ATi CrossFire: практическое тестирование — THG.RU

Введение

В ноябре прошлого года nVidia возродила принцип использования двух графических карт в одном ПК. И после выхода на рынок технологии SLI компания смогла похвастаться максимальной производительностью при отсутствии каких-либо конкурентов в сфере двух графических карт. Однако в области одиночных решений её конкурент ATi продолжал сражение, и в июне нам был представлен ответ на мульти-GPU решения: новая платформа под названием CrossFire.

Победа ATi была краткосрочной, так как всего лишь через несколько недель nVidia запустила новую линейку графических карт 7800GTX, подтвердив звание лидера и в одиночных решениях. С тех пор высокопроизводительные игровые станции стали оснащаться решениями nVidia. Было продано больше 2 млн. чипсетов SLI, а также бесчисленное число high-end графических карт.

Технология CrossFire стала для рынка глотком свежего воздуха, предложив ряд довольно привлекательных функций. Вопрос заключался лишь в том, станет ли столь поздний выход на рынок непреодолимым препятствием для ATi? Не скажется ли на репутации ATi тенденция объявлять продукты, но не выпускать их? Будут ли переходить на CrossFire пользователи, которые уже привыкли к SLI?

Впрочем, многие фанаты высокой производительности и высокого качества картинки наверняка надеются, что CrossFire позволит ATi вновь выйти на достойный уровень конкуренции с nVidia, — этого долго ждала вся индустрия. Хотя ATi долгое время была в аутсайдерах, теперь, как вы увидите по результатам тестирования, лидерство nVidia практически сошло на нет. ATi сможет подогреть конкуренцию, в результате чего потребители получат за свои деньги более качественные продукты.

CrossFire: обновлённый курс

Решение ATi похоже на nVidia по трём параметрам. Во-первых, вам потребуются две видеокарты. Во-вторых, их придётся каким-либо способом объединить вместе, чтобы обе карты работали как одна. Наконец, для SLI требуется SLI-совместимый чипсет, а для CrossFire — материнская плата на ATi Xpress 200.

Сверху находится карта CrossFire Edition X850XT, а ниже — стандартная X850XT. Обратите внимание на чип наложения, находящийся под прозрачным кожухом кулера.

Но сходство на этом заканчивается. Для реализации CrossFire ATi использует две разные карты: первая должная быть CrossFire Edition X800 или X850. В качестве второй карты можно использовать традиционную версию карт из линейки X8xx. Карты CrossFire Edition оснащены чипом наложения, который получает информацию от добавочной карты (slave) и сочетает её попиксельно с основной картой (master). Данные передаются между картами через специальный DVI-кабель, который выходит из добавочной карты и подключается к специальному DVI-порту основной карты.

Преимущества CrossFire перед SLI

На данный момент для запуска системы SLI обе видеокарты должны быть идентичны, вплоть до одинакового BIOS. Если конфигурация будет даже немного различаться, то вы можете получить (и, скорее всего, получите) ошибки. nVidia ещё предстоит объяснить потребителям, связано это с аппаратными или программными ограничениями, но на данный момент SLI-решения можно смело назвать очень негибкими.

С технологией CrossFire текущие владельцы карт X8xx могут перейти на сдвоенное графическое решение, купив материнскую плату и видеокарту CrossFire Edition. Возьмём пример SLI: если вы уже купили карту 6800, то для SLI-системы вам придётся приобрести материнскую плату и идентичную карту 6800, либо прошить один и тот же BIOS у двух карт, чтобы они были одинаковыми. Технология CrossFire позволяет сохранить купленную X800 или X850, поскольку она позволяет использовать карту, уже установленную в ПК.

Если обратиться к решению ATi, то здесь не нужно думать о том, одинаковы ли BIOS, физические раскладки карт, объём памяти, производитель или любая другая деталь — карты должны просто обладать достаточно близкими характеристиками.

Режимы рендеринга

Позвольте немного углубиться в технологию, чтобы пояснить, как CrossFire создаёт изображение на экране. Технология CrossFire предусматривает три режима, в которых карты могут работать совместно: SuperTiling, Scissor и Alternative Frame Rendering. А также четвёртый режим улучшения качества.

Режим SuperTiling

В данном режиме кадр разбивается на блоки (также их называют «квадами»). Всего мы получаем 256 блоков на кадр. Чётные блоки вычисляются одной картой, а нечётные — другой.

В принципе, с помощью данного режим можно выводить все приложения и игры. ATi установила этот режим по умолчанию для игр D3D. Однако, на фоне всех улучшений, есть и отрицательные особенности. Дело в том, что, несмотря на вывод каждой картой половины картинки, геометрию приходится полностью просчитывать на обеих картах. В итоге рост производительности оказывается не такой, каким он мог бы быть. Впрочем, даже при таких недостатках современные и будущие игры, усиленно использующие пиксельные шейдеры, будут давать прекрасную производительность в этом режиме. В общем, чем больше игра использует шейдеры, тем больше будет прирост в данном режиме CrossFire.

Режим Scissor

Этот режим тоже нельзя назвать новым — именно его использует nVidia SLI. Здесь верхняя часть кадра отображается одной картой, а нижняя — другой. В конфигурации SLI драйвер динамически распределяет границу между двумя частями. Скажем, одна карта может отображать кадр выше горизонта, а другая — ниже.

Хотя данная опция отличается меньшей гибкостью, чем решение nVidia, ATi тоже считает, что нагрузка должна разделяться между двумя картами поровну. Динамическое распределение нагрузки позволяет оптимально нагружать обе карты. Преимуществом режим Scissor является то, что он работает с любой игрой D3D или OpenGL. А недостаток такой же, как и в режиме SuperTiling: каждой карте приходится вычислять всю геометрию для каждой сцены.

Режим Alternative Frame Rendering (AFR)

Режим AFR является самым скоростным — в нём карты выводят кадры поочерёдно. Скажем, первая карта выводит все нечётные сцены, а вторая — все чётные. В отличие от режимов SuperTiling и Scissor, когда обеим картам приходится вычислять геометрию для каждой сцены, режим AFR позволяет каждой карте выполнять только половину работы. Каждая карта вычисляет геометрию и затенение только для своих кадров.

Конечно же, у данного режима есть и недостатки. Многие игры используют особые функции, которые в сумме называются динамическим текстурированием. Сюда можно отнести объёмный туман, различные эффекты отражения и преломления, процедурное текстурирование и динамическую генерацию карт нормалей — функции, которые востребованы практически в любой современной игре. Без эффектов render-to-texture динамическое текстурирование станет невозможным, а игры потеряют всю свою визуальную притягательность.

Режим SuperAA

ATi предлагает ещё один режим под названием SuperAA, который не предназначен для ускорения игр, но позволяет улучшить их визуальную составляющую. SuperAA подразумевает сочетание двух наборов участков сэмплинга: первая карта вычисляет первый набор, а вторая — другой. Чип наложения сочетает оба результата и создаёт цельное изображение.

Теоретически этот режим работает со скоростью 4XAA, обеспечивая качество 8XAA. В июне ATi объявила, что участки (паттерны) FSAA у карт Radeon X8xx полностью программируемые. Поэтому модели CrossFire используют такие же участки FSAA, как и у стандартных карт Radeon. Ниже вы можете посмотреть, как всё это отражается на практике.

Xpress 200: нервная система CrossFire

После того, как вы приобретёте карту CrossFire Edition и существующую карту из линейки X8xx, вам потребуется материнская плата на Xpress 200 CrossFire Edition. Многие производители на момент объявления технологии заявили о выходе соответствующих материнских плат, так что выбор есть.

Кроме того, у чипсета Xpress 200 есть две версии: под Intel и под AMD.

Чипсет Xpress 200 для Intel.

Чипсет Xpress 200 для AMD.

Полученная нами эталонная материнская плата от ATi была оснащена версией чипсета Xpress 200 для AMD Socket 939.

Socket 939.

Catalyst: последняя составляющая технологии

Наконец, технологию CrossFire дополняет программная составляющая. Единая архитектура драйверов ATi Catalyst была разработана для стабильной и надёжной работы «железа». Драйверы и пользовательский интерфейс объединены в один пакет. Как мы узнали, отдельная панель управления уже не будет поддерживаться в будущем.

Оверклокерам и геймерам может не понравится одна особенность — они не смогут управлять разными режимами вычислений CrossFire, поскольку Catalyst AI выбирает определённый режим для каждой игры. Если драйвер не распознаёт игру, то AI автоматически выставляет SuperTiling для Direct 3D и режим Scissor для OpenGL.

Впрочем, пользователь сможет свободно выбирать уровень анизотропной фильтрации, полноэкранного сглаживания и режим SuperAA.

Наконец, CrossFire и драйверы Catalyst обеспечивают ещё одно существенное преимущество перед SLI: НИКАКИХ ПЕРЕЗАГРУЗОК! Мы помним, как устанавливали Windows XP и надеялись, что перезагружать систему больше не придётся. В отличие от многих других режимов XP и SLI, включение и выключение CrossFire происходит без перезагрузки системы. Всё выполняется простым щелчком мыши!

Тесты: что мы использовали и почему

3DMark 2005 and 2003

3DMark можно назвать «геймерским тестом». Мы используем этот пакет уже несколько лет. Баллы начисляются относительно эталонной системы. Чем выше баллы, тем лучше производительность измеряемой системы по сравнению с эталонной. С каждой новой версией 3DMark баллы переоцениваются, чтобы не достичь астрономических высот. Подобные тесты широко распространены в индустрии.

Unreal Tournament 2004

На движке Unreal Engines сегодня построено большое количество игр. Именно поэтому мы не смогли обойти вниманием UT2004. Мы использовали собственное демо UT2004, действие которого проходило на карте «Fallen City». Мы не использовали ботов, но графические детали устанавливались на максимальный уровень.

Far Cry 1.3 (32 бита) — демо Cooler01

Движок Crytek является одним из многих, но игра Far Cry является прекрасным примером, нагружающим видеокарту текстурами, затенением и эффектами освещения. Для нашего демо Cooler01 мы включили фонарик, чтобы обеспечить достойную нагрузку.

Doom 3 — Demo1

Следующая игра является прародителем движка Doom 3, использующего сложные эффекты освещения. Мы использовали демо Doom 3 по умолчанию — demo1. Сначала мы выставляли настройки графического драйвера под управление приложением. Затем мы отключали FSAA и настройку высокого качества в игре — для первого прогона. При включении высокого качества автоматически активируется анизотропная фильтрация, причём она выставляется в режим 8x. Для второго прогона мы выставляли FSAA в режим 4X, чтобы действительно нагрузить процессор.

Half-Life 2 — демо MW_Coast1

Наконец, мы протестировали основу Half-Life 2: движок Valve. Игра Half-Life 2 переносит часть нагрузки на центральный процессор, поэтому она позволяет хорошо проверить производительность не только последних графических карт, но и системы в целом. Кроме того, HL2 отличается очень красивыми визуальными эффектами.

Тестовые системы

Система CrossFire

Ниже приведена конфигурация тестовой системы, которую мы использовали в качестве основы для тестирования CrossFire.

Эталонная система THG

Ниже приведена конфигурация тестовой системы, которую мы использовали в качестве эталона.

3DMark 2003

3DMark 2005

UT2004

Far Cry 1.3 (32 бита)

Doom 3

Half-Life 2

Заключение по тестам

Как можно видеть по результатам тестирования, CrossFire вплотную подступает к nVidia SLI. Однако в приложениях вроде 3DMark 2003 и 2005 результаты обуславливаются факторами, отличными от частоты кадров в секунду. По каким-то причинам результаты не следуют за линейным увеличением производительности, которое мы наблюдаем в реальных игровых тестах.

CrossFire в Unreal Tournament даёт почти ту же среднюю частоту кадров, что и в системе SLI. Мы не знаем, связано ли это с «родной» производительностью карты X850 в этом тесте, либо с лучшим использованием ресурсов двух карт. Мы планируем выпустить ещё одну статью, которая позволит более глубоко взглянуть на работу технологии.

Такая же тенденция наблюдалась и в играх Far Cry и Doom 3. При разрешении 1024×768 с минимальным набором включённых функций платформа CrossFire обошла 7800 GTX SLI. Но когда мы включили все функции и увеличили разрешение до 1600×1200, чаша весов склонилась в сторону nVidia. И это не следует упускать из внимания, поскольку основная цель 7800 GTX заключалась в увеличении частоты кадров при высоких разрешениях.

Наконец, перейдём к игре, где доминирует ATi, — к Half Life 2. nVidia SLI никогда не показывала в ней хороших результатов — лучше всего было выключить SLI и играть в Half-Life 2 на одной карте nVidia. С учётом этого вряд ли стоит удивляться, что система с ATi CrossFire обгоняет эталонную систему SLI.

Другие тесты

Конечно, в играх имеет значение не только максимальная частота кадров. Чтобы сравнить CrossFire с эталонной системой SLI, мы углубились в тесты качества картинки, глубины цвета и субъективных общих впечатлений. К сожалению, нам было выделено небольшое время на тесты карт. Но мы проведём дополнительные измерения, чтобы сравнить качество картинки на обеих картах, и поэтому мы планируем в ближайшем будущем выпустить продолжение этого обзора. Ну, а пока сравните картинки, полученные нами в 3DMark 2005.

nVidia.

ATi.

Нажмите на картинки, чтобы вывести их в полную величину. В первом прогоне различий немного: ATi и nVidia выводят кадры в сходной манере. Однако если посмотреть на результаты второго и третьего прогонов, то ATi намного лучше справляется с тенями. Вы обнаружите более чёткие тени на картинках 2 и 4. Кроме того, рендеринг ATi во время сцены полёта в каньоне 3DMark 2005 также отличается более богатыми цветами, чем у версии nVidia.

nVidia.

ATi.

nVidia.

ATi.

Заключение

Вполне понятно, что, как и SLI, CrossFire обеспечивает стабильную платформу для игры на двух графических картах. Программная поддержка Catalyst отличается тем, что для включения режима не нужно перезагружать всю систему. Ещё одним преимуществом CrossFire будет возможность использования неидентичных карт. По нашим ранним наблюдениям, решение ATi обеспечивает более высокое качество картинки, но мы планируем детальнее исследовать эту тему в будущем.

Главный недостаток CrossFire будет тот же, что и у конкурента SLI: цена. Необходимость покупать вторую видеокарту, новую материнскую плату и, возможно, новый процессор делают подобную модернизацию несколько дорогой. Впрочем, есть и положительный момент: некоторые новые продукты из лагеря ATi могут снизить ценовую планку.

Конечно, мы не берёмся предсказывать будущее, но, как нам кажется, CrossFire со временем будет выглядеть более привлекательно. Пока же ясно одно: сдвоенные решения nVidia и ATi будут конкурировать друг с другом, а битва за верхний сектор игрового рынка станет ещё более горячей.

Не забывайте регулярно посещать THG, чтобы не пропустить новые обзоры. В будущем мы проведём тесты энергопотребления обеих конфигураций. Кроме того, мы более внимательно исследуем преимущества и недостатки использования быстрых и медленных карт вместе с X800XT Master. Наконец, мы проведём тесты на системе AMD FX-57, чтобы определить прирост производительности от установки в паре с CrossFire более скоростного процессора.

CrossFire — ещё один шаг в сторону мульти-GPU. Вы готовы перейти на CrossFire?