Главная / Видеокарты

Видеокарты


Сравнение трех видеокарт GeForce 8500 GT производства Foxconn, Chaintech и Elitegroup

Показать одной страницей Печать Написать письмо 0
Содержание:
Одной страницей

Не секрет, что продажи видеокарт класса Low-End в процентном соотношении составляют приличную долю всего рынка 3D-ускорителей. Поэтому наряду с ожесточенным противостоянием в Hi-End и Middle-End сегментов между продуктами NVIDIA и AMD нешуточная борьба разворачивается и в самом низшем классе видеокарт.  

Анонс конкурирующих решений обеих компаний уже давно состоялся. Новые представители Low-End унаследовали от своих старших собратьев унифицированную шейдерную архитектуру и поддержку API DX10. Помимо этого, новый класс бюджетных чипов научился легко декодировать видео высокой четкости (HD-видео), легко превращая компьютер в основу для домашнего кинотеатра. 

В нашей лаборатории мы уже не раз рассматривали карты Hi-End, анализировали подробно Middle-End. Теперь пришел черед и продукции сегмента Low-End, которую мы попытаемся рассмотреть на примере трех типичных представителей GeForce 8500 GT от различных производителей (Foxconn, Chaintech, Elitegroup).  

Помимо этого, в данном материале мы постараемся дать ответы на следующие вопросы, касающиеся непосредственно самого чипа GeForce 8500 GT:

  • увеличилась (и на сколько) производительность нового GPU относительно прошлого поколения;
  • способны ли карты на этом чипе достойно противостоять своим конкурентам в лице AMD? 

Итак, начнем традиционно с архитектуры рассматриваемого чипа.  

Чип G86 и его основные особенности.

Те, кто уже изучал архитектуру G84 в статье "Обзор middle/low-end видеокарт компании Foxconn GeForce 8600 GTS 256 MB, GeForce 8600 GT 256 MB, GeForce 8500 GT 256 MB" , в данном разделе не найдут практически ничего нового, поэтому мы рекомендуем сразу же перейти к разделу описания или анализа производительности видеокарт. Ну а специально для тех, кто еще не изучал вышеупомянутую статью, мы повторимся еще раз.   

Дебют видеоускорителей, совместимых с API DirectX 10, состоялся 9 ноября 2006 года. Это были Hi-End видеоускорители NVIDIA GeForce 8800 GTX и NVIDIA GeForce 8800 GTS.  Первый был построен на базе графического чипа под кодовым названием G80 и имел на борту 768 МВ видеопамяти, а второй являлся более урезанной версией того же G80 и имел 640 МВ памяти. Позже (12 февраля 2007-го) выходит более урезанная версия GeForce 8800 GTS, а именно точно такая же по характеристикам, но с меньшим количеством видеопамяти – 320 МВ.  

Спустя 3-4 месяца после выпуска первых ускорителей наивысшего класса следует ожидать появление "массовых" продуктов – видеокарт, относящихся к сегментам low-end и middle-end. Однако NVIDIA по не определенным причинам (сложность освоения техпроцесса 80 нм, маркетинговый ход) значительно задержала  выпуск таких устройств.

Так 17 апреля 2007 года состоялся официальный анонс видеокарт серии  GeForce 8600 на базе графического процессора G84 и GeForce 8500 - G86.    

Данный чип претерпел значительную "урезку" по сравнению с флагманскими решениями, судите сами: универсальных процессоров  у 8800 в количестве 128, а в 8600 – только 32 (!), у младшей модели 8500 GT и вовсе 16. Получается, что новый Low-End GPU получился лишь 1/2 от своего старшего брата и 1/8 от флагманского GeForce 8800 GTX. Фатально ли это отразиться на производительности? На этот вопрос мы постараемся ответить чуть позже, а пока вернемся к G86, отметим его архитектурные особенности на примере GeForce 8500 GT и попутно изменения относительно поколения G80 (на примере GeForce 8800 GTX).

Ядро G86 состоит из 210 миллионов транзисторов. Он работает частоте 460 МГц для типичной NVIDIA GeForce 8500 GT.

Сравнение

Графический процессор использует унифицированную шейдерную архитектуру, которая превосходно себя зарекомендовала в чипе G80.  

Идея унификации функциональных блоков GPU заключается в следующем: ранее они разделялись на вершинные и шейдерные, а теперь универсальные блоки способны обрабатывать любые виды инструкций без существенных потерь в производительности. Примерно это будет выглядеть следующим образом:  

Сравнение

Это позволит динамически изменять производительность ядра за счет перераспределения ресурсов на нужную в данный момент задачу. В итоге у нас получается полная загрузка чипа и, как следствие, повышается производительность.

Теперь более подробно рассмотрим упрощенную блок-схему чипа G86. А ниже для сравнения приведем G84 и G80. 

Сравнение

G86

Сравнение

G84

 Сравнение

G80

Урезанный G86 смотрится очень и очень скромненько. Мы видим один шейдерный блок, в котором сосредоточено 16 потоковых процессоров (Streaming Processor) и 8 текстурных блоков (TMU).

Стоит так же отметить, что все процессоры 8500 GT работают с тактовой частотой 900 МГц, значительно превышающей частоты GPU.  Напоследок отметим блоки записи в кадровый буфер (ROP), которых в данном случае только 2 (на диаграмме - синие блоки рядом с кешем L2). 

В работе и концепции построения потоковых процессоров (SP) NVIDIA не вносила никаких поправок, а вот с блоками TMU ситуация обстоит несколько иным образом.

Сравнение

G80 

Сравнение

G86

На диаграмме при сравнении с G80 видно, что на каждые четыре потоковых процессора приходится два модуля адресации текстур TA и по два модуля фильтрации текстур TF (у G80 это было 1 к 2). Поэтому  теперь каждый текстурный блок в связи с увеличением числа вычисляемых текстурных адресов сможет обрабатывать вдвое больше выборок, чем таковой G80.  

Каждый шейдерный блок снабжен собственным кешем первого уровня L1. В нем могут храниться не только текстуры, но и в связи с унифицированностью различного рода данные. Все потоковые процессоры (SP), на которых основана архитектура G86/84, являются скалярными. Почему не векторными? Причина кроется в том, что на основе исследований шейдерных программ разработчиками компании NVIDIA было выяснено, что векторная архитектура достаточно не экономично использует вычислительные ресурсы, когда идет обработка сложных инструкций, например, скалярных и векторных одновременно (вообще говоря, скалярные вычисления на векторных процессорах выполняются очень неэффективно). В свете наметившейся в последнее время тенденции ко все большему переходу от векторных вычислений к скалярным стратегиям идея разработчиков NVIDIA, пожалуй, становится ясной.

Ну а что же делать с векторным программным кодом? Все очень просто –  он преобразуется в скалярные операции непосредственно самим чипом G84.

Как уже говорилось, у  GeForce 8500 имеется в наличии 2 блока записи в кадровый буфер (ROP).  

Сравнение

Они не претерпели каких-либо изменений относительно GeForce 8800 и  поддерживают следующие методы антиалиасинга: мультисэмплинг, суперсэмплинг и адаптивное сглаживание. Как известно, ранее видеокарты NVIDIA не могли работать одновременно с HDR-освещением и полноэкранным сглаживанием. Теперь ситуация изменилась в лучшую сторону, и появилась полноценная поддержка форматов буфера кадров вместе со сглаживанием (АA) FP32 и FP16. 

Помимо этого, в видеокартах серии GeForce 8500 реализованы аналогичные технологии, используемые в GeForce 8800: 

NVIDIA Lumenex – включает в себя новые методы сглаживания 8x, 8xQ, 16х, 16xQ, сравнимые по скорости и превосходящие по качеству традиционный 4x FSAA. Полное название такого метода – CSAA (Coverage Sampling Antialiasing). 

Сравнение

Наглядным примером демонстрации движка NVIDIA Lumenex в чипах GeForce 8800 является технологическое демо, в котором компания выбрала в качестве своего символа реального человека – топ-модель  Эдриенн Керри (Adrianne Curry). Она широко известна американским жителям как ведущая программы "America’s Next Top Model" и, помимо этого, еще снималась в журнале Playboy.

Сравнение Сравнение

Уровень детализации 3D-модели девушки впечатляет. Здесь использовались эффекты HDR, самые качественные режимы сглаживания 16xQ и анизотропной фильтрации.  

NVIDIA Quantum Effects – еще одна технология, использующая мощности G80 для реализации расчетов физических взаимодействий. Кроме того, вычислительные ресурсы чипа можно задействовать для решения сложных задач моделирования и математических расчетов. Вычисления с плавающей запятой выполняются в формате IEEE 754. (специальный стандарт на операции с плавающей запятой (точкой), разработанный институтом инженеров по электротехнике и электронике в 1985 году).

Сравнение

Также компанией NVIDIA был реализован специальный API для G80. Ныне сторонние программисты с легкостью могут разрабатывать софт, который будет использовать аппаратное ускорение в лице, например, GeForce 8800 GTX, ну а со временем какой-либо ее преемницы.  

Сравнение Сравнение

Демонстрируя технологию Quantum Effects, компания NVIDIA представила демо Froggy, где вы можете "поиздеваться" над симпатичной жабкой, проверив реалистичность расчетов различных физических эффектов на деле. 

PureVideo и PureVideo HD 

Не забыла NVIDIA любителей высококачественного видео и HD-видео. В ядро встроена поддержка уже давно всем знакомой технологии PureVideo (для улучшенной обработки видео), а также  PureVideo HD. Последняя поддерживает форматы HD DVD и Blu-ray и предназначена освободить центральный процессор от тяжкого бремени декодирования видеоинформации посредством встроенного декодера форматов H.264, VC-1, WMV/WMV-HD и MPEG-2 HD. Помимо этого, с помощью технологии PureVideo HD возможно реализовать следующие виды постобработки:

  • корректировку цвета;
  • сглаживание картинки;
  • устранение шума.

Extreme High Definition Gaming (XHD) – эта технология позволяет играть в игры на широкоформатных дисплеях при экстремальных HD-разрешениях вплоть до 2560х1600 пикселей. 

Напоследок ознакомимся с основными техническими характеристиками GeForce 8500 GT: 

  • кодовое название чипа - G86;
  • технологический процесс изготовления - 80 нм;
  • количество транзисторов - 210 млн;
  • частота работы ядра - 450 МГц;
  • 16 унифицированных скалярных процессоров, работающих на частоте 900 МГц;
  • 8 текстурных модулей (TMU) с поддержкой операций с плавающей запятой FP16 и FP32;
  • 2 блока записи в кадровый буфер (ROP), (8 накладываемых текстур за проход);
  • 8 блоков фильтрации (билинейной, трилинейной, анизотропной);
  • ширина  шины памяти - 128 бит;
  • объем видеопамяти - 256 МВ типа GDDR2 с  частотой 400 МГц DDR;
  • полоса пропускания памяти - 12.8 GB/s;
  • аппаратная поддержка - АРI Direct X10, Shader Model 4.0, а также OpenGL 2.1;
  • поддерживаемый интерфейс шины - PCI-Express  x16;
  • возможность организации массива из двух видеокарт NVIDIA SLI;
  • аппаратное декодирование видео PureVideo;
  • аппаратное декодирование видео высокой четкости PureVideo HD;
  • интерфейсы DVI Dual Link,  HDMI, HDTV;
  • 2x RAMDAC 400 МГц;
  • интегрированная в ядро поддержка TV-выхода. 

Мы рассмотрели архитектуру и основные  технологические возможности G86, теперь остается разобраться с сегментом Low-End видеокарт компании NVIDIA и его конкурентами в лице AMD: 

Видеокарта

GeForce 8600 GT

GeForce 8500 GT

GeForce 8400 GS

AMD Radeon HD 2600 XT

AMD Radeon HD 2600 PRO

AMD Radeon HD 2400 XT

AMD Radeon HD 2400 PRO

Наименование чипа

G84

G86

G86

RV630

RV630

RV610

RV610

Техпроцесс

80 нм

80 нм

80 нм

65 нм

65 нм

65 нм

65 нм

Количество транзисторов

289 млн

210 млн

210 млн

390 млн

390 млн

180 млн

180 млн

Тактовые частоты чипа, МГц

540

460

460

800

600

700

525

Тактовые частоты шейдерного домена, МГц

1180

900

900

800

600

700

525

Эффективная частота памяти, МГц

1400

800

800

1400/2200

800

1600

800

Максимальная пропускная способность памяти, GB/s

22.4

12.8

12.8

22.4/35.2

12.8

12.8

6.4

Объем и тип используемой памяти

256/512/1024 МB GDDR3

256/512 МB GDDR2

256/512 МB GDDR2

256/512 МВ GDDR3 -GDDR4

256/512 МВ GDDR2

256/512 МВ GDDR2/ GDDR3

256 МВ GDDR2

Количество универсальных процессоров

 32

 16

 16

 120

120

40

40

TMU (текстурные блоки)

16

8

8

8

8

4

4

ROP (пикс/такт)

8

8

8

4

4

4

4

Филлрейт, теоретический (Mpix)

4300

3600

3600

3200

2400

2800

2100

Тексельрейт, теоретический (Mtexels)

8600

3600

3600

6400

4800

2800

2100

Полноэкранное сглаживание

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

MSAA 2х, 4х, 8х

CSAA 2x-16x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

MSAA 2х, 4х, 8х

и CFAA до 24x

 Анизотропная фильтрация (AF)

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

2х, 4х, 8х, 16х  

Ширина шины памяти, бит 

128

128

64

128

128

64

64

Интерфейс

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16

PCI-E х16

Версия DirectX 

10

10

10

10

10

10

10

Версия вершинных шейдеров

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

Версия пиксельных шейдеров

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

4.0

Разъемы

TV-Out

2 x DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

2 x DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

2 x DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

DVI Dual Link,

HDTV

TV-Out

DVI Dual Link,

HDTV

RAMDAC, МГц

2х400

2х400

2х400

2х400

2х400

2х400

2х400

Аппаратное декодирование H264/WMV

+

+

+

+

+

+

+

Максимальное разрешение

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

2560х1600 @85 Гц

* См. статью

** Количество пиксельных и вершинных конвейеров соответственно;

В среднем ценовом диапазоне компании NVIDIA разместились две видеокарты с рекомендованными стоимостями:  

  • NVIDIA GeForce 8600 GTS 256 MB GDDR3 с рекомендуемой стоимостью $200;
  • NVIDIA GeForce 8600 GT 256 MB GDDR3 с рекомендуемой стоимостью $150; 

А также сегмент Low-End:

  • NVIDIA GeForce 8500 GT 256 MB GDDR3 с рекомендуемой стоимостью $100. 

GeForce 8600 GTS является флагманской видеокартой в линейке Middle-End компании NVIDIA, а GeForce 8600 GT - его младшим братом, который только обделен в частотном плане, без каких-либо "хирургических" вмешательств (без "удаления" процессоров, блоков TMU и ROP).  

NVIDIA GeForce 8600 GT 256 MB имеет противника в лице AMD Radeon HD2600 XT (цена до $150). Последний может похвастаться 120 потоковыми процессорами, унифицированной суперскалярной архитектурой, которую мы видели уже у Radeon HD 2900 XT (более подробно читаем в статье "Обзор видеокарты PowerColor Radeon HD 2900 XT 512 MB".  

Ну и, наконец, интересующая нас NVIDIA GeForce 8500 GT разместилась в самом низшем ценовом диапазоне (менее $100), где с ней будет соревноваться AMD Radeon HD 2600 PRO. 

Прежде чем приступить к непосредственному анализу производительности заявленных в тесте плат, давайте обратимся к их особенностям,  а также эксплуатационным характеристикам, а именно: к шуму системы охлаждения, максимальному разгону и температурному режиму. Итак, начнем изучать платы по порядку.