Xbox 360 után szabadon

A 2005 tavasza helyett 2005 végén megjelent, Radeon X1000-es szériát nyitó R520-as GPU kínkeserves debütje után azt hittük, az ATI (most már AMD) nem követ el még egy ilyen hibát. Tévedtünk... Ha minden jól alakult volna, mai írásunk valamikor tavaly nyáron, de legkésőbb ősszel jelent volna meg, de nem így történt. Az első DirectX 10-es, általános shader architektúrás GPU-nak szánt, sokáig R600 kódnéven ismert processzor végül csak ma, jóval a konkurens G80 megjelenése után mutatkozik be. Fölösleges azon lovagolni, mi vezetett a csúszáshoz, foglalkozzunk inkább a technikai újdonságokkal teletömött GPU-val!

Aki nincs teljesen képben a korábbi ATI és NVIDIA architektúrákkal, az általános (avagy egységesített) shaderek jelentőségével, a DirectX 10-zel kapcsolatban, az először olvassa el a GeForce 8800 GTX-et bemutató cikkünk első oldalait, mert nem kívánjuk ismételni magunkat, de építünk azokra az ismeretekre.

Nem véletlen az oldalcím: „Xbox 360 után szabadon”. Amikor a Microsoft megbízta az ATI-t, hogy tervezzen grafikus processzort játékkonzoljához, nemcsak egy potens GPU-t akart, hanem egy merőben új, hardveres, szoftveres, könnyen programozható rendszert, amit majd PC-s vonalon is felhasználhat. Így született az Xbox 360 Xenos GPU-ja, amely az R600 elődje, valamint az Xbox 360 programozási rendszere, amely nagyon hasonlít a Vistában megjelent DirectX 10-re. A két platform közeli rokonsága könnyű átjárást jelent köztük. Valószínűleg az Xbox 360-as és PC-s játékfejlesztés a jövőben még jobban összefonódik.

No, de ne kerteljünk, lássuk, mit főztek nekünk az AMD/ATI boszorkánykonyhájában! A főzés valójában a TSMC-nél történt, mégpedig 80 nm-es csíkszélességgel, durván 700 millió tranzisztorból, ami fricska az NVIDIA-nak hiszen ők „csak” 681 millió kis kaput tudtak összehozni 90 nm-en. Akárcsak a G80-nál, az R600-nál is az általános stream processzor a fő kulcsszó, de vannak még mellette mások is.

A képalkotás egyik shadereket megelőző lépése a tesszeláció. Az a folyamat, amikor a geometriai alapformákból (primitívekből), hengerekből, hasábokból, sokszögekből és egyebekből a GPU számára is emészthető háromszög- vagy négyzethálót hoznak létre. Jelenleg a tesszelációt az objektumok animációjával és sok egyébbel együtt a CPU végzi. Részletesebb animáció megjelenítéséhez finomabb rácsra van szükség, ami felemészti a processzor erőforrásait, és jelentősen megnöveli az adatáramlást a CPU és GPU között.

Az Xbox 360-nál a tesszelációt is a GPU-ra bízták, ezt örökölte az R600. A CPU-nak így elég egy viszonylag durva 3D modellel számolnia, melynek a helyzet megkívánta finomítását a GPU végzi. A DirectX 10-ben bemutatkozó geometriai shaderek ezután nekiállhatnak az animációnak. Egyelőre a GPU-szintű tesszelációt még nem támogatja a DirectX, de a Microsoft következő, nagy jelentőségű lépése ez lesz.

Stream processzorok és kezelőjük

A legütősebb szám az R600 paraméterei között a 320 stream processzor. A G80-nak csak 128 van, igaz, azok bődületes órajelen mennek. Nagy kérdés, amire korábban nem kaptunk választ, hogy ezt a sok, egymás mellé rakosgatott számolót mi vezérli. Legelőször a Setup Engine felméri, hogy milyen vertex shader, geometry shader és pixel shader feladatok érkeztek, majd továbbítja igényeit a Dispatch Processor felé, mely eldönti, hogy a rendelkezésre álló általános shaderek közül melyek és milyen sorrendben dolgozzanak vertexeken, geometrián és pixeleken. Mindemellett azt is irányítja, hogy a külön tömbben csoportosuló textúra-mintavételezők elküldjék a shadereknek a munkájukhoz szükséges textúraadatokat.

Az R600 stream processzorai négy darab 80-as SIMD (single instruction multiple data – egy utasítás végrehajtása több adaton) tömbbe csoportosulnak, melyeket két-két programszállal tud megkínálni a karmester (Arbiter). A szálak futása felfüggeszthető, ha egy magasabb prioritású érkezik, majd folytatható; nem vesznek el a részleges adatok. Ezt a felfüggesztést használják akkor is, ha egy hibás cache húzás miatt az éppen futó szál nem kapja meg idejében a textúra adatait, így a számolók soha nem tétlenkednek.

A G80 esetében 128 darab teljesen független stream processzorról volt szó, amin kicsit meg is lepődtünk, hiszen korábban mindig valamilyen több (jellemzően négy) komponenses vektor- és egy skalárszámolóról volt szó, melyeket esetleg ciklusvezérlő egészített ki. A vektoros rész komponensei általában 3–1, majd 2–2 felállásban két műveleten is dolgozhattak. Az R600-ban is kombinált számolók vannak. Egy tömbben öt aritmetikai és egy ciklusvezérlő egység csoportosul. Az aritmetikai egységek közül négy egyszerű – csupán MAD (a=b*c+d) műveletre képes –, egy pedig összetett (AMD terminológiával transzcendens) műveletekkel (pl. szögfüggvények, logaritmus, hatványozás) is boldogul. Természetesen a számolás 32 bites lebegőpontos precizitással folyik.

A G80 számolóiról csak annyit tudunk, hogy egyszerre el tudnak végezni egy MAD és egy MUL (a=b*c) utasítást, ami a GeForce 8800 GTX 1350 MHz-es órajelével és 128 számolójával 520 gigaFLOPS-os elvi maximális teljesítményt jelent. Ebből valószínűleg le kell még számolni valamennyit a ciklusvezérlés miatt, ugyanis arra nincs dedikált hardver. További lassulást okozhatnak a komplex utasítások, melyeket több MAD és MUL vegyítésével létrehozott makrók végeznek el. Az R600 összesen 320 számolója jelenleg 740 MHz-en ketyeg, és minden ütemben egy MAD-ot tud csinálni, tehát elvi végsebessége 475 gigaFLOPS környékén van, amiből nem kell levenni a ciklusvezérlést, ugyanis azt külön egységek végzik. Nagy kérdés, hogy a komplex utasítások hány ütemet vesznek igénybe. Valószínűtlen, hogy egy hatványozás vagy szögfüggvény kiszámolása lefut egy órajelciklus alatt. A komplex utasítások arányának növekedése is lassuláshoz vezethet. Azt sem tudjuk, hogy a G80 komplex makrói milyen gyorsak.

Textúrázó, ROP, memóriavezérlő, CFAA

Már az X1000-es családnál is különváltak a textúra-mintavételező egységek a számolóktól, ezt a gyakorlatot folytatták az R600-ban is. Az új processzornak négy (nem több!) nagy textúrakezelő egysége van. Mindegyikben 8 textúracímző dolgozik, összesen tehát 32 darab. Mind a négy blokk fejenként 20 mintavételezőt kapott (összesen 80 darab) és négy 64 bites bilineárisan szűrt színmintát tud venni (összesen 16 minta), amihez még négy szűretlen tartozik. Arra is van lehetőség, hogy a szűrt helyett további négy (összesen tehát öt) szűretlent kapjunk. A legnagyobb támogatott textúraméret 8192x8192 pixel. A texúrázókhoz 256 kB másodszintű gyorsítótár kapcsolódik, az elsőszintű pedig vertex cache-ként is működik.

Ahogy azt megszokhattuk már, raszterizáló (ROP) egységek terén az NVIDIA világosabban beszél: hat egység, összesen 24 színes vagy 192 Z-értékű pixel. Az R600-ban négy Render Back-End blokk van, de hogy azok pontosan mint tudnak, azt nem sikerült kiszűrni a többi komponensről egyébként részletesen író dokumentációból. Az biztos, hogy az X1000-hez képest javult a Z-értékekkel kapcsolatos teljesítmény, és vannak új HDR formátumok, valamint négyről nyolcra emelkedett az MRT (Multiple Render Target) kimenetek száma, de a teljesítményről csak szintetikus mérés után tudunk bármit is mondani.

ROP vonalon a nagy újítást az új élsimítási módok jelentik. A hatszoros Multi Sampling Anti-aliasing után itt a nyolcszoros. Persze ezzel még csak egál lenne a G80-hoz mérve, ezért szükség volt valami extrára. Élsimításban az ATI mindig az NVIDIA előtt járt, a mostani újítása is nagyon érdekes. Az eddigi anti-aliasing eljárások csak az aktuális pixel területére eső mintavételezési pontokat használták; ezt a módszert most Box Filter névvel illeti az ATI.

Az élsimítás hatékonyságának növelése érdekében az új Custom Filter Anti-aliasing (CFAA) a szomszédos pixelek mintavételező pontjaiból is kölcsönvesz néhányat. A Narrow Tent Filter névvel nevezett a megfelelő Box Filter számnak a felét (8 mellé például még 4-et) toldja hozzá, a Wide Tent Filter a Box számot megduplázza (8 mellé például még 8-at).

Az új üzemmód a meghajtóban külön opcióként jelenik meg. A kiválasztott, klasszikus MSAA szint alatt megadhatjuk a szűrő típusát, és a végén láthatjuk, hány mintás élsimításunk lesz. Ezzel a legkisebb CFAA szint a négyszeres, ami 2x MSAA mellé Narrow Tent filtert jelent. A 6x CFAA előállítható 2x MSAA-ból Wide Tent filterrel és 4x MSAA-ból Narow Tenttel és így tovább. A későbbiekben éldetektálással bővül majd a CFAA, ami 8x MSAA használata mellett már 24x CFAA szintet eredményez. Természetesen, emellé még kapcsolhatunk mintapontváltogató Temporal és átlátszó textúrákat kezelő Adaptive Anti-aliasingot. Az összes mód működik HDR-rel is.

Custom Filter Anti-aliasing és Avivo HD

A Radeon X1000-es széria legkülönlegesebb újítása a Ring Bus memóriavezérlő volt. A 256 bit fölött már csak nehezen bővíthető crossbar architektúrát ez a két körben, egymással ellentétes irányban szaladó megoldás váltotta fel. Az NVIDA a G80-ban megtartotta a crossbart, és egészen 384 bitesre bővítette. Az R600 természetesen továbbvitte a kettős gyűrűt, sőt a korábbi 256 bitesről 512 bitesre bővítette, amivel eddig nem látott, 100 000 MB/s feletti memória-sávszélességet ért el. Az X1000-esknél még központi memóriavezérlő döntötte el, hogy az egyes részegységek hogyan és mikor érjék el a tárat, az R600-nál már nincs ilyen. A nyolc darab 64 bites memóriacsatorna a gyűrűn négy megállóba tömörül, ezek használatáért versengenek a GPU komponensei. A késleltetés csökkentése érdekében korábban két ellentétes irányú, fejenként 256 bites szál futott körbe, most mindkét irányban megduplázták őket.

A kornak megfelelően modernizáláson ment át az új GPU nagyfelbontású (HD) videók lejátszásáért felelős része is. A kék lézeres lemezformátumokkal fokozatosan elterjedő HD videók lejátszását bizonyos mértékben már eddig is gyorsították a GPU-k, de a munka egy része, az entrópiakódolás még a CPU-ra marad. A GeForce 8500/8600 szériában debütáló G84/G86 GPU volt az első, mely ezt is felvállalta, de csak a H.264/AVC kódolás esetében. Az új Radeonok már VC-1-nél is megoldják ezt, teljesen tehermentesítve a központi processzort. A lejátszást dedikált hardver, az UVD (Unified Video Decoder) végzi, így a fogyasztás is nagymértékben csökken.

Nem hiába kapta az új Radeon széria a HD előtagot. A nagyfelbontású tartalmak lejátszásához gyakran kapcsolódó HDCP másolásvédelemhez szükséges kulcsot is tartalmazzák a GPU-k, nem kell hozzájuk külső CryptoROM-ot telepíteni a kártyára. Másik különlegességük, hogy audiovezérlőjük is van. Nincs már szükség arra, hogy hangkártyánkat, vagy alaplapi hangkodekünket fizikailag összekössük a VGA-val.

Minden Radeon HD-hez jár DVI/HDMI adapter, mellyel a kép mellett 48 kHz-es, 16 bites sztereó vagy AC3 (5.1-es) hangot is továbbítanak. Erre a ma forgalomban lévő hasonló adapterek nem képesek.

Radeon HD 2000 termékcsalád

Mától még csak a 80 nm-es csíkszélességgel készülő R600 köré épülő csúcskategóriás Radeon HD 2900 XT kapható, a kisebb HD 2000-esekre még június végéig várni kell. Az RV630 illetve RV610 kódnevű chipek fő érdekessége, hogy már 65 nm-es csíkszélességgel készülnek a TSMC gyárában. Mindkettő az R600 szűkítésével jött létre.

A középkategóriás Radeon HD 2600 család GPU-ja, az RV630 390 millió tranzisztorból épül fel, ez valamivel több, mint az R600 fele. Sajnos stream processzorból nem 160, hanem csak 120 maradt, a textúrázók száma 16-ról 8-ra, a ROP egységeké pedig 16-ról 4-re csökkent, az 512 bites memóriavezérlő pedig a negyedére, 128 bitesre zsugorodott. Amint látszik, itt is hasonló mértékű volt a visszafogás, mint az új középkategóriás GeForce-oknál.

Mivel kézzelfogható termék még nincs, ezért csak néhány képpel szolgálhatunk. Ezek alapján látszik, hogy legalább háromféle variánssal lesz dolgunk. A rövidebb nyomtatott áramkörrel valószínűleg a GDDR3 és GDDR4 memóriás Radeon HD 2600 Pro érkezik majd, a hosszabbat pedig a GDDR4 memóriás Radeon HD 2600 XT kaphatja.

Még jobban visszafogták az alsókategóriába szánt Radeon HD 2400-at. A 180 millió tranzisztorból csupán 40 stream processzorra, négy-négy textúrázó és raszteres egységre, valamint 64 bites memóriavezérlőre futotta. Ez a teljesítmény valószínűleg csak a Vista Aero grafikus felülethez lesz elegendő, de az UVD-nek köszönhetően ez az apróság is megbirkózik majd a HD videókkal. A 65 nm-es gyártási technológiának köszönhetően csupán 25 wattot fogyaszt, de a HD 2600-as széria is beéri 45 wattal.

A kis Radeon HD-ből is többfajta készül majd; egyelőre kettőről kaptunk képet. Az egyik majdnem félmagas nyomtatott áramkörű, a másik passzív hűtéses. Az alsókategóriában már csak az egyik monitorcsatlakozó digitális, a másik analóg, D-Sub.

A Radeon HD 2000 termékcsalád:

Az asztali gépekbe szánt videokártyák mellett bemutatkozott a notebookokba szánt Mobility Radeon HD 2000 termékcsalád is. A széria legkisebb tagja, a HD 2300 valamennyire kakukktojás, mert még 90 nm-es gyártási technológiával készül, és legfeljebb a DirectX 9.0c-t támogatja. Szerencsére a videolejátszó UVD-t megkapta. A Mobility Radeon HD 2400 és HD 2600 GPU-k már az asztali változatok leszármazottjai; 65 nm-en készülnek, és DirextX 10-et is tudnak. A stream processzorok és egyéb alkatrészek elosztásáról még nincs információ, csak az órajeleket és a várható megjelenés dátumát tudjuk. A notebookon játszani vágyóknak kissé lehangoló lehet, hogy az új GPU-khoz többnyire 64 bites memóriavezérlő társul.

Továbbfejlődött az ATI energiagazdálkodási technológiája, a PowerPlay is. A hetes verzió teljesen hardveresen vezérli a grafikus rendszer feszültségét és órajelét. Az új, 65 nm-es gyártási technológiával karöltve készenléti állapotban az előző generációnál 25–50%-kal alacsonyabb fogyasztást produkál.

Radeon HD 2900 XT testközelből

Elég legyen az elméletből, fogjuk meg a vasat! Tesztlaborunkba egy szép piros Radeon HD 2900 XT érkezett. Miért csak XT és nem XTX?! Egyelőre az ATI csúcsmodellje nem a csúcsmodell. Ez egyfelől rossz, másfelől viszont jó. Rossz, mert azt sejteti, hogy még nem sikerült mindent kihozni az R600-ból, nem lesz ellenfele a csúcs GeForce-nak. Jó, mert így valószínűleg nem lesz olyan magas az ára, és a vásárlók számára a GTX-nél sokkal érdekesebb GTS-t fogja meg-, árát pedig leszorítani.

A kártya nagy, de távolról sem olyan nagy, mint amilyennek a rossz nyelvek rebesgették. Nagyjából egy centiméterrel hosszabb a Radeon X1950 XTX-nél vagy a GeForce 8800 GTS-nél, ami egyáltalán nem vészes. A korábbi csúcs Radeon hűtőjének formaterve nem sokat változott, lényegében csak a matricázás és a ventilátor mérete tér el elődjétől. Majd meglátjuk, hogy az egyes gyártók milyen címkére cserélik őket.

Végre élőben is megcsodálhattuk a hatos mellett a nyolctűs tápcsatlakozót. Erre azért van szükség, mert a VGA hivatalosan több mint 210 wattot fogyaszt, a PCI Express csatoló és a két hattűs aljzat pedig csak 210 watt leadására képes. Elég meredek értékek ezek, főleg annak tükrében, hogy teljes GeForce 8800 GTX-es konfigurációnk a Core 2 Duo processzorral együtt is csak 230 wattot evett. Mindjárt kiderítjük, mi a valóság a HD 2900 XT-vel kapcsolatban. A nyomtatott áramkör végén komoly digitális PWM áramköröket láttunk, és volt ott két sor, valószínűleg feszültségkezelő FET-nek is kihagyva némi hely. Ezek minden bizonnyal a még nagyobb fogyasztású majdani HD 2900 XTX-hez kellenek.

Az új nagy Radeonnak mindkét oldalán vannak memóriamoduljai. Ilyet ATI és NVIDIA oldalon is régen láttunk már. Valószínűleg azért van így, hogy majd az 1024 MB-os nagytesónál elég legyen a 32 MB-os chipeket 64 MB-osakra cserélni. A kis téglácskák kicsit aszimmetrikusan vannak elhelyezve. Ugyan a borítástól nem látszott, de a HD 2900 XT és eztán az összes Radeon egy ideig az X1950 Prónál bevezetett CrossFire-t használja. A párosban mind a két kártyának (vagy idővel akár többnek is) egyformának kell lennie, nincs szükség speciális master kártyára, mint korábban.

Az R600-as GPU hatalmas, bár valószínű, hogy a fémsapka alá bújtatott G80 is van ekkora. A tesztpéldány felülete teljesen üres volt, a gyártásra vonatkozó adatokat a lesarkazásgátlóra nyomtatták. A GPU 2007 tizenegyedik hetében, tehát március közepén készült. Valószínűleg ezért nem volt még kinn Radeon HD 2900 a CeBIT-en (legalábbis nyilvánosan).

Van még egy meglepő tulajdonsága a memóriának: nem GDDR4-es! A Hynixtől származó modulok mezei, 1 ns-os késleltetésű GDDR3-ak. Azért így is a leggyorsabb modulok, melyeket élőben láttunk. A videobemenetet továbbra is egy régi jó Theater 200 chip kezeli.

Hagyományosan jó nagyra sikeredett a processzorhűtő. A GPU természetesen hőcsövekkel megtámogatott rézblokkot kapott. A memóriamodulok mellett a PWM-eken is hővezető párnácskák vannak.

Mivel a fonákon is lakik RAM, ide is kellett egy testesebb fémlemez. A rézmag bordájának lamelláin két heat-pipe osztja el a hőt; a meleg levegőt a felső műanyagburok és a ventilátor a kártya hátulja felé továbbítja. A nagy VGA-knál egyre gyakrabban használt, sok kis lapátos kerék szerencsére nem olyan bikaerős, mint amilyet a korábbi kémfotókon látunk. 12 voltról 0,94 ampert felvevő motorja teljes fordulaton így is durván feleannyit fogyaszt, mint egy teljes Radeon HD 2400. Szerencsére a lapátkerék 2D-ben szinte hangtalan volt, akárcsak a GeForce 8800-ak, de 3D-ben hamarabb felpörgött és hangja is nagyobb volt a konkurensekénél, mindemellett nem volt túl zavaró.

Tesztkonfiguráció és fogyasztás

Az új Radeon teszteléséhez az elődjét, a Radeon X1950 XTX-et és a teljes GeForce 8800 arzenált hívtuk segítségül. Azért volt szükség mind a két GTS-re, mert a HD 2900 XT az ő ellenfelük, de az egyiknek több, a másiknak kevesebb memóriája van. Biztos, ami biztos, egy GeForce 8800 GTX-et is bevetettünk, mert sejtettük, hogy az új Radeon itt-ott utolérheti.

A konkurensek paramétereit már egyre nehezebb összehasonlító táblázatba foglalni, hiszen az X1950 XTX-nek még hagyományos pixel és vertex shaderei vannak két-két számolóval, a GeForce-oknak azonos stream processzoraik vannak, míg a HD 2900-nál minden ötödik számoló komplex. Hasonlóan nagy a kavarodás a textúrázó és ROP egységek táján is. A Radeonok 16–16 egysége távolról sem egyforma, a GeForce-ok kevesebbnek tűnő 5–6 blokkja meg akár több is lehet, mint az a 16 a másik oldalon.

A teszteléshez Core 2 Duo-alapú rendszert használtunk 2 GB memóriával.

Játékok

• Human Head Studios / Take 2 Interactive – Prey
• Bethesda Softworks / Take 2 Interactive – The Elder Scrolls: Oblivion
• GSC / THQ – S.T.A.L.K.E.R.: Shadow of Chernobyl
• Crytek / UBI Soft – Far Cry
• UBIsoft / UBISoft – Rainbow Six Vegas
• UBIsoft / Amex-Tec – Tom Clancy's Splinter Cell Double Agent
• Relic Entertainment / THQ – Company of Heroes
• Gas Powered Games / THQ – Supreme Commander
• Electronic Arts / EA Games – Need for Speed Carbon
• Eden Studios / Atari – Test Drive Unlimited
• Techland / N-Tec – Call of Juarez

A meghajtóprogramokban a képminőségi beállításokat az NVIDIA kártyák esetében „legjobb minőség”-re, az ATI kártyák esetében pedig a legszebbre kapcsoltuk, az (szögfüggetlen) anizotropikus szűrés végig be volt kapcsolva, így később csak az élsimítás mértékét állítgattuk. A „Catalyst AI”-t alapállapotban hagytuk. A játékok többségét maximális grafikai beállításokat futtattuk, ahol nem, ott ezt külön megemlítjük.

A Far Cry, Prey és S.T.A.L.K.E.R. játékokban felvett demókat/replayeket használtunk a kártyák teljesítményének leméréséhez. További játékokban (Oblivion, RSV, SCDA, NFSC, TDU, CoJ) egy begyakorolt útvonalat jártunk be háromszor egymás után, miközben FRAPS-szel mértük az fps-eket. A három lefutott kör után az átlagot jegyeztük fel. A Company of Heroesban és a Supreme Commanderben a játékba beépített teljesítménytesztet futtattuk le.

Szerettünk volna próbát tenni DirectX 10-es játékokkal, ugyanis az AMD-től kaptunk egy DX10-es Call of Juarez benchmarkot, amihez hasonlót az NVIDIA is ígért. Sajnos, az előbbi – a kiírással ellentétben – nem indult el a GeForce-okon, az utóbbi pedig nem érkezett meg. Megnézegettük még a két gyártó techdemóit, melyek közül egyik sem futott a konkurens kártyán, miért is tette volna... Azért szerintünk az NVIDIA-s Adrianne jobb nő, mint Ruby, bár a vörös kémcsaj jobban szaltózik.

Nagyon kíváncsiak voltunk, hogy igazak-e az új Radeon mértéktelen fogyasztásáról szóló pletykák. Ami az üresjárati étvágyat illeti, ki kell ábrándítanunk a negatív szenzációra éhes ellendrukkereket. A HD 2900 XT nagyjából annyival is beéri, mint a konkurensei, ráadásul 2D-ben (ahol 507/514 MHz-re csökkennek az órajelek) nem volt hangosabb tőlük.

Teljes terhelés alatt már valamivel nagyobb volt az új Radeon étvágya. Megelőzte az eddigi rekordert, a GeForce 8800 GTX-et. Tápunk 85% körüli hatásfokát leszámolva viszont a teljes rendszer fogyasztása is 230 watt alatt maradt, amiből legalább 60–80 watt a processzor és a többi eszköz számlájára írható. Talán a HD 2900 XTX majd eléri a 215 wattot, bár szerintünk az már 65 nm-en készülő R600-zal (ha még úgy fogják hívni) és kevesebbet fogyasztó GDDR4 memóriával jelenik meg.

Fill-rate és shaderek

Szerencsére a fill-rate tesztekben jól muzsikált a HD 2900 XT, pedig tartottunk tőle, hogy a dokumentáció azért hallgat a ROP egységek képességeiről, mert azok gyengék. Az új Radeon nyers erőben, valamint egy és két textúrával is gyorsabb volt, mint a 8800 GTS, de nem szabad elfelejteni, hogy a Radeonnak vagy 240 MHz előnye volt. A 8800 GTX egyelőre megingathatatlanul ül a trónján, a GeForce széria pedig továbbra is az árnyékok királya.

A második, vertex shaderes menetben bumm, jött a k.o. A Radeon HD 2900 XT kiütéssel győzött. Az egyszerű utasításokban elvileg ugyanolyan gyors – ha nem gyorsabb – GeForce 8800 GTX-re is majdnem ráduplázott, szóval nyers számolóerő van benne bőven. Kérdés, hogy ez mire elegendő.

Bizony a pixel shader-alapú textúragenerálásnál is volt egy k.o., csak most az új Radeon fogott padlót. A PS3.0-s esettől eltekintve bitangmód kikapott a GeForce-októl. Valószínűleg a procedurális textúrázás alapját jelentő, periodikus szögfüggvénnyel történő mintavételezés és hatványozás, vagyis a komplex műveletek magas aránya volt a gyenge teljesítmény oka. További kellemetlenség, hogy ahol ezeket a függvényeket textúraolvasás váltotta ki (LUT-os tesztkörökben, ahol a függvényértéket egy textúrából, táblázatszerűen olvassa ki) ott további drasztikus csökkenést tapasztaltunk. Nagy kérdés, hogy a viszonylag régi tesztprogram használhatóságának korlátjába futottunk-e bele, vagy a valóságban is léteznek hasonló kódok. Meg kell jegyezni, hogy a D3D Right Mark többnyire DirectX 9.0 SDK-hoz mellékelt példaprogramokra és más, nevezetes shaderkódokra épít.

Pixel shaderes árnyalásban, ahol már kevesebb a komplex utasítás, ismét magára talált a HD 2900 XT. A főként számolásra alapozó PS 2.0-s tesztekben tartotta a lépést a GeForce 8800 GTS-sel, de amint ismét LUT menetek jöttek, teljesítménye újra drasztikusan visszaesett. A csorbát az összetettebb shaderre épülő PS 2.a-s tesztben kiköszörülte; itt a 8800 GTX-et is megelőzte. A PS 3.0-s körben ismét csak a GTS-t tudta megverni, ami azt jelenti, hogy a Radeon X1950 XTX is előtte végzett.

Tesztek – I.

Az OpenGL-es Prey-ben jól kezdett az új Radeon, fej fej mellett haladt a GTS-ekkel. Jó pont, hogy mindkét kártyánál gyorsulást hozott, amikor a felbontást a legtöbb TFT-s számára elérhetetlen 1600x1200-ról 1280x1024-re, a élsimítást pedig 4-szeresről 8-szorosra állítottuk. Így már a GTS-ek jobbak voltak, tehát jobban bírják a magas AA-t, mint a Radeon.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

A játékból lopott képek teljesen egyformának tűntek. Az első, sziklafalason látható különbséget a dinamikus fényforrás pillanatnyi állapotának tulajdonítottuk.

A régi jó Far Cry-t különösen magas felbontáson teszteltük, ennek meg is látszott a hatása a 320 MB-os GeForce 8800 GTS produkcióján; kevesebb mint felét tudta 640 MB-os társának. A Radeon HD 2900 XT nagyjából félúton helyezkedett el az X1950 XTX és a 640 MB-os GTS között. Kipróbáltuk az új jövevény tuningolhatóságát. A 740 MHz-es GPU-ra és a 825 MHz-es memóriára is minden gond nélkül rá tudtunk pakolni több mint 100 MHz-et. Ez a 15% körüli túlhajtás 13%-os gyorsulást hozott, de a 640 MB-os GTS befogásához ez sem volt elegendő, viszont így a 8800 GTX legalább nem duplázott rá az új Radeonra.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

A képminőséggel az volt a gond, hogy a GeForce-oknál hibás volt a távoli zöld falombok árnyékolása, és a két konkurens gamma értéke sem egyezett. Összességében a Radeon képe jobban tetszett.

Nem voltak túl nagy FPS értékek a lopakodós Splinter Cellben. Nem szeretjük ezt a játékot, mert az utóbbi időben egyre több kártyával hibás a grafikája (ez driver-verziónként változik, így a lemért teljesítmény sem ad teljes képet). Jelen esetben talán csak a Radeon X1950 XTX képe volt kifogástalan. Azért el kell mondani, hogy a Radeon HD 2900 XT itt alaposan megelőzte az egyformán teljesítő GTS-eket és a GTX-et is megszorongatta.

Az elkövetkező években valószínűleg meghatározó szerepet betöltő Unreal motorra épülő kommandós játékban nagyszerűen ment a Radeon HD. Alig maradt el a GeForce 8800 GTX mögött, amit egy kis tuninggal végül meg is előzött. Talán ezért hozta ki az NVIDIA hamarjában a 8800 Ultrát. A GTS-ek tisztes távolból figyelték az élmezőny viadalát.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

Az új Radeon és GeForce képét egyformának találtuk.

Tesztek – II.

Amilyen jól ment a HD 2900 XT Rainbow Sixben, olyan gyenge volt a másik nagyon modern játékban, a Stalkerben. Az 1600x1200-as felbontás ismét kifogott a kevesebb memóriás GTS-en, de az új Radeonnal így is egált hozott ki. A több memóriás GTS majd 50%-kal volt gyorsabb náluk, a GTX pedig kis híján rájuk duplázott.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

A Stalkerben több grafikai különbséget is felfedeztünk. Az első képen a GeForce sokkal kontúrosabb és melegebb, barátságosabb színvilágú tájat rajzolt, mint a Radeon. Az a sejtésünk, hogy a fejlesztők vagy egy rideg, elmosódott tájat akartak, olyat, mint amilyet a Radeon produkált (vagy - és ez a valószínűbb - a különbség a dinamikusan változó időjárási viszonyoknak, a porfelhőnek köszönhető). A második képen a bal oldali fák árnyékának körvonala a GeForce-nál elmosódik a távolban, a Radeonnál végig éles marad. A kapu előtti útszakasz viszont a GeForce-nál éles, a Radeonnál gyorsan elmosódik. Nem tudjuk, mi volt a látványtervezők célja, de nekünk a GeForce produkciója tetszett jobban.

Máig a VGA-k egyik legjobb izzasztója az Oblivion. Bizony itt még GeForce 8800 GTX-re van szüksége annak, aki 1600x1200-as felbontásnál, maximális részletességű, szűrt HDR-es képpel is 30 fps fölötti sebességet akar. A HD 2900 XT tuning nélkül a GTS-ek mögött maradt, de húzással megelőzte őket. Viszont a GeForce-okat is lehet ám húzni!

A városi jelenet már nem volt ilyen megterhelő, de ott is maradtak az erdőben tapasztalt sebességviszonyok.

Radeon HD 2900 XT

GeForce 8800 GTS

Az oblivionos képek nagyon hasonlítottak egymáshoz. Annyi különbséget láttunk, hogy a Radeon HD-nél a távoli textúrák valamivel élesebbek voltak.

Az első játék, amiben fölényesen nyert a Radeon HD 2900 XT, a Call of Juarez volt. Valami okból éppen ennek a játéknak a DirecX 10-es demóját adta nekünk ide az ATI. Az 1280x1024-es felbontásban, élsimítás nélkül is 30–40 fps körüli értékek a motor optimalizálatlanságára utalnak, ráadásul az ATI kártya képén nem voltak rendben az árnyékok.

Radeon HD 2900 XT

GeForce 8800 GTS

Tesztek – III.

Need for Speed: Carbonban a tuning kellett ahhoz, hogy a HD 2900 XT a GTS-ek elé tudjon kerülni. A 8800 GTX elsőségét ismét nem fenyegette semmi.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

Az autós képek egyformák voltak. A hátsó jelzőtáblák csak a képlopás pillanatában nem világítottak, amúgy mindkét kártyánál villogtak.

Nagy kedvencünk, a Carbonnál sokkal jobban sikerült Test Drive Unlimited jobban ment a Radeon HD 2900 XT-vel, mint a nagy GeForce-szal. HDR nélkül még minimális volt köztük a különbség, de HDR-rel már több mint 20%-osra nőtt. Ezt a hátrányt valószínűleg a 8800 Ultra sem tudja majd maradéktalanul ledolgozni.

Radeon HD 2900 XT (nincs HDR, van HDR) / GeForce 8800 GTS (nincs HDR, van HDR)

A képek grafikai minősége ismét egyforma volt, de színviláguk különbözött. A Radeon melegebb képe nekünk jobban tetszett.

Company of Heroesban is jól muzsikát az új Radeon. A GTS-eket messze maga mögött hagyta, és tuninggal a GTX-et is veszélyesen megközelítette. A két konkurens képe között nem láttunk említésre méltó különbséget.

Radeon HD 2900 XT / GeForce 8800 GTS

Utolsó tesztmenetünkben is jobbnak bizonyult a Radeon HD 2900 XT a GTS-eknél, pontosan a kétfajta GeForce 8800 közé ékelődött be.

AA és AF sebesség

Az ATI és az NVIDIA új élsimítási módjainak sebességét is összevetettük. Ehhez egy régebbi (Far Cry) és egy modern (Oblivion) játékot használtunk. A későbbiekben az egyes üzemmódok képminőségét is összehasonlítjuk majd.

Amint a grafikonon is jól látható, a Radeon HD-t sokkal jobban megterhelte az élsimítás, mint a GeForce 8-at. Arra számítottunk, hogy a négyszeres MSAA-t két további mintaponttal bővítő hatszoros CFAA gyorsabb lesz a nyolcszoros MSAA-nál, de tévedtünk. Az is érdekes, hogy a 4+2, illetve 4+4 mintaponttal dolgozó 6x CFAA, illetve 8x CFAA szinte ugyanolyan arányú lassulást hozott.

Oblivionban mindkét kártya kisebb mértékben lassult az élsimítás hatására, mint korábban, de itt is a Radeon húzta a rövidebbet. Most már beigazolódott az a sejtésünk, hogy a 6x CFAA kevésbé megerőltető, mint a 8x MSAA. A két CFAA ismét azonos teljesítményigényű volt, ez jó jel.

Tovább finomodott a Radeonok anizotropikus szűrése is. Az X1000-es szériánál megismert Quality mód most már alapértelmezett. Minkét játéktesztünkben a GeForce-nál mértünk kisebb arányú lassulást.

AA és AF minőség

	NVIDIA G80	AMD R600	AMD R580
Nincs MSAA
2x-es MSAA
4x-es MSAA
6x/8x-os MSAA

Az élsimítás minőségének vizsgálatánál először a mintapontokat néztük meg, ahol a minél nagyobb rendezetlenség a cél, az vezet összességében simább élekhez. A legmagasabb módban (8x-os) az ATI MS alapú élsimításának mintavételező pontjai is kellően rendezetlenek lettek, ráadásul ezek driververziónként (vagy talán alkalmazásonként is) változhatnak, finomodhatnak.

	NVIDIA G80	AMD R600	AMD R580
Nincs MSAA
2x-es MSAA
4x-es MSAA
6x/8x-os MSAA
	AMD R600
	4xCFAA (2x + narrow tent)	6xCFAA (2x + wide tent)	6xCFAA (4x + narrow tent)
	8xCFAA (4x + wide tent)	12xCFAA (8x + narrow tent)	16xCFAA (8x + wide tent)

A pörgettyűs ábrán már a négyszeres módnál látszik, hogy a Radeonok valamivel jobban dolgoznak; a G80 képén a fehér hátterű szálak közel 45 fokos végei még töredezettek. Nagyon nagy odafigyeléssel a nyolcszoros képek között is látni egy pici eltérést, de az egyértelmű, hogy az R580 hatszoros képe gyengébb náluk.

A 4x CFAA minősége elmarad a 4x MSAA mögött. A két 6x CFAA közül a 2x MSAA-ra építő egyértelműen gyengébb minőségű (még a 4x MSAA-nál is), de a 4x MSAA-ra építő már egy picivel jobb a donornál, hiszen kettővel több mintavételező pontja van. A nyolcszoros és magasabb szintű élsimítások között már nagyon pici a különbség. Aki pixel szinten akar összehasonlítgatni, annak kinagyítottunk pár részletet.

	Vízszintes	Függőleges	Átlós
Nincs MSAA
2x-es MSAA
4x-es MSAA
4x-es CFAA (2x + narrow tent)
6x-os CFAA (2x + wide tent)
6x-os CFAA (4x + narrow tent)
8x-os MSAA
8-os CFAA 4x + wide tent)
12-es CFAA (8x + narrow tent)
16-es CFAA (8x + wide tent)

AMD R600: nincs AA / 2xAA / 4xAA /8xAA / 6xCFAA / 8xCFAA

NVIDIA G80: nincs AA / 2xAA / 4xAA / 8xAA

Az Oblivionból lopott képeket nézve nem láttunk említésre méltó különbséget a Radeon és a GeForce megfelelő szintű MSAA teljesítménye között. A 4x MSAA-ból kapott CFAA módok nemcsak az éleket, hanem a textúrákat is elmosták az eredetihez viszonyítva. Mindenki maga döntse el, hogy a picivel finomabb éleket és elmosottabb textúrákat, vagy a durvább éleket, de tisztább textúrákat részesíti előnyben. Ez játékonként is változhat; egyes fejlesztők például gyakran a valóságosnál élesebb, kontrasztosabb mintázatú textúrákat alkalmaznak, ezzel próbálják a grafika finomságának illúzióját fokozni. Ilyen esetben jól jöhet egy kis elmosás, de amikor például spórolnak a textúramérettel és durvábbakat alkalmaznak, a további elmosás árthat.

	NVIDIA G80	AMD R600	AMD R580 Quality	AMD R580
Trilinear filtering
2x-es aniso
4x-es aniso
8x-os aniso
16x-os aniso

Anizotropikus szűrés minőségének vizsgálatához használt szintetikus tesztképünkön már kicsiben is látszik, hogy a G80 megelőzi a Radeonokat. A kis képeket felnagyítva már az is látható, hogy az R600 egy picivel jobban oldja meg ezt a feladatot, mint az R520 vagy R580.

AMD R600: nincs AF / 2xAF / 4xAF / 8xAF / 16xAF

NVIDIA G80: nincs AF / 2xAF / 4xAF / 8xAF / 16xAF

Az oblivionos tesztképeken az utca kövezete a Radeonnal minden szinten egy picivel távolabbig volt tisztán kivehető, mint a GeForce-nál, de ez csak a leggyakrabban használatos, vízszintes irányra volt jellemző, és ott is csak nagyon kis mértékben.

Konklúzió

Ha csak szűken a pillanatnyi helyzetre és a Radeon HD 2900 XT-re koncentrálunk, akkor azt kell mondanunk, hogy a késlekedés ellenére jól sikerült a termék. A kipróbált tizenegy játékból hétszer megverte a vele egy árban lévő GeForce 8800 GTS 640 MB-ot, a 320 MB-os változatot még többször, és néhol a nagy GeForce 8800 GTX-et is megszorította, sőt akadt pár olyan eset is, amikor legyőzte. Szerencsére a szintetikus shader tesztekben tapasztalt gyengélkedések játékban nem jöttek elő. A nyolcszoros élsimítás bevezetése kiegyenlítette a számlát a GeForce 8 családdal, bár az új Radeonnál jobban visszaveti a teljesítményt. Szerintünk a Custom Filter Anti-aliasing nem hozott jelentős javulást, de értjük, miért volt rá szükség: hogy az AMD nagyobb számokkal büszkélkedhessen, mint az NVIDIA.

Ha tágabb értelemben értékeljük a Radeon HD 2000 sorozat elindítását, akkor bizony nem tűnik olyan jónak az AMD helyzete. Több hónapos halasztás után csak egy olyan grafikus kártyát tudtak építeni az R600 köré, amely a kisebbik nagy GeForce 8-at előzi meg, de a GTX-hez még nem nőtt fel. Azt is megemlíthetnénk, hogy fogyasztásban éppen fordított a helyzet, bár a korábbi rémhírekhez képet kellemes meglepetés, hogy a HD 2900 XT alig eszik többet, mint a 8800 GTX, meg különben is, a csúcskategóriában mit számít néhány watt?

Elemezve a GeForce 8800 GTX és Radeon HD 2900 XT teljesítményviszonyát és a fogyasztásról keringő pletykákat, felfedezhetünk egy meg nem született nagytestvért. Ha egy R600 köré épített VGA minden tekintetben meg akarná előzni vagy legalább szorítani a GeForce 8800 GTX-et, akkor legalább 20–40%-kal gyorsabbnak (vagy nagyobbnak) kellene lennie. Ennyit hozzáadva a HD 2900 XT durván 160 W körüli fogyasztásához, láss csodát, éppen az a 215 W körüli érték jön ki. Persze, ebben az esetben az R600-at 1 GHz környékén kellene járatni (ilyen pletykák is voltak), ami több mint bravúr lenne 700 millió tranzisztorral. Talán majd 65 nm-en. Mindenesetre a most megvalósult R600-bemutatkozáson világosan látszik, hogy nem ilyenre (és főleg nem mostanra) tervezték.

Ami a kisebb, 65 nm-es csíkszélességgel készülő alsóbb kategóriás és notebookos lapkákat illeti, ott még szomorúbb a helyzet, ugyanis várni kell rájuk még egy-két hónapot. Némi reményre ad okot, hogy az RV630-as processzor köré épülő HD 2600-at nem nyírbálták meg oly mértékben, mint a GeForce 8600-at. A számolóknak több mint a harmada, a textúrázó résznek a fele, a raszterizálóknak pedig a negyede maradt meg. Kár, hogy itt is 128 bites a memóriavezérlő, akárcsak a konkurensnél. A 40 számolós RV610-re alapozó HD 2400 képességeit látatlanban inkább nem minősítenénk.

Az RV630 120 számolója felvet egy újabb kérdést: miért lett ilyen aránytalanul, 320-ról 120-ra vágva ez a szám. Véletlen lenne, vagy a háttérben rejtőzik egy háromszor (ne adj isten négyszer) 120 számoló egységes R600...?

A korábbi generációk felső- és középkategóriás GPU-it összevetve úgy tűnik, hogy az ATI és az NVIDIA is igyekszik elsorvasztani a középkategóriát, hogy ezzel a játszani kívánókat a felsőkategória aljára, a drágább videokártyákhoz csábítsa. Az X1000-es szériában még 48 számoló és 256 bites memóriavezérlő volt a csúcson, középen pedig ennek pontosan a fele, 24 számoló és 128 bites memóriavezérlő. Ugyanez volt a helyzet GeForce oldalon is. Most meg kapjuk a G80 harmadát, negyedét, és az R600-ból is alig marad több.

Hogyan tovább? Egyelőre csak a szokásosat tudjuk mondani: várjunk. De miért? Még mindig nem vallottak színt a DirectX 10-es játékok, még mindig nincs abszolút csúcs- és középkategóriás Radeon HD 2000. Azt sem szabad elhinni, hogy az NVIDIA tétlenül (árcsökkentés nélkül) nézi majd, ahogyan a Radeon HD 2900 XT megverte a GTS-eit, no meg ősszel újabb nagy ütésváltás várható. Jelen állás szerint az új Radeon nagyon jó termék, még az ingatag VGA-s helyzet ellenére is ajánlott azoknak, akik nagy, erős, modern, de nem (annyira) csillagászati árú VGA-ra vágynak.

Radeon HD 2900 XT

fLeSs és rudi

Az ATI Radeon HD 2900 XT-t az AMD, a GeForce-okat és a Radeon X1950 XTX-et az Expert Computer Kft. bocsátotta rendelkezésünkre.

Extra – Ruby és a nagy puskás ember

Levezetőként pillantsunk bele az ATI vörös hajú szuperügynökének karrierjébe. Ruby a Radeon X800-as szériával debütált, megálmodója és elkészítője a RhinoFX volt. Három évvel ezelőtt még ámulva figyeltük a 80 000 polygonból felépülő hölgyet, ma már több játékban is látni hasonló grafikai részletességet.Olyan, mára hétköznapi effektek debütáltak vele, mint a Depth of Field vagy a Soft Shadow. Aki szeretné letölteni az eredeti demót vagy megnézni filmben, az ATI honlapján megtalálja.

2004 május – Radeon X800 – Double Cross

A következő, Radeon X850 megjelenésével összekötött menet egy 45 másodperces légrobogós repülés volt olyan, ma már ugyancsak hétköznapi hatásokkal, mint a Motion Blur vagy a Glow. Ez a demo is elérhető az ATI honlapján.

2004 december – Radeon X850 – Dangerous Curves

A harmadik menet 2005 végén, az X1000 modellcsalád bemutatásakor ismét egy látványosabb akció volt a Cyn nevű cyborg ellen. Természetesen az akkori divathatás, a HDR vitte a prímet. Hasonló grafikai részletességet láthattunk például Lara Croft legutóbbi kalandjában. A harmadik Ruby demó is letölthető az ATI-tól.

2005 október – Radeon X1000 – The Assassin

Valamiért az X1900-as Radeonokhoz nem készült újabb animáció, de most a HD 2000 széria startjára érkezett friss, snowboardozós. A korábbiakhoz hasonlítva a negyedik Ruby demó döbbenetesen részletes. A hegyvidéket és a hősnő kabátjának prémbetétjét is procedurális eljárással készítették. A felkavart hópelyhek részecskerendszerekként jelennek meg, és nagy hangsúlyt kapott az arcanimáció. Sajnos küzdős jelenet most nincs. Ha minden a régi rend szerint halad, egy-két éven belül játékokban is láthatunk majd hasonló szépségeket. A legfrissebb ATI demó egyelőre csak film formájában érhető el.

2007 május – Radeon HD 2000 – Whiteout

Ruby demók számokban

Különleges visszatérő jelenet volt Ruby szájhúzása, ami a legutóbbi részben már nagyon komoly szintet ért el. Az animáció majdnem teljesen élethű lett, a tükröződések pompásak.

Radeon X800 - X1000

Radeon HD 2000

Az egyre nagyobb geometriai részletességet biztosító, izmos shaderek nagy hozadéka a még részletesebb animáció lehet. A Radeon HD 2000 promóciós anyagával kaptunk néhány Valve videót, melyekben az eredeti Half Life, a Half Life 2 és az ősszel megjelenő Team Fortress 2 arcanimációját vetették össze. Az utóbbiból egy hosszabb, mókás részletet is kaptunk, melyben kigyúrt, puskás ember tesz tanúbizonyságot színészi képességéről.

Team Fortress 2