Видеокарты на базе чипсета nVidia Riva TNT2. Сравнительный обзор

Переходим к тестам

Как театр начинается с вешалки, так видеокарта начинается с 2D-графики. Хотя роль последней несомненно выше, чем вешалка в театре.

Для сопоставления скоростных показателей мы использовали такой инструмент, как Winbench 99, тестируя карты в разрешении 1600х1200 при 32-битной глубине цвета. Конечно же, имея в виду однотипные чипсеты у всех плат, мы не получили сильных расхождений, но, тем не менее, они есть:

Как мы можем убедиться, почти все карты на nVidia Riva TNT2 Ultra чипсетах показали одинаковые высшие результаты (ASUS V3800 Deluxe лишь немного отстала), а в оутсайдерах оказались карты от фирмы PowerColor.

Что же касается качества 2D-графики, то опять-таки, только карты семейства Sniper2 от PowerColor замыливали картинку в 1280х1024, не говоря про 1600х1200. А все платы на nVidia Riva TNT2 Ultra показали блестящее качество в 1600х1200. Сразу скажу, что я рассуждаю с точки зрения рядового пользователя - игрока, которому такие высокие разрешения нужны не для высокоточной и профессиональной работы. Я соглашусь, что профессионал, работающий в 2D, никогда не согласится иметь видеокарту игрового класса. Но, тем не менее, мы должны отметить тот факт, что nVidia в процессе эволюции своих чипсетов сделала серьезный шаг в совершенствовании 2D-графики. Вспомним, хотя бы nVidia Riva 128, которая давала плохую картинку уже в 1024х768, а на некоторых картах и в 800х600. Однако, это только часть успеха. Многое зависит и от разводки конкретной платы. Например, многие помнят, что Canopus Spectra 2500 на базе nVidia Riva TNT давала из рук вон плохого качества 2D-картинку из-за ошибок в реализации ТВ-выхода. Поэтому весьма отрадно видеть сегодня платы, имеющие чипсет от nVidia и даже тот же пресловутый ТВ-выход, но дающие прекрасное качество 2D-изображения.

Однако, все же интересует вопрос: а почему чипсет nVidia Riva TNT2 вышел на такой уровень качества 2D, когда совсем недавно его предшественника много ругали за замыливание? У каждой карты есть величина DOT CLOCK - скорость появления пикселей на экране, вернее, та скорость, с которой видеокарта может их поставлять к монитору. Эта величина задается разработчиком чипсета для каждого разрешения и частоты. Например, для разрешения 1280х1024х75Гц у nVidia Riva TNT2 Ultra она составляет 139 МГц, а для 1600х1200х75Гц - 206 МГц.

А монитор, с другой стороны, обладает такой характеристикой, как ширина полосы пропускания (Bandwidth), которая рассчитывается по формуле: Bandwidth = 1.05 * Y * 1.3 * X * R,

Где:

• 1.05 - коэффициент, учитывающий дополнительное время для синхронизации по вертикали;
• Y - составляющая разрешение по вертикали (число пикселей);
• 1.3 - коэфициент, учитывающий дополнительное время для синхронизации по горизонтали;
• X - составляющая разрешение по горизонтали (число пикселей);
• R - величина частоты регенерации экрана.

Таким образом, если мы хотим работать в разрешении 1280х1024 при частоте регенерации 75 Гц , то получим, что ширина полосы пропускания монитора должна составлять: 134 МГц. А для работы в 1600х1200 при той же частоте - 196 МГц.

Совокупность параметра DOT CLOCK и Bandwidth нам дает степень резкости изображения. Понятно, что чем больше имеется запаса по DOT CLOCK, тем лучше качество картинки. Опытным путем был получен показатель допустимого несоответствия Dot Clock и Bandwidth в 40% (то есть, отличаться эти два параметра могут максимально в 1.4 раза). В нашем примере, видеокарты на nVidia Riva TNT2 Ultra имеют Dot Clock 139 и 206 МГц соответственно, что перекрывает Bandwidth для разрешений 1280х1024 и 1600х1200. Понятно, что качество изображения зависит не только от этих математически вычисленных параметров, а еще и от старательности фирмы-производителя, поэтому, например, у карт ряда Sniper2 от PowerColor, качество изображения несколько ниже.

Перейдем к 3D

Но начнем мы не с диаграмм, а с пояснения настроек по 3D, фигурирующих в nVidia Reference driver v.2.08, тем более, что почти все драйвера от производителей плат содержат те же возможности по регулировке работы 3D-графики.

Да, кончились те времена, когда пользователь устанавливал карту, ставил драйвера и забывал про все настройки. Если кто-то хочет работать с 3D и купил соответствующий ускоритель, то он должен понимать, что ему необходимы базовые познания в этой области и без настроек уже не обойтись.

Вызываем настройки дисплея, затем дополнительные функции и видим закладку "Riva TNT2". Это и есть вход в настройки работы карты. Там нас будут интересовать только две закладки: Direct3D и OpenGL.

При вызове Direct3D - настроек, мы видим следующее:

Первый раздел - MIP mapping. Что это такое? Как известно, 3D-ускоритель может прорисовывать объекты, уходящие вдаль от зрителя, то есть, с учетом перспективы. Наш глаз видит объекты обычно более резкими и четкими на близком расстоянии, а при удалении от зрителя, они становятся более размытыми. Для того, чтобы воссоздать похожую ситуацию в 3D, которая напоминала бы реальность, существует деление всей уходящей вдаль сцены на MIP-уровни (MIP - Multum In Parvam: много в одном (лат.)). На разных MIP-уровнях будут использоваться текстуры с разным разрешением, благодаря чему, чем дальше объект будет от зрителя, тем более он будет размытым. И вот первый параметр в этом блоке настроек устанавливает, на сколько уровней разбивать сцену (максимально до 12). Однако обычно этим занимается сама игра, поэтому принудительно ставить какое-либо значение необязательно.

Далее устанавливается способ MIP mapping-а (Auto MIP-map method). Читатель, конечно же, представляет, что если сцену разделить на эти самые уровни, то будет видна граница между ними. Билинейная фильтрация, занимается сглаживанием пикселизации изображения, эта же фильтрация может и сглаживать (размывать) границы между MIP-уровнями. Поэтому в выборе метода MIP-mapping присутствует билинейная фильтрация. В более ранних версиях драйверов кроме билинейной фильтрации в выборе способа MIP-mapping-а была и трилинейная фильтрация, которая повышала качество сглаживания в MIP-mapping-е. Самый высокий уровень фильтрации - это анизотропная. Но надо учитывать и то, что этот вид фильтрации потребует и больших ресурсов от чипсета, что приведет к снижению скорости.

Третий параметр в блоке MIP-mapping-а - выбор уровня детализации (MIP-map detail level): от наивысшего качества (естественно, при наименьшей скорости) от наивысшей скорости (при наименьшем качестве). Здесь уже - на выбор пользователя.

Следующий блок - это включение anti-aliasing-а, то есть эффекта сглаживания (Enable Anti-aliasing in hardware). Ну все, конечно же, видели эти "лестницы" по краям больших объектов при движении. Суть эффекта сглаживания заключается в выборке матрицы пикселей на границе объекта и интерполяции значений цветов каждого пикселя, а затем присвоение всем пикселям в этой выборке усредненного цвета. Естественно, включение эффекта сглаживания приведет к довольно существенному падению в скорости, поскольку видеокарте предстоит еще один дополнительный этап обработки сцены после ее формирования. В этом же блоке настроек пользователь может выбрать размер матрицы пикселей для формирования эффекта сглаживания (от 2х1 до 4х4), естественно, чем больше эта матрица, тем качественнее будет этот эффект, но падение в скорости будет выше. И не надо забывать, что если игра не понимает anti-aliasing, то включать и выключать его в драйверах бесполезно.

В закладке Direct3D есть еще одна панель дополнительных настроек:

Первый блок - параметры совместимости (Compatibility Options). Здесь есть три показателя:

• включение эмуляции табличного тумана (Enable fog table emulation) (по умолчанию включено). Эффект тумана всем известен: он используется почти во всех 3D играх. Существует два вида этого эффекта: вертексный (вершинный) и табличный (последний более распространен). Однако, некоторые игры не могут корректно воспроизводить табличный туман, поэтому включением этой опции мы задаем принудительную эмуляцию этого эффекта.
• Совместимость с DirectX 5.0 (Use DirectX 5.0 compatibility mode). За таким, казалось не таким нужным параметром скрывается много. DirectX 6.x отличается от DirectX 5.0 в том числе и тем, что вводит такой способ работы 3D-ускорителя, как мультитекстурирование. Драйвер от nVidia устроен так, что при входе в игру он определяет, поддерживает она этот метод работы или нет (естественно, при наличии DirectX 6.x). Если поддерживает, то nVidia Riva TNT (2) будет работать в режиме мультитекстурирования, что не является для этого чипсета основным, поскольку при возрастании скорости наложения текстур (вместо одной - две за раз) падает вдвое скорость обработки пикселей (вместо двух - один за раз) так как чипсет nVidia Riva TNT2 имеет двухконвейерную структуру. Включение этой опции дает возможность принудительно задать режим работы чипсета в двуконвейерной конфигурации (то есть отключить режим мультитекстурирования), несмотря на поддержку игрой мультитекстурирования. В некоторых случаях, это дает явный выигрыш на играх, не поддерживающих мультитекстурирование. Оперировать с этой опцией следует опытному человеку, знающему особенности той или иной игры.
• Отключение поддержки технологий современных процессоров, таких как 3Dnow! или SSE (Disable support for enhanced CPU instruction sets). Все новые драйвера от nVidia включают в себя оптимизацию работы ускорителя с учетом технологий 3Dnow! (процессор AMD K6-2 или К6-III) или SSE (процессор Intel Pentium III). Как показал опыт, при работе с процессорами, не имеющих соответствующих расширений, лучше эту опцию отключать, будет небольшая прибавка в скорости.

Следующий параметр на этой закладке - это способ привязки текстур: к левой верхней вершине текселя или к его центру (или где-то посредине между ними) (Texel Alignment). По умолчанию установлено как раз посредине… Никакого эффекта изменение этого параметра не дает, поэтому не будем подробно рассматривать его.

И завершает описание этой закладки показатель Vsync - то есть включение или выключение синхронизации частот кадровой развертки видеокарты и регенерации монитора (Disable wait for Vblank). То есть, при включенном Vsync производительность видеокарты (по fps) не может превышать возможности монитора по частоте смены кадров. Это ограничивает потенциал видеокарты, но в то же время дает возможность видеть изображение наилучшего качества, когда невозможны мерцания экрана или рваные кадры вследствие несогласованности видеокарты и монитора. И именно поэтому мы всегда тестируем карты при отключенном Vsync, чтобы узнать истинный потенциал платы.

Теперь о настройке OpenGL-драйвера:

Первый параметр позволяет использовать расширение OpenGL - GL_KTX_buffer_region в пакете Kinetix 3D Studio MAX (Enable buffer region extension). Это расширение позволяет трансформировать выделенные 3D-объекты по всей сцене без перерасчета невыделенных объектов в этой сцене.

Второй параметр (Enable buffer flipping for full-screen applications) при включении позволяет ускорить работу полно-экранных приложений, включая обмен между передним и задним кадровыми буферами по страницам, иначе обмен происходит по-битовыми блоками. Первый режим дает большую производительность, однако, при отключенном Vsync могут быть несогласования частоты вывода изображения и частоты регенерации на мониторе, при этом изображение может быть рваным или мигающим (для предотвращения этого есть возможность включения Vsync). Что же такое задний и передний буфера? На видеокарте в ее памяти формируется кадровый буфер, то есть часть видеопамяти, где содержится готовое изображение. Этот буфер разбивается обычно на две части: передний и задний буферы. В переднем находится изображение, показываемое на мониторе, а в заднем готовится следующее, потом буферы меняются местами. Смена их должна происходить тогда, когда монитор окончил отображение предыдущего кадра (для того, чтобы видеокарта подождала, пока монитор окончит вырисовку и предназначен Vsync). Некоторые акселераторы способны на тройную буферизацию (triple buffering), то есть когда формируются не два, а три буфера. Это в некоторых играх придает плавность смены изображения.

Если уж речь зашла о буферах, формируемых в видеопамяти карты, то упомянем и о Z-буфере. Это раздел памяти, в котором формируется массив, содержащий значения глубин нахождения точек в 3D-сцене (Z-координаты). Это нужно для того, чтобы точно определить, видна та или иная точка или нет. Ускоритель путем простого сравнения глубин расположения точек полигонов узнает, какой полигон надо в тот или иной момент отобразить.

Таким образом, мы рассмотрели все основные параметры настройки драйверов от nVidia для чипсета nVidia Riva TNT2. Все наше тестирование проводилось при установках по умолчанию.

Сравнение видеокарт на чипсете nVidia Riva TNT2 мы провели с использованием нескольких инструментов:

• Futuremark 3D Mark99 MAX - универсальная программа получения скоростных результатов видеокарт на базе Direct X 6.1 в 16- и 32-битном цвете;
• id Software Quake2 (используется демо massive1.dm2) - игровая программа, дающая скоростные показатели в OpenGL в 16- и 32-битном цвете на всех разрешениях;
• id Software Quake3 Test v.1.07 (используется демо q3testdemo1.dm3) - новейшая игровая программа, которая дает нам скоростные показатели в OpenGL на обеих глубинах цветов, используя последние новации фирмы id Software в OpenGL;
• Monolith Shogo (используется демо revshogo) - игровая программа, дающая скоростные показатели в Direct X в 16-битном цвете на всех разрешениях при использовании мультитекстурирования;
• Rage Expendable (используется демо-версия) - игровая программа, дающая скоростные показатели в Direct X в 16- и 32-битном цвете на всех разрешениях в режиме мультитекстурирования.

Мы нарочно взяли довольно много программ-бенчмарков для получения более полной картины работы видеокарт. Ведь некоторые игры очень сильно загружают акселератор, а некоторые - не очень. Особенно это заметно при разгоне видеокарт. Например, та же Hercules Dynamite TNT2 Ultra работает в Quake2 и Quake3 Test на частотах 195/235 МГц, а в игре Expendable зависает на этих частотах.

Рассмотрим же полученные результаты! Вначале на Pentium III системе:

Отметим, что мы не зря взяли в числе тестируемых карт плату на чипсете nVidia Riva TNT2 M64 (об этом чипсете мы уже писали ранее, это урезанная версия TNT2 с 64-битной шиной обмена с памятью), чтобы показать, как выделяется этот чипсет по скорости в худшую сторону от остальных TNT2-плат. В итоге плата PowerColor Sniper 2 M64 показала самые худшие результаты и даже разгон не смог вывести ее хотя бы на уровень самой простой TNT2-карты. Заметим, что карта Gigabyte GA-660 при работе на номинальных частотах показала прекрасные результаты, однако, наличие 6нс памяти у Diamond Viper V770 32Mb дало о себе знать при разгоне, эта карта даже обогнала Ultra-вариант ASUS V3800 Deluxe! И, конечно, самой слабой из TNT2-карт оказалась PowerColor Sniper2. А вот из серии Ultra конечно же, Hercules Dynamite TNT2 Ultra стала самой лучшей.

Чтобы в дальнейшем не возникало вопросов, скажу сразу, что у TNT2 карт почти во всех случаях возникали проблемы с AGP-текстурированием (непонятно пока по чьей причине). Поэтому 16-Мб варианты карт в разрешении выше 1024х768 при 32-битной глубине цвета выдавали либо ошибки, либо заведомо ложные результаты (как например, давал 3D Mark99 MAX одинаковые значения для 1280х1024х32 и 1600х1200х32). Quake2 и Quake3 на 16-Мбайтных картах в разрешениях выше 1024х768х32 просто зависали или вылетали с ошибкой, а также необходимо отметить, что на 16-мегабайтных картах в 32-битном цвете было значительное падение в скорости по сравнению с их аналогами, но с 32-ю мегабайтами памяти, что опять-таки дает повода для размышлений насчет того, как работает AGP. Игра Expendable на таких же картах и при 1280х1024х32 и выше выдавала ошибку по нехватке локальной видеопамяти. Именно поэтому ряд результатов на диаграммах отсутствует

[ Далеее: результаты тестирования на система c K6-2 ]