PRACA DYPLOMOWA

1. Wstęp ..................................................................................................................1

2. Budowa i specyfikacja techniczna wybranego chipsetu

z serii RADEON 9800 ........................................................................................7

3. Producenci kart graficznych opartych na chipsecie RADEON 9800 ...............15

4. Porównanie kart graficznych z opisem procedury testowej .............................17

5. Zakończenie ......................................................................................................25

1. Wstęp.

Jeszcze wczoraj najważniejszymi parametrami karty graficznej były: tempo wypełniania oraz przepustowość pamięci. Teraz nowym i coraz bardziej znaczącym czynnikiem staje się wydajność jednostek cieniowania. Dziś nie można byłoby obejść się bez porządnej karty graficznej (w zależności od potrzeb). Każdy z nas ma jakieś wymagania, co do użytkowania danej karty. Programiści i graficy będą mieli dosyć spore wymagania co do swoich kart, ci którzy uwielbiają grać też nie chcą pozostać w tyle.

Niniejsza praca ma na celu przedstawienie parametrów wybranych kart graficznych, ich budowę, zasadę działania, testy porównawcze i ogólne zrozumienie, na czym polega działanie karty graficznej i dlaczego widzimy to co widzimy na ekranie naszego monitora.

Zacznijmy może od początku.

W dniu dzisiejszym standardem jest karta, która posiada akcelerator 3D. Na początku w tej klasie można było polecić S3 Virge i Matrox Mystique. Posiadały one 2MB - 4MB pamięci. W karcie graficznej, oprócz samego procesora graficznego, ogromną rolę odgrywa „firmware”, czyli oprogramowanie wbudowane w kartę lub z nią stowarzyszone. Firmware karty graficznej składa się z BIOS-u, driverów i utilities, czyli pomocniczego oprogramowania pozwalającego na pełniejsze wykorzystanie możliwości karty.

Jakie marki polecać? Tutaj sytuacja jest dużo trudniejsza niż w przypadku doboru płyt głównych. Oczywiście Matrox, Diamond czy Ati są markami same w sobie, ale też i ceny są znacząco wysokie. Karta graficzna bez towarzyszącego oprogramowania jest prawie bezużyteczna, chyba że nie mamy zamiaru korzystać nigdy z czegoś lepszego niż tryb SVGA 256 kolorów.

Informacje ogólne.

Co to jest karta graficzna?

Zadaniem karty graficznej jest przetwarzanie danych podawanych przez komputer do postaci zrozumiałej dla monitora. Liczba wyświetlanych jednocześnie kolorów zależy od możliwości zainstalowanej w komputerze karty graficznej. Naturalnie wraz ze wzrostem liczby kolorów maleje szybkość przetwarzania obrazu. Rozdzielczość obrazu mówi o tym, z ilu punktów (pikseli) się on składa. Jej wartością jest liczba punktów obrazu w linii pomnożona przez liczbę linii. Im wyższa jest ta wartość, tym ostrzejszy obraz możemy uzyskać. Za standard w Windows przyjmuje się rozdzielczość 800/600 punktów.
Żaden komputer PC nie nadaje się do pracy bez karty graficznej. Jakość obrazu zależy przede wszystkim od jego częstotliwości odświeżania: im częściej odświeżany jest w czasie jednej sekundy obraz, tym spokojniej jest on postrzegany przez ludzkie oko(nie zauważalne jest migotanie obrazu). Częstotliwość odświeżania obrazu mierzona jest w hercach. Aby otrzymać w pełni stabilny obraz, konieczne jest co najmniej 72-krotne (72 Hz) odświeżenie obrazu w ciągu każdej sekundy. Karta rozszerzeń, umiejscawiana na płycie głównej poprzez gniazdo PCI lub AGP, która odpowiada w komputerze za obraz wyświetlany przez monitor.

Karty graficzne różnią się między sobą:

1. szybkością pracy,

2. wielkością pamięci RAM,

3. wyświetlaniem rozdzielczości obrazu,

4. liczbą dostępnych kolorów,

5. częstotliwością odświeżania obrazu.

Każda karta graficzna składa się z czterech podstawowych elementów:

• płytki drukowanej,

• głównego procesora,

• pamięci wideo,

• układu RAMDAC (często zintegrowany jest z procesorem na jednej obudowie).

Procesor.

Procesor na karcie graficznej wspomaga setki różnych funkcji, z trójwymiarowymi łącznie. Układy takie pomagają procesorowi komputera rysować linie, trójkąty, prostokąty, potrafią wygenerować obraz trójwymiarowy, pokryć go odpowiednią teksturą, stworzyć efekt mgły itp. itd.

Pamięć wideo.

Każda karta graficzna ma własną pamięć RAM, w której przechowuje potrzebne informacje o obrazie. W pamięci tej przechowywane są dane o każdym punkcie obrazu, a także tekstury (w postaci map bitowych) orz dane o głębi.

Układ RAMDAC.

Układ ten pobiera dane o obrazie wygenerowanym przez procesor karty graficznej. Dane te są w postaci zbioru różnokolorowych punktów. Następnie RAMDAC zamienia je na sygnały analogowe i wysyła do monitora. Im szybszy RAMDAC, tym więcej potrafi wysłać informacji w ciągu sekundy, co ma bezpośredni wpływ na częstotliwość odświeżania.

Magistrale.

Również dużym czynnikiem wpływającym na prędkość karty graficznej jest typ magistrali, z jaką komunikuje się ona z komputerem.

Słowniczek pojęć:

ISA - 16- bitowa magistrala danych, jest już obecnie definitywnie zabytkiem
PCI - 64 -bitowa, max. transfer do 138Mb/s
AGP - gniazdo rozszerzeń zaprojektowane przez firmę Intel przeznaczone specjalnie do szybkiego przesyłania danych pomiędzy kartą graficzną, a procesorem. Max. transfer to 528 Mb/s. Obecnie karty graficzne używające tego gniazda stały się standardem.

OpenGl:

OpenGL (ang. Open Graphics Library) to specyfikacja uniwersalnego API do generowania grafiki. Zestaw funkcji składa się z 250 podstawowych wywołań, umożliwiających budowanie skomplikowanych trójwymiarowych scen z podstawowych figur geometrycznych. Używana bardzo często przez gry komputerowe, współzawodniczy z Direct3D Microsoftu. Również programy do przedstawiania wyników badań naukowych, CAD, oraz wirtualnej rzeczywistości używają OpenGL.

API:

API (Application Programming Interface) - programistyczny interfejs aplikacyjny (aplikacji) - specyfikacja procedur, funkcji lub interfejsów umożliwiających komunikację z systemem operacyjnym lub systemem zewnętrznym w stosunku do aplikacji korzystającej z API.

GPU:

Układ graficzny, zwany też jednostką przetwarzania grafiki (GPU - Graphics Processing Unit), przetwarza informacje na temat każdego punktu obrazu, które następnie zapisuje w pamięci wideo.

Zastosowanie:

Blok nadaje się do większości kart graficznych. Dzięki ukośnemu ustawieniu króćcy ciecz jest kierowana bezpośrednio na rozgrzany miedziany spód.

Pixel Shader

Pixel Shader pozwala na takie rzeczy, jak oświetlanie, cienie, mapowanie wypukłości, morphing tekstur i przenikanie alpha pomiędzy wieloma teksturami. Praktycznie jesteście w stanie robić każde łączenie tekstur, jakie tylko sobie wyobrazicie. Inną korzyścią użycia Pixel Shadera jest to, że wszystkie te operacji są robione w bardzo niewielu przebiegach. Inne układy graficzne będą po kolei nakładały tekstury i stosowały wiele przebiegów tworząc całościowy efekt. Innymi słowy, implementacja ATi daje wam wszystkie wizualne korzyści z bardzo małą stratą wydajności. Jedną ważną rzeczą wartą wspomnienia tutaj, jest to, iż do pełnego wykorzystania tej funkcji niezbędny jest DX8.

Rys. 1

Powyżej (rys.1) umieszczony jest przykład operacji cieniowania w DX 7. Ta metoda ma swoje ograniczenia, jako że nie oferuje bardziej wydajnego wykorzystania tych samych tekstur w jednym przebiegu. Tworzenie odpowiedniego efektu wymaga wielu przebiegów.

Rys. 2

Tutaj (rys. 2) mamy przykład, co Radeon 256 może uczynić wraz z DX 8. Ta metoda jest o wiele bardziej złożona i nie tylko pozwala na wydajne wykorzystanie pojedynczego przebiegu, ale daje większą kontrolę nad efektami.

Vertex Shader :

To procesor, który wykonuje operacje na "werteksach", punktach, które są wierzchołkami trójkątów, zaś Pixel Shader wszystkie operacje związane z renderingiem pixeli na ekranie. Innymi słowy, Vertex odpowiedzialny jest za geometrię, (animacja szkieletowa, morphing lub animacja międzyklatkowa, deformacje dynamiczne lub statyczne), a Pixel za efekty nakładane na płaszczyznę tej geometrii (teksturowanie, nakładanie cieni lub oświetlenia, mapowanie wypukłości, odbić itp).Obie te jednostki wykorzystują krótkie programiki, nadające vertexowi lub pixelowi charakterystyki. Jednak ilość instrukcji w takim programie ograniczona jest możliwością wykonawczą tych jednostek, dlatego rozwój tych jednostek sprowadza się do tego, aby wykonywały programy składające się z coraz większej liczby instrukcji. Doszło też kilka nowych, jak: maksymalna liczba pętli, statyczna i dynamiczna kontrola przepływu. Również Pixel Shader to obecnie bardzo imponująca jednostka, której podstawową cechą jest 128-bitowa zmienno-przecinkowa precyzja koloru. Pozwala to na 16 i 32-bitowe, zmienno-przecinkowe dla każdego czerwonego, zielonego i niebieskiego składnika.

Hyper Z

Hyper Z jest czymś, co ATi stworzyła, aby zmniejszyć problem zwiększenia wymaganej przepustowości pamięci, gdy rośnie rozdzielczość i głębia koloru. Hyper Z jest specjalną pamięcią podręczną Z-bufora, która pomaga zmniejszyć wymaganą przepustowość i użycie pamięci podczas manipulacji danymi Z-bufora. ATi twierdzi, że użycie tego zwiększa wydajność o około 20%. Jednak, dopiero gdy w końcu otrzymamy kartę, system testowy będzie mógł tego dowieść w rzeczywistych testach.

Antialiasing

Obraz wyświetlany na monitorze składa się z tysięcy pikseli. Im mniej ich jest, tym częściej pojawiają się tzw. efekty schodkowe, czyli postrzępienie krawędzi obiektów. Można temu zaradzić, posługując się algorytmem antialiasingu, którego zadaniem jest wygładzenie poszarpanych krawędzi. Wygładzać można brzegi każdego obiektu osobno, ale w przypadku skomplikowanej sceny lepiej od razu zaimplementować algorytm antialiasingu całego okna graficznego.

Rys. 3 - Pełnoekranowe wygładzanie krawędzi

SmootVision:

SmootVision to jedynie nazwa marketingowa dobrze nam znanego Anty-aliasingu, czyli wygładzania krawędzi.

Smartshader:

Programowalna jednostka SmartShader w pełni zgodna z DirectX 8.1, pozwala pisać programistom małe programy, które wykonują niestandardowe efekty na układzie graficznym. Tworzenie efektów na układzie graficznym będzie z reguły szybsze niż wykonywanie ich przez CPU.

SmartShader pozwala na takie rzeczy, jak :

• Deformacje proceduralne

• Kompresja geometrii

• Morphing

• Rendering futer i sierści

• Animacja szkieletowa

• Interpolacja międzyklatkowa

• Pełna obsługa nakładania wypukłości: środowiskowe (Blinna), wytłaczane, trój-iloczynowe (dot3)

• Oświetlanie anizotropowe

• Mapy światła i połysku

• Odbicia, cienie, snopy światła, morphing tekstur

2. Budowa i specyfikacja techniczna wybranego chipsetu z serii:

ATI RADEON 9800 PRO.

Nowa karta Ati Radeon 9800 Pro (rys. 4), na której umieszczony jest ten układ, ogólnie rzecz biorąc jest podrasowanym Radeonem 9700 Pro. Zwiększono częstotliwości taktowania, oraz dokonano małych zmian w kontrolerze pamięci GPU. Zoptymalizowany kontroler ma osiągać jeszcze lepsze wyniki w wysokich rozdzielczościach przy włączonym antyaliasingu lub filtrowaniu anizotropowym. Zaowocowało to oznaczeniem technologii Smoothvision jako 2.1, przy czym maksymalne próbkowanie AA (antyaliasing) nadal wynosi 6x, a filtrowanie anizotropowe 16x. Drugą ważną poprawką jest wyposażenie układu w nowy FIFO Bufor, w skrócie nazwany F-Buforem. F-Bufor 9800 umożliwia wielowątkowość wewnątrz silnika Pixel Shader. I ostatnią zmianą jest poprawienie technologii Hyper Z, która obecnie oznaczana jest jako HyperZ III+.

Rys. 4

Jak widać w tabelce poniżej (rys.5), technologia wykonania pozostała ta sama, szerokość szyny do pamięci oraz rodzaj montowanych kości DDR również. Jedynie za sprawą wyższego taktowania, oraz poprawek, karty Radeon 9800 Pro będą wydajniejsze od swoich poprzedników 9700. Wszystkie "nowinki" technologiczne pozostały bez zmian w stosunku do układu R300.

model	9800 Pro	9700 Pro	9600 Pro	9200
GPU	R350	R300	RV350	RV280
technologia	0.15-micron	0.15-micron	0.13-micron	0.15-micron
Takt. GPU	380 MHz	325 MHz	400 MHz	275 MHz
Takt. pamięci	680MHz 21.1 GB/s	620MHz 19,8 GB/s	600MHz 9.6 GB/s	550MHz 8 GB/s
pamięci szyna	128-256 MB DDR 256 bit	128-256 MB DDR 256 bit	128 MB DDR 128 bit	128 MB DDR 128 bit
Pixel Shader Vertex Shader	2.0 2.0	2.0 2.0	2.0 2.0	1.4 1.1
potoki [TMU]	8 [1]	8 [1]	4 [1]	4 [1]
AGP	8X	8X	8X	8X
RAMDAC	400 MHz	400 MHz	400 MHz	400 MHz
API	DirectX 9 OpenGL 2.0	DirectX 9 OpenGL 2.0	DirectX 9 OpenGL 2.0	DirectX 8.1 OpenGL 1.3
technologie	HYPER-Z III+ SmoothVision 2.1 SmartShader 2.1	HYPER-Z III SmoothVision 2.0 SmartShader 2.0	HYPER-Z III SmoothVision 2.0 SmartShader 2.0	HYPER-Z II SmoothVision SmartShader

Rys. 5

Procesor R350 posiada tą samą co R300 (Radeon 9700), ośmiopotokową architekturę renderingu, co oznacza, że przy zegarze GPU 380 MHz dysponuje wydajnością rzędu 3040 Megapixeli na sekundę. W każdym potoku posiada tylko jedną jednostkę teksturującą (TMU), zatem wydajność multiteksturowania również wynosi 3040 Megatexeli/s. Cztery jednostki VertexShader zapewniają karcie 9800 Pro wydajność geometryczną na poziomie 230 milionów wielokątów/s. Jest to o 30 milionów tr/s więcej od Radeona 9700 Pro i w sumie możnaby powiedzieć, że to niewiele, gdyby nie fakt, że sama ta różnica to wydajność jaką oferują Radeon 9000 czy GeForce4 MX440.

Mimo że ATi w chwili wydawania układu R300 deklarowało się z obsługą pamięci DDR II, w karcie Radeon 9800, podobnie jak w poprzednich Radeonach, wykorzystano jedynie zwykłe moduły DDR, przy 256-bitowej szynie danych. Wszystko wskazuje, że koszt zamontowania pamięci DDR-II nadal jest nieopłacalny. W oferowanych możliwościach silnika graficznego, w stosunku do poprzedniego GPU, R300, zaszła tylko jedna znacząca zmiana. ATi zwiększyło maksymalną ilość wykonywanych instrukcji VertexShadera, z 1024 do 65,280. Natomiast nowa technologia bufor-F, umożliwia jednostce PixelShader wykonywanie programów o nieograniczonej ilość instrukcji.

Poniżej (rys. 6) przedstawiony jest 256 bitowy procesor graficzny ATi R300

Rys. 6

technologia została wykonana w technologii: 0.15 mikrona, posiada programowalną jednostkę-SMARTSHADER2.1.

Natomiast na rys. 7 pokazana jest jest:

Ośmio - potokowa architektura jednostki Pixel Shader v2.0:


Rys. 7

Ośmio - potokowa architektura jednostki Pixel Shader posiada:
do 16 tekstur w jednym przejściu, Pixel shader do 160 instrukcji, Vertex shaders do 65,280 instrukcji, 128, 64 i 32-bitowa zmiennoprzecinkowa precyzja koloru, sprzętowa obsługa renderingu cieni volumetrycznych, obsługa 10-bitów na kanał frame buffera, pełna obsługa DirectX 9.0 i OpenGL 1.4; częstotliwości taktowania : 380 / 680 MHz - rdzeń/pamięć, ilość potoków renderingu: 8 i 1 TMU w każdym potoku, wydajność Filrate: 3040 Megapixele/s i 3040 Megatexele/s, wydajność geometryczna: ~ 230 mln trójkątów/s.

Rys. 8 przedstawia - 256 bitowy kontroler pamięci składający się z czterech

64-bitowych kontrolerów


Rys. 8

256 bitowy kontroler pamięci składający się z czterech 64-bitowych kontrolerów ma do dyspozycji: 256 bitową szynę do pamięci DDR, 4 niezależne 64-bitowe kontrolery, ilość pamięci na karcie: 128 MB DDR, przepustowość pamięci: ~22 GB/s , architektura AGP 8X, zgodna w dół, max obsługiwany format tekstur: 2048x2048 @32bpp,

Jednostka VideoShader odpowiedzialna za przygotowanie potoku video i obsługę wyjścia TV posiada takie komponenty jak (rys. 9):

Rys. 9

• SMOOTHVISION 2.0

• pełno-ekranowe wygładzanie 2x/4x/6x metodą multipróbkowania,

• filtrowanie anizotropowe 2x/4x/8x/16x ;

• HYPER Z III

• 3-poziomowy hierarchiczny Z-Buffer,

• bezstratna kompresja Bufora Z (do 24:1),

• szybkie czyszczenie Bufora Z ,

• wspomaganie MPEG-2 (DVD): iDCT - odwrotna dyskretna transformacja kosinusowa i MC - kompensacja ruchu,

• wyjście TV obsługiwane przez jednostkę VIDEOSHADER ,

• rozdzielczość na ekranie TV do 1024x768.
  

Rys. 10 przedstawia: zintegrowany 165MHz TMDS transmitter (DVI 1.0)

• RAMDAC: 10-bitowy podwójny 400 MHz - jednoczesna obsługa dwóch monitorów CRT, CRT i DVI, lub dwóch DVI.

• maksymalna rozdzielczość 2048x1536 @ 32bpp

Podobnie jak Radeony 9700, również nowa karta posiada dodatkowe gniazdko zasilające (rys. 11), dostarczające jej odpowiednią ilość prądu. Bez podpiętego do gniazda zasilającego kabla zasilającego, komputer nie wystartuje, a na ekranie pojawi się stosowny komunikat. W zestawie wraz z kartą dołączany jest odpowiedni kabel-przejściówka (rys. 12).

Rys. 11

Rys. 12

Sterowniki, oprogramowanie i inne

W sterownikach obsługujących karty RADEON 9800 PRO (rys. 13) również nie widać żadnych zamian. Wszystkie zakładki, oferowane opcje Direct3D i OpenGL, są identyczne jak w przypadku driverów uruchomionych na karcie 9700. Z zakładek Direct 3D i OpenGL można włączyć i sterować jakością SmoothVision (czyli wygładzaniem krawędzi), filtrowaniem anizotropowym (wygładzanie i wyostrzanie tekstur), jakością tekstur i poziomem mip-mappingu (szczegółowość tekstur), oraz synchronizacją z odświeżaniem monitora (wyłączenie powoduje że ilość klatek FPS nie jest synchronizowana z odświeżaniem monitora). We właściwościach zawansowanych można również wyłączyć kompresje tekstur DXTn (mniejsza objętość i tym samym wyższa wydajność, ale nieco słabsza jakość tekstur), lub włączyć alternatywne centrum pikseli. Ponadto jak z każdym Radeonem, do dyspozycji mamy dodatkowe aplikacje: Hydra Vision do obsługi dwóch monitorów i zarządzania pulpitami, oraz Multimedia Center.

Rys. 13

Jeśli chodzi o możliwości 3D w świetle obecnych i przyszłych aplikacji/gier, procesory ATi R350, R300 i nVidia NV30, oferują podobne funkcje. Wśród cech rozpoznawanych przez jedyny na dzień dzisiejszy program obsługujący DirectX 9: 3D Mark 2003, doszukałem się tylko jednej różnicy: "Automatic Mipmap Generation", która jako sama w sobie nie ma wpływu na różnice w oferowanych efektach i jakości obrazu. Ponadto układ ATi obsługuje maksymalnie tekstury o rozmiarze 2048x2048, gdy NV30 nVidii czterokrotnie większe. Nie sądze jednak, aby w jakiejś grze mającej się ukazać, pojawiła się tekstura większa niż 2048x2048. Być może znajdzie ona zastosowanie w programach takich jak: CAD/3D, ale to już zupełnie inna działka. Tak więc na dzień dzisiejszy można przyjąć, że od strony zwykłego użytkownika - gracza, karty Radeon 9800 Pro i GeForce FX 5800 Ultra oferują podobne możliwości 3D.

Rys. 14

We właściwościach monitora (rys. 14) mamy możliwość ustawienia podstawowych parametrów, takich jak:

- rozdzielczość (min. rozdzielczość 800x600, zaś max. 1280x1024),

- częstotliwość odświeżania.

Rys. 15

Rys. 16

W zakładce Dostosowania mamy możliwość zmiany pozycji ekranu, tzn. położenia w poziomie i pionie- rys. 15 oraz możliwość rozmiaru okna ekranu, to jest: rozciągnięcie okna w pionie lub poziomie- rys. 16 .

3. Producenci kart graficznych opartych na chipsecie Radeon 9800.

Najważniejszymi producentami kart graficznych liczących się dziś na rynku to między innymi:

1. Radeon 9800 Pro Gigabyte Maya II GV-R98P128D

CECHY PRODUKTU
producent chipsetu	ATI
model chipsetu	Radeon 9800 Pro
wielkośc pamięci	128 MB
typ zastosowanej pamięci	DDR (256bit)
taktowanie rdzenia	380 MHz
taktowanie pamięci	680 MHz
RAMDAC	400 MHz (podwójny)
typ złącza	AGP 8x
rodzaj wyjść/wejść	wyjście video [tv-out] wyjście DVI wyjście D-Sub
typ chłodzenia	wentylator
wersja produktu	BOX
obsługiwane standardy	OpenGL 1.4 DirectX 9
zaawansowane technologie	Hyper Z III+ SmartShader 2.1 SmoothVision 2.1 Trueform 2.0 Video Immersion II
oprogramowanie	Power DVD XP
dodatkowe wyposażenie	przejściówka DVI -> D-sub

Rys. 17 - Widok karty Gigabyte Maya II od góry

Parametry techniczne:

• Procesor : Radeon 9800 PRO (R350), technologia 0,15 microna

• Pamięć RAM - 128MB DDR

• Taktowanie rdzeni/pamięci : 380/680MHz

• Wyjścia : VGA, DVI-I, TV

• RAMDAC : 2 x 400MHz

• Technologia HYPERZ™ III -nowej generacji,

• Ultraszybkie reakcje nawet w przypadku skomplikowanych scen geometrycznych przy animacjach o foto-realistycznych charakterze 3D

• Pełna kompatybilność z DirectX® 9.0 oraz OpenGL®1.4

• Technologia SMARTSHADER™ II - nowe programowalne wspomaganie Vertex Shaders II oraz Pixel Shaders II

• Obsługa bardziej kompleksowego renderowania kształtów i efektów świetlnych

• Obsługa akceleracji sprzętowej ostatnich wersji DirectX 9.0 pixel shaders (2.0) dla niezwykle wysokich multiteksturowych i mieszanych poziomów: do 16 tekstur jednocześnie

• Obsługa niezwykle realistycznych animacji i zaawansowanego teksturowania postaci 3D

• Obsługa do 200 milionów trójkątów na sekundę

• SMOOTHVISION™ II : niezwykle sprawny mechanizm anti-aliasing (prawdziwe multipróbkowanie oraz anti-aliasing)

• TRUFORM™ II: rewolucyjna technologia dla transformowania trójkątów w zakrzywione przestrzenie

• FULLSTREAM - nowa technologia sprzętowej filtracji strumienia video w celu poprawienia wydajności i jakości obrazu

• VIDEOSHADER: nowa technologia słuzaca do obsługi obrazów video, wysokiej jakości dekoder HDTV i zaawansowana obsługa video de-interlacingu dla odtwarzania płynnie i czysto filmów DVD

• HYDRAVISION™ - oprogramowanie zapewniające przyjazny dla użytkownika interfejs obsługi i zarządzania obrazem na dwóch monitorach

b) Radeon 9800 Pro HiS Excalibur 128 MB DVI + tv-out

CECHY PRODUKTU
producent chipsetu	ATI
model chipsetu	Radeon 9800 Pro
wielkośc pamięci	128 MB
typ zastosowanej pamięci	DDR (256bit)
taktowanie rdzenia	380 MHz
taktowanie pamięci	680 MHz
RAMDAC	400 MHz (podwójny)
typ złącza	AGP 8x
rodzaj wyjść/wejść	wyjście video [tv-out] wyjście DVI wyjście D-Sub
typ chłodzenia	wentylator
obsługiwane standardy	OpenGL 1.4 DirectX 9
zaawansowane technologie	SmartShader 2.1 Hyper Z III+ SmoothVision 2.1 Trueform 2.0 Video Immersion II
dodatkowe wyposażenie	przejściówka DVI -> D-sub

Rys. 18 - Rzut z góry na his Excalibur

Parametry techniczne:

• Procesor : Radeon 9800 PRO (R350), technologia 0,15 microna

• Pamięć RAM - 128MB DDR

• Taktowanie rdzeni/pamięci : 380/680MHz

• Wyjścia : VGA, DVI-I, TV

• RAMDAC : 2 x 400MHz

• Technologia HYPERZ™ III,

• Pełna kompatybilność z DirectX® 9.0 oraz OpenGL®1.4

• Technologia SMARTSHADER™ II

• SMOOTHVISION™ II

• TRUFORM™ II

• Wysokiej jakości kodek TV dla NTSC oraz Pal / TV pozwalający na obsługę rozdzielczości do 1024x768 pikseli

• Doskonały kodek DVI

• FULLSTREAM

• VIDEOSHADER, HDTV i DVD

• HYDRAVISION

c ) Radeon 9800 Pro Sapphire 128 MB DVI + TV BOX

CECHY PRODUKTU
producent chipsetu	ATI
model chipsetu	Radeon 9800 Pro
wielkośc pamięci	128 MB
typ zastosowanej pamięci	DDR (256bit)
taktowanie rdzenia	380 MHz
taktowanie pamięci	680 MHz
RAMDAC	400 MHz (podwójny)
typ złącza	AGP 8x
rodzaj wyjść/wejść	wyjście video [tv-out] wyjście DVI wyjście D-Sub
typ chłodzenia	wentylator
obsługiwane standardy	OpenGL 1.4 DirectX 9
zaawansowane technologie	Video Immersion II Trueform 2.0 SmoothVision 2.1 SmartShader 2.1 Hyper Z III+
dodatkowe wyposażenie	przejściówka DVI -> D-sub

Rys. 19 - Widok od przodu na Sapphire

Parametry techniczne:

• Procesor : Radeon 9800 PRO (R350), technologia 0,15 microna

• Pamięć RAM - 128MB DDR

• Taktowanie rdzeni/pamięci : 380/680MHz

• Wyjścia : VGA, DVI-I, TV

• RAMDAC : 2 x 400MHz

• Technologia HYPERZ™ III,

• Pełna kompatybilność z DirectX® 9.0 oraz OpenGL®1.4

• Technologia SMARTSHADER™ II

• Obsługa do 200 milionów trójkątów na sekundę

• SMOOTHVISION™ II

• TRUFORM™ II

• Wysokiej jakości kodek TV dla NTSC oraz Pal / TV pozwalający na obsługę rozdzielczości do 1024x768 pikseli

• Doskonały kodek DVI

• FULLSTREAM

• VIDEOSHADER, HDTV i DVD

• HYDRAVISION

d) Radeon 9800 Hercules 3D Prophet 128MB

CECHY PRODUKTU
producent chipsetu	ATI
model chipsetu	Radeon 9800
wielkośc pamięci	128 MB
typ zastosowanej pamięci	DDR (256bit)
taktowanie rdzenia	325 MHz
taktowanie pamięci	580 MHz
RAMDAC	400 MHz (podwójny)
typ złącza	AGP 8x
rodzaj wyjść/wejść	wyjście video [tv-out] wyjście DVI wyjście D-Sub
okulary 3D	nie
typ chłodzenia	wentylator
wersja produktu	BOX
obsługiwane standardy	OpenGL 1.4 DirectX 9
zaawansowane technologie	Trueform 2.0 SmoothVision 2.1 SmartShader 2.1 Hyper Z III+ Video Immersion II
tuner tv	nie
dodatkowe wyposażenie	przejściówka DVI -> D-sub

Rys. 20 - 21 Widok na kartę Herkules 3D od przodu(u góry) i od tyłu(poniżej)

Parametry techniczne:

• Procesor : Radeon 9800 (R350), technologia 0,15 microna

• Pamięć RAM - 128MB DDR

• Taktowanie rdzeni/pamięci : 325/580 MHz

• Wyjścia : VGA, DVI-I, TV

• RAMDAC : 2 x 400MHz

• Technologia HYPERZ™ III

• Pełna kompatybilność z DirectX® 9.0 oraz OpenGL^®1.4

• Technologia SMARTSHADER™ II Obsługa bardziej kompleksowego renderowania kształtów i efektów świetlnych

• Obsługa akceleracji sprzętowej ostatnich wersji DirectX 9.0 pixel shaders (2.0)

• Obsługa do 200 milionów trójkątów na sekundę

• SMOOTHVISION™ II TRUFORM™ II

• Wysokiej jakości kodek TV dla NTSC oraz Pal / TV pozwalający na obsługę rozdzielczości do 1024x768 pikseli

• FULLSTREAM

• VIDEOSHADER, HDTV, DVD

• HYDRAVISION

5. Radeon 9800 XT Asus A9800XT 256 MB DVI + VIVO BOX

CECHY PRODUKTU
producent chipsetu	ATI
model chipsetu	Radeon 9800 XT
wielkośc pamięci	256 MB
typ zastosowanej pamięci	DDR (256bit)
taktowanie rdzenia	415 MHz
taktowanie pamięci	730 MHz
RAMDAC	400 MHz (podwójny)
typ złącza	AGP 8x
rodzaj wyjść/wejść	wyjście video [tv-out] wyjście DVI wyjście D-Sub wejście video
typ chłodzenia	wentylator radiatorki na pamięciach
wersja produktu	BOX
obsługiwane standardy	OpenGL 1.4 DirectX 9
zaawansowane technologie	VideoShader Trueform 2.0 SmartShader 2.1 SmoothVision 2.1 Hyper Z III+
gry	Gun Metal, Battele Engine Aquila, HalfLife2 (kupon na gre)
oprogramowanie	Photo Express Software
dodatkowe wyposażenie	przejściówka D-sub > DVI

Rys. 22 - Widok na Asus'a A9800XT od przodu

Cechy specjalne karty Radeon 9800 XT

• podwójny RAMDAC 400MHz

• Technologia HYPERZ III+ nowej generacji, ultraszybkie reakcje nawet w przypadku skomplikowanych scen geometrycznych przy animacjach o foto-realistycznych charakterze 3D

• Technologia SMARTSHADER 2.1 - nowe programowalne wspomaganie Vertex Shaders 2.0 oraz Pixel Shaders 2.0

• Obsługa akceleracji sprzętowej ostatnich wersji DirectX 9.0 pixel shaders (2.0) dla niezwykle wysokich multiteksturowych i mieszanych poziomów: do 16 tekstur jednocześnie

• Obsługa do 230 milionów trójkątów na sekundę

• SMOOTHVISION 2.1 : niezwykle sprawny mechanizm anti-aliasingu (prawdziwe multipróbkowanie oraz anti-aliasing)

• TRUFORM 2.1: rewolucyjna technologia dla transformowania trójkątów w zakrzywione przestrzenie

• Wysokiej jakości kodek TV dla NTSC oraz Pal / TV pozwalający na obsługę rozdzielczości do 1024x768 pikseli

• Doskonały kodek DVI pozwalający na wyświetlanie obrazu na płaskich panelach w 16-tu milionach kolorów

• FULLSTREAM - nowa technologia sprzętowej filtracji strumienia video w celu poprawienia wydajności i jakości obrazu

• VIDEOSHADER: nowa technologia słuzaca do obsługi obrazów video, wysokiej jakości dekoder HDTV i zaawansowana obsługa video de-interlacingu dla odtwarzania płynnie i czysto filmów DVD

• HYDRAVISION™ - oprogramowanie zapewniające przyjazny dla użytkownika interfejs obsługi i zarządzania obrazem na dwóch monitorach

f) Gainward GeForce4 PowerPack! Ultra/750 XP "Golden Sample" + FireWire - rys. 23

GeForce4 PowerPack! Ultra/750 XP "Golden Sample" + FireWire to najbardziej rozbudowana wersja spośród kart graficznych firmy Gainward. Generowaniem obrazu zajmuje się procesor nVidii GeForce4 Ti4600 wspomagany 128 MB pamięci DDR SDRAM.

Chipset: nVidia GeForce4 Ti4600
Pamięć: 128 DDR SDRAM 2,8 ns
Częstotliwość taktowania chipsetu/pamięci [MHz]: 310/680
RAMDAC: 350 MHz

Rys. 23 - Widok od przodu karty Gainward

g) Prolink PixelView GeForce2 Ti 64 MB Ultra TV-out - rys. 24

Największym atutem karty jest procesor graficzny GeForce2 Titanium    

 Wydajność karty PixelView GeForce2 Ti z GPU taktowanym zegarem 250 MHz i pamięciami DDR pracującymi z częstotliwością 400 MHz jest niewiele mniejsza od urządzeń z GeForce4 MX440.

Chipset: nVidia GeForce2 Ti
Pamięć: 64 DDR SDRAM 4 ns
Częstotliwość taktowania chipsetu/pamięci [MHz]: 250/400
RAMDAC: 350 MHz

Rys. 24 - Widok karty Prolink od przodu

4. Porównanie kart graficznych z opisem procedury testowej.

Benchmarki

Sprzęt testowy, komputer Geo-PC Power 4U

• procesor Intel Pentium 4 2.8 GHz Northwood - (FSB 533 MHz)

• płyta główna Gigabyte GA-8INXP -- chipset Intel E7205 (AGP 8x)

• pamięci OCZ PC-3000 -- 512 MB DDR -- pracujące z częstotliwością 266 MHz (Single DDR)

• dysk Maxtor D740X-6L -- 40 GB, 8.5 ms, 2MB cache, Ultra DMA/133, 7200 obr./min

• HIS Radeon 9700 Pro - sterowniki Catalyst 3.2

• HIS Radeon 9800 Pro - sterowniki Catalyst 3.2

• GeForce FX 5800 Ultra - sterowniki Detonator 43.45

Wyniki 3D Mark 2003, czyli kto prowadzi w DirectX 9 ?

Radeon 9800 Pro jest tylko odrobinę szybszy od FX 5800 Ultra w rozdzielczościach 800 i 1024. Od swojego poprzednika, Radeona 9700 Pro, jest o około 20% szybszy (rys. 25).

Rys. 25 - porównanie kart w 3D Mark 2003 w rozdzielczościach od 800x600 do 1280x1024

W szczegółowych wynikach (rozdzielczość 1024x768) widać już wyraźnie gdzie prowadzi każda z kart (rys. 26). Radeon 9800 Pro ma znacznie wydajniejsze jednostki Vertex Shader i PixelShader, natomiast FX 5800 Ultra prowadzi przede wszystkim w szybkości wypełniania. W testach na wydajność multiteksturowania FX jest o 30% wydajniejszy od 9800 Pro.

Rys. 26 - testy na wydajność multiteksturowania

Jakość obrazu 3D według 3D Mark 2003 - rys. 27-28

Radeon 9700 Pro (R300) - Rys. 27 Radeon 9800 Pro (R350) - Rys. 28

Ciąg dalszy testów: 3D Mark 2001 - DirectX 8.1

DirectX 8.1, czyli wydajność kart w starszych i obecnych grach 3D, zdolnych wykorzystać funkcje zawarte w silnikach Vertex Shader 1.1 i PixelShader 1.4, lub korzystających jedynie ze zwartego T&L - sprzętowych transformacji i oświetlenia.
Tu Radeonowi już absolutnie udało się pobić najszybszą kartę nVidii. Różnica oscyluje w granicach 10% na korzyść ATi.

Od poprzednika, 9800 Pro jest wydajniejszy od 5 do 10%, przy czym różnica wzrasta wraz z wyższą rozdzielczością. Jest to dobry przykład potwierdzający poprawki poczynione w kontrolerze pamięci i technologii HyperZ III+. Jak widać daje to karcie o około 5% lepsze osiągi (rys. 29).

Rys. 29 - porównanie kart w 3D Mark 2003 w rozdzielczościach od 800x600 do 1280x1024 z dodatkiem DirectX 8.1

Tu również warto przyjrzeć się szczegółowym wynikom. Tym razem we wszystkich grach bezkonkurencyjnie prowadzi karta ATi. Potwierdza się też bardzo wysoka wydajność silników graficznych. Vertex Shader jest wydajniejszy tylko o 15%, ale test PixelShader 1.4 to już różnica ponad 80% na korzyść Radeona 9800. GeForce osiąga wyjątkowo dobre wyniki jedynie w testach T&L (rys. 30).

Rys. 30 - wyniki osiągnięte przez karty

Ciąg dalszy testów: Unreal Tournament 2003 - rys. 31 - 32

ATi w dziesiątkę wycelowało z ustawieniami zegarów i 9800 Pro oferuje teraz wydajność niemalże taką samą jak karta konkurencji. Podniesienie zegarów z 325/620 (Radeon 9700 Pro) do 380/680 MHz, oraz poprawienie Hyper Z III, zaowocowało 30% wzrostem wydajności. To znakomity rezultat, jeśli weźmiemy pod uwagę, że karta nVidii pracuje z częstotliwością 500/1000 MHz.

Rys. 31 - test kart w grze UnrealTournament 2003 w różnych rozdzielczościach

Rys. 32 - test kart w AntyAliasingu

AntyAliasing:

Nowy zoptymalizowany kontroler pamięci ma zapewnić karcie Radeon 9800 Pro wyższą wydajność podczas AntyAliasingu. Nowa wersja SmoothVision została oznaczona jako 2.1, ale same algorytmy multipróbkowania nie uległy zmianie i antyaliasing będzie wyglądać dokładnie tak samo jak na Radeonie 9500 i 9700. Maksymalne multipróbkowanie wynosi nadal 6X, a filtrowanie anizotropowe 16X.

Rys. 33 - panel ustawień użytkownika dla „AntyAliasingu” i „Filtrowania anizotropowego”

Niestety w trybie wygładzania (z włączonym filtrowaniem anizotropowym) karta nVidii jak na razie nie ma sobie równych, aczkolwiek różnica nie jest już tak duża jak w stosunku do Radeona 9700 Pro. W rozdzielczości 1280x1024 wyniki są już bardzo zbliżone, ale FX 5800 potrafi również wygładzać krawędzie z próbkowaniem x8 i x16 (rys. 33).

5. Zakończenie.

ATi zademonstrował sprytną receptę na nową kartę graficzną. W chipsecie R300, poczynił kilka małych zmian, zwiększył częstotliwość taktowania i wydał pod nową nazwą R350. A poprawki mają oczywiście charakter kosmetyczny, w przeciwnym razie 9800 Pro byłby już tylko podkręconym Radeonem 9700 Pro.Czy Radeon 9800 Pro jest kartą lepszą od 9700 Pro ?

Z pewnością jest wydajniejszą, ale i zarazem dużo droższą - średnio o kilkaset złotych. Nie ma w niej jednak na tyle znaczących zmian technologicznych, aby można było mówić o kolejnej generacji kart Radeon. Czy po dziewięciu miesiącach oczekiwania, zmieniło się coś na korzyść kart obsługujących DirectX 9? Jeden benchmark, kilka gierek w wersji „demo”, dwie gry, to bardzo marne argumenty aby stawiać pełną obsługę Direct X9, jako coś wyjątkowego. Jednak wydanie Radeona 9800 Pro z całą pewnością nie miało na celu wyłącznie zaoferowania graczom wydajniejszej karty. Firmie ATi udało się, choć tylko częściowo, pozbawić nVidię pozycji producenta najwydajniejszych układów graficznych. Częściowo, bowiem w trybie AntyAliasingu nadal najlepiej radzi sobie NV30 nVidii, a do tego oferuje najwyższe poziomy multipróbkowania. Niemniej jednak, karta Radeon 9800 Pro posiadająca znacznie niższe częstotliwości taktowania (380/680) niż GeForce FX 5800 Ultra (500/1000) i oferująca podobną, miejscami nawet wyższą wydajność, jest w istocie dużym sukcesem. Ostatecznie Radeon 9800 Pro posiada jeszcze jedną pozytywną cechę, jego chłodzenie jest "normalne", a wyposażając go w jeszcze lepsze elementy chłodzące, można nawet jeszcze trochę „podkręcić”.

A zatem reasumując:

• wydajność na podobnym poziomie co GeForce FX 5800 Ultra,

• normalne chłodzenie, znacznie cichsze niż standardowe w FX 5800 Ultra,

• od 20 do 30% lepsza wydajność od Radeona 9700 Pro, ale i cena wyższa o 30% .

Jednak wybór i tak będzie zależał od kupującego i ceny karty. Wiadomo nie od dziś, że nie wszystkich stać na karty o wysokiej wydajności za wysoką cenę. Niemniej jednak, karta Radeon 9800 Pro posiadająca znacznie niższe częstotliwości taktowania (380/680) niż GeForce FX 5800 Ultra (500/1000) i oferująca podobną, miejscami nawet wyższą wydajność, jest w istocie dużym sukcesem, jakim może poszczycić się firma Ati.

W powyższej pracy korzystałem z materiałów:

- http://www.pclab.pl;

- http://www.tomshardware.pl;

- http://www.benchmark.pl;

- http://www.enter.pl;

- Autorzy: Scott Mueller, Mark Edward Soper (05/2000);
Tłumaczenie: Łukasz Orzechowski, Tomasz Ławrynowicz;

„Rozbudowa i naprawa komputera. Kompendium”;

Mariusz Wysocki

1

---