Hercules 3D Prophet 4500 на базе STMicroelectronics KYRO II


" Бежит волна, шумит волна!
Задумчив, над рекой
Сидит прекрасный Кайро-2,
Тоскует всей душой.

Сидит он час, сидит другой;
Вдруг шум в волнах притих…
И влажною всплыла главой
NVIDIA из них.

Глядит она, поет она:
"Зачем ты мой народ
Манишь, влечешь с родного дна
В кипучий жар из вод?

Ах! Если б знал, MX-ом быть
– Прекрасная судьба!
Там, где Джифорс, там сладко плыть,
Там с бампингом вода.

Не часто ль солнце образ свой
Купает в водах тех?
Не свежей ли горит красой
EэMБээM успех?

Тайвань весь с ними крепко слит
И Геркулес родной,
И вдруг я слышу, что манит
Его твой лик крутой!"

Бежит волна, шумит волна…
На берег вал плеснул!
И Кайро-2, хлебнув сполна,
Геройски утонул…

Но образ Кайро все блестит-
И Геркулес восстал!
На берег с Кайро он бежит…
И к тестерам попал. "

(По основе баллады Гете в переводе Жуковского "Рыбак")


Смысл конфликта, показанного в эпиграфе на основе баллады Гете, думаю, понятен. Если детище STMicroelectronics и Imagination Technologies — KYRO — было малоинтересно для NVIDIA, поскольку не представляло особой угрозы для продуктов low-end сектора от NVIDIA, то второе поколение этого графического процессора (вообще-то, сам KYRO представляет собой третью ступень в линейке PowerVR) уже сильно и болезненно задевает интересы NVIDIA.

А почему, собственно, NVIDIA? Мы все знаем, что, выпустив целую линейку чипсетов на всякий кошелек и захватив львиную долю рынка современных видеокарт, эта фирма (как и любая другая на ее месте) опасается любого конкурента, который может выпустить более дешевый продукт, но по мощности и по возможностям превосходящий изделия от NVIDIA. ATI может пока успешно противостоять решениям от NVIDIA, имея свои видеокарты в каждом секторе рынка (кроме самых дорогих и мощных), однако это не столь беспокоит почти монополиста на рынке видеочипсетов для PC, так как, во-первых, массовость выпуска видеокарт на процессорах от NVIDIA на порядок выше, чем струйка видеокарт, выпускаемая одной ATI (кроме RADEON LE, который производит не сама ATI, а ее партнер). Во-вторых, у видеокарт на чипсетах от NVIDIA есть куда снижаться в цене, то есть, те же GeForce2 MX карты могут упасть и до $50 и еще будут весьма прибыльными. У ATI такого задела нет, или почти нет. Тот же RADEON LE продается почти по себестоимости, прибыли от этих продаж практически нет.

А вот ситуация с KYRO II уже иная для NVIDIA. Во-первых, производство подобных видеокарт очень дешево (сам процессор очень недорогой, т.к. весьма несложный в изготовлении, плюс используется дешевая SDR-память), поэтому может стать очень привлекательным для многочисленных китайско-тайваньских фирм, во-вторых, более совершенная технология, заложенная в чип, позволяет таким картам получить производительность между GeForce2 MX и GeForce2 GTS. То есть, изготовить карту дешевле даже, чем плату на GeForce2 MX, а отдача выше. На первый взгляд, так оно и выходит, можно даже убедиться в этом, почитав наш обзор по KYRO II и обратив внимание на производительность.

Думаю, что эту выгоду просекли и владельцы французского концерна Guillemot, которому принадлежит торговая марка Hercules. Потому и вышел анонс Hercules 3D Prophet 4500 на базе KYRO II. Однако не все так гладко и легко.

Прежде всего, KYRO II оказался вовсе не таким уж положительным, как это казалось вначале (я еще раз дам ссылку на наш первый обзор по этому процессору на базе референсной карты). Есть достаточно много нареканий, прежде всего по программному обеспечению (драйверы). Плюс издержки технологии, по которой падение производительности при активизации трилинейной и анизотропной фильтраций просто катастрофическое. А ведь на дворе 2001 год, когда пренебрегать такими важными функциями просто неприлично, у KYRO II же они из-за прожорливости по скорости просто не смогут быть востребованными.

Потом, немаловажную роль в судьбе KYRO II играет политика на рынке. Прежде всего, это активное противодействие KYRO II со стороны NVIDIA (ну это и понятно, ведь явный конкурент появился!), а значит, львиная доля фирм-производителей даже если бы и хотела воспользоваться этим чипом для выпуска нового поколения карт, то испугалась гнева всесильного поставщика графических процессоров (нечего скрывать, что почти все производители видеокарт ныне "сидят" на чипсетах от NVIDIA и получают с продаж таких плат немалые прибыли). Вот и получается, что только одна Guillemot не испугалась и стала выпускать 3D Prophet 4500. Хотя, этот концерн весьма интересен для NVIDIA как один из крупнейших потребителей ее продукции, поэтому NVIDIA "отругала блудника", да и простила. Однако больше никто особо не рвется выпускать карты на KYRO II. Сумеет ли Hercules в одиночку противопоставить колоссальному рынку карт на GeForce2 MX выпуск нового продукта? Вряд ли. Один в поле не воин, и печальное положение ATI, гибель 3dfx, отрешенность Matrox — тому свидетели. Конечно, есть еще VideoLogic, однако это "придворное" подразделение Imagination Technologies имеет очень скромные мощности и не сумеет покрыть даже европейский рынок. Да и стоимость карт у VideoLogic относительно высока.

Но это все пессимистические нотки, связанные с анализом рынка. Время покажет, кто есть кто, и как сумеет Hercules продвинуть новый продукт. До начала массовых продаж остались считанные дни. А мы ныне посмотрим, что же такое Hercules 3D Prophet 4500. Я не стану рассматривать аспекты теории, связанные с тайловой архитектурой KYRO/KYRO II, об этом мы подробно писали в нашем обзоре. Я также не стану проводить подробный анализ результатов работы KYRO II, поскольку это все есть в том же материале. Просто посмотрим на 3D Prophet 4500 как на серийно выпускаемую видеокарту и сравним ее производительность и качество с уже имеющимися в продаже аналогами в равных ценовых нишах рынка.

Плата

Карта Hercules 3D Prophet 4500 имеет AGP x2/x4 интерфейс, 64 Мб SDR SDRAM памяти, размещенной в 8-ми микросхемах на лицевой и оборотной сторонах PCB.

       


Микросхемы памяти производства Samsung, время выборки — 5 ns, что соответствует 200 МГц. Память же работает на частоте в 175 МГц, как и сам чип. Это связано с тем, что частоты процессора и памяти жестко синхронизированы. Поэтому, как видим, у памяти есть приличный задел по разгону. Правда, есть сведения, что такая память имеется только на первых партиях этих карт, а последующие будут комплектоваться уже 5.5 ns. Впрочем, это не столь важно, поскольку разгон ограничен частотой чипа, и ниже в соответствующем разделе мы это рассмотрим.

Дизайн платы очень схож с тем, что мы видели на референс-карте от Imagination Technologies. Разница лишь в наличии на оборотной стороне карты дополнительных микросхем памяти, суммарный объем при этом достигает 64 мегабайт.

PCB имеет традиционный для Hercules/Guillemot лазурно-голубой цвет, на ней имеются пустые места под микросхемы, отвечающие за TV-out и DVI, соответствующие гнезда также отсутствуют.

На GPU установлен кулер округлой формы с весьма эффективным вентилятором. Однако это не модифицированный Blue Orb от ThermalTake, как сообщалось в ряде источников в Сети.

Карта поставляется в Retail-упаковке традиционных темных тонов с яркой аппликацией очередного воина или мага. Поставка включает в себя:

  • руководство пользователя;
  • диск с драйверами и утилитами.

Разгон

Hercules 3D Prophet 4500 разогналась до значений 190/190 МГц. Конечно, это совсем мало относительно штатных 175/175 МГц частот, однако весьма показательно, ибо до сих пор ни одна видеокарта на KYRO/KYRO II, из побывавших у нас в тестовой лаборатории, не смогла работать на частотах лишь на 5 МГц выше номинала. Поэтому весьма интересно будет посмотреть, что даст такой разгон в плане прироста производительности. Замечу, что разгон осуществлялся при помощи PowerStrip 3.0 beta123.

Установка и драйверы

Рассмотрим конфигурацию тестовых стендов, на которых проводились испытания карты Hercules 3D Prophet 4500:

  • Компьютер на базе Pentium III:
    • процессор Intel Pentium III 1000 MHz:
    • системная плата ASUS CUSL2-C Black Pearl (i815EP);
    • оперативная память 256 MB PC133;
    • жесткий диск IBM DPTA 20GB;
    • операционная система Windows 98 SE;
  • Компьютер на базе Athlon:
    • процессор AMD Athlon 1200 (133MHz x 9):
    • системная плата Soltek 75KAV-X (VIA KT133A);
    • оперативная память 256 MB PC133;
    • жесткий диск Fujitsu 10GB;
    • операционная система Windows 98 SE;

На стенде использовались мониторы ViewSonic P810 (21") и ViewSonic P817 (21").

При тестировании использовались драйверы от STMicroelectronics версии 7.89, VSync отключен.

Для сравнительного анализа были использованы показания с видеокарт SIGMA Сyber5500 (GeForce2 MX), SIGMA Cyber6000 (GeForce2 GTS), ATI RADEON 32MB SDR, ATI RADEON 32MB DDR, ATI RADEON 64MB DDR (183MHz), ABIT Siluro GF256 (GeForce2 GTS 64MB), reference card STM KYRO II 32MB.

Результаты тестов

Касательно 2D-графики скажу, что качество очень хорошее, даже отличное. Вплоть до 1600х1200 включительно (частота 75 Гц) можно видеть четкую картинку. Примерно такой же уровень мы можем наблюдать у видеокарт на базе NVIDIA GeForce2 GTS от именитых производителей.

Приступаем к оценке производительности видеокарты в 3D. В качестве инструментария мы использовали следующие программы:

  • id Software Quake3 v.1.17 — игровой тест, демонстрирующий работу платы в OpenGL с использованием стандартного демо-бенчмарка demo002, а также демо-бенчмарка quaver, использующего уровень с большими текстурами;
  • PlanetMoon Giants: Citizen Cabuto v.1.396(gamegauge) — игровой тест, демонстрирующий работу платы в Direct3D в режиме мультитекстурирования в условиях сильнейшей нагрузки на видеокарту очень сложными сценами (все установки графики — на максимуме, всевозможные эффекты в игре включены).
  • Massive Development AquaNox (AquaMark v.2.2) — игровой тест, демонстрирующий работы платы в Direct3D при использовании пиксельных шейдеров в условиях чрезвычайно сложных сцен (до 170000 полигонов).

Quake3 Arena

demo002

Тестирование проводилось в двух режимах: Fast (демонстрирует работу карты в 16-битном цвете) и High Quality (демонстрирует работу карты в 32-битном цвете).



На этих диаграммах мы можем оценить в целом положение Hercules 3D Prophet 4500 среди других видеокарт в данном сегменте рынка. Прошу обратить внимание на фиолетовый и синий столбцы — это и есть результаты исследуемой платы при номинальных и повышенных частотах работы. Очень хорошо видно, что в 16-битном цвете KYRO II проиграла только плате на GeForce2 GTS. И только в 1600х1200 сравнялась по скорости с ATI RADEON DDR. Налицо преимущество архитектуры KYRO II на не очень сложных сценах, где заведомо более мощные карты в плане числа конвейеров рендеринга и текстурных модулей проигрывают более слабой в этом отношении плате, но имеющей уникальную тайловую архитектуру. И вспомним тут снова наш первый обзор, где мы говорили о прекрасном качестве 16-битного цвета у KYRO II. А также я хочу обратить внимание на резкий прирост производительности при разгоне, который увеличивается при росте разрешения. Отсюда вывод: если улучшить технологию производства KYRO II и выпустить что-то вроде Pro-версии с частотами 200-220 МГц, то преимущество нового процессора особенно в старших разрешениях будет налицо даже перед GeForce2 GTS, который ныне берет верх за счет своей четырехконвейерной архитектуры и наличия 8-ми текстурных блоков.

В 32-битном цвете мы видим, что карты на ATI RADEON поднялись, и Hercules 3D Prophet 4500 стал на уровне 32-х мегабайтного RADEON DDR, чуть отстав от 64-х мегабайтного RADEON (но тот работает на 183 МГц). Тем не менее, карта с SDR-памятью и имеющая чип с двумя текстурными блоками показала равенство с видеоплатой, оснащенной DDR-памятью и имеющей процессор с 6-ю (4-мя активными) текстурниками. Еще раз продемонстрировано преимущество новой технологии, заложенной в KYRO II. И даже GeForce2 GTS уже только чуть-чуть впереди. Стоит обратить внимание на то, что уже в данном случае такого незначительного разгона не хватает, чтобы производительность Hercules 3D Prophet 4500 более-менее значительно возросла в старших разрешениях. Тут уже играет роль скорость заполнения сцены (fill-rate), которая благодаря двухконвейерности KYRO II относительно мала.

Quaver

Тестирование проводилось в 16-битном цвете и 32-битном цвете при максимально возможном качестве (детализация геометрии — High, ползунок уровня детализации текстур — в положении №4).



В данном тесте очень большую роль играет скорость прокачки текстур через AGP, так как суммарный объем текстур очень велик, а это значит, что у 32-х мегабайтных карт сильно может сказываться корректность работы драйверов, поддерживающих AGP со стороны системной платы (в данном случае VIA AGP-драйвер), а также оптимизация работы драйверов видеокарты с AGP-драйверами от VIA. Учитывая, что Hercules 3D Prophet 4500 имеет 64 мегабайта памяти, а значит, очень мало зависит от скорости прокачки через AGP, я решил, что корректно сравнить эту карту в данном тесте с 64-мегабайтными конкурентами.

В 16-битном цвете мы видим практическое равенство между KYRO II и RADEON DDR при сильном отставании от GeForce2 GTS. А вот в 32-битном цвете урезание производительности у GeForce2 GTS за счет низкой пропускной способности видеопамяти сильно сказывается, и первое место, занятое этой картой, уже не столь значительно выделяется. А равенство между KYRO II и RADEON DDR и тут имеет место. Очень хорошо заметно, что именно в 32-битном цвете Hercules 3D Prophet 4500 по производительности находится ближе к GeForce2 GTS, чем к GeForce2 MX. Однако если сравнить стоимости 64-х мегабайтного RADEON в Retail-поставке (только у таковых частота работы — 183 МГц), 64-х мегабайтной карты на GeForce2 GTS с ценой на Hercules 3D Prophet 4500, то вывод очевиден.

Анти-алиасинг

Тестирование проводилось в двух режимах: Fast (демонстрирует работу карты в 16-битном цвете) и High Quality (демонстрирует работу карты в 32-битном цвете).



В нашем первом обзоре мы подробно рассматривали вопрос реализации этого эффекта сглаживания. Ныне я только еще раз могу констатировать значительное падение производительности при анти-алиасинге, что вступает в противоречие с некогда распространенными домыслами о бесплатности этого эффекта при тайловой архитектуре. Как я уже выше отметил, наличия этой архитектуры мало, для реализации супер-сэмплинга нужен еще и очень хороший филлрейт (fill-rate — скорость заполнения сцены), чем KYRO II похвастаться не может. Тем не менее, как положительный момент отметим практическое равенство производительности KYRO II и GeForce2 GTS при активном анти-алиасинге. У GeForce2 GTS, несмотря на его огромный филлрейт, тоже есть тормозящий элемент — пропускная способность памяти.



Вышеприведенные диаграммы демонстрируют падение производительности при активизации АА в процентном соотношении. Как можем видеть, в 32-битном цвете падение производительности у GeForce2 GTS больше, так как изначально скорость работы этой карты без АА была выше.

Масштабируемость (Scalability), зависимость производительности от частоты центрального процессора

Этот раздел исследования мы проведем раздельно по разрешениям.

  • — 800x600 — самое процессорозависимое разрешение. Хорошо видно, что Hercules 3D Prophet 4500 на слабом процессоре проиграл конкурентам, но, начиная с 1 ГГц, эта карта опередила в 16-битном цвете ATI RADEON DDR (183 MHz).





  • — 1024x768 — тут картина уже неоднозначная. Если в 16-битном цвете карта на KYRO II еще как-то масштабируется, то есть зависит от частоты CPU, то в 32-битном цвете прироста уже нет, а это значит, что производительность полностью зависит от возможностей самой карты. И снова можем видеть, как в 16-битном цвете KYRO II легко обходит ATI RADEON DDR. Кстати, в этом разрешении в труколоре и GeForce2 GTS уже "уперся" в свои возможности.





  • — 1280x1024 — это разрешение венчает возможности всех карт по масштабируемости. Уже все три представленные карты не имеют прироста производительности при увеличении частот работы CPU. В 16-битном цвете KYRO II по-прежнему опережает ATI RADEON DDR.





Giants

На примере данной игры мы посмотрим на скорость карты в Direct3D.



До сего момента картина относительно судьбы и будущего KYRO II выглядела весьма радужно, однако мы запустили тяжелое приложение, имеющее очень сложные сцены, а также использующее Hardware TCL. И что мы видим? Сокрушительное поражение KYRO II. Даже карта на GeForce2 MX легко обошла Hercules 3D Prophet 4500. А ведь Giants — это не технодемка, не синтетический тест, а реальная игра, которая вовсю продается. Конечно, тестирование проводилось при максимальном качестве и при включенных эффектах рельефного текстурирования (Dot3 и EMBM), а также кубического текстурирования. Поэтому этот тест для всех карт был весьма сложным, однако столь сильное падение KYRO II не может не вызывать разочарования.

Да, безусловно, тайловая архитектура имеет ряд преимуществ, однако они все сводятся к оптимизации работы карты в играх с очень большим числом перекрывающихся объектов (overdraw), когда традиционная архитектура заставляет процессоры обсчитывать все объекты, даже те, которые не видны наблюдателю. А тайлы позволяют избежать лишних вычислений. Это мы можем видеть на технодемках от STM, демонстрирующих сцены с очень большим overdraw, на которых KYRO получает преимущество и обгоняет конкурентов:

       

Однако это все мы можем видеть только в демках, а реальные игры не имеют, как правило, такого огромного числа overdraw, а значит, преимущества тайлов теряют в своем весе. А вот то, что KYRO II имеет маленький филлрейт, уже сказывается в отрицательном плане на играх со сложной графикой. Вот еще один пример:

AquaNox

Эта игра планируется к выходу к концу этого года. Ныне на ее базе построен бенчмарк AquaMark. Он работает в Direct3D и демонстрирует работу карт в очень тяжелых условиях сложнейших сцен (подводный мир невозможно отобразить более легким путем, так как для реалистичности отображения в этой среде должно присутствовать множество световых эффектов, бликов и т.д.).



В этом тесте кроме супер-сложных сцен присутствует и относительно большое число перекрытий объектов (overdraw), поэтому в AquaMark уже GeForce2 GTS резко сдал и отставание KYRO II от него не столь фатально, как в Giants. Однако, с ростом разрешения, филлрейта KYRO II становится явно мало, и разница уже получается в разы. Видно, что играбельность у обеих карт явно ниже предельно допустимого минимума.

Вопросы качества

Я не буду подробно останавливаться здесь, поскольку это мы уже рассматривали в нашем обзоре по KYRO II, замечу лишь, что отрицательным моментом является сильное падение производительности при включении анизотропной фильтрации, да и та работает пока лишь в Direct3D, а в OpenGL ее нет, несмотря на наличие соответствующих настроек в драйверах. И даже последняя версия драйверов это положение не изменила. Трилинейная фильтрация также весьма "прожорлива".

KYRO II также поддерживает технологию сжатия текстур S3TC, поэтому в играх, где использованы заранее скомпрессированные текстуры, либо которые поддерживают автокомпрессию без значительных потерь в качестве, карты на этом процессоре демонстрируют очень значительные приросты производительности. Однако, таких игр очень и очень мало, а одним Quake3, где автокомпрессия текстур не отражается сильно на качестве, сыт не будешь.

Выводы

Таким образом, видеокарта Hercules 3D Prophet 4500 дает очень неоднозначное представление о себе. С одной стороны, на относительно легких по сложности графики играх эта карта показывает очень хорошие результаты, демонстрируя блестящее соотношение цена/скорость, с другой стороны, в играх, поддерживающих Hardware TCL, а также имеющих очень сложную графику, плата на KYRO II очень сильно просаживается. А ныне мало кто хочет покупать карту только для избранных и любимых игр, так как поток игр настолько велик, что любимой потенциально может стать любая из вновь выходящих игр, а если попадется уровня Giants, то работать с таким приложением на KYRO II можно, принеся в жертву красоту графики и понизив качество эффектов и детализацию сцены.

Также негативным моментом является несовершенство программного обеспечения (драйверов), которые не обеспечивают работоспособность даже заявленных в них функций. Это можно было простить на момент объявления чипсета и тестирования опытных образцов, но для серийно выпускаемых карт такое положение становится неприемлемым.

Более полные сравнительные характеристики видеокарт этого и других классов вы можете увидеть в наших 3DGiТогах, там же можно увидеть производительность в еще одном ориентированном на Hardware TCL тесте — 3DMark2001. И при просмотре этих очень низких показателей только грустную усмешку может вызвать демонстрация на Cebit'2001 CD-диска с драйверами к Hercules 3D Prophet 4500 с гордой надписью, гласящей что KYRO II способен заменить карты с Hardware T&L.

Но все же при таком обилии отрицательного, положительные моменты не делают эту карту "изгоем". Не надо забывать, что стоимость Hercules 3D Prophet 4500 будет на уровне GeForce2 MX — карт от именитых производителей, а это очень хороший шанс для KYRO II быть востребованным. Плюс прекрасное качество 16-битного цвета, в котором KYRO II обгоняет намного более дорогие видеокарты. И, разумеется, есть надежда на то, что драйверы будут лишены тех изъянов, которые они имеют сейчас.

Плюсы:

  • Хорошая производительность в 3D графике, в некоторых играх почти доходящая до уровня NVIDIA GeForce2 GTS;
  • Очень хорошее качество исполнения продукта;
  • Наличие хоть и небольшой, но влияющей на производительность разгоняемости;
  • Прекрасное качество 2D;
  • Самое лучшее качество в 16-битном цвете среди современных видеокарт;
  • Сильный прирост по скорости в играх, поддерживающих S3TC.

Минусы:

  • Сильный проигрыш конкурентам в играх с тяжелыми сценами;
  • Отсутствие анизотропной фильтрации в OpenGL;
  • Невысокое качество анизотропии в Direct3D при сильном падении производительности;
  • Малая пригодность трилинейной фильтрации также из-за сильного снижения скорости в 3D;
  • Очень низкая распространенность таких карт на рынке из-за практически полного отсутствия продукции Hercules в России.




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.