Чип NVIDIA G80 наверняка войдет в историю как одна из самых успешных разработок в области 3D-графики, круто изменившей расклад на рынке игровых видеокарт. Это не только первый в мире графический ускоритель с новой, революционной архитектурой, суть которой – в отделении универсальных вычислительных узлов (шейдерных процессоров) от специализированных графических функций. Это еще и весьма своевременный, хорошо сбалансированный и в целом очень удачный контроллер, который лег в основу чрезвычайно успешных продуктов – видеокарт серии GeForce 8800.
Но время этих видеокарт уже прошло, на смену им спешат новые, более совершенные продукты от NVIDIA и ее партнеров. В центре нашего внимания будет другой чип, непосредственный потомок G80 – 3D-ускоритель G92. Он также войдет в историю, но в другом качестве – как продукт, позволивший новейшим технологиям "спуститься" в ценовой сегмент, доступный многим пользователям.
Чип G92
Итак, G92 – это по сути лишь эволюционная доработка своего предшественника, G80. Как известно, последний был своего рода экспериментом, результатом почти 10 лет работы над новой архитектурой. И естественно, что полностью реализовать все идеи разработчики в первом серийном продукте не смогли. Например, в G80 не было полноценного видеодекодера, отсутствовали интерфейсные блоки (RAMDAC, TMDS-трансмиттеры, ТВ-кодек) и т.д. При создании G92 разработчики учли все нюансы, а также смогли применить более совершенную технологию производства с нормами 65 нм, которая на тот момент уже была хорошо обкатана.
Благодаря этому факту, а также сокращению количества некоторых блоков и отказа от некоторых технологий, инженерам NVIDIA удалось получить более дешевый в производстве чип, обладающий практически такой же производительностью и функциональностью.
В состав чипа G92 входят:
- 8 блоков обработки, каждый из которых состоит из 16 ALU (универсальных шейдерных процессоров) и 8 TMU (процессоры текстур);
- общее число шейдерных процессоров – 128, текстурных процессоров – 64;
- 16 модуля ROP (пост-обработки и доступа к памяти), собранных в 4 блока;
- у каждого ROP-блока имеется собственный канал памяти, итого – 4 канала по 64 бита, или 256 бит для памяти;
- RAMDAC, TMDS-трансмиттеры, ТВ-кодек входят в состав чипа;
- новый видеопроцессор PureVideo HD с аппаратной поддержкой кодеков H.264 и VC-1;
- интерфейсный модуль с поддержкой шины PCI Express 2.0.
Заметим, что по сравнению с G80 у нового чипа есть и плюсы, и минусы. Так, по "чистым" вычислительным возможностям чипы совпадают, но у G92 увеличилось количество блоков текстурирования, урезаны возможности пост-обработки и доступа к памяти. Отметим, что ширина канала памяти сокращена – с 384 до 256 бит, что положительно сказывается на стоимости печатной платы (ее разводка проще), но может негативно отразиться на производительности (особенно в высоких разрешениях и при выполнении анти-альясинга). Немаловажно и то, что для G92 уже не нужен чип-компаньон, как для G80, что также позволяет снизить стоимость видеокарты. Что касается поддержки PCI Express 2.0, то это – всего лишь задел на будущее, поскольку на данном этапе развития технологий пока не ощущается нехватки пропускной способности PCI Express 1.0.
Видеокарты серии 8800 GT
Мы можем предположить, что первоначально NVIDIA собиралась выпустить целую серию моделей видеокарт на базе чипа G92. Но вышло так, что этот контроллер стал всего лишь переходным продуктом, призванным дополнить линейку GeForce 8000 и устранить в ней ряд важных пробелов. Поэтому и название новых видеокарт решили не менять, оставив им номер "8800".
Чип G92 устанавливается на трех видеокартах:
- GeForce 8800 GTS 512M – новая модель, призванная на время сменить 8800 GTS и 8800 GTX, до прихода видеокарты 9000-ой серии;
- GeForce 8800 GT – для пустующей ниши $300-200;
- GeForce 8800 GS – замена не самой удачной видеокарты 8600 GTS.
Заметим, что на базе одного чипа NVIDIA предложила сразу три модели различной стоимости. Такая гибкость достигается за счет того, что нынешнее поколение 3D-чипов имеет уже целый ряд параметров, которые можно варьировать. К ним относятся:
- тактовая частота основных блоков;
- тактовая частота шейдерных процессоров;
- количество вычислительных блоков (каждый содержит 16 ALU и 8 TMU);
- количество ROP-блоков (и связанная с ними ширина шины памяти).
У модели 8800 GTS имеется полный вариант G92, у 8800 GT отключен один из вычислительных блоков, а у 8800 GS – два, а также отключен один из ROP (шина памяти стала 192-битной). Вот такая простая арифметика.
Примечательно также, что NVIDIA предпочитает дорогие видеокарты производить самостоятельно (точнее, заказывать их). А для моделей среднего класса она дает полную свободу своим партнерам-производителям видеокарт – в плане выбора тактовых частот, дизайна печатной платы, объема и типа памяти, системы охлаждения. Поэтому, например, разнообразных вариантов GeForce 8800 GT на рынке огромное количество. Но в целом все производители придерживаются намеченной NVIDIA схемы и предлагают три варианта:
- GeForce 8800 GT 512M – базовая модель, частота чипа – 600 МГц, объем памяти – 512 Мб (шина 256 бит), частота памяти – 900 МГц;
- GeForce 8800 GT 1024M – модель с более сложным дизайном, аналогична по частотам, но объем памяти удвоен (шина памяти та же);
- GeForce 8800 GT 256M – несколько удешевленная модель, с меньшим объемом памяти и сниженной до 700 МГц частотой.
В нашем обзоре мы рассмотрим две видеокарты серии 8800 GT, имеющие определенные отличия в дизайне и характеристиках.
Видеопамять: насколько важен ее объем
Как известно, современные видеокарты в обязательном порядке оснащаются локальной видеопамятью. Все попытки избавиться от нее закончились неудачей; наоборот, с каждым годом объем памяти "на борту" только увеличивается. Для чего же нужна видеопамять, и почему современные игры требуют ее все больше?
Изначально видеокарты хранили в локальной памяти так называемый буфер кадра – попиксельную матрицу изображения, которое в данный момент выводится на экран. На основании этого буфера контроллер видеокарты формировал сигналы, выдаваемые на монитор. Соответственно требования к видеопамяти определялись поддерживаемыми разрешениями (количество пикселей) и глубиной цвета (количество байт на каждый пиксель). В дальнейшем, с появлением первых 2D-ускорителей, локальная память потребовалась для выполнения простейших операций прорисовки примитивов и копирования их из одного места памяти в другой. А когда видеокарты научились строить 3D-картинку, требования к памяти стали резко возрастать.
Память при построении 3D-сцен расходуется очень активно. Дело в том, что используемый сегодня принцип построения 3D-изображения основан на заполнении внутренних областей треугольников текстурами. Учтем, что в современных играх на каждый пиксель треугольника приходится как минимум четыре текстуры – не только цветовые узоры, но и освещенность, прозрачность, рельеф и т.д. Когда в кадре много различных объектов, требуется хранить в памяти огромный массив текстур, причем в нескольких вариантах детальности (в зависимости от удаленности объекта). Кроме того, в памяти хранится все тот же буфер кадра, Z-буфер и т.д. Несмотря на применение специальных методик, например, сжатия текстур и буферов, раннего отсечения невидимых поверхностей и пр., объем памяти все равно расходуется неэкономно. И чем выше разрешение, чем детальнее текстуры, чем больше объектов в сцене, тем больше памяти необходимо для работы 3D-ускорителя.
Что происходит, если памяти недостаточно? Выбросить из нее буферы кадра и другие массивы данных, непосредственно участвующие в синтезе изображения, нельзя. Но можно поступиться текстурами. При нехватке памяти 3D-ускорителю приходится чаще "перетряхивать" ее содержимое, чтобы освободить место под новые текстуры, а следовательно, чаще обращаться за ними в оперативную память, куда их загрузила с диска игра. А это, как известно, требует намного больше времени, чем чтение локальной памяти. В результате появляются непредвиденные задержки при формировании кадров, и игра начинает "тормозить".
Разработчики некоторое время назад предложили оптимальный способ восполнения недостатка локальной видеопамяти. Суть его в том, что часть системной оперативной памяти резервируется под нужды видеокарты, и 3D-ускоритель в прозрачном режиме обращается к этой области, не выполняя перед этим операций копирования. Конечно, скорость такого доступа тоже ниже, чем доступа к локальной памяти, и намного. Но такой механизм, реализуемый обычно в самых дешевых видеокартах и во встроенной графике, позволяет сгладить негативный эффект нехватки видеопамяти за счет устранения промежуточных этапов перекачки текстур между системной и локальной памятью.
XFX GeForce 8800 GT 512M "AlphaDog Edition"
Первая видеокарта выпущена небезызвестной маркой XFX (под которой скрывается компания Pine Technology из Гонконга). Данная фирма не претендует на звание лидера рынка, ее ниша – "горячие" новинки для фанатов, с красивым оформлением, броским дизайном и не всегда адекватной стоимостью. Неудивительно, что именно XFX предложила модели GeForce 8800 GT одной из первых.
Видеокарта GeForce 8800 GT "AlphaDog Edition" представляет собой самый первый эталонный (reference) вариант 8800 GT, со стандартным дизайном и частотами. Крупный плоский кулер закрывает почти всю поверхность довольно массивной и длинной печатной платы.
Обратим внимание, что данная система охлаждения по конструкции в точности повторяет эталонный кулер GeForce 8800 GTS/GTX: массивное алюминиевое шасси сложной формы, медный "пятак" для графического чипа, плоские тепловые трубки, соединяющие "пятак" с набором тонких алюминиевых ребер. Вентилятор-турбина, довольно небольшого размера, расположен в торце кулера, он частично обдувает полевые транзисторы в цепях питания, частично прогоняет воздух через ребра. Вся конструкция закрыта пластиковым кожухом. Шасси кулера закреплено на обратной стороне при помощи подпружиненных винтов в 12 точках.
Конструкция системы охлаждения основательная, состоит из многих деталей, применяются и тепловые трубки, и медь. Но в стремлении уменьшить толщину (чтобы видеокарта не блокировала соседний слот) разработчики перестарались, и такое кардинальное уменьшение габаритов может поставить под вопрос эффективность охлаждения.
Микросхемы памяти, всего 8 штук, расположены на лицевой стороне печатной платы. Шасси кулера контактирует с ними через термопрокладки. Напомним, у видеокарты 256-битная шина памяти, объем памяти – 512 Мб, штатная частота – 900 (1800 DDR) МГц.
У видеокарты имеется интерфейсный разъем PCI Express x16 (с поддержкой режима 5 Гбит/с, что соответствует спецификации 2.0), разъем SLI, 6-контактный разъем питания, три внешних выхода – DVI Dual Link и S-Video (c поддержкой компонентного выхода, прогрессивной развертки и HDTV). Для подключения плоскопанельного телевизора с интерфейсом HDMI следует воспользоваться переходником, который в комплекте отсутствует. Впрочем, данная карта преимущественно игровая, на применение в составе домашнего кинотеатра она не рассчитана.
Комментарии (0)