Arial Georgia Tahoma Times New Roman Verdana

Обзор VPU 3Dlabs P10 и карты Wildcat VP870 на его основе

или "Наглядный процессор"

СОДЕРЖАНИЕ

1. Общие сведения о P10 и позиционирование
2. Линейка продуктов
3. Спецификации P10
4. Архитектура P10
5. Особенности видеокарты 3Dlabs Wildcat VP870 128MB
6. Конфигурации тестовых стендов и особенности настроек драйверов
7. Результаты тестов: коротко о 2D и предельные тесты из DirectX 8.1 SDK
8. Результаты тестов: Синтетические тесты 3DMark2001 SE
9. Результаты тестов: Игровые тесты 3DMark2001 SE
10. Качество 3D в играх
11. Результаты тестов: Профессиональные тесты: SPECviewperf 7.0
12. Результаты тестов: Профессиональные тесты: Discreet 3DS MAX 4.26
13. Выводы

Профессиональные тесты, SPECviewperf 7.0

Итак, мы подробно рассмотрели работу VP870 в играх и DIRECTX 8. Однако главные выводы в обзоре профессиональной карты, несомненно, должны делаться на основе исследования ее в профессиональных тестах. В качестве инструментария мы выбрали два теста: новый SPECviewperf 7.0 и 3DS MAX 4.26. Новая версия SPECviewperf представляет из себя отличную "профессиональную" синтетику, а 3DS MAX — это отличный "живой" пример DCC приложения. Первый тест покажет нам баланс профессиональных возможностей карты, второй — ее реальные преимущества в реальной работе. Подробные описания тестов и методик можно посмотреть у нас на сайте.

Как мы тестировали: устанавливалась операционная система, потом устанавливались драйвера видеокарт, после чего запускались тесты и снимались показания. VP870 прошел все тесты из набора SPECviewperf без проблем - не было ни зависаний, ни нареканий по качеству. Впрочем, именно это мы и ожидаем в первую очередь от профессиональных, тщательно протестированных и сертифицированных драйверов. Давайте подробно посмотрим на результаты этого тестирования:

Первый тест, основанный на движке 3D MAX показывает четкое лидерство VP870, особенно если в драйверах установлен режим оптимизации для геометрии, что лишний раз подтверждает наш вывод о балансе P10 в эту сторону. VP870 быстрее ближайшего конкурента (900XGL) почти на 7%. Напомним, что последний при этом позиционируется в более высокую нишу, и сравнивать его результаты по-хорошему надо со следующей, более быстрой картой 3Dlabs. Безусловно, это нельзя назвать уверенным преимуществом, учитывая отличную масштабируемость карт на базе процессора Quadro4. Если выйдет более высокочастотная модель на базе Quadro4, преимущество P10 может быть сведено на нет. Однако сейчас, особенно при учете текущих цен, P10 выглядит привлекательно. Так ли это в реальном приложении, мы узнаем из результатов тестирования карты непосредственно в 3D MAX.

В этом ориентированном на закраску тесте VP870 показал себя крайне слабо. Отставание от лидера почти на 35%, причем практически неважно, какой режим оптимизации включен в драйверах. Учитывая что 3Dlabs позиционирует эту карту, как соперника Quadro4 750XGL, результаты этого синтетического теста можно признать провальными — VP870 даже близко не подошел к Quadro4 750XGL.

Новый тест, и совершенно другая картина. VP870 обгоняет самую быструю Quadro4 на 6%. Учитывая позиционирование карты от 3Dlabs, это весьма неплохой результат. Еще более отчетливо начинает проявляться разница между текстурным и геометрическим режимами оптимизации — если в ориентированных на закраску тестах текстурная оптимизация не особенно помогает (не забываем, что скорость закраски зависит не только от текстур), то в геометрических включение геометрической оптимизации сказывается весьма положительно. Можно сделать интересный вывод — в любых реальных приложениях, скорее всего, имеет смысл все время держать включенной только геометрическую оптимизацию.

В этом сбалансированном тесте много как текстур, так и достаточно сложной геометрии, поэтому разницы между режимами практически нет, в целом же, картина опять в пользу VP870. На этот раз разница между VP870 и Quadro4 составила 8%. Это хороший знак для большинства реальных сбалансированных приложений.

Расстановка сил кардинально поменялась, и в этом тесте мы будем сравнивать уже не VP870 vs Quadro4, а VP870 vs FireGL 8800, потому что FireGL 8800 быстрее, чем Quadro4 900XGL, в свою очередь, VP870 быстрее FireGL 8800. VP870 быстрее, чем FireGL 8800, на 7.6%, и быстрее Quadro4 900XGL на 14.4%. Тест несет смешанную нагрузку, и разница между геометрическим и текстурным режимом оптимизации невелика — составляет чуть более 2%.

И в этом тесте VP870 оказывается на вершине, опережая абсолютно все карты фирм-конкурентов. Если выразить разницу в процентах, то получается, что VP870 в режиме оптимизации геометрии быстрее Quadro4 900XGL на 37%, быстрее FireGL 8800 на 47% и быстрее Quadro4 750XGL на 56%. И так же выразим процентное соотношение в режиме оптимизации текстур: VP870 vs Quadro4 900 XGL = 26%, VP870 vs FireGL 8800 = 35%, VP870 vs Quadro4 750 XGL = 43%. Разница между разными режимами оптимизации составляет 8%, опять в пользу оптимизации геометрии.

Теперь подведем общий итог по результатам тестирования в SPECviewperf 7.0. Как видно из приведенных диаграмм, в большинстве случаев лидирует карта от 3Dlabs на новом чипе P10. Как правило, она выигрывает в режиме оптимизации геометрии. Из этого факта можно сделать два вывода: во-первых, specviewperf в большинстве тестов упор делает именно на обработку геометрии. Точнее, этот упор делают реальные профессиональные приложения и задачи, а тест лишь отражает их популярные надобности. Во-вторых, имеет смысл раз и навсегда включить в драйверах режим оптимизации геометрии, хуже от этого не будет никогда, а вот лучше — достаточно часто.

В текущих условиях — при нынешних ценах и тактовых частотах в этом сегменте рынка лучшим выбором (на основе SPECviewperf 7.0) несомненно является VP870. Теперь посмотрим на результаты реального приложения:

Профессиональные тесты, Discreet 3DS MAX 4.26

После исследования в specviewperf, который все-таки является синтетическим тестом (хотя и эмулирует характерные для реальных приложений нагрузки на ускоритель), мы рассмотрим работу VP870 в 3DS MAX. В тестировании 3DS MAX мы исключили лишь моделирование работы дизайнера, но уверены, что "живая" работа будет более менее понятна, после количественных показателей нашего исследования. Мы несколько сократили отчет об исследовании качества в силу того, что все тестовые сцены рендерятся и отображаются правильно, и приводить множество скриншотов нет никакого смысла (положительно сказывается сертификация драйверов). Мы приведем только скриншоты результатов работы антиалиасинга.

Начнем исследования с тестирования скорости работы на стандартных демосценах, что идут в комплекте 3DS MAX. Поясним условные обозначения на диаграммах. Под термином "Special driver" мы понимаем специальный драйвер от производителя видеокарты, который предназначен только для работы в 3DS MAX. Драйвера от компании ATI называются MAXIMUM, драйвера от компании NVIDIA называются MAXTREME, а драйвер для VP870 от 3Dlabs никак не называется, более того, он не имеет каких-то своих функций управления, используя только стандартные настройки 3DS MAX. Под термином "OpenGL" подразумевается работа через стандартный OpenGL драйвер. Мы помним, о том, что в тесте SPECviewperf 3dmax-01, основанном на движке 3DS MAX, VP870 оказался первым и является вероятным кандидатом на звание наиболее предпочтительной карты для работы с этой системой трехмерного моделирования. Расставим же точки над i.

Тестовая сцена 4views, показывает нам, одновременное отображение в четырех областях проекции. И в этом тесте VP870 держится примерно на уровне своих соперников от NVIDIA. В разных режимах чуть лучше, чем Quadro4 750XGL, но чуть хуже Quadro4 900XGL, причем только при использовании специального драйвера. В чистом OpenGL он проигрывает картам линейки Quadro4. Отчасти это объясняется тем, что карты от NVIDIA обладают бОльшим числом поддерживаемых OpenGL расширений (см. таблицу расширений OpenGL).

Тест на геометрические возможности подтверждает лидерство VP870 в области обработки сложной геометрии. Небольшое преимущество при работе в OpenGL и уверенное лидерство под управлением специального драйвера. Сделаем вывод: 3Dlabs очень ответственно подошли к специальному драйверу, он не является просто враппером, а существенно оптимизирует вывод изображения.

А вот усложнение геометрии до максимума показывает, что VP870 лидер лишь до определенного уровня сложности геометрии в сцене, после чего начинают сказываться уже другие причины (Карта упирается в пропускную способность AGP шины или сказываются какие-либо другие аспекты взаимодействия с процессором).

А вот тесты по работе с множеством источников света типа SPOT показывают нам, что этот вид освещения - не конек VP870, и хотя результаты достаточно высокие для комфортной работы с ними, общая картина несколько удручает тем, что по скорости этот чип проигрывает всем остальным ускорителям. Возможно, что картина изменится с выходом новых драйверов, причем достаточно кардинально, так как с остальными источниками света новое детище 3Dlabs справляется весьма успешно (судя по всему, все они реализуются в виде специальных шейдеров).

Как видно, с большим количеством источников света типа DIRECT лучше всех в OpenGL справляется карта от ATI (Вспомним DirectX синтетику — именно этот чип снабжен аппаратным блоком фиксированного T&L, что дает ему некоторое преимущество с ростом числа источников света). VP870 лишь немного уступает лидеру. Однако при использовании специального драйвера картина кардинально меняется — использование специального драйвера позволяет карте от 3Dlabs взять пальму первенства. Что примечательно, разные режимы оптимизации никак не влияют на результаты. Между ними есть разница в 1-2 fps, что, как вы и сами понимаете, скорее можно списать на погрешность в измерениях, чем именно на разницу оптимизации.

Последний тип источника света, применяемого в 3DS MAX, это источник света типа OMNI. Как видите, все карты примерно на одном уровне в OpenGL режиме, впрочем, разница невелика и под управлением специального драйвера.

Очень важный тест растеризации. Вот где начинает сказываться оптимизация драйверов под разные режимы работы у карты VP870, вот где проявляется та самая, заявленная производителем, программируемость чипа. Под управлением OpenGL результат в принципе прогнозируемый, а вот под управлением специального драйвера результаты просто поражают воображение. Превосходство более чем на 40%! При этом обратите внимание, что у других карт скоростные показатели даже несколько выше в OpenGL режиме. Вывод — удачная реализация специального драйвера от 3Dlabs гармонично использует широкие возможности по гибкому программированию работы самого чипа. Именно в этом тесте мы можем почувствовать реальную пользу, приносимую действительно гибко программируемой архитектурой, несмотря на существенную зависимость этого теста от скорости закраски — которая, как известно, не является коньком P10.

Далее идет набор тестов на текстуризацию. Посмотрите, как кардинально меняются результаты при включении разных режимов оптимизации в драйверах VP870! Причем при использовании специального драйвера скорости только возрастают, что позволяет карте от 3Dlabs находиться на вершине Олимпа. Разумеется, стандартные драйвера OpenGL не столь блистательны — они используются 3DS без учета специфики чипа.

Этот тест просто-напросто "запутал" драйвера VP870. В нем используется и большое количество текстур, и достаточно сложная геометрия. Золотой середины не получилось — в этом тесте карта не показала ничего примечательно, несмотря на то, что со своей задачей она справляется на довольно высоком уровне.

И последний режим текстурирования. В этом тесте также присутствует и достаточно сложная геометрия, и немалое количество текстур. Тем не менее, соблюдается некоторая пропорциональность — одно не довлеет над другим. За счет этого карта VP870 является абсолютным лидером в режиме оптимизации текстур. Чуть хуже дело обстоит с режимом оптимизации геометрии, особенно в OpenGL. В данном тесте мы исследуем именно текстурирование, а с ним у карты всё получилось хорошо.

Важная часть тестирования — умение карты правильно и быстро прорисовывать большое количество прямых линий, так называемый каркасный режим работы. И при работе в OpenGL, и при работе под специальным драйвером результаты не зависят от типа оптимизации, причем результаты в OpenGL достаточно низкие. При использовании специального драйвера, в котором, очевидно, используется несколько иной, более выгодный для P10 алгоритм работы, скорость вырастает в разы. При этом прирост скорости позволяет карте забраться на вершину и стать лидером этого теста.

Важный момент — проверим работу Line Antialiasing.

Как видно, падения в скорости не происходит. При этом ситуация практически ничем не отличается от предыдущего теста. Антиалиасинг линий для нового творения 3Dlabs является приятным и абсолютно бесплатным приложением.

И, поскольку речь зашла о антиалиасинге, а значит, и о качестве, мы приведем скриншоты, антиалиасинга в различных режимах работы.

Итак, сначала покажем, как отображает тестовую сцену карта без антиалиасинга линий.

Режим оптимизации под геометрию, управление — OpenGL:

Режим оптимизации геометрии, управление — special driver:

Как видно, визуальных отличий абсолютно никаких нет. Теперь включаем антиалиасинг:

Режим оптимизации под геометрию, управление — OpenGL:

Режим оптимизации геометрии, управление — special driver:

Глядя на эти скриншоты можно сделать следующий вывод: антиалиасинг более аккуратный под управлением OpenGL, нежели чем под управлением специального драйвера.Под управлением специального драйвера антиалиасинг выглядит более грубым. Антиалиасинг выполняется чипом весьма быстро, что говорит о том, что эта задача была успешно реализована инженерами компании, и можно смело постоянно использовать его в повседневной работе без ущерба производительности.

У карты есть огромный потенциал, который, возможно будет реализовываться с появлением новых драйверов.

Подведем итоги по 3DS MAX. Тестирование в SPECviewperf обнадежило и порадовало. Мы надеялись получить нового безусловного лидера. Однако тест в реальных приложениях показал, что не всё так просто. Да, карта получилась качественная и достаточно быстрая, чтобы претендовать на лидерство, но вместе с тем лидерство этой карты не может быть однозначным. В разных тестах результаты зависят от множества окружающих условий и подавляющего преимущества практически не наблюдается. Как минимум, мы можем констатировать добротность специального драйвера, рекомендовать его к применению и отметить существенное увеличение результатов при его использовании.

Выводы

1. Прежде всего, эта карта является превосходным решением для профессионалов-дизайнеров, работающих в сфере 3D-моделирования. 3Dlabs Wildcat VP870, обладая ценой (по данным www.pricewatch.com), равной стоимости NVIDIA Quadro4 750XGL ($580 на начало августа), во многих тестах не отстает и даже побеждает куда более дорогую карту на базе Quadro4 900XGL.
2. Карта изначально разрабатывалась как профессиональное решение, и очень хороша в режимах и сценах с акцентом на скорость расчета геометрии. Это же касается и режимов со сглаживанием, особенно линий.
3. Что касается реализованных в P10 пиксельных и вершинных шейдеров, то пока их применение в профессиональной графике достаточно ограниченно, но мы уже можем наблюдать плоды гибкой программируемости чипа на примере высокооптимизированного драйвера специально для 3DS MAX. Как бы там ни было, потенциал данной карты в этом вопросе еще далеко не раскрыт, будем ждать появления OpenGL 2.0, DirectX 9 и с ними различных высокоуровневых языков для программирования графических ускорителей.
4. Мы еще вернемся к исследованию 3Dlabs Wildcat VP870 в разных профессиональных приложениях, следите за анонсами сводных тестирований профессиональных карт (осень этого года принесет читателям ряд очень интересных статей в этом плане).
5. С точки зрения игровых приложений 3Dlabs Wildcat VP870 выглядит крайне скромно. Впрочем, вполне естественно ожидать этого от профессиональной карты. Оптимизированные под профессиональные пакеты драйверы (достаточно посмотреть хотя бы на список расширений ICD OpenGL, чтобы убедиться в этом), достаточно слабый (неоптимизированный) DirectX 8 драйвер и особенности самого P10, сбалансированного с учетом неигровых применений, не позволяют рассчитывать на высокую скорость в играх.
6. Мы считаем, что игровой потенциал этого чипа не раскрыт и на 50%, поэтому будем ожидать выхода игровой платы на базе P10 или его специальной игровой модификации, сбалансированной с учетом большей производительности закраски. Надеемся, что у этой карты будут уже полноценные с точки зрения игровых применений драйверы.

И еще раз отметим, что низкая относительно прочих участников тестирования DirectX производительность карты может заметно возрасти после выхода DirectX 9.0, поэтому мы не закрываем эту тему, а лишь ее несколько ее откладываем.