После того, как nVidia объявила свой новый графический процессор GeForce FX в ноябре на Comdex в Лас-Вегасе, все с нетерпением ожидали появления карты на его основе, поскольку было объявлено о начале производства первых образцов лишь в декабре. И вот теперь появилась возможность практически рассмотреть каждую функцию нового чипа и получить первое представление о его производительности

Чип GeForce FX

О новом чипе nVidia было написано достаточно материалов, поэтому попробуем систематизировать данные о его функциональности. Как и ATI Radeon 9700, GeForce FX является DirectX 9 картой. Благодаря поддержке операций с плавающей запятой, новая версия Microsoft 3D API обеспечивает лучшую точность, чем DirectX 8. В результате мы получаем значительно улучшенную точность эффектов. Новая версия DirectX 9 еще больше опирается на пиксельные и вершинные программы. Теперь внутри программ можно организовывать циклы.

Но nVidia не стала ориентироваться только на возможности DirectX 9, компания пошла еще дальше. GeForce FX может работать с удлиненными и более сложными программами, что позволяет реализовать более сложные эффекты. Для облегчения создания программ nVidia выпустила CG компилятор. Поскольку ни одна из сегодняшних игр не может в полную силу использовать все возможности DirectX 9, сложно сказать, что получит пользователь от подобной расширенной программируемости. Но хуже от этого вряд ли будет. Чип GeForce FX - первый массовый потребительский чип, изготавливающийся по 0,13 мкм техпроцессу. Улучшение техпроцесса позволило nVidia увеличить тактовую частоту до сумасшедших 500 МГц. Со 125-ю миллионами транзисторов чип GeForce FX в два раза превышает размер процессора Pentium 4 (55 миллионов транзисторов). Высокое энергопотребление (как и карты на ATi R300 (R9700/R9500), GeForce FX использует внешнее питание) приводит к ощутимому тепловыделению и требует применения дополнительного охлаждения.

По сравнению с GeForce4 Ti, число пиксельных конвейеров было увеличено с четырех до восьми. Что позволяет FX обрабатывать восемь пикселей за такт на текстуре. Однако GeForce4 может просчитывать две текстуры на конвейер, в то время как конвейеры FX могут обрабатывать лишь одну. Подобная особенность не лучшим образом сказывается на мультитекстурировании. nVidia также переработала фильтрацию. Производительность FX в трилинейной и анизотропной фильтрации существенно выросла. Чип сейчас выбирает уровень фильтрации. Сглаживание было также оптимизировано, и теперь оно называется «Intellisample». В FX под Direct3D появились режимы сглаживания 6X и 8X.

Память DDR-II пока что еще является нетронутой целиной для видеокарт, и GeForce FX стала первой картой, использующей DDR-II. Новые модули памяти обеспечивают более быструю передачу данных по сравнению с DDR. В DDR-II, также как и в DDR, данные передаются на обоих фронтах сигнала, что означает две передачи за такт, а не четыре, как вы могли предполагать. Различие заключается в структуре ячеек памяти – вместо передачи пакетами по два, DDR-II передает пакетами по четыре. В результате память может работать на существенно выросших тактовых частотах, поскольку частота в модуле памяти по сравнению с DDR уменьшается в два раза. В DDR-II увеличение скорости происходит внутри ячейки памяти, а не во время передачи данных. Однако для этого необходимо адаптировать и графический процессор, поскольку данные теперь передаются пакетами по четыре, а не по два, как было в случае с DDR.

Пропускная способность памяти GeForce FX считается так же, как и у обычной DDR памяти.

128-бит / 8 бит/байт * 500 МГц * 2 (2 передачи/такт) = 16.0 Гбайт/с

Пропускная способность памяти GeForce FX заслуживает определенной критики. 16 Гбайт/с – это намного меньше 19.8 Гбайт/с основного конкурента, ATi Radeon 970 Pro. ATi использует обычную DDR память со средней тактовой частотой и просто увеличивает ширину шины со 128 бит до 256 бит. nVidia решила оставить 128-битную шину и увеличить тактовую частоту памяти, естественно, используя DDR-II. Для компенсации очевидного недостатка по пропускной способности памяти, nVidia оснастила чип цветовым сжатием, помимо Z-сжатия. Оно позволяет осуществлять сжатие цветовой информации без потерь в отношении 4:1 в реальном времени. В соответствии с nVidia, сжатие цвета оказывается очень эффективным, поскольку даже цветовая информация о краях полигона может прекрасно сжиматься.

И последняя новая функция FX, о которой стоит упомянуть, это AGP 8X. Но, несмотря на удвоенную пропускную способность новой шины между видеокартой и процессором, на практике она мало на что влияет. Впрочем, игры, которые будут выигрывать от новой шины, еще только должны появляться. Так что рано или поздно мы получим всю дополнительную мощь, на которую способна AGP 8X.

Итак, краткий итог обзора чипа:

• Изготовлен по 0.13 мкм техпроцессу;
• Упаковка flip-chip;
• 256 бит ядро;
• 125 млн. транзисторов;
• Восемь блоков пиксельных программ;
• Массив вершинных программ;
• Тактовые частоты чипа не менее 500 МГц;
• DDR-II память, начиная с 500 МГц (1 ГГц DDR);
• 128 бит шина памяти;
• Оптимизированный интерфейс памяти с сжатием цветовой информации и Z-сжатием без потерь;
• AGP 8X;
• FX Flow – собственная система охлаждения на тепловых трубках.

Собственно карта

С выпуском GeForce FX видеокарты приобрели новый вид. Эталонная плата – настоящий монстр! Благодаря своему большому клуеру вес карты составляет 610 грамм – почти в три раза тяжелее GeForce 4 Ti 4800 или Radeon 9700 PRO (приблизительно 200 грамм). Но о кулере мы еще поговорим чуть позже.

GeForce FX (NV30) будет выпущена в двух разновидностях. Помимо карты, которую мы сегодня рассматриваем, GeForce FX 5800 Ultra (500 МГц ядро, 1000 МГц DDR-II), выйдет и «обычная» FX 5800, которая будет работать на пониженных тактовых частотах (400 МГц ядро и 800 МГц DDR-II). Чуть позже nVidia выпустит версии NV31 и NV34, о которых пока еще мало информации. Чип работает на расточительной 12-слойной плате. По появившимся слухам, nVidia будет выдавать сторонним производителям уже готовые карты, а не компоненты (как обычно) – но слухи оказались ошибочны. И хотя nVidia будет вначале распространять полные карты, чтобы производители смогли быстрее насытить рынок, привычные наборы (чип, память, кулер) также будут доступны. Производитель сможет выбирать кулер по своему усмотрению, единственное, что он должен соответствовать требованиям nVidia к охлаждению.

Кулер

GeForce FX 5800 Ultra выделяет много тепла. Поэтому она использует необычную систему охлаждения. Воздух засасывается вентилятором по каналу снаружи корпуса компьютера, а еще один вентилятор выбрасывает теплый воздух за пределы корпуса ПК. Тепловые трубки передают тепло с чипа напрямую на ребра радиатора, которые располагаются по ходу выходящего воздушного потока. Вся система занимает достаточно много места, в результате габариты карты увеличены, она простирается и на первый PCI слот материнской платы. Даже задняя часть карты оснащена большим пассивным радиатором для улучшения охлаждения. Несмотря на подобную сложную систему охлаждения, во время тестирования карта сильно нагревалось. При тестировании снаружи корпуса компьютера радиатор сзади карты достиг температуры 68 С. В закрытом корпусе температура будет еще выше.

Еще одной проблемой является уровень шума. Вентилятор ревет как ракета, спаренная с пылесосом – это очень сложно описать словами. Вы будете слышать рев вентилятора даже из другой комнаты. В финальном дизайне уровень шума будет существенно снижен. В текущем же состоянии рев карты вынести просто невозможно. Таким шумом карта обязана вентилятору, вращающемуся на очень высокой скорости, и достаточно трудно представить способ снижения уровня шума до приемлемого. GeForce FX 5800 Ultra позволяет работать в трех различных режимах. В 2D рабочем режиме (2D Desktop Mode), частота чипа и памяти составляет 300/600 МГц. При этом вентилятор работает на пониженных оборотах и издает меньший шум. Если вы запустите 3D приложение (3D Performance Mode), тактовые частоты возрастут до 500/1000 МГц, а вентилятор достигнет максимальной скорости вращения. Третий, средний, режим (Intermediate Mode) пока еще не доступен в драйвере. Этот режим должен удовлетворить как уши пользователя, так и мощь компьютера. Кстати, nVidia настоятельно рекомендует использовать блок питания не менее 300 Вт.

Производительность

Приведем лишь два результата тестирования, дающих первое впечатление о сильных и слабых сторонах нового процессора (см. диаграммы).

Заключение

nVidia смогла вернуть корону лидерства! В этом нет никакого сомнения – GeForce FX 5800 Ultra быстрее основного конкурента ATi Radeon 9700 PRO в большинстве тестов. Однако лидерство не очень велико, особенно учитывая дистанцию между ATi Radeon 9700 PRO и Ti 4600. Однако по сравнению со своим предшественником, GeForce 4 Ti, FX представляет собой гигантский шаг вперед.

GeForce FX 5800 Ultra безусловно является самой быстрой картой в большинстве тестов – но какой ценой! Сила FX заключена в высоких тактовых частотах, что требует увеличенного напряжения и приводит к высокому тепловыделению. Последствия заключаются в необходимости использования расширенной (и дорогой) системы охлаждения. Добавьте к этому DDR-II память, цена на которую довольная высока, что связано с небольшими объемами производства. Даже 12-слойная плата выделяется своей сложной раскладкой и высокой ценой.

nVidia придется тяжело в продвижении карт GeForce FX 5800 Ultra. Карты Radeon 9700 PRO лишь чуть медленнее, и поскольку они существуют на рынке уже несколько месяцев, они намного дешевле. Также поскольку 9700 PRO обеспечивает высокую 3D производительность на меньших тактовых частотах, этим картам не нужно дополнительное охлаждение – хороший плюс, как для вашего кошелька, так и для ваших ушей. Но, несмотря на высокую ожидаемую стоимость, официальная цена на FX 5800 составляет $399, что смотрится довольно агрессивно и привлекательно. В момент своего запуска карты GeForce 4 Ti 4600 и ATi Radeon 9700 Pro имели такую же цену. «Нормальная» версия 5800 будет еще дешевле. Довольно удивительно было наблюдать, как GeForce FX, работая на 500 МГц, смогла обеспечить лишь небольшой отрыв от R300, работающем на скромных 325 МГц.

Будущее покажет, как долго nVidia со своим FX 5800 сможет обеспечивать лидерство над ATi, поскольку ATi уже начала намекать о выпуске R350 с более высокой тактовой частотой в следующие несколько недель (по слухам, мы получим 400-425 МГц ядро и 800 МГц память). В любом случая, энтузиастам понравится GeForce FX 5800 Ultra. Эта карта - просто монстр! Она выглядит не менее привлекательно, чем 3dfx Voodoo 5 6000 в момент своего запуска.