HIS Excalibur RADEON 9700 Pro - recenzja na żywo [zakończona]

Plotki, plotki...

16:11 O układzie RADEON 9700 głośno jest już od co najmniej pół roku. Oczywiście nazwa "RADEON 9700" znana jest dopiero od niedawna (a konkretnie od lipca), jednak wcześniej wiadomo było, iż nowy chip ATI ma nosić nazwę kodową "R300".

Już długo przed oficjalną premierą R300, serwisy internetowe prześcigały się w podawaniu jego domniemanych parametrów. Wszyscy zgodnie twierdzili, iż procesor będzie kompatybilny z najnowszym API Microsoftu, DirectX 9.0. Pozostałe dane, jakie pamiętam, to obsługa AGP 8x (to oczywiste), cztery potoki renderujące, w każdym po cztery jednostki mapujące tekstury (tu przewidywania okazały się błędne), jednostka cieniowania pikseli w wersji 2.0, jednostka cieniowania wierzchołków w wersji 2.0, 256-bitowa magistrala pamięci DDR, technologia produkcji 0,13 mikrometra.

A jak to wygląda w rzeczywistości?

Prawdziwa specyfikacja R300, choć w niektórych punktach pokrywa się z tym, co pisano pół roku temu, jest jednak zgoła odmienna. Układ wytwarzany jest w technologii 0,15 mikrometra, komunikuje się z procesorem przez magistralę AGP 8x i składa się aż ze 110 milionów tranzystorów. Dla porównania, dotychczasowy "lider" pod tym względem, Matrox Parhelia-512, zbudowany był "tylko" z 80 milionów tranzystorów.

Tak skomplikowana struktura wymusiła zastosowanie nowego rodzaju obudowy układu R300, którą jest FC-BGA (Flip Chip Ball Grid Array). Chip wygląda tym samym bardzo podobnie do procesorów Pentium III czy Athlon.



To, czego nie widać na powyższej fotce, to potężna ilość nóżek (a właściwie wypustek) znajdująca się pod spodem układu, wynosząca ponad 1000! Pentium 4 ma "tylko" 478 nóżek, podczas gdy Athlon - 462. Tak duża liczba wyprowadzeń była konieczna ze względu na zastosowanie 256-bitowej magistrali pamięci w układzie ATI (o czym za chwilę), a także ze względu na konieczność dostarczenia mu dużej ilości prądu.

Skoro już jesteśmy przy kontrolerze pamięci, to jest bardzo podobny do krzyżowego kontrolera stosowanego w GeForce4. W R300 składa się z czterech 64-bitowych kontrolerów, co daje łącznie 256-bitową magistralę pamięci. Dotychczas tylko Matrox Parhelia mógł się poszczycić tak szeroką szyną pamięci. GeForce4 i RADEON 8500 miały "tylko" 128-bitowe szyny.


Kontroler pamięci

256-bitowa szyna umożliwia oczywiście uzyskanie znacznie większej przepustowości pamięci. Przy taktowaniu RAM-u zegarem 310 MHz (620 MHz efektywnie), daje to przepustowość rzędu 18,5 GB/s (19,8 mld bajtów/s)! Jest to zatem niemal dwukrotnie więcej, niż przepustowosć pamięci GeForce4 Ti 4600 i ponaddwukrotnie więcej niż oferowały karty RADEON 8500.

To jeszcze nie wszystko odnośnie pamięci. R300 obsługuje nowy standard DDR-II, chociaż prawdopodobnie jeszcze trochę wody w Wiśle upłynie, nim ujrzymy pierwsze karty z tą pamięcią. Możliwe są jednak mutacje R300 w technologii 0,13 mikrona z pamięciami DDR-II.

RADEON 9700 to układ w pełni zgodny z interfejsem DirectX 9.0. Oznacza to zastosowanie jednostek cieniowania pikseli (Pixel Shader) i cieniowania wierzchołków (Vertex Shader) w wersji 2.0, które operują już w pełni na liczbach zmiennoprzecinkowych.


Porównanie wybranych wymagań stawianych przez DirectX 9.0 z DirectX 8.0 i 8.1

Najpierw jednostki cieniowania wierzchołków. Jak pamiętamy, GeForce3 ma jedną. GeForce4 Ti ma dwie (GeForce4 MX nie ma żadnej). Z kolei R300 ma ich aż cztery (tyle, co Parhelia). Program dla jednostki cieniowania wierzchołków w R300 może mieć do 1024 instrukcji (inaczej mówiąc: jednostka potrafi wykonać 1024 instrukcje w jednym przejściu). Nowością jest ponadto dodanie kontroli przepływu, co oznacza, że programy dla Vertex Shaderów mogą zawierać pętle, skoki i funkcje.


Pojedyncza jednostka cieniowania wierzchołków w R300

Przeliczone wierzchołki z jednostek cieniowania wierzchołków są dostarczane do jednostki ustawiania trójkątów (Triangle Setup Engine), która - według tego, co twierdzi ATI - umożliwia przetworzenie ponad 300 milionów trójkątów na sekundę. Czyli - dwukrotnie więcej, niż GeForce4 Ti 4600.

Także moduł jednostek cieniowania pikseli jest całkiem zmodernizowany. R300 zawiera osiem 128-bitowych, zmiennoprzecinkowych potoków renderujących. W każdym znajduje się jedna jednostka mapująca tekstury (TMU - Texture Mapping Unit). Dla porównania, GeForce4 Ti i RADEON 8500 mają cztery 64-bitowe, stałoprzecinkowe potoki (w każdym są po dwie jednostki).


Moduł teksturujący w R300

Każdy z potoków stanowi jakby oddzielną jednostkę cieniowania pikseli, bowiem każdy potok odpowiada za kompletną obróbkę tekstur: ich filtrowanie, wygładzanie AA, zlewanie alfa, zamglenie i tak dalej.


Pojedyncza jednostka cieniowania pikseli w R300

Jednostki cieniowania pikseli także są zmodernizowane. Mogą wykonywać do 160 instrukcji w jednym przebiegu, chociaż nie obsługują kontroli przepływu.

To, co jest istotne dla gracza to fakt, że R300 potrafi przetworzyć 16 tekstur w jednym cyklu zegara. Jest to jedno z wymagań DX9. Dla porównania, RADEON 8500 przetwarzał maksymalnie 6 tekstur na cykl. A co z tym mają wspólnego gry? Otóż najnowsze produkcje będą wręcz wymagać 6 tekstur na cykl. Przykładem jest nadchodzący Doom III, a kolejne gry też lada moment się pojawią.

Istotną nowością w jednostkach cieniowania pikseli w R300 jest zastosowanie zmiennoprzecinkowego, 128-bitowego koloru. Oczywiście wydawać by się mogło, że stosowany dotychczas kolor 24-bitowy (stałoprzecinkowy) umożliwia wygenerowanie AŻ 16,7 miliona kolorów. W rzeczywistości 24 bity koloru to tylko po 8 bitów (256 odcieni) na każdy z trzech kolorów podstawowych (czerwony, zielony, niebieski). Wystarczy poddać 24-bitowy obraz obróbce, choćby ściemnianiu czy rozjaśnianiu, a przekonamy się, że niedostateczna precyzja koloru powoduje problemy: przy rozjaśnianiu jasne obszary stają się za jasne (nieproporcjonalnie do reszty obrazka), z kolei ściemnianie powoduje, że ciemne obiekty po prostu znikają (mimo, że nie powinny). Ten problem nie będzie występował na R300.

Wraz z premierą R300 ATI wprowadziła na rynek specjalną aplikację, RenderMonkey, która z programu wygenerowanego przez aplikację 3D (obecnie: Renderman i Maya) tworzy kod asemblerowy dla jednostek cieniowania pikseli i wierzchołków. RenderMonkey, w wersji beta, jest już do pobrania ze stron ATI.

Wróćmy jednak do R300. Układ udostępnia ponadto szereg nowych lub poprawionych funkcji w stosunku do R200 (RADEON 8500). Znajduje się wśród nich HyperZ III, który - ogólnie rzecz biorąc - jest po prostu szybszy od HyperZ II (nowością jest jedynie funkcja Early Z).

Poprawiono także słynny TruForm, który nazywa się teraz TruForm 2.0. Największą zmianą jest wprowadzenie znanego z Parhelii mapowania przemieszczeń (displacement mapping), o wiele lepszej metody na generowanie wypukłosci, niż popularne mapowanie wybojów.


Mapowanie wybojów (po lewej) i przemieszczeń (po prawej)

Kolejną nowością jest SmoothVision 2.0, składający się na nową metodę wygładzania krawędzi (multisampling) oraz poprawioną metodę filtrowania anizotropowego. O obu funkcjach szerzej napiszemy w dalszej części recenzji.

To OCZYWIŚCIE jeszcze nie wszystkie nowości w R300 :-) Kolejną funkcją jest VideoShader, która polega na tym, że potok wideo może być wprowadzony bezpośrednio do jednostki 3D układu! A co to oznacza? Że jednostki cieniowania pikseli RADEONA 9700 mogą poddać film takim samym transformacjom, jak zwykły obraz 3D: filtrowaniu, mapowaniu na obiekty trójwymiarowe, zamgleniu (!) i tak dalej. Przy oglądaniu filmów nie będzie już trzeba warstwować obrazu, jak dotychczas. Ponadto, będzie można oglądać wiele filmów jednocześnie (ktoś z tego skorzysta? :-)).

Aby skorzystać z VideoShadera, trzeba niestety stosować odpowiednie oprogramowanie. W chwili obecnej ponoć tylko w RealPlayerze integrowane są niezbędne funkcje.

No i wreszcie ostatnim, o czym chcielibyśmy napomknąć, jest 10-bitowa precyzja do określenia każdego z kolorów podstawowych na wyjściu monitorowym karty. Daje to zatem 30-bitowy kolor. Pamiętacie GigaColor w Parhelii? To samo ma RADEON 9700.

Oczywiście nie należy zapominać o HydraVision, a więc obsłudze dwóch wyświetlaczy (mogą to być monitory czy telewizory). R300 ma zintegrowane dwa niezależne przetworniki RAMDAC, każdy o 10-bitowej prezycji na kolor i każdy pracujący z częstotliwością 400 MHz, a także jeden transmiter TMDS 165 MHz dla ekranów cyfrowych (LCD).


Diagram R300

ATI nazwała swój nowy układ "VPU", od Visual Processing Unit. Ma to być odpowiedź na pojęcie, jakie wprowadziła NVIDIA w 1999 roku wraz z premierą GeForce 256 - GPU (Graphics Processing Unit). Jakoś GPU bardziej mi podchodzi...

No to chyba tyle. Mam nadzieję, że Was nie zanudziłem :-) Jedziemy dalej! Przyjrzyjmy się testowanej karcie z bliska!


PS. Ilustracje zamieszczone powyżej pochodzą ze stron www.tomshardware.com i www.anandtech.com