Введение: ноутбуки с DirectX 9-графическими процессорами действительно существуют

Ещё на CeBIT (13 марта 2003) ATi объявила мобильный графический процессор с поддержкой DirectX 9 — Mobility Radeon 9600, то же самое сделала и nVIDIA с GeForce FX Go 5600.

Производители ноутбуков клялись выпустить модели на указанных чипах к маю 2003 года, однако первые модели появились лишь в середине июля. Чип nVidia сегодня доступен лишь в ноутбуке Toshiba Satellite 5205-S705 (в Европе: Satellite 5205-S705). Решение ATi MR9600 встраивается в ноутбуки европейского производителя Gericom, помимо Peacock и Packard Bell.

Когда мы попытались разузнать причины задержки, внутренние источники из обеих компаний сообщили нам, что это было связано с «техническими» проблемами. Некоторые товарищи «раскололись» и на большее, уточнив, что немалую роль здесь играл избыточный перегрев чипа. Но официально компании не сделали какого-либо заявления.

Фраза «проблемы с перегревом» приводит нас к двум решающим критериям, которые необходимо принимать во внимание при тестировании графического процессора ноутбука: энергопотребление и 2D/3D-производительность. В конце концов, нужно ли кому-нибудь быстрое графическое решение, которое мгновенно «высасывает» батарею ноутбука, поскольку графическая подсистема всегда работает в полную силу? Поэтому в мобильных процессорах, как и в обычных, жизненно необходима интеллектуальная схема управления энергопотреблением.

Системы управления энергопотреблением у двух производителей построены на схожем принципе: динамическое управление частотой процессора гарантирует, что производительность чипа находится на минимально допустимом уровне для данного приложения и на чипе активны только те области, которые необходимы для работы. Только так можно гарантировать эффективное энергосбережение. Если приложению нужна большая графическая мощь, то тактовая частота автоматически повышается и в графическом процессоре, при необходимости, активируются отключенные области.

Так как при тестировании необходимо принимать во внимание оба фактора — производительность и энергопотребление, мы отказались от прямого сравнения двух продуктов, поскольку на момент выхода статьи на рынке не существовало продуктов, которые можно было сравнивать напрямую. Поэтому в данной статье мы ограничим тестирование ноутбуком Toshiba Satellite 5205-S705 с nVIDIA GeForce FX Go 5600, а через несколько дней мы представим тестирование ноутбука с «секретным оружием» ATi — Mobility Radeon 9600.

Плотный звук, хороший дисплей, богатые возможности для подключения: S5205-S705

Satellite 5200 имеет приятный синеватый отлив.

Ноутбук Toshiba Satellite 5205-S705 не следует судить только по производительности и функциональности его DX9-графического процессора GeForce FX Go 5600. Ноутбук может похвастаться несколькими функциональными особенностями, которые до сих пор отсутствуют у конкурентов.

15″ дисплей CASV.

Начнём с 15″ дисплея CASV (Clear Advanced Super View).

По сравнению с обычным TFT-дисплеем, он обеспечивает существенно более широкий угол обзора и хорошую контрастность (350:1). Максимальная яркость по нашим измерениям составила 160 кд/м², поэтому на ноутбуке можно работать и вне помещений (в тени). Просматривать DVD можно даже с друзьями, что обеспечивается широким углом обзора и высокой контрастностью. Подобные свойства дисплея — результат покрытия экрана двумя специальными слоями. Так называемый, жёсткий слой покрытия обеспечивает меньшее рассеяние излучаемого света, по сравнению с обычными слоями экрана. В результате картинка получается изумительно чёткой.

Принцип работы жёсткого слоя HC в дисплее CASV (справа).

Слой HC покрыт антибликовым слоем, который призван предотвратить досаждающее отражение от внешних источников света.

Многослойное антибликовое покрытие предотвращает отражение лучей от внешних источников света.

По нашему мнению, антибликовое покрытие пока нельзя назвать идеальным: дисплей отражает свет источников на потолке при работе в офисе.

Плотный звук, хороший дисплей, богатые возможности для подключения: S5205-S705, продолжение

Ещё одной особой функцией ноутбука является многоформатный пишущий привод DVD. Он позволяет записывать не только DVD-R и DVD-RW на скорости 1x, но даже диски DVD-RAM на скорости 2x. Диски CD-R и -RW можно записывать на максимальной скорости 16x или 8x, соответственно. Над оптическим приводом расположен считыватель карт SD и переключатель модуля беспроводной связи. В тестируемой нами модели присутствовал модуль Bluetooth. При необходимости можно добавить модуль WLAN.

Считыватель карт SD card reader (левый овал) и переключатель модуля беспроводной связи (правый овал).

На левой стороне корпуса расположены два порта USB и порт VGA, защищённый от пыли специальной крышкой.

В передней части корпуса находятся клавиши управления аудио/видео и мини-дисплей.

Панель управления аудио/видео Satellite 5200.

Мини-дисплей отображает режим проигрывания («CD/ DVD» или «Digital Audio»), а также статус батарей. Если вставить аудио-CD и выбрать режим проигрывания «CD/ DVD», ноутбук можно использовать в роли самостоятельного проигрывателя CD.

Мини-дисплей

Мини-дисплей является программируемым, поэтому на нём можно отображать время, дату или другую информацию.

Плотный звук, хороший дисплей, богатые возможности для подключения: S5205-S705, продолжение

Для особо привередливых пользователей Toshiba включила в комплект поставки дистанционное ИК-управление. В результате можно управлять мультимедийными приложениями, не вставая с дивана.

Дистанционное управление лёгкое и удобное.

В правой передней части ноутбука размещены ИК-порт, «глазок» дистанционного управления и регулятор громкости. При переноске ноутбука для дистанционного управления отведено место в свободном отсеке расширения в правой части корпуса. Также в этот отсек можно установить опциональные компоненты: вторую батарею, дополнительный оптический привод, жёсткий диск или считыватель флэш-карт (форматов SM, CF и Memory Stick).

Порты аудио/видео скрыты за дверцей в правой части корпуса спереди под слотом PC Card.

Порты аудио/видео: комбинация портов S/PDIF/наушники, порт микрофона, линейный вход и видеовыход.

Видеовыход включается с помощью нажатия клавиши. Соответствующая клавиша располагается над клавиатурой, справа от клавиш быстрого запуска.

Видеовыход включается нажатием одной клавиши.

Плотный звук, хороший дисплей, богатые возможности для подключения: S5205-S705, продолжение

В комплект поставки включён кабель для подключения к телевизору и внешний флоппи-привод с интерфейсом USB.

Флоппи-привод и кабель аудио/видео.

Третий порт USB и порт FireWire располагаются на правой части корпуса сзади. Гнёзда встроенного модема и сети находятся на задней стороне корпуса.

Наконец, следует упомянуть великолепное качество звука, обеспечиваемое стерео-динамиками и встроенным сабвуфером. Сегодня мы вряд ли сможем назвать какой-либо ноутбук на рынке, обеспечивающий подобное качество звука. Если вы прослушиваете DVD или играете, то будете поражены великолепным звуком.

Добавление памяти: просто, но дорого

Благодаря наличию отсеков, можно без проблем модернизировать жёсткий диск и память, а также установить модуль беспроводной сети.

Toshiba уже интегрировала антенны WLAN в ноутбук (802.11a или 802.11b). Чтобы оснастить ноутбук беспроводной связью, пользователю будет достаточно вставить в свободный слот соответствующий модуль.

Как видно на иллюстрации, оба слота памяти уже заполнены (2x 256 Мбайт DDR 2100). Если пользователь пожелает увеличить объём памяти до 786 Мбайт или даже до 1 Гбайт, ему придётся выбрать самый дорогой способ — купить один или два модуля 512 Мбайт.

Тестовая конфигурация

Мы протестировали Satellite 5205-S705 с конфигурацией, указанной в следующей таблице.

Тестовая конфигурация, продолжение

Satellite 5205-S705 (продаётся только в Северной Америке) оснащён следующими дополнительным функциями, по сравнению со своим европейским аналогом, Satellite 9200-902:

• Встроенный ТВ-тюнер;
• Операционная система: Microsoft Windows XP-MCE (Media Center Edition).

Обе функции, вместе с дистанционным ИК-управлением, превращают Satellite 5205-S705 в мультимедийный центр. То есть, в понимании Microsoft, ноутбук представляет собой компьютер, обеспечивающий функции телевизора, видеомагнитофона и проигрывателя DVD.

В Европе Windows XP MCE пока ещё не вышла на рынок. Именно поэтому, по словам менеджера Toshiba, европейская версия ноутбука не оснащена встроенным ТВ-тюнером. Однако европейская модель имеет бонус — графический тач-пад, cPad.

cPad позволяет отображать календарь или, используя утилиты cPad, выполнять простые вычисления и вводить заметки напрямую через тач-пад и затем вставлять их в документы. На практике графический тач-пад нам показался ближе к игрушке, нежели чем-то полезным. В любом случае, функция прокрутки будет полезной.

Функциональность GeForce FX Go 5600

Вообще, все функции чипа уже были известны на момент выпуска GeForce FX Go 5600 (NV31M). Впрочем, для полноты картины мы вновь приведём официальные спецификации чипа:

• Поддержка DirectX 9;
• Тактовая частота до 350 МГц;
• Частота памяти до 350 МГц;
• Напряжение питания: 1,0 — 1,2 В;
• Четыре пиксельных конвейера (шесть операций с пиксельными программами за такт);
• 0,13 мкм техпроцесс;
• Поддержка пиксельных программ-шейдеров 2.0, конвейер с плавающей точкой (128 бит);
• Поддержка вершинных программ-шейдеров 2.0
• Сглаживание по методу мультисэмплинга
• 8x анизотропная фильтрация;
• IntelliSample (Z-отсечение; Z-сжатие, цветовое сжатие);
• PowerMizer3: управление энергопотреблением чипа, контролируемое вручную пользователем или автоматическое, в зависимости от требований приложения;
• Dynamic Voltage Scaling: автоматическое изменение напряжения;
• Dynamic Clock Scaling: автоматическое динамическое изменение частоты чипа (в работе).

Поскольку NV31M является производной «настольного» чипа NV31, мы не будем вновь детально описывать его функциональность. Если она вам интересна, рекомендуем обратиться к статьям: GeForceFX в массы и GeforceFX: nVidia собралась в Голливуд.

Специфика использования Geforce FX Go 5600 в Satellite 5200

Обычно при тестировании мобильных графических процессоров мы указываем частоты графического чипа и видеопамяти. Однако на Satellite 5200 мы не смогли этого сделать, несмотря на то, что инструменты, вроде PowerStrip, позволяют точно узнать частоту чипа.

Тактовые частоты GeForce FX Go 5600 в Satellite 5200.

Частота оказалась столь низкой, что мы засомневались в точности её измерения. С помощью PowerStrip мы не смогли измерить тактовые частоты, не говоря о том, чтобы заставить утилиту отображать другие частоты при изменении движков PowerMizer (см. ниже). Конечно же, мы попытались получить официальную информацию от Toshiba, однако вот что нам сообщили представители компании: «К сожалению, на данный момент мы не можем сделать официального заявления».

Интересно было бы узнать, что компания скрывает за порогом секретности. Возможно, GeForce FX Go 5600 не может работать на высоких частотах, заявленных nVidia? А может быть Toshiba, по причинам сохранения стабильности, решила придерживаться нижней границы частотного спектра? Пока что мы не можем дать ответ.

PowerMizer 3.0 регулирует 3D-производительность и энергопотребление по необходимости

В GeForce FX Go 5600 nVidia интегрировала технологию энергосбережения PowerMizer 3.0, которая способна выполнять большое количество функций. Впрочем, если охарактеризовать технологию одной фразой: PowerMizer позволяет процессору потреблять минимально возможное количество энергии при обеспечении достаточной для приложения производительности.

В дополнение к функциям, которыми нельзя управлять напрямую, типа

• динамическое изменение частоты и напряжения,
• динамическое стробирование частоты и
• программное распределение нагрузки между центральным и графическим процессором,

пользователи ноутбука могут изменять движки регулировки 3D-производительности, а следовательно, и энергопотребления графического чипа, в соответствии со своими потребностями.

Пользователю предоставляются три настройки:

• Maximum Performance/ Максимальная производительность,
• Balanced/ Сбалансированная, и
• Maximum Power Savings/ Максимальное энергосбережение.

Работа программы построена на очевидном алгоритме: если частоты графического процессора и памяти понижаются, они потребляют меньшее количество энергии. Ещё больше энергии можно сэкономить, если регулировать энергопотребление процессора. Конечно, неплохо, когда игра выдаёт сотню и больше кадров в секунду, однако вполне нормальное наслаждение можно получить и при меньшей частоте кадров. Для этого процессору вовсе необязательно всегда работать на максимальной частоте — пусть он «делает небольшие перерывы» (экономя энергию). Поскольку в мобильных компьютерах больше всего энергии съедают процессор и дисплей, с помощью комбинации указанных механизмов можно существенно увеличить время автономной работы. При установке в режим максимального энергосбережения ядро графического процессора и видеопамять работают на минимальных тактовых частотах, поэтому частота кадров в играх при этом режиме тоже является минимальной. Сбалансированный режим ищет наиболее эффективное соотношение между нагрузкой графического и центрального процессора, что позволяет центральному процессору «делать перерывы» и экономить энергию. Поэтому частота кадров в играх будет выше. С другой стороны, при выборе режима максимальной производительности драйвер и графический процессор могут не уделять особого внимания нагрузке на центральный процессор. Ядро видеочипа и память работают на максимальных тактовых частотах, в играх наблюдается максимальная тактовая частота, а аккумуляторы быстрее истощаются.

Тестирование под Windows XP

В наших тестах мы сфокусировались на измерении 3D-производительности. В конце концов, Satellite 9200-902 является первым ноутбуком на новом DX9-совместимом мобильном чипе nVidia GeForce FX Go 5600. nVidia обещала тактовые частоты до 350 МГц для ядра и видеопамяти. Подобная мощь должна неплохо сказаться на скорости работы игр. Также мы пожелали изучить эффективность улучшенной технологии энергосбережения PowerMizer 3.0. Во время тестов на продолжительность работы от батарей мы выставляли яркость дисплея в 100 кандел на квадратный метр.

3D-производительность

Производительность Direct 3D: 3D Mark 2001 SE

Результаты 3D Mark 2001 наглядно доказывают, что на Satellite 5200 можно комфортно играть даже на высоком разрешении.

Частота кадров игры Lobby/ High Detail подтверждает наши выводы. Мы смогли нормально играть при включении 2x сглаживания и 8x анизотропной фильтрации в разрешении UXGA (режим максимальной производительности).

Если пользователь выберет режим максимального энергосбережения (PowerMizer), частота кадров и результат оказываются существенно ниже. Впрочем, они находятся примерно на уровне современных интегрированных графических решений типа чипсета Intel 855GM.

Примечание: результаты для разрешения UXGA и 4x сглаживания, а также для комбинации 4x сглаживания и 8x анизотропной фильтрации были получены при глубине цвета 16 бит.

Игры Open GL: Quake 3 Arena

В тесте Quake мы впервые использовали две демо (Demo001 и Demo Four) с соответствующими патчами (V1.16 and V1.32).

К сожалению, мы не смогли получить результаты с 4x сглаживанием, поскольку Quake не запускалась при его активации. Вероятно, проблема здесь заключалась в драйверах (nVIDIA 6.14.0001.4365), о чём мы сообщили Toshiba. Однако Toshiba не посчитала, что проблема может быть решена до завершения нашего тестирования.

Quake 3: влияние настроек PowerMizer на частоту кадров

Если отключить сглаживание и анизотропную фильтрацию, в разрешении XGA всё ещё можно играть при выставлении минимальных частот ядра и памяти.

Игры DirectX: Unreal Tournament 2003

UT 2003 Antalus Botmatch

UT 2003 Antalus Flyby

UT 2003: влияние настроек PowerMizer на частоту кадров

Splinter Cell

Splinter Cell базируется на новом движке Untral и использует очень сложные эффекты освещения и затенения, а также пиксельные программы (v1.1). Половина частоты кадров определяется обычными 3D-вычислениями, а половина — вычислениями затенения. Процессор чаще всего не является ограничивающим фактором.

Satellite 5200 в игре Splinter Cell продемонстрировала довольно строптивое поведение. Обычно мы запускаем демо с максимально возможными параметрами качества, и для обработки теней мы выбрали режим «Projector». Но он не понравился ноутбуку. В любом случае, демо игры так ни разу и не прошла без ошибок и полностью. Качество картинки было очень плохим, и игра рано или поздно вываливалась в «синий экран». Нам ничего не оставалось делать, как выбрать опцию «buffer» для обработки теней.

Системная производительность: Sysmark 2002

Поскольку системная производительность в рамках нашего тестирования имела вторичный характер, мы протестировали лишь Sysmark 2002. Измерения проводились в двух различных разрешениях (SXGA, UXGA) в 32 битах. Нам пришлось пропустить тестирование в обычном разрешении XGA (1024 x 768), поскольку Sysmark 2002 выдавал ошибку скрипта.

Компьютер продемонстрировал прекрасную системную производительность. Измерения в разных режимах PowerMizer не продемонстрировали сколько-нибудь значимого их влияния на приложения Sysmark 2002.

Быстрые компоненты = высокая системная производительность: PC Mark 2002

Чтобы раскрыть «секрет производительности», мы использовали PC Mark2002.

Если сравнить результаты с текущими ноутбуками на Centrino, типа Acer TM803LCi или IBM T40, станет очевидным, что Toshiba Satellite 902 оснащён быстрым жёстким диском и процессором. Высокая системная производительность также обеспечивается крайне скоростным интерфейсом памяти северного моста i845MP и DX9-графическим процессором от nVidia.

Тестирование времени работы аккумуляторов

Мы рассчитывали время жизни аккумуляторов с помощью трёх стандартных задач:

• Проигрывание DVD: мы просматривали DVD (Apollo 13), пока батарея не кончится;
• Презентация: в бесконечном цикле прокручивалась презентация;
• Игры: в данном случае мы запустили демо 3D Mark 2001 SE в цикле.

Поскольку Toshiba приложила собственный инструмент по управлению энергопотреблением («Toshiba PowerSaver»), мы решили использовать именно его вместо стандартных схем энергопотребления Windows XP. Для использования технологии энергосбережения процессора (SpeedStep), мы выбрали автоматический режим.

С максимальным временем работы три часа в типичных офисных приложениях, Satellite нельзя назвать долгожителем. Впрочем, в лагере Pentium4-M ноутбук находится среди лучших.

Помогает ли PowerMizer экономить энергию?

Мы задались следующим вопросом: сколько дополнительного времени автономной работы дают различные режимы PowerMizer? Для ответа на него мы повторили измерения предыдущей секции, на этот раз с выбором режима максимальной экономии энергии.

Как демонстрирует график загрузки процессора во время тестирования, экономит энергию не только графический процессор. На самом деле львиную долю сюда вкладывает центральный процессор.

Если взять проигрывание DVD, то здесь трудно определить действующую настройку. В обоих случаях нагрузка на процессор в среднем составила 25 процентов.

Загрузка процессора при воспроизведении DVD в режиме максимальной производительности PowerMizer («Maximum Performance»).

Загрузка процессора при воспроизведении DVD в режиме максимальной экономии энергии PowerMizer («Maximum Power Savings»).

А вот в играх ситуация иная. Здесь нагрузка на процессор падает примерно в два раза при выборе режима максимальной экономии энергии. Как видно по иллюстрации выше, максимальная частота кадров тоже падает.

Загрузка процессора в играх в режиме максимальной производительности PowerMizer («Maximum Performance»).

Загрузка процессора в играх в режиме максимальной экономии энергии PowerMizer («Maximum Power Savings»).

Заключение

Ноутбук Toshiba Satellite 5200 является мобильным центром развлечений, который обеспечивает несколько выдающихся возможностей:

• 15″ TFT-дисплей с технологией Clear Advanced Super View (великолепный угол обзора, высокая контрастность, чёткая картинка);
• Записывающий привод DVD;
• Звуковая система с сабвуфером от Harman/ Kardon;
• ИК-пульт дистанционного управления;
• DX 9-совместимый графический процессор (nVIDIA GeForce FX Go 5600).

Что касается системной производительности, то компьютер показал себя очень убедительно. Максимальное время автономной работы оказалось чуть ниже трёх часов, так что здесь мы даём хорошую оценку.

В какой степени Toshiba использует потенциал производительности текущей флагманской мобильной модели nVidia, GeForce FX Go 5600, остаётся только гадать. Ни производитель графического процессора, ни Toshiba не смогли или не пожелали дать каких-либо пояснений по поводу тактовых частот графического ядра и памяти. Мы не можем объяснить причину, по которой Toshiba отказалась предоставить детальную информацию, а также, почему распространённые утилиты не могут определить точную тактовую частоту. Как мы уже упоминали выше, данное поведение производителей даёт благодатную почву для появления различных слухов, касающихся стабильности GeForce FX Go 5600 на максимальных тактовых частотах.

Как показывают результаты тестов 3D-приложений, сегодня ноутбуки уже вполне могут запускать игры с полноэкранным сглаживанием и анизотропной фильтрацией и обеспечивать приемлемую частоту кадров. Истинных игроков должна насторожить ошибка драйвера со старой игрой. Как мы думаем, Toshiba должна как можно быстрее исправить эту ситуацию. Хотя протестированный графический процессор с поддержкой DX 9 приближается по производительности к уровню «настольных» моделей, мобильные графические процессоры до сих пор имеют существенный недостаток: поддержка драйверами обеспечивается очень медленно. К тому же производитель ноутбука не предоставил возможность модернизации в виде дополнительной карты.

На данный момент мы не можем ответить на вопрос, у какого производителя, nVidia или ATi, на сегодняшний момент существует самое совершенное мобильное графическое решение с поддержкой DX9. Как показал предварительный тест инженерного образца Mobility Radeon 9600, вариант от ATi обладает немалой мощностью. Примерно через неделю мы вынесем окончательный вердикт на основе готовой модели ноутбука, так что — оставайтесь с нами.