Поиск:
Видеокарты

25.04.2008 00:55

Крепкий середнячок нового поколения, или Обзор архитектуры GeForce 9600 GT (G94). Тестирование видеоускорителя XpertVision GeForce 9600 GT Sonic 512

Как известно, существует множество брендов, под которыми компания Palit Microsystems продвигает свою продукцию в массы - это непосредственно Palit, Gainward, VVIKOO и XpertVision.  

Посему продукты вышеперечисленных организаций будут отличаться лишь своим внешним оформлением (дизайн коробки, наклейки на плате), а по сути, это все тот же старый "добрый" Palit. Пугаться по этому поводу не стоит, так как карты, выпущенные на ее мощностях, зарекомендовали себя только с положительной стороны - качество изготовления продукции весьма высокое, и бренд уже не представляет собой злостного "нонеймера" (об их особенностях Вы также можете почитать в статье: Много памяти никогда не бывает. Часть II, или Обзор видеокарты Palit GeForce 8600 GTS Super 512 MB ).  

Получается, что для продукции XpertVision будут характерны все особенности ускорителей Palit -  это дизайн PCB собственного производства, нестандартная система охлаждения, а для специальных модификаций плат "Sonic" - повышенные частоты или же для версий "Super" - увеличенный объем видеопамяти.  

Сегодня в нашей лаборатории будет рассматриваться  видеоадаптер XpertVision GeForce 9600 GT Sonic 512 MB, который имеет  нестандартное исполнение PCB и всей системы охлаждения. Помимо этого, не менее интересным будет изучить производительность новоиспеченного чипа 9600 GT, а также его основные особенности и отличия относительно G92 (GeForce 8800 GTGTS).

Итак, без лишних проволочек приступаем к изучению новинки NVIDIA G94. А начнем мы, как всегда, с архитектуры.  

Чип G94: архитектура, основные возможности, характеристики 

29 октября 2007 года компания NVIDIA официально анонсировала первого представителя ускорителей на базе чипа G92 – видеокарту GeForce 8800 GT. Данный ускоритель позиционируется как middle-end решение с рекомендуемой стоимостью $250. С точки зрения производительности, новинка получилась просто отменной – она враз "расправилась" с прошлым  hi-end представителем GeForce 8800 GTS и лишь на 10-15% уступила GeForce 8800 GTX, что легко исправилось разгоном. И все это благодаря высокому количеству функциональных блоков, заключенных в ядро G92. Так, GeForce 8800 GT могла похвастаться 112 потоковыми процессорами, а старшая модель на том же чипе GeForce 8800 GTS - 128. Помимо всего прочего, 65 нм техпроцесс изготовления кристаллов GPU значительно повысил энергетическую эффективность видеокарт на базе ядра G92, поэтому теперь они потребляют практически вдвое меньше энергии, чем G80, обладая при этом аналогичными характеристиками и производительностью. 

Однако GeForce 8800 GT и GeForce 8800 GTS (G92) обслуживают достаточно высокий ценовой сектор, и до "народных" им еще очень далеко, поэтому NVIDIA должна была обязательно выступить и с более доступными чипами на базе технологического процесса 65 нм.   

21 февраля так и случилось – канадская компания официально представила видеокарту 9600 GT, призванную отправить на "заслуженный покой" 8600 GTS в middle-end сегменте в ценовой категории до $180. 

Новое ядро G94 отличается от своего старшего "брата" G92 лишь количественными характеристиками, а функциональное назначение и принцип действия исполнительных блоков остались без каких-либо значимых изменений.  

С точки зрения количественных характеристик, 9600 GT имеет в запасе 64 универсальных процессора – это в два раза больше, чем у "старичка" 8600 GTS, и в два раза меньше, чем у GeForce 8800 GTS (G92), или GeForce 8800 GTX. На этот раз уже будем надеяться, что не произойдет такого колоссального разрыва в производительности по сравнению со старшими решениями, как это было между 8800 и 8600.  

Крепкий

Итак, новоиспеченное ядро G94 состоит из 505 миллионов транзисторов (для сравнения, у G86 их было 210 млн, G92 – 754 млн, G80 – 681 млн). Оно работает на номинальной частоте 650 МГц для NVIDIA GeForce 9600 GTS.  

Крепкий

Графический процессор использует унифицированную шейдерную архитектуру, которая превосходно себя зарекомендовала в чипах G80/84/92.  

Идея унификации функциональных блоков GPU заключается в следующем: ранее они разделялись на вершинные и шейдерные, а теперь универсальные блоки способны обрабатывать любые виды инструкций без существенных потерь в производительности. Примерно это будет выглядеть следующим образом:  

Крепкий

Это позволит динамически изменять производительность ядра за счет перераспределения ресурсов для нужной в данный момент задачи. В итоге у нас получается полная загрузка чипа, и, как следствие, повышается производительность.

Теперь более подробно рассмотрим упрощенную блок-схему чипа G94. Для сравнения также приведем схему G92. 

Крепкий

G92 

Крепкий

G94 

В случае G94 мы видим элементарную редукцию - 4 шейдерных блока, в каждом из которых сосредоточены по 16 потоковых процессоров (Streaming Processor) и 8 текстурных блоков (TMU). Всего получается: 64 потоковых процессора и 32 текстурных модуля. 

Все процессоры G94, как и у предыдущих чипах, работают с повышенными относительно GPU тактовыми частотами. В частности, для 9600 GT она равняется  1650 МГц.  Напоследок отметим блоки записи в кадровый буфер (ROP), которых в данном случае 4 (на диаграмме - синие блоки рядом с кешем L2). 

В работе и концепции построения потоковых процессоров (SP) NVIDIA не вносила никаких поправок со времен чипов G84.  

Крепкий

G84 

На диаграмме отчетливо видно, что на каждые четыре потоковых процессора приходится два модуля адресации текстур TA и по два модуля фильтрации текстур TF. Поэтому  теперь каждый текстурный блок в связи с увеличением числа вычисляемых текстурных адресов сможет обрабатывать вдвое больше выборок, чем таковой, к примеру, у G80. Каждый шейдерный блок снабжен собственным кешем первого уровня L1. В нем могут храниться не только текстуры, но и в связи с унифицированностью самих блоков различного рода данные. Все потоковые процессоры (SP), на которых основана архитектура G94, являются скалярными. Почему не векторными? Причина кроется в том, что на основе исследований шейдерных программ разработчиками компании NVIDIA было выяснено, что векторная архитектура достаточно не экономично использует вычислительные ресурсы, когда идет обработка сложных инструкций, например, скалярных и векторных одновременно (вообще говоря, скалярные вычисления на векторных процессорах выполняются очень неэффективно). В свете наметившейся в последнее время тенденции ко все большему переходу от векторных вычислений к скалярным стратегия разработчиков NVIDIA, пожалуй, становится ясной.

Ну а что же делать с векторным программным кодом? Все очень просто -  он преобразуются в скалярные операции непосредственно самим чипом G94. Как уже говорилось, у  GeForce 9600 имеется в наличии 4 блока записи в кадровый буфер (ROP).

Крепкий

Они не претерпели каких-либо изменений относительно архитектуры G92 и поддерживают следующие методы антиалиасинга: мультисэмплинг, суперсэмплинг и адаптивное сглаживание.  

Напоследок хотелось бы отметить основные технологические/графические особенности чипа GeForce 9600 GT: 

NVIDIA Lumenex - включает в себя новые методы сглаживания 8x, 8xQ, 16х, 16xQ, сравнимые по скорости и превосходящие по качеству традиционный 4x FSAA. Полное названия такого метода – CSAA (Coverage Sampling Antialiasing). 

Крепкий

Наглядным примером работы движка NVIDIA Lumenex в является технологическое демо, в котором компания выбрала в качестве своего символа реального человека – топ-модель  Эдриенн Керри (Adrianne Curry).

Крепкий Крепкий 

Уровень детализации 3D-модели девушки впечатляет. Здесь использовались эффекты HDR, самые качественные режимы сглаживания 16xQ и анизотропной фильтрации.  

NVIDIA Quantum Effects – еще одна технология, использующая мощности G94 для реализации расчетов физических взаимодействий. Кроме того, вычислительные ресурсы чипа можно задействовать для решения сложных задач моделирования и математических расчетов. Вычисления с плавающей запятой выполняются в формате IEEE 754. (специальный стандарт операций с плавающей запятой (точкой) разработанный институтом инженеров по электротехнике и электронике в 1985 году).

Крепкий

Также компанией NVIDIA был реализован специальный программный API, с помощью которого сторонние программисты с легкостью могут разрабатывать софт, утилизирующий аппаратное ускорение GPU видеокарты.  

Крепкий Крепкий 

Демонстрируя технологию Quantum Effects, компания NVIDIA представила демо Froggy, где вы можете "поиздеваться" над симпатичной жабкой, проверив реалистичность расчетов различных физических эффектов на деле.


       Опубликовать в twitter.com   Опубликовать в своем блоге livejournal.com           

Рекомендуем прочитать