АРХИВ СТАТЕЙ ЖУРНАЛА «МОЙ КОМПЬЮТЕР» ЗА 2002 ГОД

Третьим будешь?

• Все журналы \ Номер 52/223 `2002 от 30.12.2002 \ Третьим будешь?

Владимир СИРОТА vovsir@km.ru

Не так давно появилась финальная спецификация ускоренного графического порта AGP 3.0. Насколько актуальна эта новинка для нынешнего поколения видеокарт, мы и попробуем проанализировать.

Все больше и лучше

Начнем наше знакомство с AGP 3.0 с сухой теории, если можно так выразиться.

Естественно, новая версия ускоренного графического порта представляет собой очередной этап эволюции стандарта AGP, унаследовавшего некие особенности «предков». Вместе с тем, шина AGP 3.0, так же известная как AGP 8x, имеет ряд принципиальных отличий от предыдущих версий AGP.

Кстати, один интересный момент. Может оказаться, что AGP 3.0 станет «последним из могикан» в племени поколений шин AGP. Племени, которое впервые было явлено миру в далеком 1996 году и с тех пор вот уже почти 7 лет неспешно эволюционировало. Чем может быть обусловлено начало заката эры AGP? Дело в том, что разработчик и идейный вдохновитель стандарта AGP, компания Intel, следующим этапом развития высокоскоростных шин передачи данных определила последовательные интерфейсы. В связи с чем в дальнейшем намерена поддерживать для «продвижения в массы» новый стандарт шины PCI-Express, способной успешно обслуживать производительные видеокарты. Поэтому не исключен вариант, что более свежих версий ускоренного графического порта мы уже не увидим.

Впрочем, не будем гадать о будущем, а перейдем к более подробному представлению новинки. Итак, что же являет собой видеоинтерфейс AGP 3.0?

Ускоренный графический порт AGP — это 32-битная (то есть передающая всего 4 байта за такт) шина, работающая на частотах 133 МГц, 266 МГц и 533 МГц для режимов 2х, 4х и 8х соответственно. Кстати, если кто не знает, цифра возле х-а в скорости порта означает, на сколько возросла тактовая частота шины по сравнению с оригинальной 66-МГц версией AGP 1x, то есть на сколько нам нужно умножить те самые 66 МГц, чтобы узнать скорость передачи по порту. Легко понять, что вследствие роста частотных характеристик у нового интерфейса AGP 3.0 ощутимо увеличилась пропускная способность по передаче данных, которая составляет теперь 2.1 Гб/с при тактовой частоте 533 МГц. Впрочем, на самом деле стандарт AGP 3.0 предусматривает поддержку двух режимов передачи данных на скоростях 4х и 8х. В случае 4х-режима предельная пропускная способность, естественно, ограничена 1.1 Гб/с.

Здесь следует сказать, что возросшая скорость пересылки данных по AGP-шине должна обеспечить заметный прирост производительности при ресурсоемких режимах работы, например, в высоких разрешениях в случае полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации. В таком режиме часть используемых приложением текстур может не уместиться непосредственно в памяти видеокарты, и ей придется прибегнуть к AGP-текстурированию, то есть проводить выборку образцов текстур, размещенных в оперативной памяти ПК. Безусловно, в подобном случае ускорение передачи информации по 8-скоростной AGP-шине явственно скажется на общем быстродействии системы. Впрочем, справедливости ради следует отметить, что настолько «тяжелые» условия работы видеокарт встречаются не так уж часто. Подобных вещей стараются избежать прежде всего разработчики приложений, тех же игр, например. По той простой причине, что пропускная способность шины AGP даже в режиме 8х на порядок ниже, чем пропускная способность шины локальной видеопамяти. Судите сами — 128-бит интерфейс DDR SDRAM при частоте 512 (266 DDR) МГц обеспечивает максимальную пропускную способность 8.1 Гб/с. Согласитесь, на этом фоне 2.1 Гб/с AGP8х выглядят более чем скромно.

По шине AGP графическому чипу также передаются описания вершин полигонов. Затрачиваемое на их передачу время иногда может оказаться весьма критичным (например, в низком разрешении при бешеной смене частоты кадров), потому рост пропускной способности шины AGP в данном случае, безусловно, является спасением от «тормозов».

Но, естественно, не только повышенной тактовой частотой различаются реализации AGP-портов различных поколений. Их отличают и более «тонкие материи». Какие именно? А вот сейчас и посмотрим.

У интерфейса AGP 3.0 появились новые возможности по изохронной, то есть непрерывной передаче потоковых данных с гарантированным временем задержки. Что позволяет видеоакселератору точно знать, что необходимая ему информация поступит вовремя, и не придется часть времени проводить в холостых циклах ожидания.

Зачем понадобилась поддержка изохронного режима? Побудительным мотивом введения нового типа передачи данных стало то, что несмотря на обычно высокую пропускную способность и низкую латентность шины AGP, вовсе не исключены ситуации, когда ее пропускная способность оказывается недостаточной, а время проведения транзакций слишком велико. Это, в принципе, не очень критично при обычной, геймерской работе 3D-видеокарт, ибо в худшем случае чревато небольшим снижением частоты смены кадров. Зато изохронный режим очень критичен для устройств, работающих с потоковыми данными, к которым относятся, например, платы захвата видео. Здесь несвоевременная передача данных может привести к их потере. Поэтому спецификациями AGP 3.0 жестко предписывается чипсету гарантировать проведение фиксированного количества транзакций в течение определенного интервала времени (1 микросекунда). Это сделано для того, чтобы не допустить задержек и избавить от падения пропускной способности шины AGP ниже определенного уровня. Именно эти транзакции называются изохронными. Они, впрочем, могут чередоваться и с обычными, асинхронными транзакциями. Пропускная способность для изохронных транзакций по спецификации шины AGP 3.0 должна быть не менее 128 Мб/с.

Кстати, о транзакциях. Транзакция — это процесс, начинающийся с формирования запроса на чтение или запись данных и завершающийся ответным действием по этому запросу.

Устройства, использующее изохронные транзакции для передачи потоковых данных по шине AGP, могут самостоятельно определять соотношение запросов на чтение/запись в выделенной для них полосе пропускания. Однако изохронная передача данных может быть задействована только в режиме 8х.

Из AGP 3.0 были исключены некоторые возможности AGP 2.0, которые можно было убрать без потери совместимости.

Из двух вариантов формирования AGP-транзакций —SBA и PIPE — в спецификации AGP 3.0 оставлен только один SBA (Side Band Addressing). Уточним, что в режиме PIPE для отправки запросов и получения ответов используется один и тот же канал. В результате последующий запрос не может быть отправлен до того, как получен ответ на предыдущий. В SBA же режиме для запросов отведен отдельный канал, поэтому следующий запрос может быть сформирован до прихода ответа на предыдущий. Понятно, что в режиме SBA шина AGP используется более эффективно.

Из AGP 3.0 была исключена поддержка длинных транзакций, в ходе которых передается больше чем 64 байта. Если видеоакселератору потребуется больше 64 байт данных, то необходимо произвести несколько транзакций. Также в новом стандарте была исключена поддержка транзакций с высоким приоритетом, и все AGP 3.0-транзакции приобрели низкий приоритет.

Что еще немаловажно: AGP 3.0 совместим с видеокартами предыдущей версии AGP 2.0, и без проблем может работать не только в режимах 4х и 8х по стандарту 3.0, но и в режимах 2х и 4х по стандарту 2.0. Это значит, что новые AGP 8х видеокарты будут совместимы с материнскими платами, имеющими AGP-слоты со «скоростями» 2x, 4x и 8х. В свою очередь, материнки с AGP 8х поддерживают неновые видяшки в 2х и 4х-режимах. Следует, впрочем, учитывать, что режим 4х для AGP 3.0 и 4х для AGP 2.0 разные, так как при работе AGP 3.0, независимо от выбранной скорости передачи данных, используются все новшества, внесенные в спецификацию AGP 3.0.

Однако все же при конкретной реализации шины AGP 3.0 на материнской плате возможны нюансы. Вспомним, что окончательная спецификация ускоренного графического порта AGP 3.0 была утверждена Intel не так давно — пару недель назад. И хотя еще раньше некоторые производители умудрялись внедрять поддержку AGP 8х в свои продукты :-), например, хотя бы в чипсет VIA KT400, но подобная спешка приводила к печальным результатам. Например, Radeon 9700, рассчитанный на использование интерфейса AGP 8х, на платах с вышеупомянутым чипсетом не работает, да и NVIDIA’вские AGP 8х видеокарты ведут себя не лучшим образом, по крайней мере, пока (до исправления ошибок) отставая в режиме 8х от аналогичных по характеристикам 4х-видях. Да что там говорить, если даже Intel признала наличие ошибок при реализации шины AGP 3.0 в одном из своих чипсетов.

Поэтому…

Не думай о разъемах свысока

На первый взгляд, AGP-разъемы видеокарт и соответствующие слоты материнских плат, поддерживающих AGP 2.0 и AGP 3.0 интерфейсы, ничем не различаются. Однако на самом деле отличия между ними есть, ибо в устройствах, соответствующих спецификации AGP 3.0, используются ранее не применявшиеся контакты разъема. Кроме того, назначение некоторых уже использовавшихся контактов изменено. И самое главное, если для AGP 2.0 уровень напряжения в сигнальных линиях составлял 1.5 В, то для AGP 3.0 —уже всего 0.8 В.

Учитывая все это, для обеспечения широкой совместимости с девайсами, которые соответствуют стандартам AGP 2.0 и AGP 3.0, были введены спецификации Universal AGP 3.0 и Universal 1.5V AGP 3.0. При включении ПК видеокарта и материнская плата, соответствующие упомянутым спецификациям, согласуют режим работы AGP-порта, определяясь по специально предназначенным для этого контактам разъема.

Возможные режимы и скорости работ видеокарт и материнских плат, соответствующих различным спецификациям AGP, приведены в таблице 1.

Но давайте, наконец, покончим с теорией и перейдем к практике. Но сначала…

GeForce’ам — по 18 и 28

Переход видеоакселераторов на базе чипов NVIDIA к интерфейсу AGP 3.0 начался с того, что 25-го сентября компания анонсировала выпуск своих видеочипов с поддержкой спецификации AGP 3.0. Не мудрствуя лукаво, NVIDIA назвала свои новинки NVIDIA GeForce4 Ti4200 with AGP8x (NV28, рис. 1) и NVIDIA GeForce4 MX440 with AGP 8x (NV18, рис. 2). По сути, NV18 и NV28 отличаются от предков NV17 и NV25 только лишь поддержкой AGP 3.0. Правда, без изменения разводки плат, с учетом новых спецификаций графического порта, разработчикам обойтись не удалось. А еще у новых видеоускорителей была одна интересная особенность — они, помимо достоинств новой спецификации AGP 3.0, обзавелись повышенными рабочими тактовыми частотами. Так, если видеокарты на базе NVIDIA GeForce4 Ti4200 имели частоты 250/444 МГц чипа и памяти, а платы на основе GeForce4 MX440 — 270/400 МГц, то NVIDIA GeForce4 Ti4200 AGP 8x, сохранив частоту ядра в 250 МГц, приобрел память частотой 512 МГц. А NVIDIA GeForce4 MX440 AGP 8x, раскочегарив память до той же частоты 512 (256DDR) МГц, поднарастил и частоту ядра до 275 МГц.

Именно такие девайсы мы и «распишем» в этой статье.

Переключая скорости

В ходе непосредственно тестирования мы постараемся выяснить, за счет чего же выигрывают новые видеокарты NVIDIA: дает ли им преимущества поддержка AGP 3.0, а может быть, все прелести как раз в повышенных тактовых частотах?

Конечно же, для тестирования AGP 3.0 нам понадобится материнская плата, этот самый стандарт поддерживающая. Из «народных» чипсетов, поддерживающих AGP 8х для платформы Pentium 4, можно назвать SIS 648. Логично предположить, что именно плату на этом чипсете нам следовало выбрать для тестирования. Что и было сделано: одной из тестовых платформ служила: системная плата AOpen Ax45-8x Max с чипсетом SIS 648, процессор Pentium 4 2.5 ГГц, 256 Мб DDR 266 SDRAM PQI, HDD Seagate Barracuda ATA IV 40 Гб 7200 об/мин, ОС Windows XP Profesional.

На этой системе мы оценим собственно возможности «сладкой» аббревиатуры AGP 8х, а производительность видеокарт мы исследуем с помощью платформы покруче: плата Intel 850EMV2, процессор Pentium 4 3.06 ГГц с Hyper-Threading, 512 Мб 1066 МГц RDRAM Samsung, тот же винт и та же ОС. Во всех случаях для видеокарт использовался драйвер Detonator XP 41.09.

Почему для оценки производительности видеокарт мы отдали предпочтение второй платформе, станет ясно, когда мы посмотрим на результаты измерений на первой. Но об этом немного позже, а пока представим сами видеокарты — участницы нашего тестирования.

Gainward GeForce 4 Ti 4200-8x (рис. 3). Оригинальный красный текстолит, VGA- и DVI-выходы, VIVO (т.е. видеовход и видеовыход). На микросхемах памяти наклеены радиаторы. В комплекте мануал, компакт-диски с драйверами, WinCinema (просмотр DVD, проигрывание и запись МР3, создание Video-CD) и игрушкой о Серьезном Семе, шатающемся среди египетских пирамид между злобных всадников без головы и без лошади (потому и злобные, наверно). В наличии также DVI-VGA-переходник и VIVO-кабель, одним концом вставляющийся в разъем на видеокарте, а на другом имеющий S-Video и композитные входы/выходы. Частота чип/память на карточке 249.8/513 МГц соответственно.

PixelView GeForce 4 MX440-8X (рис. 4). Видеовход/выход, DVI-интрфейс + VGA, VIVO. Мануал, листик-инструкция по подключению устройств к видеовыходам и входам, DVI-VGA-переходник, 3 кабеля в комплекте: универсальный три в одном (переходник с разъема на карте на композитные и S-video IN и OUT), переходник с S-video на композитный разъем и длинный композитный кабель. Компакты: CyberLink Power Director 2.1 для работы по созданию видео CD и DVD, диск с драйверами, с Win DVD, игрушки Ballistics и Codename Outbreak (он же Venom) — всего 5 CD. Память работает на 513 МГц, чип — на 279 МГц.

PixelView GeForce 4 Ti 4200-8X (рис. 5). VIVO, DVI, VGA. Комплектация карточки аналогична предыдущей, за исключением DVI-VGA-переходника и диска с CyberLink Power Director. 249.8/513 МГц — соотношения частот графического процессора и памяти.

Sparkle GeForce 4 Ti 4200 (рис. 6). VGA, DVI, VIVO. Цветной мануальчик. CD с драйверами и уже знакомым CyberLink Power Director 2.1. В наличии VIVO-кабель плюс длинный шнур S-Video. Правда, длина этого «длинного» шнура, как, впрочем, и во всех остальных случаях, могла бы быть и подлиннее. Показатели частот у Sparkle стандартны для GeForce Ti 4200: 249.8-МГц чип и 445.5-МГц видеопамять.

А теперь, собственно, тесты. В первую очередь, попытаемся дать ответ на вопрос, а есть ли разница в быстродействии видеокарт в режимах AGP 8х и AGP 4х (по версии AGP 2.0), если общие технические параметры обоих устройств практически одинаковы. Для этого приводим показатели частот графического процессора и памяти у карточек Gainward GeForce4 Ti 4200-8x и Sparkle GeForce4 Ti 4200 к одному значению (249.8/459 МГц чип/память). Оцениваем результат. И что же мы видим? Обе карточки идут наравне, абсолютно никакой разницы в их быстродействии не заметно (диаграммы 1 и 2). Ау, где же пресловутые достоинства AGP 3.0? Может, недостаточно велика нагрузка на видеокарточки, чтобы почувствовать преимущества большой скорости AGP 8х? И увеличенная скорость перекачки данных по AGP 8х способна обеспечить прирост производительности в «тяжелых» режимах при включенном полноэкранном сглаживании и анизотропной фильтрации? Давайте увеличим нагрузку, установив 4х режим сглаживания и 8х анизотропную фильтрацию. Установили. Тестируем. Смотрим результат. Падение производительности действительно впечатляет (до ~65% как в Direct 3D, так и в OpenGL, то есть фактически теряются каждые 2 из 3-х fps’ов). Но опять же, при одинаковых частотных параметрах «железа» не видно никакой разницы в производительности видеокарт (диаграммы 3 и 4). То есть мы смело можем констатировать, что реально ощутимых преимуществ от использования новой шины AGP 3.0 нет, по крайней мере, у нынешнего поколения видеокарт. А вся разница в быстродействии карточек with 8x и без такового объясняется очень просто — разностью частот работы видеопамяти у различных моделей.

Чтобы лишний раз убедиться в том, что AGP 8х вовсе не то, за что нужно сегодня переплачивать, посмотрим, как чувствуют себя видяшки на шине стандарта AGP 2.0. Чтобы убедится в том, что у AGP 2.0 с максимальной скоростью трансфера 4х есть еще порох в пороховницах, за примерами далеко ходить не надо — пересаживаемся за нашу вторую тестовую платформу. И видим примечательный факт — на более производительном ПК (плата Intel 850EMV2, Pentium 4 3.06 ГГц с Hyper-Threading, 512 Мб двухканальной RDRAM 1066 МГц) аутсайдер нашего предыдущего замера среди Титаниумов 4200 — Sparkle GeForce4 Ti 4200 — демонстрирует показатели производительности, ощутимо превосходящие таковые у более высокочастотного лидера предыдущего состязания (диаграммы 5 и 6). И мы окончательно делаем совершенно однозначный вывод — не так важен AGP 8х, как его малюют. Гораздо важнее высокая общесистемная производительность компьютера, то есть скорость всех его компонент — процессора, шины, памяти, а не только AGP 2.0 интерфейса, который никак нельзя назвать «узким местом» современной системы. Конечно, если нам важно быстродействие, и скоростные характеристики видеокарт нельзя сбрасывать со счетов — как ни пыхтел тот же GeForce4 MX440-8x на более производительной платформе, а даже подобраться к показателям более скоростных Ti 4200 на «медленном» ПК не смог. И вопрос, зачем платить больше за видеокарты NVIDIA with AGP 8x тоже в принципе не стоит — платить стоит, ибо есть весомая разница в дополнительном быстродействии этих карт, хотя и достигнутом за счет простого разгона.

Мораль сей басни такова

На текущий момент поддержка интерфейса AGP 3.0 как у видеокарт, так и у материнских плат не является тем «критичным» параметром, на котором следует акцентировать внимание при покупке того или иного девайса. И вестись на рекламу 8-ми иксов у AGP вовсе не следует. Вместе с тем стоит учитывать тот немаловажный факт, что NVIDIA, выпустив новые старые :-) видеоакселераторы, все же позаботилась об увеличении их быстродействия, подняв частотные характеристики работы устройств. Именно за это, за обеспечиваемое увеличенной частотой повышенное быстродействие, следует отдавать предпочтение видеокарточкам GeForce с приставкой -8х, а вовсе не за поддержку шины AGP 3.0, которая в данном случае просто опередила свое время.

Благодарности:

украинскому представительству компании Intel и лично Олегу Горбачеву за материнскую плату Intel 850EMV2, процессоры Pentium 4 2.5 и 3.06 ГГц, 512 Мб RDRAM Samsung;

компании Elko-Kiev за видеокарты PixelView GeForce 4 Ti 4200-8X и PixelView GeForce4 MX440-8x;

фирме К-Трейд за плату AOpen Ax45-8x Max, 256 Мб памяти DDR 266 SDRAM PQI, видеокарту Sparkle GeForce4 Ti 4200;

компании Gainward Europe GmbH за видеокарту Gainward GeForce4 Ti 4200-8x.

Идёт загрузка...

Данную страницу никто не комментировал. Вы можете стать первым.

Ваше имя:
Ваша почта:
Комментарий:
Введите символы или вычислите пример: * Обновить