IZONE - http://www.izcity.com/ - бесплатный софт, вэб-сервисы, ресурсы для раскрутки, свежие номера журнала "Internet Zone".

Чужеродные формы жизни vs. мелкие хищники

Андрей Никулин

Да-да, именно так. А что, скажите мне, слышится вам в словах "тайловая архитектура", "отсутствие Z-буфера", да и просто "PowerVR KYRO II"? Так и хочется добавить "метаболизм: неорганическая форма жизни" (видимо, Serious Sam навеял), "место обитания: астероидный пояс альфы Центавра".

Вот такого неведомого зверя мне предстояло сравнить с лучшим представителем вида мелких хищников - видеокартой GeForce2 MX400. До крупных хищников типа GeForce2 GTS, Pro, GeForce3, карта на МХ400, конечно, не дотягивает (хотя частота ядра повышена до 200 МГц против 175 МГц у обычного GF2MX, а памяти - со 166 до 183 МГц).

Но зубки он показывает о-го-го: прекрасно разгоняется (до 220 / 220 МГц), имеет качество рендеринга, неотличимое от оного у полноценной GF2GTS, да и вообще - в некоторых играх показывает результаты, достойные звания серьезной железки. Представлен сей продукт на чипе NVIDIA был видеокартой SUMA Platinum GeForce2 MX400 Power up TV (c ТВ-выходом).

В качестве соперника выступал видеоадаптер Hercules 3D Prophet 4500 64 Мб, основанный на чипе STMicroelectronics KYRO II. Тактовая частота памяти здесь жестко привязана к частоте ядра и составляет 175 МГц. Хотя 5-наносекундная память позволяет работать на более высоких частотах (номинал-то 200 МГц), плата почти не поддается разгону.

Но смотреть только на частоты не совсем правильно, они мало что говорят об истинных возможностях видеокарты - ведь ее архитектура и принцип работы, как я уже сказал, принципиально отличаются от привычных нам. Суть тайловой архитектуры, примененной в чипах KYRO, состоит в отказе от использования внешней памяти видеокарты для работы с Z-буфером. Конечно, сам Z-буфер никто не отменял, но физически его область памяти в этих чипах представляет из себя быстрый внутренний кэш, расположенный на одном кристалле с ядром.

Получается, что внешняя память видеокарты используется только для обработки текстур, а операции с Z-буфером производятся в самом чипе, причем над небольшими группами полигонов. Именно из-за этого разделения всей сцены на небольшие группы полигонов технологии было дано имя "тайловой" (tiles - плитка, черепица).

2D
Качество двухмерной графики у обеих карт примерно одинаковое - очень хорошее. В режиме 1152 х 864 @ 32 бит @100 Гц нигде не было заметно замыливания или, скажем, некорректной цветопередачи. Скорость тоже на уровне: выезжающие меню, быстро перемещающиеся окошки и т. д. и т. п. - все двигается быстро и гладко.

Единственное замечание - к MX400: при сильном разгоне (до 220 / 220 МГц) появляются артефакты (проще говоря, мусор) в виде совершенно посторонних точек, обычно темного цвета, даже на двухмерном изображении. Это, вообще говоря, странно. Обычно, когда карта глючит при разгоне, это проявляется только в 3D - как правило, искрящимися текстурами и зависанием. MX400 - первая видеокарта, виденная мною, которая при разгоне ведет себя абсолютно стабильно в 3D-приложениях и начинает глючить в банальных двухмерных приложениях.

Разгон

Повышенную (89 МГц) частоту шины AGP обе карты перенесли хорошо. Поэтому все испытания проводились на разогнанном до 133 МГц чипсете 440BX (таблица 1).

Таблица 1. Тестовая конфигурация

Системная плата 

ASUS P3B-F (i440BX)

Процессор 

Intel Pentium III-866EB (FSB 133 МГц)

Оперативная память 

256 Мб PC-133 M.tec (2-2-2-8-Fast)

Видеоадаптер 

- Hercules 3D Prophet 
4500 64 Мб
- SUMA PLATINUM GeForce2 MX400 32 Мб

Монитор 

CTX VL950T

Звуковая плата 

SBLive! Value (CT-4670)

CD-ROM 

Teac-540E

Жесткий диск 

IDE - Fujitsu MPD3130AT
(13Гб, 5400 ОБ./МИН., 
512 кб cache)

Операционная система 

Windows 98 4.10.1998 + DirectX 8.0

Версия драйверов 

- 4.12.01.3089 (KYRO II)
- reference 12.41 (MX400)

Частоты вертикальной развертки 
для разных разрешений 

640 х 480 @ 150 Гц
800 х 600 @ 120 Гц
960 х 720 @ 120 Гц
1024 х 768 @ 100 Гц
1152 х 864 @ 100 Гц
1280 х 1024 @ 85 Гц

Разгоняемость же самих карт сильно различается: MX400 стабильно работал на 220 / 220 МГц (правда, немилосердно глюча при этом в двухмерной графике), KYRO II же мне удалось разогнать утилитой PowerStrip всего до 185 / 185 МГц, что почти не дало прироста производительности. В результате решено было сравнивать карты только во время работы на номинальной частоте. Но оверклокеры должны помнить, что продукция NVIDIA для разгона все-таки предпочтительнее .

DirectX

Для сравнения приведены также результаты полноценной видеокарты - GeForce2 GTS. Она обладает не только намного более мощным ядром, но и почти в два раза большей пропускной способностью памяти, нежели наши подопытные кролики (333 МГц DDR SGRAM против 175 и 183 МГц SDR SDRAM).

Результаты удивительные и поразительные! Если в 16-битном цвете GF2GTS, как и положено, "показывает кузькину мать" всем остальным участникам теста, а KYRO II немного обгоняет MX400 в высоких разрешениях, то в 32 битах все становится с ног на голову. KYRO II в разрешениях после 1024 х 768 обгоняет в True Color даже GF2GTS! Кстати, не забывайте, что у KYRO II в принципе отсутствует блок аппаратного T&L, и именно это ограничивает ее показатели в низких разрешениях до скромных 70 fps.

Но не спешите выкидывать на помойку вашу GF2GTS и бежать в магазин за KYRO II. Дальше станет понятной некоторая "дутость" такого результата. Пока же возьмите на заметку следующий факт: в тесте Helicopter используется простейший вид фильтрации текстур - билинейная. А общее объяснение рывка KYRO II в 32 битах при больших разрешениях такое: за счет тайловой архитектуры практически до нуля падает прорисовка невидимых поверхностей (overdraw). Это сильно разгружает память - вот KYRO и догоняет GF2GTS.

В реальных играх, которые я прогонял (Need For Speed: Porsche Unleashed и Colin McRae Rally 2) места, по моим субъективным ощущениям, распределились следующим образом: первое место (безоговорочно) - GF2GTS, второе и третье делят KYRO II с MX400. Причем в NFS:PU MX400 мне показался немного побыстрее (чувствуется некий запас по скорости, которого у KYRO II нет). Но эту игру нельзя рассматривать в качестве объективного теста, поскольку на TNT2 Ultra она идет не хуже, чем на GF2GTS.

Однако против тестов не попрешь - формально по скорости в DirectX первое место занимает KYRO II (разрешения выше 800 х 600 при любой глубине цвета). MX400 отыгрывается лишь в низких разрешениях при оптимизации под аппаратный T&L.

Теперь о качестве рендеринга. Здесь к MX400 нет никаких серьезных замечаний, тогда как у KYRO II наблюдаются достаточно ощутимые проблемы.

Для начала взгляните на пару скриншотов, чтобы составить общее впечатление о качестве картинки у каждой карты (иллюстрация 1, слева MX400, справа KYRO II).

Первое, что бросается в глаза, - у KYRO II отсутствуют эффекты Lens Flare и по-другому выглядят тени от забора. Туман есть, это радует. Размытость изображения немного выше, чем у MX400.

За счет этого вдали дорожная разметка смазывается и становится почти неразличимой (обратите внимание на самый дальний изгиб дороги). Пристальное изучение этого факта показывает: да, вдали разметка дороги у KYRO II прорисовывается хуже, заметно хуже, чем у GeForce2 MX400, хотя, конечно, нет того мип-безобразия, которое наблюдается у Radeon.

Ну а в ходе нескольких заездов по трассе Zone Industrielle (класс вождения нужно постоянно поддерживать, сами понимаете...) на свет божий вылезла еще пара глюков.

Светлые "щели" вдоль дороги возникают, похоже, из-за того, что текстуры стыкуются как-то не так. И еще обратите внимание на здание справа - половина его боковой стены окрашена в жуткий черный цвет с пробивающимися разноцветными огоньками. Это некорректно прорисовывается расположенный в том месте мип-уровень (при приближении чернота отползает вдаль и совсем исчезает).

Выводы по качеству: MX400 - отлично, у KYRO II есть некоторые недоработки, хотя и не критичные.

OpenGL

Первый рефлекторный порыв при слове "OpenGL" - прогнать "третью кваку". Результаты - в таблице 3. Не удержался и привел результаты разогнанной MX400 - ну разве она не молодец? Гоните, товарищи, ваши "эмыксы" - оно того стоит. Итак, тест показывает, что KYRO до GF2GTS явно не дотягивает, хотя, кажется, близка к этому. MX400 оказалась в хвосте, как это ни печально.
Но вот что мне показалось странным: в других играх под OpenGL карточка на KYRO II казалась мне не очень-то быстрой.

К тому же я хотел проверить, как работает на KYRO II и MX400 анизотропная и трилинейная фильтрация. В Quake III Arena вы не сможете включить на KYRO анизотропную фильтрацию, хотя в драйверах есть соответствующая опция.

Поэтому я решил использовать в качестве бенчмарка самую безбашенную и красивую игру 2001 года - Serious Sam. На ее примере очень удобно сравнивать реализацию всех возможных видов фильтрации у тестируемых карт (анизотропная может использоваться самой игрой, поэтому работает даже на KYRO II) и смотреть, к каким потерям производительности это ведет.

Сначала разберемся с качеством. Исходные данные: Serious Sam v1.00b, 1024 х 768 @ 32 бит, оптимизация "качество", компрессия текстур отключена.

Билинейная фильтрация. Казалось бы - какая здесь может быть разница? Алгоритм - простейший. Тем не менее у МХ400 картинка чуть-чуть получше - мип-уровни чуть аккуратнее, дальние не так сильно выделяются, как у KYRO II. 

Таблица 2. 3DMark2000, Helicopter, medium detail

16-битный цвет  

 KYRO II

MX400

MX400

GF2GTS

16-битные текстуры 

 

 

Hardware T&L 

(для сравнения)

16-битный Z-buffer

 

 

 

 

640 x 480  

72,2

73,4 

101,4

110,0

800 x 600    

71,2

73,6

94,6

109,4

1024 x 768    

69,2

67,8

72,6

100,5

1152 x 864    

62,0

59,7

60,3

89,0

1280 x 1024  

51,5

48,9

47,8

73,6

 

 

 

 

*

32-битный цвет  

 KYRO II

MX400

MX400

GF2GTS

32-битные текстуры 

 

 

Hardware T&L 

(для сравнения)

24-битный Z-buffer

 

 

 

 

640 x 480    

72,1

73,3

94,5

109,7

800 x 600

71,3

67,8

73,0

97,1

1024 x 768 

66,5

50,5

49,7 

68,1

1152 x 864

57,3

40,5 

39,4 

53,1

1280 x 1024

47,7

30,9 

30,2 

41,4

Впрочем, такую разницу в динамике игры заметить очень сложно, так что явных победителей тут нет.
Теперь взглянем, как карты справляются с анизотропной фильтрацией. И тут впереди GeForce2 MX400 - разница того же порядка, что и с билинейной фильтрацией. Чуть аккуратнее и ровнее выглядят дальние мип-уровни, хотя в пределах каждого уровня качество фильтрации примерно одинаковое.

Ну и, наконец, высшее качество, анизотропная фильтрация в сочетании с трилинейной. Результат предсказуемый - впереди MX400. KYRO II чуть-чуть отстает по качеству.

А вот теперь... держитесь крепче за край стола, если вы сидите за столом. Сейчас мы посмотрим, какой ценой нам достаются продвинутые техники фильтрации. В принципе, неладное я почуял, еще когда снимал скриншоты, - уж больно сильно умерил свою прыть KYRO II, стоило мне включить что-нибудь более серьезное, чем билинейка.

Это катастрофа. Катастрофа для KYRO. Вот где подвох: KYRO II не может нормально реализовывать трилинейную и анизотропную фильтрацию - падение скорости при активации этих режимов просто невероятное. Выражаясь грубо, но образно и точно, в игре Serious Sam видеоадаптер MX400 порвал KYRO, как поролоновую крысу.

Мало того, MX400 уверенно лидирует при простейшем алгоритме фильтрации - билинейном. А если вы хотите получить картинку наилучшего качества и включаете анизотропную фильтрацию вместе с трилинейной, МХ400 оказывается быстрее в три с лишним раза, причем в любом разрешении - от 640 x 480 до 1024 x 768. 

Чем объяснить такую нестыковку результатов тестирования под Q3A и Serious Sam? Ведь обе эти игры используют OpenGL, сложность сцен в них примерно одинакова, компрессия текстур была отключена... Сложно сказать. Может быть, KYRO специально "затачивали" под Quake III, кто знает. Возможно, дело в том, что в Serious Sam изначально низок параметр overdraw (огромные открытые пространства, все объекты как на ладони) - вот и оказывается тайловая архитектура KYRO II не у дел.

Может быть, не стоит обращать внимания на эти результаты, а просто не использовать анизотропную и трилинейную фильтрацию в играх, спросят сторонники KYRO II? Ну уж нет, в начале нового века просто неудобно отказываться от функций, которые действительно значительно улучшают качество рендеринга.

Посмотрите, как легко справляется со всем этим GeForce2 MX400 - для него почти нет разницы между разными режимами фильтрации. Между прочим, когда вы включаете в Serious Sam режим "качество", автоматически включается анизотропная фильтрация - уже это говорит о том, что подобные вещи используются и будут использоваться очень широко.

Еще одна небольшая ложка дегтя в бочку KYRO II: если используется сжатие текстур по стандарту S3TC, полноценная трилинейная фильтрация заменяется на аппроксимацию. Таким образом, вы видите, хотя и не так явно, как в случае с билинейной, полосы мип-переходов.

Включение компрессии, конечно же, положительно сказывается на скорости, но, как видите, в данном случае скорость и качество абсолютно не совместимы. Придется выбирать что-то одно.

Оценивая скорость карт в Serious Sam субъективно, могу сказать: при оптимизации "скорость" более-менее комфортная игра возможна в следующих режимах: 

  • KYRO II: 640 х 480 @32 бит, билинейная фильтрация;

  • GeForce2 MX400: 960 х 720 @32 бит, трилинейная фильтрация;

  • GeForce2 GTS: 1024 х 768 @32 бит, трилинейная + анизотропная фильтрация.

Таблица 3.
Quake 3 Arena, 32 бит, максимальное качество

 

KYRO II 

MX400  

MX400

GF2GTS

 

 

 

Hardware T&L 

(для сравнения)

640 x 480 

98,4 

111,1

104,6

121,1

800 x 600 

67,5 

81,2 

88,2 

104,2

1024 x 768   

44,6

54,0

58,4 

71,4

888

Таблица 4. Serious Sam, оптимизация "скорость", компрессия текстур выключена

 

 

640 х 480  

800 х 600

1024 х 768

KYRO II   

bilinear

49,7

41,9 

32,1

 

trilinear  

44,4

37,7 

28,2

 

anisotropic   

37,2

29,6

21,2

 

anisotropic + 
trilinear 

26,9 

19,8 

13,6

MX400  

bilinear 

74,6

66,4 

50,8

 

trilinear

75,4

65,1

49,1

 

anisotropic 

75,6 

65,6 

49,5

 

anisotropic
 +
 trilinear

74,3

63,6

46,6

Различные режимы антиалиасинга у обеих карт я принципиально не стал рассматривать. FSAA остается бесполезной фичей даже на гораздо более мощных видеокартах типа ATI Radeon или GF2GTS. Что уж тут говорить о картах нижнего ценового диапазона с урезанной в два раза полосой пропускания видеопамяти...

В общем-то, на этом можно закончить. Я думаю, проведенные тесты дают достаточно полное представление о возможностях видеокарт. Заодно в ходе последних тестов получили холодный душ те фанаты нестандартных архитектур, которые называют KYRO II чуть ли не убийцей GeForce2 GTS. Смотреть надо не только на тесты, уважаемые, есть еще и реальные игры.

Один мой знакомый, когда ему начинаешь рассказывать о результатах тестирования видеокарт, спокойно говорит: "3DMark? Ну вот и играй в свой 3DMark". И, знаете, он прав...

***
Редакция журнала благодарит компанию БЭСМ-2000 (http://www.besm.ru/, 956-3374) за предоставленную на тестирование карту Hercules 3D Prophet 4500 64 Мб, а также компанию "Шуазия" (http://www.sly.ru/, 974-6153, 974-6154) за предоставленную на тестирование видеокарту SUMA Platinum GeForce2 MX400 Power up TV.

Источник (оригинал): http://www.computery.ru/upgrade/

 


Copyright © "Internet Zone", http://www.izcity.com/, info@izcity.com