Dvoboj velikanov

Objavljeno: 21.4.2006 14:18 | Avtor: Peter Šepetavc | Kategorija: Veliki preizkusi | Revija: November 2004

Trg grafičnih procesorjev že nekaj let skoraj povsem obvladujeta dve podjetji: ATI in nVidia. Bitka med obema podjetjema traja že dolgo, podjetji pa se neprestano izmenjujeta na prestolu izdelovalca najzmogljivejših grafičnih procesorjev.

Drugi

Konkurenca je v zadnjem letu povsem zaostala za obema velikima tekmecema. Če smo pred letom med izdelki omenili tudi kanadski Matrox, je ta danes na trgu prisoten precej manj. S kartico Parhelia, ki sicer danes že sodi med starejše izdelke (vseeno gre za najnovejši Matroxov grafični procesor), se je Matrox usmeril predvsem na profesionalne kupce, medtem ko napovedovane in pričakovane igričarske različice kartice ni predstavil. Verjetno zato, ker je kartica pri pospeševanju 3D grafike precej počasnejša od ATIjevih in nVidiinih izdelkov. Za Parhelio se torej odločajo predvsem tisti, ki bi radi na kartico naenkrat priklopili tri monitorje (nobeden od konkurentov tega ne omogoča, razen v specializiranih izdelkih), in vsi, ki pri delu potrebujejo barvno natančnost, saj Parhelia barvno informacijo prikaže z več biti od konkurentov. Kljub temu gre za izdelek, ki je ob predstavitvi obljubljal precej več, in čisto mogoče je, da bi Matrox z agresivnejšo cenovno politiko in nekaterimi izboljšavami procesorja odščipnil kak odstotek tržnega deleža obema grafičnima velikanoma.

Podobno kot nVidia z GeForceom 6600 je tudi ATI predstavil nekoliko okrnjeno različico novega procesorja, Radeon X600. Gre za procesor, namenjen srednjemu cenovnemu razredu. Tudi kartice s tem ATIjevim procesorjem so trenutno na voljo le v različici za vodilo PCI Express. X600 ima le štiri cevovode in dva senčilnika oglišč, tako da bo v neposrednem dvoboju verjetno manj zmogljiv od nVidiinega GeForcea 6600. Kartice z Radeonom X600 so že na voljo v dveh različicah: X600 Pro in X600 XT. Zmogljivejša različica XT deluje s taktom 500 MHz, pomnilnik, ki je s procesorjem povezan s 128-bitnim vodilom, pa s taktom 760 MHz. Šibkejša različica Pro ima procesor s taktom delovanja 400 MHz, medtem ko pomnilnik deluje pri 600 MHz. Zaenkrat še ni znano, kdaj bo ATI predstavil tudi različice kartic za vodilo AGP.

Skoraj vse kartice na trgu imajo na voljo vmesnika VGA in DVI za priklop monitorjev in S-video vmesnik za prklop na TV, ki včasih deluje tudi kot video vhod.

Novi procesor je izdelan v 0,13-mikronski tehnologiji, ima pa 160 milijonov tranzistorjev. Postopek izdelave je enak kot pri Radeonu 9600, procesorju, ki se je ponašal z razmeroma majhno porabo energije kljub visokemu taktu delovanja in dokaj skromnim potrebam po hlajenju. Ti lastnosti sta, nekoliko manj seveda, značilni tudi za X800. Procesor pri različici Pro deluje pri 475 MHz, pomnilnik DDR3, ki je s procesorjem povezan prek 256-bitnega vodila, pa s taktom 900 MHz. Radeon X800 XT ima nekoliko večji takt delovanja: takt procesorja je 520 MHz, pomnilnika pa 1120 MHz. Kljub temu obe kartici za napajanje potrebujeta manj energije od najzmogljivejšega predhodnika, Radeona 9800 XT, tako da je za napajanje dovolj že dokaj standarden napajalnik, obenem pa procesor na kartici lahko ohladimo z dokaj preprostim in majhnim ventilatorjem, še posebej, če ga primerjamo z najzmogljivejšimi nVidiinimi izdelki. V praksi se ATIjeva procesorja povsem enakovredno merita s podobnimi nVidiinimi izdelki, čeprav sta po tehničnih značilnostih nekoliko manj zmogljiva. To kaže tudi na dobro zasnovo pri prejšnji generaciji ATIjevih procesorjev (na kateri temelji X800).

ATIjev letošnji paradni izdelek se imenuje Radeon X800. Procesor s svojim poimenovanjem nakazuje, da gre za naslednika modela Radeon 9800 (X namreč pomeni rimsko deset). Jedro procesorja z imenom R420 je v primerjavi s predhodniki sicer hitrejše, a gre, tehnološko gledano, bolj za evolucijo kot revolucijo. ATI se je za razliko od nVidie vzdržal večjih nadgradenj jedra, osredotočili so se predvsem na izboljšanje starih zmogljivosti. Procesor bo (zaenkrat) na voljo v dveh različicah: X800 Pro in X800 XT Platinum. X800 Pro je opremljen z 12 cevovodi, medtem ko se zmogljivejši procesor ponaša s šestnajstimi. Procesorja se med seboj fizično ne razlikujeta: različica Pro ima štiri cevovode onemogočene. Na žalost vseh, ki so si obetali podobne zmožnosti nadgradnje kot pri prejšnjih ATIjevih karticah, kjer se je dalo s strojno ali programsko vključitvijo onemogočenih cevovodov okrnjeno izvedbo procesorja nadgraditi v zmogljivejšo različico, taka nadgradnja pri X800 po ATIjevih navedbah ne bo mogoča.

ATI

Pri najdražjih karticah v naslednjih mesecih ne moremo pričakovati večjih novosti. Verjetno se bo še kateri izmed izdelovalcev kartic opogumil (nekateri so se že) in današnje procesorje in pomnilnik nekoliko navil že sam ter tako predstavil še hitrejšo kartico. Predvsem pri ATIjevih procesorjih X800 je prostora za višanje megahercev še precej, medtem ko nVidiin GeForce 6800 že zdaj deluje pri nekoliko višjem taktu, tako da imajo navijalci manj manevrskega prostora, oziroma bodo morali poseči po učinkovitejšem hlajenju.

V spodnjem razredu sta oba izdelovalca napovedala nekaj novosti, vendar bo večinoma šlo za kartice, ki bodo tako cenovno kot tudi po zmogljivostih primerljive z najcenejšimi današnjimi karticami. Kupci, ki ne poganjajo 3D programov in iger, zmogljivejših kartic ne potrebujejo, tako da bo šlo predvsem za v "preobleko" novih imen odeta in le malenkostno posodobljena jedra procesorjev, ki so že danes naprodaj.

Kaj prihaja

Glede na to, da sta oba največja izdelovalca letos že povsem prenovila svojo ponudbo vrhunskih grafičnih procesorjev, lahko v bližnji prihodnosti pričakujemo nekaj novih izdelkov, namenjeni pa bodo predvsem tistim, ki iščejo najboljše razmerje med ceno in kakovostjo. O GeForceu 6600 smo nekaj že napisali, povsem nov pa je ATIjev procesor Radeon X700. Ta neposredni konkurent GeForcea 6600 naj bi nadomestil Radeona X600, ki je zaenkrat edini ATIjev grafični procesor na srednjem delu trga. ATI ga bo ponujal v treh različicah, vse pa bodo vsaj na začetku na voljo le za vodilo PCI Express. Najzmogljivejša, Radeon X700 XT, bo z jedrom pri 475 MHz in pomnilnikom s taktom 525 MHz približno enako hiter kakor nVidiin GeForce 6600GT. Kartica bo opremljena s 128 MB pomnilnika GDDR3. X700 Pro bo imel pomnilnik in procesor z nekoliko nižjim taktom, sprva pa bodo na voljo le različice z 256 MB pomnilnika. X700 bo najpočasnejši izmed trojice procesorjev, kljub temu pa naj bi še vedno ponujal več kot zadovoljive grafične zmogljivosti. V prihajajočih ohišjih BTX, v katerih je razporeditev sestavnih delov nekoliko drugačna kakor v ohišjih ATX in je pretok zraka skozi ohišje zato boljši, bo X700 zmogel delovati brez ventilatorja, se pravi samo s hladilnim rebrom. Tako lahko pričakujemo, da bo kartica še posebej priljubljena pri vseh, ki si želijo res tih računalnik.

Kartice s procesorjem GeForce 6600 zaenkrat sicer še niso na voljo, vendar že lahko napovemo, da bodo najprej naprodaj le različice za vodilo PCI Express. GeForce 6600 je namreč prvi nVidiin procesor z neposredno podporo novemu vodilu. Kartice GeForce 6600 GT bodo omogočale tudi povezovanje dveh kartic s tehnologijo SLI, seveda le v različici za vodilo PCI Express.

NVidia je pred kratkim predstavila tudi procesor, namenjen srednjemu razredu grafičnih kartic: GeForce 6600. Gre za procesor, ki je v primerjavi z GeForceom 6800 nekoliko okleščen, a še vedno ponuja precej. NVidia je skrčila število cevovodov (8 namesto 12 oz. 16), senčilniki oglišč pa so trije. Pri karticah GeForce 6600 bo pomnilniško vodilo 128-bitno, opremljene pa bodo s pomnilnikom DDR s taktom 550 MHz. Kartice GeForce 6600 GT bodo imele nameščen procesor z nekoliko večjim taktom delovanja (500 namesto 300 MHz), pomnilnik pa bo vrste DDR3 s taktom 1000 MHz. Po drugih lastnostih se procesor GT ne bo razlikoval od običajne različice.

Za sodobne grafične procesorje je električni tok, ki ga zmore dovajati vodilo AGP, prešibak. Kartice moramo zato priključiti tudi neposredno na napajalnik.

NVidia je v novem procesorju ponudila zmogljivejše senčilnike pik in oglišč, kakor zahteva DirectX 9. Kartice z novim procesorjem so tako prve, ki podpirajo vse izboljšave, ki jih je predstavila nova različica knjižnice DirectX 9.0c. Slabost novega procesorja je njegova požrešnost: kartice z GeForce 6800 Ultra sodijo med najzahtevnejše kose strojne opreme, kar zadeva napajanje, tako da bo kartica za delovanje zahtevala tudi primerno zmogljiv napajalnik. Nekoliko šibkejši različici, GeForce 6800 GT in GeForce 6800, bosta nekoliko manj požrešni, a tudi manj zmogljivi. Kljub temu gre pri vseh treh procesorjih za vrhunske izdelke, ki se za razliko od GeForceov FX 5800 tudi v praksi izkažejo v skladu z napovedmi.

NVidia

NVidia je že spomladi predstavila svoj novi procesor GeForce 6800, naslednika procesorjev GeForce FX, ki so zaradi težav s hlajenjem in glasnostjo nekoliko načeli ugled grafičnega giganta. Novi procesor, ki temelji na jedru NV40, naj bi odpravil napake predhodnikov in nVidio znova ustoličil na prestolu. Že če se ozremo na tehnične podatke, vidimo, da je GeForce 6800 v primerjavi s predhodnikom neprimerno zmogljivejši: v 0,13-mikronski tehnologiji izdelan procesor ima 222 milijonov tranzistorjev. V najzmogljivejši različici, GeForce 6800 Ultra, je pasovna širina 256-bitne povezave s pomnilnikom DDR3 35,2 GB/s. Takt procesorja je 400 MHz, medtem ko pomnilnik deluje pri 1100 MHz. Ima 16 (različici 6800 GT in Ultra) oz. 12 (različica GeForce 6800) cevovodov in 6 senčilnikov oglišč, kartice z novim procesorjem pa bodo lahko imele do 512 MB pomnilnika.

Vajeni smo že, da tako ATI kot nVidia svoje nove izdelke predstavita skoraj hkrati in tako dosežeta še večjo pozornost v medijih; to verjetno koristi obema podjetjema. Po drugi strani seveda nobeno izmed njiju ne sme zaspati na lovorikah in vsaki napovedi novega izdelka, ki naj bi pomedel s konkurentom, zelo hitro sledi odgovor konkurenčnega podjetja, ki zopet vzpostavi nekakšno ravnotežje. Letos sta tekmeca svoje novosti predstavila v poletnih mesecih, več kot dovolj zgodaj torej, da bodo vsi novi izdelki, tudi šibkejše različice procesorjev, na voljo pred prednovoletnimi nakupi. Skoraj tradicija je namreč, da oba izdelovalca najprej predstavita najzmogljivejše različice procesorjev iz novo predstavljene družine, nato pa jim počasi sledijo nekoliko šibkejši, a zaradi nižje cene za trg precej zanimivejši modeli.

S ceno, ki znaša slabih 115.000 tolarjev, seveda nista namenjeni sleherniku, zato pa ju bodo toliko bolj veseli vsi, ki so za vrhunsko zmogljivost pripravljeni seči globlje v žep.

Kartice z vodilom PCI Express so novost na trgu, kljub temu pa je na voljo že kar nekaj izdelkov, namenjenih najnovejšim osnovnim ploščam. Zaenkrat so kartice na novem vodilu uvrščajo predvsem v srednji razred, tako po zmogljivosti kot tudi po ceni. Med njimi se je najbolje odrezala kartica Leadtek WinFast PX350 TDH. Po zmogljivostih ustreza tistim s procesorjem GeForce FX5900, izmed kartic na vodilu PCI Express, ki smo jih preizkusili, pa je daleč najzmogljivejša in obenem ne najdražja.

V najvišji razred spadajo grafične kartice za tiste, ki pri igranju iger niso pripravljeni sklepati kompromisov, poskrbeti pa želijo za to, da bodo lahko tudi čez kakšno leto na svojih računalnikih poganjali najnovejše igre pri visokih ločljivostih. V tem razredu je šlo za spopad med nVidiino družino procesorjev GeForce 6800 in ATIjevimi Radeoni X800. Kartice najvišjega razreda stanejo od 80 do 150 tisočakov. Največ za svoj denar v tem razredu ponujajo kartice s procesorjem GeForce 6800GT, zmagala pa sta kar dva izdelka, saj sta si skoraj povsem enaka tako po lastnostih kot tudi po ceni. Zlati Monitor tako dobita kartici Leadtek WinFast A400 GT TDH in Sparkle GeForce 6800GT 256 MB.

Kartice srednjega razreda so namenjene tistim, ki iščejo najboljše razmerje med ceno in kakovostjo. V tem razredu najdemo kartice s cenami od 20.000 do 65.000 tolarjev, njihova skupna značilnost pa je, da vse brez izjeme podpirajo grafično knjižnico DirectX 9, ponujajo pa dovolj zmogljiv procesor, da lahko z določenimi omejitvami (npr. če ne vključimo vseh podrobnosti) z njimi poganjamo bolj ali manj vse 3D igre, ki so trenutno naprodaj. Najboljša kartica v tem razredu je Asus V9950 128 MB s procesorjem GeForce FX5900 Ultra. Gre za zmogljivo kartico (spada med najzmogljivejše v razredu), ki pa ne sodi med najdražje.

V najnižjem razredu so kartice, katerih 3D zmogljivost ni primerna za igranje sodobnejših iger, povsem dovolj zmogljive pa so za pisarniško delo, pa tudi igre, ki ne zahtevajo zmogljivega 3D procesorja, bomo brez težav poganjali. Njihove cene se gibljejo med 10 in 25 tisočaki. Med njimi se je najbolje odrezala kartica Gigabyte Radeon 9200SE 128 MB, ki je obenem tudi najcenejša kartica na preizkusu. V vrh se uvrščajo tudi druge kartice s procesorjem Radeon 9200SE, predvsem na rovaš ugodne cene.

Zlati Monitor

Kljub temu da na trgu grafičnih kartic prevladujeta le dve podjetji, medtem ko ima preostala konkurenca bolj ali manj vlogo statistov, je izdelovalcev grafičnih kartic silno veliko, saj imata tako ATI kot tudi nVidia veliko partnerjev, številna podjetja pa izdelujejo kartice s procesorji obeh izdelovalcev. Kartice smo razdelili v tri razrede, povsem ločeno od drugih pa smo preizkusili kartice z vodilom PCI Express. Merilo pri uvrstitvi v razrede je bila predvsem zmogljivost kartic. Ker pa tudi v računalništvu velja, da se cena zvišuje skupaj s kakovostjo in zmogljivostjo, so se kartice v razrede porazdelile tudi glede na ceno. Preizkusili smo 74 različnih kartic: v najcenejši in najmanj zmogljivi razred jih spada 18, v najštevilčnejšem srednjem razredu je 35 kartic, med najzmogljivejše se uvršča 13 kartic, 8 kartic pa ima vodilo PCI Express.

Razvoj procesorjev spada med tehnološko in finančno najzahtevnejše podvige. Zato ne preseneča, da na trgu grafičnih procesorjev že nekaj let bolj ali manj srečujemo le dve imeni - ATI in nVidia. Podjetji sta že pred časom pomedli s konkurenco, ki ni zdržala visokih stroškov razvoja in hitrega tempa predstavljanja novosti. Ta se je v zadnjem letu ali dveh nekoliko umiril, kljub temu pa podjetji še vedno enkrat na leto predstavita novo družino procesorjev.

Večje ni vedno boljše

Pri oznakah grafičnih kartic je v zadnjem času zaradi velikega števila izdelkov precejšnja zmeda. Vajeni smo, da oba izdelovalca že ob splavitvi novih procesorjev predstavita razne različice Ultra ali Platinum, ki se ponašajo s še nekoliko večjo zmogljivostjo kakor osnovni modeli. Svoj lonček pristavijo še izdelovalci grafičnih kartic, ki z oznakami obteženim procesorjem predvsem pri karticah višjega cenovnega razreda dodajo še svoje superlative, s katerimi naj bi kupca prepričali, da je različica "Deluxe" ali pa "Limited" platinastega ultra grafičnega procesorja boljša od podobno zapletene, a drugače poimenovane kartice konkurenta. Zaradi takih oznak (ki sicer niso značilne le za izdelovalce grafičnih procesorjev in kartic) kupec včasih težko oceni, katera kartica je dejansko najboljši nakup, in nemalokrat se zgodi, da se z njimi tudi nekoliko zabriše to, da določen izdelek po zmogljivosti in ugodnosti zaostaja za konkurentom z manj zvenečim imenom.

K zmedi seveda največ prispevata prav izdelovalca grafičnih procesorjev. V zadnjih nekaj letih tako ATI kot tudi nVidia svoje procesorje označujeta s številčnimi oznakami, navadno pa številki sledi še prilastek (npr. Pro ali XT). Težave pa nastanejo, ko številčne oznake, s pomočjo katerih kartice navadno lepo razporedimo po zmogljivosti, ne ustrezajo dejanskemu vrstnemu redu kartic po zmogljivosti. Običajno je, da se ob splavitvi nove družine grafičnih procesorjev spremeni celotna paleta izdelkov, tako da je na primer prišlo do stanja, ko se z oznako GeForce FX 5200 ponaša procesor, ki je precej manj zmogljiv od GeForca 4800. Pri tem pač privzamemo, da prva številka v oznaki pomeni družino izdelkov, druge pa posamezen procesor znotraj nje. Več zmede pa povzročajo namerna odstopanja izdelovalcev od običajnega poimenovanja. ATIjev Radeon 9600 Pro je nadomestil procesor 9500 Pro. Glede na oznako bi pričakovali, da gre za izboljšan in zmogljivejši procesor. V praksi pa se je izkazalo, da gre za nekoliko okrnjeno različico procesorja 9500 Pro, ki je za odtenek manj zmogljiva od predhodnika.

Izdelovalca pa spretno izkoriščata tudi oznake konkurenta za domiselna, a zavajajoča poimenovanja svojih izdelkov. ATI na primer že nekaj časa svoje najzmogljivejše kartice z določenim procesorjem označuje z XT. Radeon 9800XT je tako najzmogljivejši Radeon 9800. nVidia je ATIju spretno "ukradla" oznako XT in jo uporabila pri najšibkejših različicah svojih procesorjev. Tako gre pri GeForceu FX 5900XT za najšibkejši GeForce FX 5900. Kupci, ki niso pozorni in ne poznajo celotne palete izdelkov obeh izdelovalcev, tako nehote primerjajo najzmogljivejši ATIjev model v določenem razredu z najšibkejšim nVidiinim, misleč, da gre za procesorja, ki sta po zmogljivostih enaka, saj imata zelo podobni imeni. Na koncu se seveda odločijo za precej cenejši, a tudi precej šibkejši model. Pri nakupu kartic moramo biti zato precej pozorni, koristi pa tudi nasvet strokovnjaka ali vsaj malo resnejši ogled prodajne palete izdelovalcev in oznak njihovih izdelkov.

S trga grafičnih procesorjev se je bolj ali manj umaknilo tudi tajvansko podjetje SiS, ki je imelo s procesorjem Xabre visokoleteče načrte, vendar končni izdelki niso dosegli napovedane zmogljivosti, obenem pa je z nižanjem cen ATIjevih in nVidiinih izdelkov spodnjega cenovnega razreda izgubil tudi cenovni boj z obema velikanoma. Njihov najnovejši procesor, Xabre 600, je bil predstavljen že sredi leta 2003 in je ob splovitvi zaostajal za šibkejšimi ATIjevimi in nVidiinimi izdelki. SiS je nato želel osvojiti nekaj tržnega deleža z agresivno cenovno politiko, vendar lahko danes že trdimo, da bo v bližnji prihodnosti SiS energijo usmeril predvsem na nove sistemske nabore, medtem ko bodo procesorji Xabre verjetno preživeli le kot del kakega SiSovega sistemskega nabora z integrirano grafiko.

Integrirana grafika

Vsak pravi igričar se bo ob omembi sistemskega nabora z vgrajenim grafičnim procesorjem le namrščil. Integrirani grafični procesorji so namreč praviloma manj zmogljivi od tistih na grafičnih karticah, za delovanje pa si vzamejo kar del sistemskega pomnilnika, ki je počasnejši od namenskega na karticah. Večinoma je integriran sistemski nabor primeren za pisarniško rabo, medtem ko bodo 3D programe in igre na računalniku z integrirano grafiko poganjali le mazohisti. Kljub temu gre za dokaj privlačen trg (polovica računalnikov je opremljena z integriranim grafičnim procesorjem), tako da sta se nanj med drugim podala tudi oba največja izdelovalca namenskih grafičnih procesorjev, čeprav po tržnem deležu nikakor nista med vodilnimi - primat imajo namreč veliki izdelovalci sistemskih naborov: VIA, SiS in predvsem Intel.

ATIjevi sistemski nabori so označeni s kraticami IGP. IGP9100 je najzmogljivejši ATIjev izdelek na tem trgu, po navedbah izdelovalca pa se po zmogljivosti grafičnega procesorja meri z Radeonom 9100. Gre za prvi sistemski nabor, ki strojno podpira knjižnico DirectX 8.1. Kljub temu pri testiranjih zaostane za nekaterimi konkurenti, ki podpirajo starejšo različico te knjižnice (DirectX 7.1), tako da sama podpora knjižnici še ne pomeni tudi povečanja zmogljivosti. V praksi se procesor v sistemskem naboru odreže nekoliko slabše od svojega soimenjaka na kartici, Radeona 9100, tako da se kljub oznaki ne more meriti niti z najcenejšimi procesorji na grafičnih karticah.

Današnji grafični procesorji se zelo grejejo. Izdelovalci se tako zatekajo k različnim rešitvam - tudi k velikanskim hladilnikom.

NVidia je svoj prvi integriran sistemski nabor izdelala za Microsoftov igralnik XBox. Nabor nForce se je potem zelo hitro prikupil tudi pri kupcih AMDjevih procesorjev Athlon (nVidia zaradi pogodbe z Microsoftom ne sme izdelati tudi nabora nForce za Intelove procesorje). Resnici na ljubo moramo omeniti, da je priljubljenost dosegla predvsem različica brez integrirane grafike. Ta je po nVidiinih navedbah primerljiva s procesorjem GeForce 2 MX (ki ni več na voljo na ločenih karticah). V praksi je nabor že ob splovitvi zaostajal za kartico s procesorjem GeForce 2 MX, zanimivo pa je, da se še danes lahko brez težav meri s precej novejšim ATIjevim IGP9100.

Največji izdelovalec grafičnih procesorjev je, presenetljivo, Intel. Njihovi sistemski nabori z integriranim grafičnim procesorjem Intel Extreme Graphics so namreč zelo priljubljeni pri velikih izdelovalcih računalnikov PC, ki jih vgrajujejo v PCje, namenjene podjetjem, kjer zmogljiv grafični vmesnik navadno ni najpomembnejši. Skupaj z najnovejšimi nabori 915 in 925 pa je predstavil tudi novo jedro GMA 900, ki s svojimi lastnostmi obljublja nekoliko večje zmogljivosti od konkurenčnih grafičnih procesorjev. Gre za prvi grafični procesor v sistemskem naboru, ki podpira knjižnico DirectX 9, tako da zmore računalnik z GMA 900 vsaj teoretično poganjati vse najnovejše igre. V praksi nabor seveda ne more tekmovati z ATIjevimi in nVidiinimi zmogljivejšimi izdelki, kljub temu pa se v bitki s šibkejšimi namenskimi grafičnimi procesorji obeh izdelovalcev odreže dokaj dobro. Gre za trenutno najzmogljivejši integriran grafični procesor in čeprav bo za igranje iger in poganjanje 3D programov še vedno treba poseči po ločeni grafični kartici, je za pisarniško okolje, pa tudi za grafično manj zahtevne igre, njegova zmogljivost zadostna.

PCI Express

Kljub temu da imajo grafične kartice lasten pomnilnik in večino podatkov prenašajo med lastnim procesorjem in pomnilnikom, se je ob nastanku prvih zmogljivejših grafičnih procesorjev pokazalo, da je eno izmed bolj perečih ozkih grl računalnika povezava med grafičnim procesorjem in sistemskim naborom (in prek tega z glavnim procesorjem in pomnilnikom računalnika). Če so bila v prvih PCjih vodila za grafične kartice enakovredna tistim za druge razširitvene kartice, so pozneje izdelovalci računalnikov razvili zmogljivejše namenske vmesnike, prek katerih se je grafična kartica hitreje "pogovarjala" s sistemskim procesorjem. V zadnjih letih tako grafične kartice priklapljamo skoraj izključno na vodila AGP.

Vodilo AGP je sestavni del osebnih računalnikov že od leta 1997. Gre za nadgradnjo vodila PCI, ki s sistemskim naborom komunicira ločeno od drugih vmesnikov PCI v računalniku, tako da je grafični kartici na voljo celotna pasovna širina vodila. V tem času so izdelovalci vodilo AGP trikrat nadgradili, vodilo AGP 8x, ki je v uporabi danes, pa ima, kot pove že ime, v primerjavi s prvotno različico vodila osemkrat večjo pasovno širino in zmore na sekundo prenesti do 2 GB podatkov. V praksi se preskok z AGP 4x na 8x ni poznal: zmogljivost grafičnih kartic se z dvakrat zmogljivejšim vodilom ni povečala, obenem pa je vodilo AGP 4x združljivo z AGP 8x. Rešitev je tako bolj lepotna, z veseljem pa so jo posvojili tudi tržniki in tako se vse današnje grafične kartice kitijo z velikim napisom AGP 8x. Tako pri vmesniku PCI kot tudi pri njegovi izpeljanki, AGPju, gre za vzporedno vodilo: vodilo ima več podatkovnih povezav, po katerih se vzporedno prenašajo podatki. Ker je pri vzporednih povezavah teže doseči večje takte delovanja, s katerimi bi pospešili prenos podatkov, je večina novih vodil zaporednih: z njimi v enem ciklu sicer prenesemo samo en bit, vendar pa je zaradi preprostejše zasnove vodila laže doseči večji takt delovanja in tako večjo hitrost prenosa podatkov. V prihodnje naj bi tako vodilo PCI kot tudi AGP nadomestilo zaporedno vodilo PCI Express.

Vodilo AGP je še vedno najbolj razširjen vmesnik za priklop grafičnih kartic na osnovno ploščo.

PCI Express se od predhodnikov najbolj razlikuje po tem, da gre za zaporedno vodilo. Razlike pa so tudi v načinu prenosa podatkov: pri PCI Express lahko prenos poteka hkrati v obe smeri, medtem ko smo pri PCI in AGP naenkrat podatke prenašali le v eno smer. S tem se prepustnost vodila podvoji. PCI Express podpira tudi združevanje kanalov: več vodil lahko združimo v eno in tako povečamo hitrost prenosa podatkov. Vodila z enim kanalom (PCI Express 1x) naj bi tako nadomestila vmesnike PCI, medtem ko je vmesnik AGP nadomeščen s šestnajstimi kanali PCI Express (PCI Express 16x). Glede na to, da ima en kanal PCI Express pasovno širino 250 MB/s (500 MB/s v obe smeri), je tako zmogljivost vodila PCI Express 16x kar 8 GB/s v obe smeri, to pa je štirikrat toliko, kot zmore AGP 8x.

V praksi je razlika seveda precej manjša. Ena od prednosti povečanja hitrosti vodila AGP bi se pokazala takrat, kadar pomnilnik na grafični kartici ni dovolj zmogljiv za shranjevanje vseh tekstur, ki jih naenkrat uporabljata program ali igra. V teh primerih bi lahko "presežne" teksture shranili v glavni pomnilnik računalnika, ob pomoči hitrega vodila pa bi bil dostop do teh tekstur hitrejši. Pokazalo se je, da je razlika med hitrostjo dostopa grafičnega procesorja do pomnilnika na kartici in do sistemskega pomnilnika kljub čedalje hitrejšemu vodilu AGP še vedno velikanska, obenem pa so se cene pomnilniških čipov precej znižale, tako da hitrejše delovanje kartice pri zmogljivejših igrah laže dosežemo z večjo količino namenskega pomnilnika kakor s hitrejšim grafičnim vodilom. Današnje grafične kartice so tako opremljene z najmanj 64 MB pomnilnika, pri vseh malo zmogljivejših modelih pa je standard že 128 ali 256 MB pomnilnika in se teksture ne shranjujejo v sistemskem pomnilniku. Prav iz tega razloga prehod z AGP 4x na dvakrat zmogljivejše vodilo AGP 8x ni prinesel nikakršne pohitritve.

Tudi pri prvih karticah na vodilu PCI Express 16x so rezultati podobni. Razlike med karticami na vodilu AGP 8x in tistimi na vodilu PCI Express so majhne, večinoma pa jih sploh ni. Pomnilnik na grafični kartici povsem zadošča za potrebe velike večine programov in iger, tako da se prek grafičnega vodila prenaša dokaj omejena količina podatkov. Kljub temu lahko novemu vodilu napovemo dokaj hitro in lahko zmago v boju z zaenkrat še standardnim, a "starim" AGPjem. Intel je v novih sistemskih naborih podprl le vodilo PCI Express, podobno velja tudi za druge izdelovalce sistemskih naborov za Intelove procesorje. Pri AMDjih je vodilo AGP zaenkrat še standardno, a z večjo razširjenostjo kartic z novim vodilom lahko tudi pri sistemskih naborih za njihove procesorje računamo s podporo vodilu PCI Express.

Tudi gonilniki so pomembni

Pri grafičnih karticah večina pogosto zanemari verjetno njihov najpomembnejši del: gonilnike. Programska oprema grafičnih kartic je nekako v ozadju boja za čim več megahercev in slik na sekundo, v praksi pa se izkaže, da še tako dober procesor ne pokaže svoje prave moči, če mu ne dela družbe tudi dobro napisan gonilnik. Sprotno posodabljanje grafičnih gonilnikov je zato eno pomembnejših opravil, če kolikor toliko pogosto igramo igre. Tako pri ATIju kot tudi pri nVidii je namreč preskok na novejšo različico gonilnikov prinesel občutno in tudi v praksi zelo opazno pohitritev delovanja.

Novi ATIjev Catalyst Control Center podobno kot nVidiini gonilniki omogoča preprosto nastavljanje lastnosti grafične kartice.

Poleg povečanja hitrosti delovanja pa nove različice gonilnikov pogosto prinesejo tudi nekatere nove zmožnosti. Vendar je pri današnjih grafičnih procesorjih lastnosti, nastavitev in zmožnosti že zelo veliko, nekatere izmed njih pa se ponašajo s prav umetelnimi imeni, tako da je malo manj uk uporabnik hitro zmeden. Zaradi slabše nastavljene kartice tako spet ne izkoristi zmožnosti, ki mu jih ponuja grafični procesor. Programerji gonilnikov bodo tako v bližnji prihodnosti nastavljanje grafičnih kartic vzeli iz rok uporabnikov in to nalogo prepustili programski opremi. Že v naslednjih različicah gonilnikov lahko namreč računamo na to, da bo grafični gonilnik samodejno zaznal, katero igro smo pognali (seveda vsaj na začetku le, če bo šlo za enega bolj znanih in priljubljenih naslovov), in lastnosti grafične kartice prilagodil igri ter tako ponudil nekoliko hitrejše delovanje ali pa boljši prikaz slike na zaslonu. Profili za različne igre se bodo samodejno prenašali iz spleta. Seveda le, če se bo uporabnik za to odločil. Najbolj zagnani bodo nastavitve še vedno prilagajali ročno.

Tudi pri ročnem nastavljanju pa se današnji gonilniki precej razlikujejo od tistih izpred leta ali dveh. Vse nastavitve lahko tako pri ATIju kot tudi pri nVidii nastavljamo iz preglednega uporabniškega vmesnika, tako da se nam ni treba več sprehajati med množico zavihkov, na katerih sta potem zmožnost ali dve. Bolj zapletene nastavitve so prikazane tako, da se tudi manj izkušen uporabnik hitro znajde. nVidia je svoje gonilnike že pred časom približala manj izkušenim, pred kratkim pa je sledil tudi ATI.

Tako ATI kot tudi nVidia sta že predstavila procesorje in kartice, ki delujejo z novim vodilom. Podjetji sta se v začetku odločili za nekoliko različen pristop. ATI je v svoje nove procesorje že vgradil podporo vodilu PCI Express, medtem ko je nVidia pri svojih procesorjih uporabila dodaten čip, nekakšen most, ki je skrbel za pretvorbo signalov med procesorjem s podporo vodilu AGP in vodilom PCI Express. V praksi se razlika v pristopu ni pokazala v boljši zmogljivosti enega od izdelovalcev (čeprav je ATI svojo oglaševalsko kampanjo zasnoval na sloganu: "PCI Express narejen na pravi način!"), velja pa omeniti tudi, da je v nove nVidiine procesorje prav tako že vgrajena podpora novemu vodilu. NVidia je tako pridobila predvsem nekaj časa, saj je lahko kartice z vodilom PCI Express v kombinaciji s procesorji, ki so že na voljo, ponudila še pred predstavitvijo novih grafičnih procesorjev in tako za nekaj tednov prehitela ATI.

Vodilo PCI Express je zaenkrat še neuveljavljeno, v prihodnosti pa bomo nanj priklapljali več ali manj vse grafične kartice.

Vodilo PCI Express torej v praksi ne bo prineslo občutne pohitritve delovanja grafičnih kartic - ta naloga je še vedno prepuščena razvijalcem grafičnih procesorjev. Prinaša pa dovolj zmogljivosti, ki bo morebiti potrebna v prihodnosti, poleg tega ponuja tudi nekaj prednosti, ki jih AGP nima. PCI Express predvideva tudi zunanjo različico vmesnika, tako da se v prihodnosti lahko nadejamo tudi prenosnikov, ki jih bomo doma priključili na zunanjo grafično kartico in monitor in imeli prenosnik, ki se bo lahko brez težav meril z namiznimi modeli pri pospeševanju 3D grafike (razlike ne bo, saj bomo uporabljali kar iste kartice). Druga, nemara še zanimivejša lastnost vodila pa je, da lahko ob pomoči dodatnega mostu ali posebej prirejenega para vmesnikov PCI Express 16x v računalnik naenkrat namestimo dve grafični kartici in tako teoretično podvojimo 3D zmogljivost računalnika.

Dve kartici naenkrat

3Dfx je s karticami Voodoo zakoličil pot vsem današnjim izdelovalcem 3D pospeševalnikov. S karticami Voodoo 2 pa je podjetje predstavilo inovacijo, ki je zmogljivost takratnih računalnikov pri pospeševanju 3D grafike podvojila. V dve vodili PCI smo namestili dve kartici Voodoo 2 in ju povezali (temu pravimo povezava SLI - Scan Line Interleave). Tak način povezovanja je že z naslednjo različico zamrl, saj so izdelovalci grafičnih kartic prešli na vodilo AGP, zasnova vodila pa predvideva, da ima vsak računalnik le eno vtičnico AGP in tako v računalnik ni mogoče namestiti dveh enakih kartic. Specifikacija AGP 8x sicer omogoča vgradnje posebnega mostu, ki vtičnico razdeli na dve in tako omogoča tudi namestitev dveh AGP grafičnih kartic, vendar v praksi take rešitve ni predstavil nobeden izmed izdelovalcev osnovnih plošč ali grafičnih kartic. Z nastankom vodila PCI Express pa je stara zamisel o podvojitvi grafičnih zmogljivosti spet postala bolj aktualna. Prve osnovne plošče z dvema vtičnicama PCI Express 16x so namreč že na voljo.

Za povezavo dveh kartic v dvakrat zmogljivejšo celoto pa samo dve vtičnici PCI Express seveda nista dovolj. Potrebujemo tudi posebej prilagojen gonilnik, ki izračunavanje 3D grafike inteligentno porazdeljuje med obe kartici. Poleg tega mora tudi sama kartica podpirati tak način delovanja. Teoretično lahko v računalnik priključimo dve običajni PCI Express grafični kartici, če imamo primeren gonilnik, vendar pa kartici med sabo v tem primeru komunicirata prek sistemskega nabora, s čimer bi kvečjemu izgubili hitrost. Kartici morata tako imeti nameščen vmesnik, prek katerega ju neposredno povežemo in ki rabi izmenjavi podatkov med njima.

Rešitev z dvema grafičnima karticama je že predstavila nVidia. Tehnologija, imenovana SLI - Multi GPU, omogoča povezavo med dvema posebej prilagojenima grafičnima karticama. 3Dfxovo tehnologijo (ki je z nVidiinim nakupom tega podjetja seveda postala nVidiina) so precej nadgradili. Pri Voodoo 2 je ena kartica skrbela za izris sodih vrstic, druga pa za lihe vrstice. Pri nVidiini novi rešitvi je pristop nekoliko drugačen: ena kartica izrisuje zgornjo polovico slike, druga pa spodnjo. Prednost takega načina obdelave podatkov je v tem, da kartici ne obdelujeta vsaka točno polovico zaslona, temveč se meja med delom, ki ga obdeluje prva kartica, in tistim, ki se izračunava na drugi kartici, prilagaja zahtevnosti izrisa, tako da sta obe kartici v vsakem trenutku enako obremenjeni. Tako lahko npr. ena kartica izrisuje le majhen, a računsko zahteven del slike, medtem ko druga izrisuje skoraj celoten, vendar za obdelavo neprimerno lažji del slike.

Povezava dveh grafičnih kartic v enem računalniku skoraj podvoji 3D zmogljivost računalnika.

nVidiina specifikacija zaenkrat predvideva tako povezovanje le z njihovimi najzmogljivejšimi karticami, ki temeljijo na eni izmed izpeljank procesorja GeForce 6800. Kartici naj bi bili enaki (z enakim procesorjem in količino pomnilnika), vendar sta teoretično lahko tudi različno zmogljivi. Vsaka kartica z vmesnikom SLI bo seveda delovala tudi samostojno, tako da se bodo kupci lahko odločili za dokup druge kartice naknadno. Predvidevamo lahko, da bodo to tehnologijo ponudili le pri zmogljivejših grafičnih procesorjih, saj gre za tehnologijo, namenjeno ozkemu krogu največjih navdušencev. NVidia pa se bo tako zavarovala tudi pred tem, da bi z dvema poceni karticama sestavili računalnik, ki bi se po grafičnih zmogljivostih meril z najzmogljivejšimi izdelki, in s tem zmanjšala prodajo najzmogljivejših grafičnih procesorjev in kartic.

Pospešitev delovanja se pri taki povezavi seveda pokaže tudi v praksi. Prvi rezultati kažejo, da se pri večini iger hitrost delovanja 3D grafike pri uporabi dveh med sabo povezanih kartic poveča za povprečno 1,8-krat v primerjavi s sistemom z le eno enako grafično kartico, v nekaterih primerih pa so merilci skoraj dosegli tudi idealen, dvakrat boljši rezultat.

Tako povezovanje poleg prednosti prinaša tudi slabosti. Najprej moramo omeniti ceno. Zmogljiva grafična kartica dandanes stane toliko kot celoten računalnik srednjega razreda, nakup dveh pa bo prehud zalogaj za skoraj vsak žep. Današnje grafične kartice za delovanje porabijo precej moči, tako da bodo kupci dveh kartic morali seči v žep še za nakup zmogljivega (po navedbah nVidie najmanj 500 W) napajalnika. Tehnologija SLI bo tako našla svoje mesto le pri največjih navdušencih, verjetno pa se bo "prijela" tudi v najzmogljivejših grafičnih postajah, tako da lahko že kmalu pričakujemo tudi prve nVidiine profesionalne grafične kartice Quadro z zmožnostjo povezovanja v duet SLI. ATI s tehnologijo SLI zaenkrat nima izkušenj niti ne napoveduje nobenega koraka v smeri razvoja takih kartic, tako da gre nVidii tudi za marketinško prednost v primerjavi s konkurentom, ki jo bodo v prihodnosti verjetno močno oglaševali, saj na najprestižnejšem zgornjem delu trga štejejo predvsem rezultati testiranj, tu pa bo naveza dveh hitrih nVidiinih kartic občutno prehitela ATIjeve paradne izdelke.

Kako smo preizkušali

Grafične kartice za vodilo AGP smo preizkušali v računalniku z osnovno ploščo podjetja QDI s sistemskim naborom Intel 865PE. Računalnik je bil opremljen z 2,8-gigaherčnim procesorjem Pentium 4, 512 MB pomnilnika, vodilo AGP na plošči pa je bilo različice AGP 8x. Kartice z vodilom PCI Express smo preizkusili v računalniku s procesorjem Pentium 4 s taktom 3,4 GHz, osnovno ploščo MSI z naborom 915P in 512 MB pomnilnika DDR2. Grafične kartice smo preizkušali v okolju Windows XP Professional, nameščen pa je bil tudi paket popravkov SP2. Pri karticah podjetja ATI smo uporabili gonilnike Catalyst 4.8, nVidiine pa smo preizkusili z gonilniki ForceWare 61.77. Ker smo za preizkušanje grafičnih kartic na vodilu PCI Express uporabili drug računalnik kakor pri testiranju kartic AGP, rezultati niso primerljivi med seboj, za orientacijo pa lahko rabi primerjava med karticami z istim procesorjem (GeForce FX 5700) na obeh vodilih.

Hitrost grafičnih kartic smo najprej izmerili v merilnem programu 3DMark 2003. Gre za program za testiranje grafičnih kartic, ki se je kljub nekaterim zapletom ob njegovi splovitvi uveljavil kot standard med testnimi programi za merjenje hitrosti pospeševanja grafike s podporo knjižnici DirectX 9. Hitrost kartic smo merili pri treh ločljivostih (1024 × 768, 1280 × 1024 in 1600 × 1200 pik), pri čemer smo pri ločljivosti 1280 × 1024 pik izmerili tudi hitrost z vklopljenim dvakratnim in štirikratnim mehčanjem robov. Med bolj priljubljene programe za testiranje zmogljivosti grafičnih kartic spada tudi program Aquamark 3. Prav tako namreč izmeri hitrost pospeševanja knjižnice DirectX. Aquamark smo pognali pri standardnih nastavitvah. Oba testna programa kot rezultat vrneta številčno vrednost - večja vrednost pomeni večjo zmogljivost in nasprotno.

Unreal Tournament 2003 spada med izdelke, katerih grafični pogon je uporabljen v celi vrsti drugih iger, tako da je več kot primeren za preizkušanje grafičnih kartic. Hitrost kartic smo izmerili s testom Flyby Antalus, merili pa smo pri dveh različnih ločljivostih (1280 × 1024 in 1600 × 1200) pri standardnih nastavitvah podrobnosti.

3Dmark 2003 sodi med bolj priljubljene programe za preizkušanje zmogljivosti grafičnih kartic.

Knjižnica OpenGL spada med manj uporabljane v svetu iger, zato pa je standardna pri najzahtevnejših grafičnih programih. Njena prednost je tudi to, da ni vezana na operacijski sistem Windows kot DirectX, temveč se lahko uporablja v večini bolj razširjenih operacijskih sistemov. Igra Doom 3, ki za prikaz slike na zaslonu uporablja knjižnico OpenGL, spada med grafično najzahtevnejše izdelke na trgu. Hitrost pospeševanja v Doom 3 smo izmerili pri dveh ločljivostih (1024 × 768 in 1280 × 1024 pik). Pri tem smo vklopili vse lastnosti prikaza slike na največjo vrednost, izklopljeno pa je ostalo mehčanje robov. Merili smo s testom Demo1. V igrah je kot rezultat navedeno povprečno število sličic na sekundo, ki jih je grafična kartica prikazala med poganjanjem testa.

Rezultati vseh meritev so zbrani v tabeli. V tabeli so zbrani rezultati za vse procesorje, ki so bili nameščeni na preizkušene grafične kartice, pri čemer smo pri določenih procesorjih imeli na voljo različne količine pomnilnika. Preizkusili smo vse kombinacije procesorja in pomnilnika, ki so nastopale na preizkušenih izdelkih. Pred namestitvijo nove kartice smo s servisom System Restore okolje Windows "vrnili" na točko pred namestitvijo kartice, po vsakem zagonu testnega programa pa smo računalnik znova zagnali.

Razvoj grafičnih procesorjev še vedno poteka zelo hitro in čeprav sta oba največja izdelovalca nekoliko ustavila konje in nove družine izdelkov predstavljata enkrat na leto (še malo nazaj je bil razvojni cikel celo dvakrat hitrejši), je trg grafičnih procesorjev še vedno med najbolj zanimivimi. Vprašanje je seveda, ali uporabniki res potrebujejo tako zmogljiv grafični procesor in ali je smiselno za grafično kartico odšteti več kot 100 tisočakov. Očitno pa je med kupci še vedno dovolj navdušencev, ki zahtevajo čedalje večjo računsko moč grafičnih procesorjev. Navsezadnje je odličen rezultat v testnih programih in igrah tudi stvar prestiža, tako za izdelovalce procesorjev kot za kupce, ki odštejejo kopico denarja za najzmogljivejše izdelke. Potemtakem lahko tudi v prihodnje računamo na izboljšane različice danes uporabljanih grafičnih procesorjev, čez slabo leto pa novo mini revolucijo na prodajnih paletah obeh velikih izdelovalcev.

Naroči se na redna tedenska ali mesečna obvestila o novih prispevkih na naši spletni strani!
Prijava

Komentirajo lahko le prijavljeni uporabniki