Автор: Олег Нечай

На рынке видеокарт для настольных компьютеров наступила пора эволюционного развития: с одной стороны, и AMD (ATI), и nVidia плавно переходят к выпуску карточек нового поколения, а с другой - эти самые карточки мало чем отличаются от карт поколения предыдущего. Во всяком случае, никаких принципиальных изменений в архитектуре графических процессоров не произошло, разве что технологический процесс стал еще более "тонким".

К концу января AMD успела полностью обновить модельный ряд, и покупатель уже сегодня может выбрать подходящую карту новой "трехтысячной" серии. Это не значит, что можно списывать со счетов модели серии HD 2xxx - никто не собирается отказываться от их производства, и такие карты остаются вполне актуальными. nVidia же пока не торопится с презентацией карт "девятитысячного" семейства - ожидается, что это произойдет не раньше марта.

Познакомимся с ассортиментом графических ускорителей, которые сегодня можно найти в магазинах. Начнем (в алфавитном порядке) с продукции AMD (брэнд ATI Radeon).

Компания Saрphire Technology, один из самых близких партнеров ATI/AMD, продолжает экспериментировать с графическими процессорами Radeon, выпуская все новые и новые варианты карт с нестандартными характеристиками. К примеру, Sapphire предлагает покупателям модификацию Radeon HD 3850 с гигабайтом видеопамяти типа GDDR3 вместо "эталонных" 512 Мбайт. Графическое ядро R670 "разогнано" со штатных 670 до 703 МГц.

В ближайшем будущем должна появиться еще одна необычная карта - топовая Radeon HD 3870 X2, оснащенная более быстрой, нежели "эталонная" GDDR3, но и более дорогой памятью GDDR4. Эффективная частота памяти будет не меньше 2000 ГГц. Вполне возможно, что в этой двухпроцессорной карте повторят "частотную формулу" однопроцессорной HD 3870, а может, в Sapphire, пойдут и дальше: еще до официальной презентации HD 3870 X2 некоторые фирмы демонстрировали инженерные образцы таких карт с памятью GDDR4 со временем выборки всего 0,7 нс, что соответствует эффективной частоте 2860 МГц.

Карточки nVidia - тоже достойная основа для всевозможных нестандартных решений. Так, Gainward выпустила в серии Golden Sample карту на базе 8800 GT с разогнанным до 650 МГц ядром и гигабайтом видеопамяти GDDR3 с эффективной частотой 1900 МГц. Вариант 8800 GT от компании J&W, получивший название JW-8800GT, работает на штатных частотах, он снабжен чрезвычайно громоздкой, но малошумной системой охлаждения с использованием тепловых трубок и низкооборотного кулера.

В ассортименте продукции фирмы EVGA есть карта e-GeForce 8800 Ultra Black Pearl 768MB , оснащенная специально разработанной системой водяного охлаждения, а также разогнанная e-GeForce 8800 Ultra Superclocked 768MB, где ядро работает на частоте 655 МГц, а видеопамять GDDR3 - на эффективной частоте 2250 МГц.

Появившееся прошлой весной семейство графических процессоров с кодовым названием R600 положило начало серии HD 2xxx. Важнейшими функциональными отличиями этой серии стали поддержка нового программного интерфейса (API) Microsoft DirectX 10, реализованного в операционной системе Windows Vista, а также встроенный унифицированный аппаратный декодер видео высокого разрешения UVD (кроме HD 2900), работающий с форматами H.264 и VC-1 и использующийся для кодирования записей на дисках Bluray и HD DVD. Как ни странно, в топовой серии HD 2900 XT модуль UVD отсутствует.

Объяснение может быть только одно: мощное графическое ядро и без сторонней помощи справится с декодированием видео, тем более что при воспроизведении фильмов видеокарта вряд ли будет занята чемто другим.

Архитектура R600 стала для AMD (ATI) значительным шагом вперед. Впервые в графических ускорителях этой компании стала использоваться унифицированная архитектура, прошедшая обкатку в специализированном процессоре для игровой приставки Microsoft Xbox 360. В ее основу положены унифицированные суперскалярные потоковые процессоры, которых в R600 целых 320 штук. Эти процессоры не имеют четкой специализации и могут при необходимости выполнять расчет любых данных (пиксельных, вершинных, гео метрических и др.). Распределением потоков данных и "раздачей заданий" вычислительным модулям занимается диспетчер потоков (Ultra-Threaded Dispatch Processor).

Упомянутые 320 потоковых процессоров не следует сравнивать, например, со 128 скалярными процессорами в графическом ядре nVidia G80. Дело в том, что 320 заявленных AMD/ATI потоковых процессоров - это 64 суперскалярных процессора, состоящие из пяти шейдерных блоков (арифметико-логических устройств, ALU) в каждом. При этом только один блок является универсальным, способным выполнять сложные вычисления (синусы, косинусы, логарифмы, экспоненты и пр.); остальные четыре рассчитаны лишь на арифметические операции сложения и умножения.

В ядре же nVidia G80 все 128 скалярных процессора являются универсальными.

Каждый ALU в R600 выполняет одну инструкцию, а число потоков равно 64, то есть числу суперскалярных процессоров. И хотя в G80 вдвое больше потоков, в R600 количество операций за такт может достигать 320, что означает гораздо более высокую скорость обработки шейдеров. Но только теоретически: все зависит от "оптимальности" кода и от эффективности работы диспетчера, ведь в худшем случае производительность может упасть до 64 операций за такт.

Иными словами, в определенном смысле архитектура R600 уступает архитектуре G80, где производительность практически не зависит от эффективности кода. К тому же у R600 всего 16 текстурных блоков, а у G80 - вдвое больше, что дает процессору nVidia неоспоримое преимущество в играх с относительно простой графикой, не перегруженной шейдерами.

Унифицированная архитектура отлично масштабируется, то есть добавляя процессоры или урезая их количество, можно конструировать более мощные или менее мощные видеоускорители. Так, в чипе среднего уровня RV630 мы видим 120 потоковых процессоров, а в бюджетном RV610 - всего лишь 40. Разумеется, этим отличия не исчерпываются, и в младших модификациях отсутствуют некоторые блоки, которые бесполезны в процессоре, не обладающем достаточной производительностью.