 будет устанавливаться 256 Мбайт памяти;
• Карта использует новое решение по охлаждению с меньшим уровнем шума;
• CineFX получила новую функцию “UltraShadow” и достигла версии 2.0;
• Оптимизации IntelliSample подверглись улучшениям и были переименованы в IntelliSample HCT (High Compression Technology);
• В дополнение к FX 5900 Ultra 256 MB ($499 ESP), будет выпущена стандартная FX 5900 128 MB ($399 ESP) и “бюджетная” GeForceFX 5900 Value 128 MB ($299 ESP).

Функциональность DirectX 9 и возможности движка CineFX не изменились.

Мы получили прототип карты. Так что финальная версия может различаться. Окраска вентилятора тоже наверняка изменится.

Сравнительная таблица

Detonator FX

Помимо новой линейки графических процессоров, nVidia обновляет свои драйверы Detonator FX. В нашем тестировании мы использовали предварительную версию 44.03.

Новый драйвер стал следствием реакции nVidia на критику по поводу плохого качества картинки в режиме анизотропной фильтрации на FX. Поскольку эта техника фильтрации текстур заметно снижает производительность, nVidia и ATi пришли к решению использовать “оптимизированную” технику анизотропной фильтрации. То есть не все области на 3D-сцене фильтруются одинаково, что позволяет улучшить производительность. Помимо этого, к полигонам применяется различный тип фильтрации (билинейная или трилинейная анизотропная фильтрация – www.fsz.bme.hu).

Уровень оптимизации можно задавать в драйверах карты. Драйверы nVidia предлагают три различные настройки, в которых тоже произошли изменения по сравнению с предыдущей версией драйверов. Настройка “Качество/ Quality” обеспечивает максимальное качество изображения, что видно по имени, в то время как две новые настройки, “Производительность/ Performance” и “Высокая производительность/ High Performance”, позволяют увеличить скорость за счёт уменьшения детализации. Настройкой по умолчанию является “Качество”. Новые настройки “Производительность” и “Высокая производительность” обеспечивают два уровня оптимизации, которые непосредственно влияют на производительность при включении сглаживания, даже без использования различных опций улучшения изображения. Дело в том, что в двух упомянутых настройках используются различные установки текстур. Однако nVidia не дала нам более подробное объяснение.

До сих пор ATi всегда выходила победителем в прямом сравнении качества картинки. nVidia объясняет это тем, что фильтрация GeForceFX была изначально оптимизирована для движущихся сцен, а не для отдельных кадров. Впрочем, новый драйвер решает эту проблему и должен обеспечивать улучшенное качество даже в одиночных кадрах. В режиме “Качество” вся сцена подвергается трилинейной анизотропной фильтрации, в то время как настройка “Производительность” включает билинейную анизотропную фильтрацию. Драйверы ATi работают таким же образом.

Улучшения драйвера Detonator FX касаются не только качества изображения. Драйвер увеличивает производительность всех карт GeForceFX даже при отключенном сглаживании и анизотропной фильтрации.

Качество анизотропной фильтрации

Вместо полного сравнения качества анизотропной фильтрации в рамках этой статьи, мы решили оставить эту тему для отдельного обзора. Особенно с учётом того, что ATi анонсировала выпуск новых высокооптимизированных драйверов (Catalyst 3.4) в ближайшие дни. В любом случае, мы решили привести несколько скриншотов, полученных с помощью программы Aniso Tester.

Как видно по скриншотам, программа создаёт туннель и подсвечивает отфильтрованные места. Число стен, составляющих туннель, а также число ракурсов могут устанавливаться пользователем.