ATI Radeon Xpress 200: интегрированная графика и PCI Express для AMD64


Когда ATI выпустила первый удачный настольный чипсет — Radeon IGP 9100 — казалось, что компания теперь сосредоточится на продуктах под Pentium 4: доля рынка больше, сильных конкурентов с интегрированной графикой нет (NVIDIA не имела лицензии на разработку продуктов под системную шину процессоров Intel). Однако уже тогда в руководстве канадского производителя задумывались об экспансии — конечно, не на отмирающий рынок Socket A, а на весьма перспективную делянку новых сокетов AMD. Здесь интегрированная графика в массовых продуктах попросту отсутствовала, так что первый застолбивший участок мог рассчитывать на многое. Конечно, если вспоминать встроенное видео 5-летней давности, то это был атрибут забитых офисных компьютеров, но нынешняя графика начального уровня вполне способна «тянуть» игровые хиты двухлетней давности, то есть достаточна и даже избыточна для большинства пользователей. Впрочем, ATI не побоялась создать больше чем «стандартный чипсет под AMD64» со встроенным видео — компания сделала ставку на PCI Express и первой вывела свой продукт в массы.

ATI Radeon Xpress 200/P

На предлагаемой вашему вниманию блок-схеме новых чипсетов перечислены их ключевые характеристики:

Нельзя не признать, что на этот раз у ATI получился действительно инновационный чипсет — все прошлые поколения (IGP 320/340, IGP 9000/9100/Pro) были лишь более или менее добротными повторениями уже существующих на рынке решений, исключая, разумеется, фирменную встроенную графику канадцев. Здесь же внедрение PCI Express традиционно выливается в наличие графического слота PCIEx16, но вот четыре периферийных порта PCIEx1 соединены не с южным, а с северным мостом. Решение вполне логичное: поскольку контроллер памяти все равно интегрирован в процессор, а в его отсутствие северный мост выглядит «пустым». К тому же теперь высокоскоростной PCIE-периферии открыт более короткий путь и, следовательно, более быстрый доступ к памяти. Разумеется, этот мост чипсета соединяется также с процессором (потенциально любые модели архитектуры AMD64) по шине HT с частотой до 1 ГГц и с южным мостом по шине PCI Express (параметры этого интерфейса в документации не указаны). HT частотой 1 ГГц — это, конечно, всего лишь красивые цифры для победных пресс-релизов, в реальности такая пропускная способность шины приложениям не нужна. Для связи с южным мостом чипсеты ATI всегда использовали стандартные интерфейсы (PCI, позже HT, теперь вот выбор сделан в пользу очередной новинки) — это просто в реализации и позволяет использовать южные мосты от других производителей (мы видели такое предложение от ULi).

Чипсеты Xpress 200 (кодовое название RS480) и Xpress 200P (кодовое название RX480) отличаются наличием встроенной графики у первого. Заметим, что протестированная нами плата на Xpress 200 — первый реальный интегрированный продукт под новую платформу AMD, хотя вообще-то интегрированные чипсеты под K8 были анонсированы как бы не раньше самих процессоров. Но то ли включение встроенного видео заметно тормозило систему в обычных приложениях (а ожидать от VIA или SiS чипсета с пристойной производительностью в 3D вообще нет оснований), то ли по еще каким-то причинам — рабочие платы рынок так и не заполонили. По заявленным характеристикам, видеоускоритель в Xpress 200 — аналог Radeon X300, но точные параметры (вроде частоты работы ядра) не сообщаются. Напомним, что X300 — это вариант Radeon 9600 под PCI Express, обладающий аппаратной поддержкой DirectX 9 (вершинные и пиксельные шейдеры версии 2.0)

Интересной особенностью RS480 является фирменная технология HyperMemory. Традиционно интегрированное видео использует под кадровый буфер выделенную область системной памяти. Плюс такого подхода очевиден — путем незначительного (как правило) снижения доступного объема общей памяти достигается полная работоспособность встроенной графики без возни с разводкой и распайкой на материнской плате дополнительных микросхем. Однако недостатком такого режима (он называется UMA — Unified Memory Architecture) является снижение общей производительности — контроллеру памяти приходится чередовать «важные» обращения процессора и «дежурные» (простое обновление экрана монитора) — видеочипа. ATI предлагает в этой ситуации интегрировать на плату выделенную память, которая будет использоваться именно под буфер кадров. Конкретных вариантов реализации предусмотрено много (например, размер буфера может быть до 128 МБ); мы подождем серийных изделий, чтобы понаблюдать за тенденциями. В нашем инженерном образце материнской платы на Xpress 200 был применен, похоже, минимальный вариант: микросхема GDDR объемом 16 МБ со временем выборки 2,5 нс от Samsung. Впрочем, даже при наличии выделенной памяти предусмотрена и работа в режиме UMA — разумеется, при практической проверке мы уделим внимание сравнению скоростей в этих двух случаях.

Из дополнительных особенностей интегрированного видео RS480 отметим поддержку вывода изображения на два независимых приемника: CRT/LCD или TV/LCD (в сочетании с внешней графической картой ATI поддерживается вывод на 3 монитора). Очень вероятно, что стандартным элементом задней панели серийных плат на Xpress 200 станут разъемы D-Sub (аналоговый вывод) и DVI (цифровой), как на нашем инженерном образце.

Южные мосты — слабейшее место предыдущих поколений чипсетов ATI, именно их функциональность вызывала наибольшие нарекания своей скудностью. На этот раз (официальной парой Xpress 200/P является IXP400) все куда лучше. Итак, поддерживаются:

  • до 7 слотов PCI (все слоты PCI Express соединены напрямую с северным мостом);
  • до 4 устройств SATA с возможностью организации двух независимых RAID-массивов уровней 0 и 1 (на самом деле в чипсет просто интегрированы два независимых двухпортовых RAID-контролера от Silicon Image; почему не один четырехпортовый, с функцией RAID 0+1 — науке это не известно, вряд ли обошлось бы сильно дороже);
  • до 4 устройств (2 канала) ATA133;
  • до 8 устройств USB 2.0;
  • AC'97-аудио (5.1 или 7.1) и MC'97-модем;
  • обвязка для низкоскоростной и устаревшей периферии.

Все на уровне, отсутствуют лишь High Definition Audio (уже пора бы, но обещают только в IXP450(500?)) и интегрированная сеть. ATI полагает, что с появлением PCI Express и большого количества гигабитных сетевых адаптеров под этот интерфейс (от Marvell, Broadcom…) необходимость в интеграции MAC-контроллера в чипсет отпала, так как один полноценный внешний чип обойдется дешевле, а работать будет не медленнее.

В заключение «описательной» части скажем пару слов о тестировавшихся инженерных образцах материнских плат на ATI Xpress 200/P. Подробного описания они, на наш взгляд, не заслуживают, так как неясна их схожесть с финальными экземплярами (а модель на RS480 вообще произведена на мощностях самой ATI и на массовое производство, очевидно, не рассчитана). Впечатлило количество настроек в BIOS, а вот стабильности работы иногда не хватало — впрочем, мы тестировали, «выжимая» максимум из памяти, да и видеокарта использовалась от NVIDIA (ATI не рекомендует такое сочетание — якобы ввиду потенциальных проблем из-за переходного моста PCI-E—AGP у последних).

Исследование производительности

Тестовый стенд:

  • Процессор: AMD Athlon 64 3500+ (2,2 ГГц), Socket 939
  • Материнские платы:
  • Память: 2x512 МБ PC3200(DDR400) DDR SDRAM DIMM Corsair, 2-2-2-5
  • Внешние видеокарты:
    • [AGP 8x] Prolink 5900XT (NVIDIA GeForce FX 5900XT, частоты снижены до 350/550 МГц)
    • [PCIEx16] Leadtek PX350 TDH (NVIDIA GeForce PCX 5900)
  • Жесткий диск: Samsung SpinPoint SP1614C (SATA), 7200 об/мин

Программное обеспечение:

  • ОС и драйверы:
    • Windows XP Professional SP2
    • DirectX 9.0c
    • VIA Hyperion 4.53
    • ATI SMBus 5.10.1000.4
    • Silicon Image SATA RAID 1.0.0.51
    • ATI Catalyst 4.11
    • NVIDIA ForceWare 67.02
  • Тестовые приложения:
    • RightMark Memory Analyzer 3.42
    • 7-Zip 4.10b
    • WinRAR 3.41
    • кодек Lame 3.96.1
    • Mainconcept MPEG Encoder 1.04.02
    • кодек DivX 5.2.1 Pro
    • кодек XviD 1.0.2 (29.08.2004)
    • кодек WMV VCM 9
    • Doom 3 (v1.0.1282)
    • FarCry (v1.1.3.1337)
    • Unreal Tournament 2004 (v3339)

Результаты тестов

Для краткости на диаграммах мы будем использовать сокращения «инт.графика» для случая, когда доступ встроенного видео к оперативной памяти осуществляется при помощи механизма UMA, и «HyperMemory» для случая задействования интегрированного на плату буфера кадров (разумеется, в последнем варианте тоже подразумевается тестирование с включенной встроенной графикой).







Низкоуровневое исследование скорости памяти при помощи разработанного нашими программистами теста RightMark Memory Analyzer сразу снимает множество вопросов. Формально некоторая разница между чипсетами есть, но корректнее все же сказать, что разница эта существует между платами (настройки BIOS приводят к копеечному ускорению/замедлению работы, на это накладывается чуть отличающаяся частота FSB/CPU…). Фактически, одного этого теста достаточно, чтобы с чистой совестью признать идентичность чипсетов по скорости, но мы все же проведем расширенное исследование.

Интереснее ситуация со встроенной графикой. Применение UMA чуть-чуть снижает производительность системы, а вот наличие собственной памяти (пусть и незначительного объема) у интегрированного видеоускорителя это снижение сводит к нулю. Без преувеличения — прекрасный результат, учитывая, что память под буфер кадров производители плат, видимо, будут распаивать!

Два архиватора, настроенные на максимальную степень сжатия, представляют пример, пожалуй, наиболее чувствительных к производительности памяти приложений. Как видите, и здесь, даже при задействовании встроенной графики, ATI Xpress 200/P практически не отличается от чипсета VIA. Еще несколько контрольных тестов:





Комментарии, наверное, излишни. В этих популярных задачах создания и преобразования мультимедийной информации наблюдаются лишь незначительные колебания скорости тестируемых систем в зависимости от реальной частоты ЦП, а единый во всех случаях контроллер памяти (потому что находится в общем элементе этих систем — процессоре Athlon 64 3500+) выдает производительность единого же уровня.

С учетом приведенных выше результатов, для исследования в играх остаются актуальными два вопроса: сравнение VIA K8T800 Pro и ATI Xpress 200P, а также разница между режимами доступа к памяти у чипсета ATI в случае использования встроенной графики. В первом случае интригует не столько скорость работы с памятью (она уже признана нами одинаковой), сколько сражение графических интерфейсов: ведь ATI Xpress 200 — первый представитель чипсетов с PCI Express x16 [в нашей лаборатории]. Во втором случае вроде бы очевидное преимущество режима с использованием локального буфера кадров потенциально уравновешивается ограничением на размер буфера кадров, выделяемого в общей оперативной памяти: согласно рекомендациям ATI, в этом режиме размер «UMA-буфера» должен совпадать с размером локального (в то время как в режиме «чистого» UMA-доступа есть возможность выделить до 128 МБ).

Doom 3 демонстрирует равенство в обеих парах сравнения, с крохотным превосходством ATI Xpress 200/PCIEx16 над VIA K8T800 Pro/AGP 8x. (Напомним, что примененные видеокарты для разных интерфейсов уравнены по частотам, но на стороне AGP-модели потенциально играет отсутствие переходного интерфейсного моста [на самой карте].)

В нескольких демо-роликах FarCry дело обстоит интереснее (разница между ними есть, но общая картина сохраняется): в максимально упрощенных игровых режимах наблюдается примерный паритет PCIEx16 и AGP 8x (тоже с незначительным перевесом первого), но вот при усложнении картинки неожиданно становится явным превосходство AGP-варианта. Аналогичная тенденция и в паре UMA/HyperMemory: примерное равенство и даже легкое превосходство доступа с локальным буфером кадров при тестировании в низших режимах, но уверенное лидерство большого UMA-буфера при переходе к высоким разрешениям и включении «красивостей».

Впрочем, Unreal Tournament 2004, для разнообразия, всегда отдает небольшое предпочтение режиму HyperMemory. В итоге, единственный доступный вывод по игровой части тестирования — все зависит от конкретной игры и даже характера конкретной сцены.

Когда в нашем распоряжении окажутся серийные экземпляры плат на Xpress 200, мы проведем дополнительное исследование их интегрированной графики, чтобы определить степень соответствия по скорости внешним картам на X300. Тогда заодно и поговорим о применимости видеоускорителей такого уровня для современных игр. Пока же вы можете по абсолютным показателям Xpress 200 сами составить предварительное заключение по этому поводу, учитывая, что режим минимального качества в 640x480 — чисто синтетический, играть так совершенно неинтересно.

Выводы

Компании ATI удалось создать быстрый (иначе говоря — не более медленный, чем у конкурентов) чипсет с поддержкой почти всех современных функций. PCIEx16 не является предпочтительной заменой AGP 8x, но для новых систем разницы практически нет, зато поддержка PCIEx1 — большой плюс Xpress 200/P на будущее. Таким образом, плата на Xpress 200P — хороший, если не лучший (на текущий момент) вариант для тех, кто собирается покупать новый компьютер с 64-битным процессором AMD. Что же касается Xpress 200, то это просто чипсет без конкурентов: если вам нужна интегрированная графика (за которую не придется платить падением в скорости), способная худо-бедно обеспечить возможность играть, пусть не в хиты 2004 года, — ваш выбор очевиден. Поздравляем ATI и ждем серийных продуктов!




Дополнительно

iXBT BRAND 2016

«iXBT Brand 2016» — Выбор читателей в номинации «Процессоры (CPU)»:
Подробнее с условиями участия в розыгрыше можно ознакомиться здесь. Текущие результаты опроса доступны тут.

Нашли ошибку на сайте? Выделите текст и нажмите Shift+Enter

Код для блога бета

Выделите HTML-код в поле, скопируйте его в буфер и вставьте в свой блог.