Обзор ATI Radeon X1800 GTO.
Тестирование двух X1800 GTO в режиме CrossFire.

Дмитрий Люкшин (Tester)

8.06.2006

Введение.

Серия видеокарт ATI Radeon X1800 была анонсирована уже достаточно давно, и первые её представители, Radeon X1800 XT и X1800 XL, показали себя с самой лучшей стороны. Но это были очень дорогие решения, да и на фоне NVIDIA GeForce 7800 серия Radeon X1800 выглядела бледновато. А средний ценовой диапазон плотно оккупировали продукты, основанные на морально устаревшей архитектуре R4xx. Рынку срочно требовалось что-то недорогое и кардинально новое. Видеокарты серии Radeon X1900, основанные на архитектуре R580, позволили ATI вернуть утерянные лидирующие позиции, но вопрос о среднем ценовом сегменте все еще оставался открытым.

Решения низшего (X1300) и среднего (X1600) ценовых диапазонов звезд с неба не хватали - тот же X1600 PRO по производительности едва дотягивал до уровня X800 GTO. Весь компьютерный мир с нетерпением ждал выхода конкурентоспособных продуктов, обладающих поддержкой всех новейших графических технологий и с более высокой производительностью, чем у видеокарт предыдущего поколения. NVIDIA сделала ход конем и 9 марта наряду с GeForce 7900 GT/GTX анонсировала GeForce 7600 GT. Последний как раз попадает в средний ценовой диапазон и обладает сравнимой с GeForce 6800 GT производительностью, а иногда и превосходит ее.

ATI тоже не стояла на месте и ответила выходом основанного на чипе R520 продукта, названного Radeon X1800 GTO. Продукт обладает всеми достоинствами серии X1800, в том числе полностью поддерживает пиксельные шейдеры версии 3.0 и HDR в формате FP16. Основные отличия от Radeon X1800 XL заключаются в количестве пиксельных конвейеров - их 12. Прочие характеристики полностью идентичны.

Развитие мультичиповых технологий также идет полным ходом, и постепенно массовые продукты обзаводятся поддержкой CrossFire. Если серии X1600 и X1300 уже относительно давно поддерживают данную технологию без применения мастер-карты, то для X1800 GTO такое возможно только начиная с Catalyst версии 6.5.

Насколько удачным получился Radeon X1800 GTO в целом, нужна ли поддержка CrossFire для массового рынка, и насколько эффективно работает данная технология на связке из двух Radeon X1800 GTO? Давайте разберемся в этом вместе.

X1800 GTO.

Две видеокарты Sapphire Radeon X1800 GTO попали к нам в лабораторию в комплектации Retail, дизайн коробок привычен для всех Sapphire серии X1800/X1900.

Коробка
кликните по картинке для увеличения [55 KB]

Комплектация также вполне стандартная:

кликните по картинке для увеличения [84 KB]

• адаптер-разветвитель для HDTV и VIVO
• кабель S-Video
• кабель и переходник HDTV
• два переходника DVI/D-Sub (15-pin)
• кабель для подключения дополнительного питания
• CD с драйверами и фирменной утилитой triXX
• CD с лицензионной версией программы PowerDVD 6
• CD с программой Power Director Video Editing
• DVD "Sapphire Select"
• руководство пользователя видеокарты на шести языках

кликните по картинке для увеличения [128 KB]

кликните по картинке для увеличения [190 KB]

Дизайн платы и система охлаждения полностью соответствуют референсной X1800 XL. Радиатор покрывает большую часть лицевой стороны карты. Память находится только на лицевой стороне и контактирует с радиатором через толстые термопрокладки, которые только мешают охлаждению. Видеокарта обладает 256 МБ памяти производства Samsung с минимальный период следования тактовых импульсов 2.0 нс. Имеются два порта DVI. Все видеокарты серии X1800 поддерживают VIVO, и X1800 GTO не стал исключением - на плате распаян чип Rage Theater. P/N у обоих попавших к нам плат одинаковый - 102-A52003-21-AT.

кликните по картинке для увеличения [72 KB]

В отличие от традиционной схемы, в архитектуре R5XX текстурные блоки и пиксельные процессоры находятся раздельно. Практически мы имеем X1800 XL с отключенными квадом текстурных блоков и квадом пиксельных процессоров. Других архитектурных отличий нет.

Основные характеристики Radeon X1800 GTO в сравнении с X800 GTO:

Количество транзисторов в R520 по сравнению с R480 выросло в 2 раза. Столь большая сложность чипа в первую очередь связана с внедрением поддержки PS 3.0, но свое влияние оказали и другие нововведения (кольцевая шина памяти, Ultra-Threading Dispatch Processor и т.д.). Также стоит отметить, что по сравнению с R4XX чип R520 имеет 8 вершинных процессоров против 6.

Разгон X1800 GTO и попытка разблокировки конвейеров.

Для разгона использовалась утилита RivaTuner последней версии - 2.0 RC 16. Для проверки на стабильность использовалась утилита ATI Tray Tool 1.0.5.880 RC (к сожалению, в последней доступной версии ATT разгон чипов R/RV 5XX не поддерживается).

Разгон первого экземпляра X1800 GTO позволил достичь частот 560/612(1224) МГц. Второй экземпляр показал близкие частоты - 553/621(1242) МГц.

При прогреве в ATT максимальная температура графического процессора составила 71 градус, после чего обороты кулера повышались с ~2600 об/мин до ~4600 об/мин, а температура падала до 66-67 градусов.

Подобный цикл продолжался бесконечно, и температура даже при длительном прогреве не превышала 71 градус. Поэтому можно сказать, что разгон X1800 GTO при номинальных напряжениях не ограничен возможностями стандартного охлаждения. В целом кулер не слишком шумный, но резкое повышение оборотов может показаться весьма раздражающим.

Разгону R520 на X1800 GTO препятствуют те же факторы, что и на X1800 XL: заниженные напряжения, несколько упрощенный по сравнению с X1800 XT дизайн платы, а также использование отбракованных по частоте чипов (возможно даже применение чипов R520 первых ревизий, запасы которых оказались, по-видимому, достаточно велики).

Что касается включения конвейеров, то прошивка предложенного здесь BIOS ничего не дала - не изменился даже Device ID. При прошивке BIOS от Sapphire X1800 XL, взятого с сайта techPowerUp, Device ID сменился с 710A на 7109, но число конвейеров так и осталось равным 12. Похоже, применена та же блокировка, что использовалась на GPU R4x0, то есть конвейеры заблокированы аппаратно на уровне чипа. Думаем, не стоит надеяться, что метод разблокировки конвейеров на серийных X1800 GTO будет найден - на видеокартах X800/X800GT/X800GTO этого сделать так и не удалось.

Возможно, Sapphire и выпустит что-то аналогичное Radeon X800 GTO2, но, скорее всего этот вариант можно отвергнуть - чипов R520 было произведено далеко не так много, как R430/R480. Но нам известно, что для производства Radeon X1800 GTO самых первых партий использовались X1800 XL с отключенными на уровне BIOS конвейерами, поэтому некоторое количество переделываемых видеокарт может встречаться в продаже.

BIOS от Sapphire X1800 GTO можно скачать здесь.

ATI CrossFire.

Технология CrossFire появилась уже достаточно давно, но долгое время была неактуальна для массового пользователя из-за проблем с доступностью материнских плат: одни чипсеты были дороги - i955/975, другие - не очень популярны у производителей материнских плат - RD480 Xpress 200, RD580 Xpress 3200. Среди всех чипсетов выделяется новичок RD580, основное преимущество которого заключается в том, что впервые поддержка двух полноценных портов PCI-Express 16x реализована только средствами северного моста. В общей сложности чип обеспечивает 40 линий PCI-Express, 32 из которых отданы под нужды графической подсистемы. Это позволяет организовать скоростной обмен данными между картами без применения чипа Compositing Engine и специального внешнего кабеля, и тем самым, избавляет от поиска редких и дорогих мастер-карт. Из всей линейки продуктов ATi похвастаться работой в режиме CrossFire без мастер-карты до сих пор могли только представители серий X1300/X1600, но теперь - начиная с версии драйверов Catalyst 6.5 - к ним добавились и карты X1800 GTO, что, безусловно, должно способствовать росту популярности данной технологии.

кликните по картинке для увеличения [109 KB]

Sapphire Pure CrossFire Advantage PC-A9RD580Adv

кликните по картинке для увеличения [55 KB]

Как можно увидеть уже из названия, использованная нами материнская плата основана на чипсете RD580. В качестве южного моста использован довольно неудачный чип RS450, основная проблема которого заключается в неправильной работе USB портов: заниженная пропускная способность и плохая совместимость с устройствами.

Комплектация платы достаточно скудная:

кликните по картинке для увеличения [91 KB]

• один 80-жильный шлейф
• один шлейф SATA
• шлейф для флоппи-дисковода
• задняя панель
• CD с драйверами (Pure installation)
• CD с утилитами
• CD с программой WinDVD Suite
• DVD "Sapphire Select"
• руководство пользователя

кликните по картинке для увеличения [279 KB]

Sapphire Pure CrossFire Advantage PC-A9RD580Adv является "облегченной" версией материнской платы PC-A9RD580.

В названии бросается в глаза ранее присущее только урезанным по частоте видеокартам слово Advantage. Когда плата только попала к нам в руки, было не очень понятно, что же все-таки здесь урезано. Но после запуска системы стало очевидно, что не зря Sapphire присудила этой плате такой термин - возможности тонкой настройки платы для разгона несколько ограниченные. Среди доступных функций есть настройки таймингов памяти, изменение делителя частоты памяти, изменение делителя частоты шины HyperTransport, изменение частоты процессорного тактового генератора от 200 до 500 МГц!!! А вот настроек для изменения напряжений нет.

Что касается оверклокерского потенциала, то можно сказать, что его нет совсем. Плата нормально стартует только на частоте 220 МГц, дальше начинаются проблемы холодного старта. При выставлении делителя HT на 3x, опорной частоты памяти на 133 МГц и при постепенном прибавлении по 10 МГц к частоте тактового генератора, плата стартовала вплоть до 285 МГц. Но после выключения и дальнейшего включения система не стартовала, и можно было начинать все сначала. Если сразу выставить 230 МГц система уже не стартует. Мы думаем, это связано с сыростью прошивки (от 02-22-2006), так как RD580 имеет довольно большой запас по частоте - около 340 МГц.

По сравнению с PC-A9RD580 изменения также коснулись схемы питания, но на первый взгляд они не слишком значительны. Также присутствует уже успевший стать стандартным 24-пиновый коннектор питания, а для питания процессора используется 8-пиновый коннектор (EATX 12V), некогда использовавшийся только на серверных материнских платах. Для питания слотов PCI-E 16x распаян стандартный Molex (у PC-A9RD580 для питания PCI-E используются два коннектора типа Molex). Без 8-пинового коннектора питания плата не запустится, поэтому лучше заранее найти подходящий БП (но есть и варианты с различными переходниками).

Так же можно отметить довольно качественный встроенный звук Realtek High Definition Audio (кодек ALC880), гигабитный сетевой контролер (Marvell Yukon 88E8053 PCI-E), 4 порта SATA 150 и 2 порта SATA 300.

Если вы не любитель разгона, но хотите максимального быстродействия от CrossFire системы, вам вполне понравится данная материнская плата. Вся функциональность в ней сохранена, да и стоимость у нее явно ниже, чем у старшей модели.

Особенности и режимы работы CrossFire

Всего для CrossFire доступно 3 режима рендеринга: SuperTiling, AFR, Scissor. В отличие от SLI-систем свободный выбор режимов недоступен и нужный режим выбирается драйвером автоматически.

Scissor

Режим Scissor похож на режим SMR у NVIDIA SLI - изображение разбивается на две части (как горизонтально, так и вертикально), за рендеринг каждой из которых отвечает отдельный GPU. Размер этих частей может изменяться динамически, за распределение нагрузки отвечает драйвер. Работает как в Direct3D, так и в OpenGL.

Ðåæèì Scissor
кликните по картинке для увеличения [ 20K]

SuperTiling

Режим SuperTiling является уникальным и не имеет аналогов. Кадр разбивается в шахматном порядке на клетки (тайлы) размером 32х32 пикселя. Половину тайлов обрабатывает ведущая карта, половину - ведомая. SuperTiling является полностью аппаратным режимом и не зависит от драйверов. В числе особенностей режима - работа только на картах с 16 пиксельными конвейерами и только в Direct3D.

Ðåæèì SuperTiling
кликните по картинке для увеличения [ 22K]

Alternate Frame Rendering (AFR)

Режим работы ATI AFR аналогичен такому же режиму у NVIDIA. Один графический процессор обрабатывает только четные кадры, второй - только нечетные. При этом каждый графический процессор обрабатывает информацию только для своего кадра. С точки зрения распределения нагрузки режим можно считать самым эффективным. Работает как в Direct3D, так и в OpenGL (при условии наличия профиля для приложения в драйвере).

Ðåæèì AFR
кликните по картинке для увеличения [ 22K]

Super AA

Super AA - это не метод работы CrossFire, а дополнительные режимы FSAA: 8x, 10x, 12x, 14x.

Ðåæèì Super AA
кликните по картинке для увеличения [ 42K]

Сравнение качества на примере 3DMark 06: слева - FSAA 6x, справа - FSAA 14x.

Долго всматриваясь в скриншоты, мы так и не смогли увидеть разницу. Оказалось, что 3DMark 06 не поддерживает AA выше степени 6X, и в режиме AA14x работал тот же самый AA 6X.

Quake4: слева - FSAA 6x, справа - FSAA 14x.

Здесь уже разница заметна сразу, "лесенки" стали еще более сглаженными, но появилось небольшое замыливание объектов.

Half Life 2 Lost Coast: слева - FSAA 6x, справа - FSAA 14x.

Изменения есть, но весьма несущественные. Возможно, объекты на заднем плане стали чуть более четкими.

FarCry: слева - FSAA 6x, справа - FSAA 14x.

Снова мы видим более сглаженную картинку, но опять же появилось небольшое замыливание.

Степень антиалиазинга 14x в большинстве случаев отличается не слишком существенно от и так довольно качественного режима 6x, тем более в динамике игрового процесса незначительное улучшение качества незаметно. Но как сильно влияет на производительность включение более "качественного" режима – об этом непосредственно в тестировании.

Тестовая платформа.

Аппаратное обеспечение:

• процессор AMD Athlon 64 4000+ San Diego Stepping E4 (2400 МГц, 12*200 MHz, 1MB).
  Хотя этот процессор и не является старшей моделью в семействе Athlon 64 (напомним, что старшие модели семейства имеют индексы 4800+ и выше), он обладает достаточно высокой производительностью для полного использования возможностей видеоадаптеров класса Mainstream Performance. Что касается системы CrossFire, то для двух X1800 GTO данный процессор вполне может создать необходимую нагрузку, особенно когда дело касается тяжелых режимов.
  
• материнская плата Sapphire Pure CrossFire Advantage PC-A9RD580Adv
• оперативная память 2x512 MB Hynix D43 DDR400 (400 МГц, 2.5-3-3-7 1T)
• жесткий диск 320 GB Western Digital WD3200JS SATA2
• блок питания 450 Вт FSP-450PAF

Видеокарты:

• Sapphire ATI Radeon X1800 GTO (256МБ, 256 bit, R520, 500МГц / 500МГц) - две штуки
• Sapphire ATI Radeon X800 GTO (256МБ, 256 bit, R480, 400МГц / 490МГц)
  Для сравнения Radeon X1800 GTO с видеокартой предыдущего поколения в тестировании принимает участие Radeon X800 GTO, также имеющий 12 конвейеров.
  

Программное обеспечение:

• Windows XP Pro SP2
• DirectX 9.0c (4.09.0000.0904)
• Catalyst 6.5 beta, Direct3D ver. 6.14.10.0399, OpenGL ver. 6.14.10.5819
• Catalyst Control Center 6.5 beta ver. 1.2.2319.28505

Тестовые приложения:

• 3DMark05 (v1.2)
• 3DMark06 (v1.02)
• Far Cry (v1.4 beta)
• Quake 4 (v1.0.5.0 beta 2)
• F.E.A.R. (v1.01)
• Half-Life2 Lost Coast
• Call of Duty 2 (v1.2)

Настройки драйвера.

* - только для режима CrossFire.

• Для управления настройками драйвера использовался Catalyst Control Center 6.5 beta.
• В каждой игре был установлен максимально возможный уровень детализации.
  В Quake4 вместо Ultra High Quality использовался режим High Quality. При максимальном режиме качества графики наблюдался слишком большой разброс результатов, да и сами результаты зачастую были некорректными. Возможно, это связано с кривостью использованной нами версии игры (v1.0.5.0 beta 2), к тому же, вполне вероятно, что использование более 256 МБ видеопамяти для хранения текстур при настройках Ultra High Quality приводит к неверному кэшированию.
  
• Для управления полноэкранным сглаживанием и анизотропной фильтрацией использовались возможности, предоставляемые играми и приложениями. При отсутствии таковых нужный режим устанавливался из драйвера видеоадаптера.

Тестирование.

3DMark05.

3DMark05
кликните по картинке для увеличения [103K]

X1800 GTO против X800 GTO - в общем зачете преимущество составило 33 и 35 % в режимах 1024x768 и 1280x1024 соответственно.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - в общем зачете преимущество составило 37 и 42 % в режимах 1024x768 и 1280x1024 соответственно.

3DMark06

3DMark06
кликните по картинке для увеличения [140K]

Сравнивать в этом тестовом пакете X1800 GTO и X800 GTO не совсем корректно, так как последний не поддерживает PS3.0 и HDR, но все же приведем процентное соотношение.

X1800 GTO против X800 GTO - в общем зачете преимущество составило 50 % в обоих разрешениях.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - в общем зачете преимущество составило 37 и 39 % в режимах 1024x768 и 1280x1024 соответственно.

Far Cry

FarCry
кликните по картинке для увеличения [105K]

Несмотря на то, что нами была использована версия игры FarCry 1.4 beta, заставить работать HDR + AA в режиме тестирования нам так и не удалось - утилита FarCry Benchmark 1.5 работала в нём некорректно.

X1800 GTO против X800 GTO - преимущество от 13 до 33 %.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - преимущество от 5 до 22 %. В режиме FSAA 14x FPS, играбельность сохраняется только в разрешении 1024x768.

Quake 4

Quake 4
кликните по картинке для увеличения [ 83K]

X1800 GTO против X800 GTO - без активации FSAA преимущество составляет всего 5 %, при включении FSAA 6x преимущество составляет 29 и 38 % для разрешений 1024x768 и 1280x1024 соответственно.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - преимущество от 7 до 23 %. В режиме FSAA 14x FPS, играбельность сохраняется в обоих разрешениях.

FEAR

FEAR
кликните по картинке для увеличения [ 68K]

X1800 GTO против X800 GTO - преимущество от 34 до 39 %.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - преимущество от 17 до 30 %. В силу особенностей движка антиалиазинг нормально работает только при выставлении в настройках самой игры, при форсировании из драйвера пропадают тени, поэтому режим FSAA 14x недоступен для этой игры.

Half-Life 2 Lost Coast

Half-Life 2 Lost Coast
кликните по картинке для увеличения [128K]

X1800 GTO против X800 GTO - преимущество от 22 до 31 %.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - преимущество от 9 до 20 %, производительность уже упирается в процессор. В режиме FSAA 14x FPS, играбельность сохраняется только в разрешении 1024x768 без HDR.

X1800 GTO против X800 GTO - преимущество от 26 до 50 %.

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - преимущество 21-22 %.

Call of Duty 2.

Call of Duty 2
кликните по картинке для увеличения [107K]

Call of Duty 2 участвует в тестировании на нашем сайте впервые, поэтому остановимся на нем несколько подробнее. В первую очередь стоит отметить, что игра очень требовательна к объему видеопамяти. Во время прогона демки в режиме 1280x1024 16AF 4AA, использование памяти для хранения текстур составило около 400 МБ, даже по сегодняшним меркам это очень много.

Сам по себе движок очень тяжелый, применяются текстуры высокого разрешения, детализация мира также очень высока. В игре присутствуют практически все новейшие графические технологии: много шейдерных эффектов, очень реалистичный дым, все неровные поверхности прорисованы с помощью normal mapping и т.д.

Результаты всех карт очень низкие, так как производительность упирается в объем памяти - видеокарта с 512 МБ показала бы значительно более высокие результаты.

X1800 GTO против X800 GTO - преимущество около 60 %

X1800 GTO CrossFire против X1800 GTO - падение производительности от 5 до 10 %. Мы предполагаем, что такое падение может быть вызвано использованием режима рендеринга Alternate Frame Rendering (AFR). Напомним, что в этом режиме первый графический чип рисует только нечетные кадры, второй только четные, поэтому 256 МБ памяти на один графический чип в данном случае недостаточно.

Активация FSAA 14x FPS делает игру совсем неиграбельной.

Выводы.

Radeon X1800 GTO показал себя только с лучшей стороны, преимущество над Radeon X800GTO составило в среднем 30-40 %.

Radeon X1800 GTO CrossFire - система из двух X1800 GTO работает не так эффективно, как хотелось бы. Если в полусинтетических тестах 3DMark мы видим прирост около 40 %, то в реальных приложениях преимущество составляет всего около 20 %, а в Call of Duty 2 получилось даже небольшое падение производительности.

Режим AA 14x не всегда себя оправдывает и на Radeon X1800GTO CrossFire, в большинстве случаев, комфортно можно играть только в разрешении 1024x768.

Заключение.

Что же купить? Стоит ли сегодня вкладывать деньги в ATI Radeon X800 или следует выбрать более современное решение, например, на базе R5xx GPU? Попробуем ответить на этот непростой вопрос.

Radeon X1800 GTO получился достаточно удачным продуктом. Обладая высокой производительностью за относительно невысокую цену (~240$) он может стать очень популярным решением. Radeon X1800 GTO - неплохой выбор для тех, кто хочет поменять ограниченную возможностями пиксельных шейдеров 2.0b видеокарту из серии Radeon X800/X850 на что-то технологически более современное.

Но как бы не складывалось положение Radeon X1800 GTO на рынке видеокарт, он является переходным решением. Нужно было куда-то пристроить остатки чипов R520 и заполнить среднюю ценовую нишу - эти факторы и повлияли на выход данного продукта. В недалеком будущем нас ожидает выход более совершенных решений на базе недорогих чипов RV560 и RV570.

Ближайшим конкурентом Radeon X1800 GTO является GeForce 7600 GT. В большинстве случаев видеокарты практически равны по производительности с небольшими перевесами в ту или иную сторону. Цена GeForce 7600 GT несколько ниже и составляет в среднем ~200$.

Относительно технологии CrossFire можно сказать, что хотя она достаточно хорошо отлажена, но на связке двух Radeon X1800 GTO работает недостаточно эффективно. В большинстве случаев мы видим не очень высокий прирост производительности. По нашему мнению, гораздо более выгодным приобретением будет одна из видеокарт серии Radeon X1900 - XT или XTX.

Но построение системы CrossFire на базе двух X1800 GTO может пригодиться любителям поэтапного апгрейда. К тому же вполне вероятно, что в будущих версиях драйверов уровень производительности этой связки будет увеличен. Вопрос только в том, насколько долго просуществует Radeon X1800 GTO на рынке; по самым оптимистичным оценкам этот период составит всего лишь 3-4 месяца.

Спасибо компании Sapphire и лично Константину Мартыненко за предоставленные видеокарты Sapphire ATI Radeon X1800 GTO 256 МБ и материнскую плату Sapphire Pure CrossFire Advantage PC-A9RD580Adv.

Обсудить в конференции.