NVIDIA
GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28) и
GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)

СОДЕРЖАНИЕ

1. Восемь иксов - чего новенького?
2. Особенности видеокарт на базе NV28 и NV18
3. Конфигурации тестовых стендов и особенности настроек драйверов
4. Результаты тестов: коротко о 2D
5. Результаты тестов: Игровые тесты 3DMark2001 SE
6. Результаты тестов: Quake3 ARENA
7. Результаты тестов: Serious Sam: The Second Encounter
8. Результаты тестов: Return to Castle Wolfenstein
9. Результаты тестов: Code Creatures DEMO
10. Результаты тестов: Comanche4 DEMO
11. Результаты тестов: Unreal Tournament 2003 DEMO
12. Результаты тестов: AquaMark
13. Результаты тестов: RightMark 3D
14. Выводы

Восемь иксов - чего новенького?

Теоретически все мы хорошо знаем, что AGP является самым слабым местом в системе, отвечающей за обработку данных во время построения изображения, а именно: шина CPU, память, северный мост, ускоритель, локальная память ускорителя. Что ж, теперь мы (теоретически) стали на шаг ближе к совершенству. Давайте кратко суммируем отличия и новшества стандарта AGP 3.0, известного также как AGP 8x:

1. Удвоена пропускная способность. Теперь она составляет 2.1 Гбайта в секунду, а эффективная тактовая частота соответственно равняется 533 МГц:
   
   

   	AGP 4X	AGP 8X
   Bytes per transfer	4 (32 bits)	4 (32 bits)
   Clock rate	266.67MHz	533.33MHz
   Bus bandwidth	1.1GB/sec.	2.1GB/sec.

   
   
   
2. Добавлены новые возможности изохронной передачи данных (т.е. непрерывной передачи потоковых данных с гарантированным временем задержки), позволяющие ускорителю точно знать, что необходимые ему параметры будут доставлены вовремя, не заставляя его проводить время в холостых циклах.
3. Шина полностью (прямо и обратно) совместима с картами предыдущей версии (AGP 2.0) и может работать в режимах 2х и 4х по стандарту 2.0 и в режимах 4х и 8х по расширенному стандарту 3.0. Таким образом: новые, полностью соответствующие спецификации AGP 8х карты будут совместимы со всеми материнскими платами с AGP 2x, 4x и 8х, а новые платы AGP 8х будут поддерживать карты с 2х и 4х, если они соответствуют спецификациям AGP 2.0 или 3.0. Как мы знаем, на практике существуют проблемы совместимости с ранними реализациями AGP 8х (SIS 468, R300 и т.д.).
4. Обещаны оптимизации для производительного AGP-текстурирования.
5. Будут исключены некоторые редкие и непопулярные возможности 2.0 (их можно удалить без потери совместимости).

Итак, на бумаге все отлично. Но в реальности все обстоит отнюдь не так просто. Во-первых, пока нет ни одного реального приложения, кроме очень специфичных синтетических тестов, способного получить сколько-нибудь значительный прирост от AGP 8х. Надеемся, что в будущем такие приложения появятся, но в данный момент наличие AGP 8х, очевидно, не может являться "аргументом выбора" для покупателя. Скажем так, если ему не приходится платить ничего сверх, чтобы получить эту возможность - отлично, но если речь идет о заметной разнице в стоимости - не следует гнаться за заманчивой цифрой 8. Тем более, что присутствующие сейчас на рынке реализации шины, мягко говоря, не лишены проблем совместимости с присутствующими графическими решениями, например, от ATI. Ясно, что только с выходом эталонной реализации AGP 3.0 в составе одного из чипсетов Intel мы получим четкий ориентир, и проблемы трактовки стандарта и совместимости отойдут на второй план. Пока же стандарт переживает трудный юношеский возраст, способный обернуться скандалами и проблемами.

Интересно, современные ускорители используют шину AGP не очень эффективно - реальные цифры показывают, что даже до теоретического предела AGP 4х достаточно далеко, разве что NVIDIA подошла к нему на полшага ближе остальных. Впрочем, возможно, что здесь сказываются слабости самой концепции AGP, либо особенности ее реализации в чипсетах - никто так и не назвал конкретного виновника. Надеемся, что с появлением решений AGP 8х от Intel и NV30 мы сможем наблюдать существенный скачок реального объема передаваемой по шине геометрической информации. Поживем-увидим.

Сейчас мы посмотрим непосредственно на сами карты, предметы нынешнего исследования.

Платы

Карты снабжены интерфейсом AGP x2/x4/x8, 128 МБ локальной памяти DDR SDRAM (восемь микросхем, размещенных на лицевой и оборотной сторонах PCB) - у GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28) и 64 МБ локальной памяти DDR SDRAM (четыре микросхемы, размещенные на лицевой стороне PCB) - у GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18) .

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28)
NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28)
На карте установлены микросхемы памяти Samsung со временем выборки 4ns. Максимальная частота работы — 250 (500) МГц, но по умолчанию память работает на частоте 256 (513) МГц. Чип тактован на 250 МГц
NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)
Плата комплектуется микросхемами памяти от Samsung (BGA) со временем выборки 3.6ns. Максимальная частота работы — 275 (550) МГц, память же работает на частоте 256 (513) МГц. Чип тактован на 275 МГц

Как мы видим, если NV28 (в реализации Ti 4200) по-прежнему комплектуется обычными микросхемами памяти, то NV18 в реализации MX 440 представляет собой иную плату. Микросхемы памяти в BGA упаковке мы могли видеть только на картах MX 460, а теперь новые MX 440 with AGP8x также будут иметь такие модули. Мы видим, что эти микросхемы имеют время выборки 3.6нс, что обычно требуется для частоты работы памяти в 275 МГц, однако память тактуется на 256 МГц (раздолье для оверклокеров :-).

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28)
NVIDIA GeForce4 Ti 4200 (NV25)

Как мы можем убедиться, не только микросхемы памяти используются такие же, но и дизайн у NV28 полностью совпадает с эталонным для Ti 4200 (впрочем, ожидать иного чего-то было бы странно). Единственное отличие - это установленный на чипе кулер:

Перед нами тот самый кулер, что мы уже много раз могли видеть на reference картах из линейки GeForce3. Ничем особенным это охлаждающее устройство не отличается. Если его снять, то можно лицезреть и сам GPU:

Маркировка на чипе отличается от той, что мы могли многократно видеть ранее, только суффиксом "8х", что как раз и означает поддержку AGP 8x.

Посмотрим теперь внимательно на NV18.

NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)
NVIDIA GeForce4 MX 440 (NV17)

А вот тут уже отличия очевидны. Во-первых, уже упомянутая выше комплектация новой карты микросхемами в упаковке BGA, во-вторых, - новый дизайн, при котором все микросхемы памяти расположены на лицевой стороне, в-третьих, наличие у карты двух "голов", то есть полноценная поддержка nView с возможностью вывода картинки на два монитора и/или телевизор. Ну и, как вы смогли уже убедиться выше, частоты работы нового MX 440 значительно выше, чем у предшественника (имеется в виду частота работы памяти).

Интересно, что, несмотря на повышенную на 5 МГц частоту работы чипа (275 против 270 МГц), NVIDIA рекомендует использовать для охлаждения простой радиатор без вентилятора:

Если снять радиатор, то на маркировке чипа можно найти такой же суффикс 8х:

Собственно, вот и все особенности самих карт.

Установка и драйверы

Рассмотрим конфигурацию тестового стенда, на котором проводились испытания карт:

• Компьютер на базе Pentium 4 (Socket 478):
  • процессор Intel Pentium 4 2530;
  • системная плата ASUS P4S8X (SIS 648);
  • оперативная память 512 MB DDR SDRAM PC3200;
  • жесткий диск Seagate Barracuda IV 40GB;
  • операционная система Windows XP Professional Service Pack 1.

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

При тестировании применялись драйверы от NVIDIA версии 40.41 (с полученным отдельно измененным INF-файлом).

Для сравнительного анализа приведены результаты следующих видеокарт:

• Albatron GeForce4 Ti 4200 (250/256 (513) МГц, 128 МБ, driver 40.41);
• Leadtek WinFast A170T (GeForce4 MX 440, 270/200 (400) МГц, 64 МБ, driver 40.41);
• Hercules 3D Prophet 9000 Pro (RADEON 9000 Pro, 275/275 (550) МГц, 64 МБ, driver 6.166).

Настройки драйверов

В панели управления драйверов отключался VSync для Direct3D и OpenGL, запрещался АА. В настройках игр отключалась компрессия текстур (при возможности). При установке ОС на стенд на базе SIS 648 использовались AGP-драйверы версии 1.11. Обе карты на базе NV28 и NV18 работали в режиме AGP 8x, что чем подтверждали PowerStrip и RivaTuner. Все остальные карты использовали AGP4x.

Результаты тестов

2D-графика

Протестированные экземпляры совместно с ViewSonic P817 и кабелем BNC Bargo продемонстрировали отменное качество в следующих разрешениях и частотах:

NVIDIA GeForce4 Ti 4200 with AGP8x (NV28)	1600x1200x85Hz, 1280x1024x100Hz, 1024x768x120Hz
NVIDIA GeForce4 MX 440 with AGP8x (NV18)	1600x1200x75Hz, 1280x1024x100Hz, 1024x768x120Hz

3D-графика, 3DMark2001 — игровые тесты

3DMark2001, 3DMARKS

Мы видим, что, несмотря на исследования карт на базе GeForce4 Ti 4200 with AGP8x и Ti 4200 под разными нагрузками (с АА и анизотропной фильтрацией), результаты у них идентичные. Это говорит о том, что для 128-мегабайтных карт повышенная пропускная способность AGP пока не востребована. Впрочем, то же самое касается и NV18. Почему? Все станет ясно дальше, когда можно будет увидеть объемы текстур, используемые в том или ином тесте в 3DMark2001.

Также отчетливо прослеживается весьма приличный рост производительности у нового MX 440, комплектуемого более быстрой памятью, хотя RADEON 9000 Pro все равно недосягаем, что неудивительно, ведь последний обладает техниками работы с шейдерами (а значит, Game4 дает неплохой прирост в общей сумме очков).

3DMark2001, Game1 Low details

Характеристики теста:

• Rendered triangles per frame (min/avg/max): 19773/33753/143422
• Rendered textures per frame with 16 bit textures (min/avg/max): 7.5/8.8/16.5 MB
• Rendered textures per frame with 32 bit textures (min/avg/max): 15.1/17.7/30.3 MB
• Rendered textures per frame with texture compression (min/avg/max): 10.7/12.2/21.0 MB

Что у NV28, что и у NV18 мы видим, что AGP8x не дает ничего. Да и неудивительно это, посмотрите на объем текстур! Максимум - 30 мегабайт, потому и 64-х мегабайт на карте более чем достаточно для помещения всей текстурной "массы" в локальную память, да и еще под все иные нужды места останется немало.

3DMark2001, Game2 Low details

Характеристики теста:

• Rendered triangles per frame (min/avg/max): 46159/51440/147828
• Rendered textures per frame with 16 bit textures (min/avg/max): 8.0/8.8/10.1 MB
• Rendered textures per frame with 32 bit textures (min/avg/max): 15.6/17.2/19.8 MB
• Rendered textures per frame with texture compression (min/avg/max): 9.3/10.9/13.5 MB

Полагаю, что комментарии излишни. Единственное, что можно отметить - победу RADEON 9000 Pro даже над GeForce4 MX 440 with AGP8x, работающим на более высоких частотах по памяти.

3DMark2001, Game3 Low details

Характеристики теста:

• Rendered triangles per frame (min/avg/max): 16681/21746/39890
• Rendered textures per frame with 16 bit textures (min/avg/max): 2.8/4.1/4.7 MB
• Rendered textures per frame with 32 bit textures (min/avg/max): 5.7/8.2/9.4 MB
• Rendered textures per frame with texture compression (min/avg/max): 5.0/7.2/8.4 MB

Думаю, что понять причины невостребованности режима 8х у AGP можно, посмотрев на объемы текстур в этом тесте.

3DMark2001, Game4

Характеристики теста:

• Rendered triangles per frame (min/avg/max): 55601/81714/180938
• Rendered textures per frame with 16 bit textures (min/avg/max): 14.9/17.4/20.7 MB
• Rendered textures per frame with 32 bit textures (min/avg/max): 28.4/33.5/40.0 MB
• Rendered textures per frame with texture compression (min/avg/max): 28.4/33.5/40.0 MB

А вот этот тест мог бы дать шанс карте на NV18 продемонстрировать возможности более высокой пропускной способности AGP 8x, но вот беда, пиксельными шейдерами эта карта не владеет (да-да, камушек туда же, в огород NVIDIA, ведь у почти равного по ценам RADEON 9000 все это есть). А что касается NV28, ее 128 мегабайт - как огромный ангар, куда какие-то 40 мегабайт текстур помещаются с легкостью небольшого планера.

Что мы можем сказать по результатам этих тестов? Лишь одно: если новые GeForce4 MX 440 with AGP8x будут продаваться по таким же ценам, как и нынешние MX 440, то успех у них будет, все же скорость прилично выросла, но... за счет более быстрой памяти, а не AGP 8x.

3DMark2001, как и все современные игры, "заточен" под активное использование локальной памяти видеокарты, а не под перегон информации по AGP, а, как мы уже убедились, объема видеопамяти у современных карт более чем достаточно для подобных тестов.

3D-графика, игровые тесты

Приступаем к оценке производительности видеокарты в 3D-играх. В качестве инструментария мы использовали:

• Return to Castle Wolfenstein (MultiPlayer) (id Software/Activision) — OpenGL, мультитекстурирование, Checkpoint-demo, настройки тестирования — все на максимально возможном уровне, S3TC OFF, конфигурации можно скачать тут
  
  
• Serious Sam: The Second Encounter v.1.05 (Croteam/GodGames) — OpenGL, мультитекстурирование, Grand Cathedral demo, настройки тестирования: quality, S3TC OFF
  
  
• Quake3 Arena v.1.17 (id Software/Activision) — OpenGL, мультитекстурирование, Quaver, настройки тестирования все на максимальном уровне: уровень детализации — High, уровень детализации текстур — №4, S3TC OFF, плавность кривых поверхностей резко увеличена при помощи переменных r_subdivisions «1» и r_lodCurveError «30000» (подчеркну, что по умолчанию r_lodCurveError равен «250» !), конфигурации можно скачать тут
  
  
• Comanche4 Benchmark Demo (NovaLogic) — Direct3D, Shaders, Hardware T&L, Dot3, cube texturing, максимально возможное качество
  
  
• Unreal Tournament 2003 Demo (+Patch 1080) (Digital Extreme/Epic Games) — Direct3D, Vertex Shaders, Hardware T&L, Dot3, cube texturing, качество по умолчанию, тесты FlyBy CITADEL и FlyBy ANTALUS
  
  
• Code Creatures Benchmark Pro (CodeCult) — игровой тест, демонстрирующий работу платы в DirectX 8.1, Shaders, HW T&L.
  
  
• AquaMark (Massive Development) — игровой тест, демонстрирующий работу платы в DirectX 8.1, Shaders, HW T&L.
  
  
• RightMark Video Analyzer v.0.4 (Philip Gerasimov) — DirectX 8.1, Dot3, cube texturing, shadow buffers, vertex and pixel shaders (1.1, 1.4).

Quake3 Arena, Quaver

Можно лишь отметить лидерство GeForce4 MX 440 with AGP8x в данном тесте (RADEON 9000 Pro безнадежно отстал).

Serious Sam: The Second Encounter, Grand Cathedral

Поскольку конфигурация настроек этой игры очень сложна, и ее трудно описать словами, в обзоре Hercules 3D Prophet 9700 Pro я приводил скриншоты установок, поэтому желающие могут с ними ознакомиться в той статье.

Ну вот, наконец-то мы увидели, что возможностей MX 440 оказалось мало: использование AGP идет более интенсивно, чем в предыдущих тестах, и результат налицо - прирост от режима 8х очевиден. Однако в случае с NV28 все по-прежнему, 128 мегабайт не под силу заполнить до отказа и такому сложному тесту. Но все эти радости отравляет бесспорная победа RADEON 9000 Pro над NV18 и MX 440. Мы уже успели убедиться в том, как важна отладка драйверов, и как с этим справились программисты из ATI в части работы с Serious Sam.

Return to Castle Wolfenstein (Multiplayer), Checkpoint

Интересно, что игры под OpenGL (кроме Quake3) более интенсивно используют AGP, и в данном случае мы видим, как NV18 выиграла сражение с MX 440, особенно в 1600х1200. Как и в случае Quake3, RADEON 9000 Pro проиграл соперникам, хотя выглядит много лучше, чем в том тесте.

Code Creatures

Без комментариев.

Comanche4 DEMO

Любопытно отметить, что такой весьма процессорозависимый тест, как Comanche4, живо отозвался на более высокую пропускную способность по AGP, поэтому преимущество NV18 очевидно. Что касается NV28, то там все по-прежнему, разницы между NV28 и NV25 нет.

А вот RADEON 9000 Pro опять "испортил "праздник" и выбился в лидеры, отстав от NV18 только в 1600х1200.

Unreal Tournament 2003 DEMO

CITADEL

Да... Любопытная картина. NV18 немного отстал от MX 440. Вероятно, неотлаженность драйверов, иной причины я найти не могу. Но все равно, радости у поклонников NVIDIA не будет, RADEON 9000 Pro - явный лидер среди карт среднего уровня. А что касается NV28, то там как не было различий между AGP4x и AGP8x картами, так и нет.

ANTALUS

Картина почти аналогичная, за исключением того, что новый MX 440 сумел-таки обогнать RADEON 9000 Pro.

AquaMark

Полагаю, что единичный случай обгона NV28 своего прежнего собрата Ti 4200 в разрешении 1024х768 мало о чем говорит, ситуация в целом такая же.

А вот у NV18 хоть и есть повод для радости по поводу обгона MX 440, но блестящие результаты у RADEON 9000 Pro (опять шейдеры, шейдеры... Вот нет их у NV18, вот и...) говорят сами за себя.

RightMark 3D

Несмотря на то, что этот тест очень сложен, (он таковым и задумывался, чтобы проверить не только работоспособность современных ускорителей при активных функциях DX8.1, но и быстроту работы с ними), 128-ми мегабайт у GeForce4 Ti 4200 with AGP8x вполне хватает для всего и вся, поэтому никакой разницы между ним и Ti 4200 мы не видим.

Подведем итоги по игровым тестам. Как и в случае с 3DMark2001, мы отмечаем, что для 128-мегабайтных карт наличие поддержки AGP8x ровным счетом ничего не дает. Нет пока таких игр, где можно было бы реально ощутить потребность в более высокой пропускной способности AGP.

Что касается NV18, то небольшие преимущества у этой карты появились, однако они не столь весомы, чтобы придавать им очень большое значение. Более сильным аргументом в пользу нового MX 440 является наличие быстрой памяти, которая обеспечивает этой карте неплохие приросты относительно прежнего MX 440. И все равно, даже это подчас не спасает новичка от поражения, нанесенного соперником из стана ATI - RADEON 9000 Pro.

Выводы

Итак, мы можем сказать следующее:

1. Чем больше объем памяти у видеокарты, тем меньше влияет на скорость поддержка AGP8x, что логично. Пользователи могут не ждать у 128-мегабайтных Ti 4200-8х каких-либо приростов. Однако надо учесть то, что NVIDIA выпустила Ti 4200 with AGP8x, укомплектованный 4ns памятью, работающей на 256 (513) МГц. Вспомним, что все 128-мегабайтные карты на базе Ti 4200 изначально тактовались по памяти на 222 (444) МГц. Налицо негласный призыв калифорнийской фирмы к производителям - увеличивать частоты работы памяти на 128-мегабайтных картах. Обратите внимание, что мы не стали сравнивать Ti 4200-8x (частота по памяти 256 МГц) со старыми Ti 4200, работающими по памяти на 222 МГц. Потому как это было бы нечестно. Все равно мы провели объективное сравнение двух карт, работающих на одинаковых частотах.
2. А вот с случае с NV18 мы решили не только сравнить MX 440-8x на "старых 270/200 МГц" частотах с МХ 440, но и показать производительность MX 440 with AGP8x на его номинальных частотах 275/256 МГц. Прежде всего, из-за того, что в этом секторе у продуктов от NVIDIA есть сильный соперник в лице RADEON 9000 Pro, поэтому было весьма интересно узнать, сможет ли новый NV18 противостоять уже давно находяшемуся на рынке продукту от ATI. И выяснили, что подчас NV18 даже проигрывает. При этом не имея поддержки ни пиксельных шейдеров, ни EMBM, не говоря уж об анизотропной фильтрации высокого уровня.

Поэтому мы можем сказать, что если новые MX 440 with AGP8x выйдут в продажу по тем же ценам, что сейчас имеют прежние MX 440, то успех у NV18 будет. Иначе соперничать с RADEON 9000 Pro, цены на которые неуклонно падают, будет все труднее и труднее.

Что касается NV28, то там сам Бог велел оставить цены такими, какие они у нынешних Ti 4200. Полагаю, что еще довольно долго мы не будем видеть преимущества AGP8x над распространенным AGP4x.

НО! Если даже в следующем году появятся такие игры, которые либо будут использовать объем текстур для сцены выше 100-150 мегабайт, либо будут "заточены" под использование увеличенной пропускной способности AGP, то нынешние NV18/NV28 получат второе дыхание и смогут еще как-то увеличить свою производительность (к тому времени, думаю, Ti 4200 опустится до уровня low end).