Текст книги "Журнал PC Magazine/RE №06/2010"

Видеовыходы SAPPHIRE TOXIC HD5850 представлены двумя портами DVI, а также одним HDMI и одним DisplayPort. Из дополнительных особенностей можно отметить непривычное расположение двух шестиконтактных разъемов дополнительного питания: они находятся на коротком торце платы, под кожухом, а не выведены более привычным образом на длинный ее торец. Такое расположение вполне соответствует эталонному дизайну Radeon HD 5850, однако в не слишком крупных корпусах может затруднить монтаж платы, поскольку шины питания от БП придется, возможно, тянуть через весь корпус наискосок, что не всегда может быть удобно.

Фирменные технологии

ATI Eyefinity

Эта технология позволяет «прозрачным» для приложения образом (обращаясь непосредственно к драйверам видеоподсистемы) обеспечить вывод на значительное количество мониторов одновременно, вплоть до шести. При этом сами дисплеи можно располагать как угодно; итоговая картинка будет отображаться так, как если бы все составленные вместе мониторы представляли собой один большой дисплей. Можно, к примеру, выстроить рядком три монитора с разрешениями 1920×1200 каждый, и под управлением ATI Eyefinity способная работать в соответствующем режиме игра (например, пресловутый Crysis) будет выводиться на все три одновременно, формируя картинку с общим разрешением 5760×1200. Таким образом, игроку будет предоставлен практически панорамный обзор происходящих в трехмерном мире событий. Можно разместить четыре монитора квадратом, шесть – прямоугольником; можно поставить два дисплея один возле другого и еще три рядом с ними этажеркой, в зависимости от потребностей пользователя и способностей текущего приложения адекватно работать с многомониторными конфигурациями.

ATI Stream

Фирменная технология ATI, реализующая GPGPU на новейших графических процессорах этой компании. Оптимизирует совместную работу графического и центрального процессоров, обеспечивает возможность ускорения ресурсоемких приложений, которые допускают эффективное распараллеливание. Аналог появившейся ранее разработки конкурента – NVIDIA CUDA.

NVIDIA 3D Vision Surround

Позволяет создавать стереоизображения виртуальной сцены сразу на трех мониторах (режим стереопанорамы). Рабочая конфигурация для такого режима имеет два адаптера GeForce GTX 470/GTX 480 в связке SLI, три монитора с частотой вертикальной развертки не менее 120 Гц, способных формировать стереоизображение, и 3D-очки NVIDIA. На момент подготовки данной статьи технология 3D Vision Surround еще не была воплощена в стабильных версиях видеодрайверов NVIDIA, хотя на аппаратном уровне DirectX 11-совместимые графические платы этого производителя ее поддерживают.

NVIDIA PhysX

«Движок», ответственный за ускорение силами графического процессора специфического типа вычислений, а именно физических расчетов, производимых в сценах компьютерных игр и иных 3D-приложений. Изначально разрабатывался компанией Ageia, которую позже приобрела NVIDIA. В теории призван избавить разработчиков таких приложений от необходимости всякий раз писать собственный «движок» для воспроизведения физических процессов в виртуальном пространстве. Главным образом это касается отработки взаимодействия твердых тел, поведения жидкостей, а также натуралистичной динамической прорисовки тканей.

Графические процессоры верхнего ценового диапазона

ATI Radeon HD 5870 1 GB DDR5 (Manli ATI HD5870 1GB DDR5 2DVI HDMI DP PCI-E, MSI Twin Frozr ll R5870 Lightning)

ATI Radeon HD 5870 1 GB DDR5 (Manli ATI HD5870 1GB DDR5 2DVI HDMI DP PCE-E)

Реальная розничная цена: 499 долл.

Manli, www.manli.com

Оценка: отлично

Достоинства. Воплощение всех возможностей графического ядра Cypress за вполне разумную цену.

Недостатки. Значительная длина платы.

ATI Radeon HD 5870 1 GB DDR5 (MSI Twin Frozrll R5870 Lightning)

Реальная розничная цена: 15 000 руб.

MSI, http://ru.msi.com/index.shtml

Оценка: отлично

Достоинства. Отличная производительность, оригинальная конструкция с применением высококачественной схемотехники.

Недостатки. Не выявлены.

В самом названии новейшей серии графических процессоров ATI (Evergreen) просматривается чуть ли не насмешка над конкурентом, осознанная или нечаянная. Традиционные цвета NVIDIA – зеленый и черный, так что «вечнозеленые» ГП ATI, похоже, вознамерились покуситься даже на эту незыблемую ассоциацию. Само собой, NVIDIA сдаваться не намерена. Потенциал у ее нынешних флагманских продуктов пока имеется, да и НИОКР в стенах компании идут своим чередом, – ATI не время почивать на лаврах. Однако текущий раунд остался все же за представителями красно-белых Evergreen. Во всех ценовых диапазонах, в том числе и в верхнем.

Позиции ATI в данном сегменте рынка отстаивает ГП Radeon HD 5870, построенный на полноценном (наконец-то без каких бы то ни было отключений элементов внутренней архитектуры) 40-нм ядре Cypress площадью 334 мм² с 2,15 млрд. транзисторов. На сей раз задействованы все эти транзисторы – они образуют два десятка блоков SIMD, которые состоят, в свою очередь, из 1600 унифицированных шейдерных процессоров, 80 текстурных блоков, 32 блоков растеризации. Само ядро штатно работает на частоте 850 МГц, а c 1-Гбайт памятью GDDR5, связанной с ним по 256-разрядной шине, – на 1200 МГц. Пропускная способность памяти оказывается, таким образом, равна 153,6 Гбайт/с, предельная вычислительная мощность ГП – 2,7 Тфлопс, а паспортное значение предельной потребляемой мощности – 188 Вт, в режиме бездействия – 27 Вт.

Отметим интересную особенность, которая проявляется по итогам проведенных нами испытаний. В верхнем ценовом сегменте графические платы с ГП Radeon HD 5870 оказываются безусловными лидерами в реальных игровых приложениях – особенно в тех, которые рассчитаны на DirectX 11. Очевидно, сказывается давняя приверженность ATI передовым графическим технологиям (таким как тесселяция), которые на уровне общеиндустриального стандарта утвердились лишь с выпуском новейшего API Microsoft. В то же время отдельные синтетические тесты (особенно те, что проводятся с невысокими параметрами отображения графики) демонстрируют преимущество ГП NVIDIA.

Мы видим в этом свидетельство того, что ATI и Microsoft действительно удалось преодолеть хотя бы частично «бутылочное горлышко» однопоточной растеризации трехмерных сцен. Когда сцены становятся по-настоящему сложными (как в тесте 3DMark Vantage 1.0.2 Extreme: разрешение 1920×1200, Multisample count – 4, Texture filtering – Anisotropy, Maximum anisotropy – 16, Post Processing Scale – 1:2), именно Radeon HD 5870 в наибольшей мере удается принять на себя часть ресурсоемких дополнительных вычислений, высвободив мощности ЦП на рендеринг как таковой. Наверное, не будет преувеличением трактовать такой результат как идеологическое превосходство архитектуры ATI – по крайней мере, на сегодняшнем этапе.

В определенной мере недостатком готовых решений на базе Radeon HD 5870 можно считать их увеличенную до 11 дюймов (почти 30 см) длину. Не на всякой системной плате удастся разместить такой графический адаптер – и даже, пожалуй, не во всяком системном блоке. Впрочем, компьютер, в состав которого такая плата войдет, вряд ли будет собираться в малогабаритном корпусе.

Мы испытали ГП Radeon HD 5870 в двух воплощениях – в виде графических плат Manli ATI HD5870 1GB DDR5 2DVI HDMI DP PCE-E и MSI Twin Frozr II R5870 Lightning. Конструкция первой из них очень напоминает эталонную, – та же широкая скоба на два гнезда с небольшой вентиляционной решеткой, парой портов DVI, одним HDMI и одним DisplayPort; тот же глухой кожух во всю длину платы с единственным вентилятором на дальнем конце. Рабочие напряжения ГП и видеопамяти – номинальные: 850 и 1200 МГц соответственно.

В случае MSI Twin Frozr II R5870 Lightning графическое ядро и память также работают на штатных частотах, однако конструкция платы заметно отличается от эталонной. Здесь снова применена эффективная система охлаждения Twin Frozr II с открытым кожухом, который обеспечивает свободный доступ воздушного потока непосредственно к поверхности графической платы. В наличии также два 80-мм вентилятора и пять тепловых трубок. Кроме того, схема питания адаптера – 15-фазная (учитываются в сумме все фазы, приходящиеся на подвод напряжения к стабилизаторам питания процессора и памяти) – против стандартных семи фаз эталонной системы.

Примененная для сборки адаптера печатная плата – десятислойная; фирменная конструкция Lightning Power Layer позволяет, по заверению производителя, дополнительно повысить стабильность электропитания и уменьшить уровень шума. Отметим, кстати, что шумит Twin Frozr II, по нашим наблюдениям, все-таки заметнее, чем Manli ATI HD5870, однако и производительность демонстрирует более высокую. Поскольку разгона в данном случае не наблюдается, прирост скорости можно считать обусловленным более стабильной работой компонентов графической платы. Она, кстати, как и предыдущие рассмотренные нами модели MSI, выполнена с применением схемотехники «военного класса». В ее число входят конденсаторы Hi-c CAP (танталовые, с низким внутренним сопротивлением и большим рабочим током) и Proadlizer (с твердотельным диэлектриком, повышенной до 1000 мкФ емкостью и низким, не более 1 мОм, паразитным сопротивлением), еще более надежные и стабильные в работе, чем ставшие сегодня общим местом в решениях верхнего ценового диапазона обычные конденсаторы с твердым электролитом. Способствуют эффективной работе устройства и дроссели с полностью залитыми ферромагнетиком обмотками; они характеризуются повышенной индуктивностью, сниженными потерями тока и практически полным отсутствием акустического излучения даже в УВЧ-диапазоне.

Мы уверенно удостаиваем отличия «Редакция советует» графические платы на основе ГП Radeon HD 5870. И не только потому, что цена их существенно ниже решений конкурента, но и потому, что в наиболее сложных режимах работы они прекрасно себя проявляют. Проведенные нами испытания свидетельствуют, что в реальных приложениях и на многих синтетических тестах именно этот ГП оказывается на сегодня лучшим в своем ценовом диапазоне.

NVIDIA GeForce GTX 470 (NVIDIA GeForce GTX 470)

NVIDIA GeForce GTX 470 (NVIDIA GeForce GTX 470)

Реальная розничная цена: 13 999 руб.

NVIDIA, www.nvidia.ru

Оценка: очень хорошо

Достоинства. Хороший ГП с весьма значительным потенциалом.

Недостатки. Слишком высокая цена для такой производительности.

NVIDIA строила, строила и, наконец, построила в этом году свои новые флагманские графические платы на 40-нм ГП GF100 архитектуры Fermi, которая уже некоторое время применяется в серьезных профессиональных решениях компании. GF100 наконец-то совместим с DirectX 11, а ведь в 2009 г. представители NVIDIA не были полны энтузиазма относительно перспектив этого API, частенько утверждая на пресс-конференциях и в интервью, что время DirectX 10 еще не миновало. Тем не менее вот они, графические процессоры NVIDIA, готовые к работе с DirectX 11.

Графические платы на GF100 появились в продаже в марте, однако их очень трудно отыскать в дикой, что называется, природе, – поклонники решений NVIDIA приобретают эти устройства, не слишком страшась внушительных цен на них. К тому же, как станет очевидно из дальнейшего, ГП GeForce GTX 470/480 не полностью реализуют все возможности ядра GF100. Вполне вероятно, что заметный дефицит DirectX 11-совместимых решений NVIDIA обусловлен относительно невысоким выходом годных кристаллов с кремниевых пластин, и высокие цены скорее следствие дефицита, чем маркетинговая политика.

Для испытаний нам удалось раздобыть лишь эталонные образцы обеих флагманских плат NVIDIA, а не итоговые решения ее партнеров – по той простой причине, что поступающие в розницу адаптеры на основе GeForce GTX 470/480 раскупаются моментально. Но и эталонных образцов вполне достаточно, чтобы оценить нынешнее состояние и возможности этих ГП.

Эталонная конструкция не подразумевает особых изысков: глухой кожух системы охлаждения с одиночным вентилятором, широкая скоба на два разъема с вентиляционной решеткой и тремя портами вывода видео – два DVI и одним mini-HDMI (одновременно можно использовать лишь любые два из них, так что для трехмониторной конфигурации потребуется уже связка 2-SLI или 3-SLI). Шум охлаждающей системы не слишком громок, его можно оценить как средний.

Графическое ядро GF100, на котором построены GeForce GTX 470/480, содержит 3,2 млрд. транзисторов и работает с высокоскоростной памятью GDDR5. ГП GeForce GTX 470 имеет 448 ядер CUDA, 40 блоков растеризации, 56 текстурных блоков. На плате присутствует 1280-Мбайт память GDDR5 (взаимодействующие с ядром по 384-разрядной шине с полосой пропускания 133,9 Гбайт/с). Рабочие частоты ядра, шейдерного блока и памяти – 607, 1215 и 837 (3348) МГц соответственно; номинальное энергопотребление под нагрузкой – 215 Вт.

Разумеется, GF100 реализует все самые важные фирменные технологии NVIDIA, – CUDA, PhysX и 3D Vision Surround. В ходе нашего тестирования GeForce GTX 470 практически на равных сражался с конкурентами, на отдельных тестах (особенно синтетических) даже их превосходя. Однако силы оказались неравными: значительно более высокая стоимость решения NVIDIA сделала невозможным присуждение ему пальмы первенства. Тем не менее почетного упоминания в разделе «Редакция советует» он по праву удостоился.

Бескомпромиссные графические процессоры

NVIDIA GeForce GTX 480 (NVIDIA GeForce GTX 480)

NVIDIA GeForce GTX 480 (NVIDIA GeForce GTX 480)

Реальная розничная цена: 18 999 руб.

NVIDIA, www.nvidia.ru

Оценка: очень хорошо

Достоинства. Самый производительный (по результатам большинства тестов) одноядерный ГП на рынке.

Недостатки. Очень высокая цена.

Графический процессор GeForce GTX 480 содержит 480 ядер CUDA (потоковых процессоров), 48 блоков растеризации и 60 текстурных блоков, 1536-Мбайт память GDDR5 (обмен данными с ядром по 384-разрядной шине; полоса пропускания – 177,4 Гбайт/с). Ядро, шейдерный блок и память трудятся на частотах 700/1401/924 (3696) МГц; энергопотребление заявлено на уровне 250 Вт. Мы и в этом случае имели дело с эталонным образцом стандартной компоновки, внешне мало отличающимся от рассмотренного ранее GeForce GTX 470.

Идеология NVIDIA на протяжении многих лет остается неизменной: компания может по два-три года исчерпывать потенциал своей текущей графической архитектуры, однако, когда приходит время эту архитектуру менять, она обязана предложить рынку в качестве первой модели новой серии самую производительную на этот момент графическую плату на единичном ГП. Глядя на результаты наших испытаний, можно сказать, что в целом (особенно если принимать в расчет прежде всего синтетические тесты) это ей удалось. В то же время в реальных игровых приложениях GeForce GTX 480 порой уступает флагманскому одноядерному ГП ATI Radeon HD 5870, а там, где вырывается вперед, не демонстрирует серьезного превосходства.

Впрочем, не самые блестящие результаты тестирования GeForce GTX 480, особенно удивляющие в сочетании с солидным знергопотреблением этого ГП и его внушительной ценой, не стоит рассматривать как символ окончательного поражения NVIDIA. Даже в GeForce GTX 480 реализованы не все возможности GF100. Архитектура этого графического ядра подразумевает наличие 512 полноценных ядер CUDA, тогда как в GTX 480 задействованы лишь 480. Если частичная блокировка вычислительных ресурсов GF100 связана лишь с фабричными проблемами с выходом годных ИС, то с решением этих проблем на рынке может появиться какой-нибудь GeForce GTX 490 – уже существенно более весомый ответ нынешнему доминированию ATI в области DirectX 11-совместимых графических адаптеров.

Кроме того, не нужно забывать и о том, что GF100 – действительно первое графическое ядро с новейшей архитектурой Fermi, которую NVIDIA только-только начинает адаптировать к реалиям потребительского рынка. Продукты же ATI серии Evergreen можно рассматривать как доведенные почти что до совершенства ГП предыдущего поколения, коренных отличий от прежних графических ядер RV770/790 в них немного.

NVIDIA же, напротив, заметно переработала GF100 по сравнению с предшествующими своими графическими ядрами. Новинка не просто обеспечивает на аппаратном уровне полную совместимость с DirectX 11, но и содержит серьезный задел на будущее. Одно из наиболее ощутимых нововведений в архитектуре GF100 – перестроение конвейера, на котором исполняются геометрические операции. Та самая тесселяция, о которой уже упоминалось, и карты смещения (своего рода геометрические текстуры) значительно облегчают построение «фотореалистичных» трехмерных сцен в реальном масштабе времени, не требуя при этом от центрального процессора ПК чрезмерных усилий на рендеринг. Дело в том, что если те же самые сложные структуры выстраивать по уже традиционным методикам, прорисовкой полигонов, то общее количество многоугольников в кадре моментально подскочит с привычных для современных игр 1–2 млн. до сотен миллионов; именно столько полигонов присутствует в сценах коммерческих 3D-анимационных фильмов.

Тесселяция и наложение карт смещения по всем объектам сцены – процедуры, которые отменно распараллеливаются хоть на десятки, хоть на сотни и тысячи потоков. Именно параллельной обработкой множества геометрических потоков и занимаются новые блоки в конвейере GF100 – РolyMorph Engines и Raster Engines. Однако такое распределение вычислительных задач обязано происходить на уровне API. В противном случае заниматься рендерингом переусложненной сцены по-прежнему придется ЦП, для чего его вычислительных ресурсов будет явно недоставать. Так что NVIDIA зря ругали за чрезмерную неторопливость с выпуском нового графического ядра. Без активного внедрения DirectX 11 на компьютеры конечных пользователей, без появления значительного числа рассчитанных на работу с этим API проектов все усилия по переработке геометрического конвейера в недрах новейшего ГП рисковали бы остаться попросту незамеченными и неоцененными.

Кроме того, сильная сторона архитектуры Fermi – повышенная эффективность работы с GPGPU-приложениями, т. е. возможность исполнять на ГП неспециализированные задачи, оперативно переключать ресурсы между их обсчетом и отрисовкой графики, а также существенно более продуманный по сравнению с прошлыми поколениями графических процессоров подход к кэшированию данных. Благодаря оптимизации кэш-памяти удастся куда более успешно решать множество задач, вынужденных исполняться в большом числе конкурирующих параллельных потоков, – таких, как трассировка лучей в трехмерной сцене или реализация «искусственного интеллекта» в компьютерных играх.

Даже самый передовой ГП NVIDIA GeForce GTX 480 еще не воплощает всего потенциала графического ядра GF100.

Так что разработчикам из ATI в любом случае нет резона расслабляться. Если бы не удручающе высокая цена, GeForce GTX 480 переместился бы в верхний ценовой диапазон, а GeForce GTX 470 – в средний, и вот там эти графические решения оказались бы куда более серьезным вызовом «вечнозеленым» конкурента. Так что будем следить за совершенствованием технологического процесса NVIDIA и новыми ее разработками: вполне вероятно, что за год, который пройдет до следующего нашего тестирования ГП, ситуация с лидерством среди доступных графических решений уже не будет столь однозначной.

ATI Radeon HD 5970 2 GB DDR5 (SAPPHIRE HD5970 2G GDDR5 PCI-E DUAL DVI–I/MINI DP)

ATI Radeon HD 5970 2 GB DDR5 (SAPPHIRE HD5970 2G GDDR5 PCI-E DUAL DVI–I/MINI DP)

Реальная розничная цена: 800 долл.

SAPPHIRE Technology, www.sapphiretech.com

Оценка: отлично

Достоинства. Отличное соотношение цены и скорости – при том, что на единой плате размещены два ГП.

Недостатки. Очень высокие требования к блоку питания ПК, внушительные габариты.

Пока почти безусловным лидером в сегменте бескомпромиссных графических адаптеров оказывается «двухголовое» решение на базе ГП ATI Radeon HD 5970. «Почти» – потому, что на ряде проведенных нами тестов NVIDIA GeForce GTX 480 все-таки опережает двухпроцессорный флагман ATI, а в остальных случаях демонстрирует не слишком серьезное отставание. Тем не менее, принимая во внимание всю совокупность характеристик двух этих графических плат, мы присуждаем пальму первенства все-таки Radeon HD 5970.

Кодовое наименование этого ГП – Hemlock («хемлок»; другое название этого растущего в Северной Америке хвойного растения – «тсуга»). Теоретический предел его производительности – 4,64 Тфлопс. Достигается эта величина благодаря совместной работе двух графических ядер Cypress с 1600 потоковыми процессорами каждое (итого – 3200; плюс 160 текстурных блоков и 64 блока растеризации), соединенных аппаратным коммутатором по шине PCI Express 2.1. Интерфейс подсистемы памяти 256-бит, и обмен данными с 2-Гбайт видеопамятью GDDR5 производится с интенсивностью 256 Гбайт/с. Рабочие частоты обоих ядер составляют 725 МГц, памяти – 1000 МГц.

Даже эталонный образец Radeon HD 5970 снабжается усиленной системой воздушного охлаждения – с применением испарительной камеры, которая служит промежуточным звеном для переноса тепла от нагретых микросхем платы к алюминиевому радиатору. Номинальная потребляемая мощность в данном случае оказывается менее 300 Вт в режиме пиковой нагрузки и 42 Вт при простое. Надежная элементная база и эффективный отвод тепла, безусловно, понадобятся владельцам Radeon HD 5970; этот ГП снабжается фирменной утилитой ATI Overdrive, которая позволяет увеличивать частоту работы графических ядер на 30 % (до 1000 МГц), а рабочую частоту видеопамяти – на 50 % (до 1500 МГц).

В наших испытаниях приняла участие графическая плата SAPPHIRE HD5970 2G GDDR5 PCI-E DUAL DVI–I/MINI DP, конструкция которой практически полностью совпадает с эталонной – вплоть до рекомендованного ATI не совсем рядового набора разъемов: один mini-DisplayPort и два DVI–I (в комплекте, разумеется, идут и переходники – на HDMI, на D-Sub, а также Mini-DisplayPort – DisplayPort). Плата чуть-чуть разогнана «фабричным образом» по сравнению с оригинальными значениями частот: ее графические ядра трудятся на 735 МГц, а память – на 1010 МГц.

SAPPHIRE HD5970 дороже своего непосредственного конкурента в наивысшем ценовом диапазоне, однако с учетом того, что это все-таки «двухголовое» решение, переплата в 120 долл. не представляется чрезмерной. По результатам тестирования (особенно в наименее щадящих режимах реальных игровых приложений) графическая плата на базе Radeon HD 5970 уверено вырывается вперед. К тому же энергопотребление ее тоже вполне сопоставимо с соответствующим показателем соперницы, а это значит, что работа пары графических процессоров на единой платформе организована стараниями ATI все-таки более совершенным образом, чем функционирование одного-единственного ГП конкурента. Учитывая возможность беспроблемной работы с многомониторными конфигурациями и возможность соединения нескольких Radeon HD 5970 в связку CrossFireX, для оснащения по-настоящему бескомпромиссного игрового ПК мы рекомендуем графический адаптер именно на этом ГП.

Благодарим компании MSI (www.microstar.ru), ASUS (www.asus.ru) и Sapphire Technology (www.sapphiretech.com) за оборудование, предоставленное для тестов графических процессоров.