Radeon 9800 PRO vs. Geforce 5800 Ultra

• Sergej Berišaj Igor Livakovič :: 14. maj 2003

Levi kroše, desni kroše, uppercut, zamahne z desnico in ga pokosi. Sodnik začne s pestjo tolči po tleh, naznanjajoč zmago močnejšega rivala, medtem ko se šibkejši, krvaveč iz nosnice, poskuša pobrati ...

Tako se vleče že nekaj časa, le da borba ne traja le dve minuti in pol. Ko je ATI pred leti izdal procesor Radeon, zgrajenega na čipu R100, se je pokazalo, da kani mešati štrene vsem, ki oblikujejo trg grafičnih kartic. Takrat nekako ni bilo dileme, grafikuljo katerega podjetja kupiti, saj je titulo najboljšega proizvajalca držala nVidia, ki je novoizdanemu Radeonu konkurirala s svežo serijo Geforce 2 GTS kartic, ki so imele 32 MB DDR pomnilnika. Takrat je nVidia izgledala kot dva-in-pol-centna gora mišic, ki ponosno nosi naziv svetovnega prvaka, saj je ravno dokončno porazila 3dfx. A v telovadnici je treniral ATI, malo prešibek za v ring za boj za titulo, a zagotovo z velikim potencialom, da nVidii to titulo tudi vzame. Skočimo sedaj nazaj v sedanjost in preverimo stanje, ki ga potrošniki po celem svetu opažamo danes. Nvidia, kalifornijski izdelovalec grafikulj, je pred dnevi objavil rezultate prvega fiskalnega četrtletja. Podjetje je prodalo za dobrih štiristo milijonov dolarjev izdelkov, kar je -- pozor -- več kot 30 odstotkov manj kot lani v enakem obdobju. Hkrati so pridelali 20 milijonov dolarjev čistega dobička, kar je -- spet pozor -- kar štirikrat manj kot lani enak čas! Seveda je precejšen delež težav povzročila recesija, ki jo na IT trgu spremljamo že dobro leto in pol. Dejstvo še vedno obstaja -- nVidia še vedno posluje z dobičkom in ima nadzor nad trgom 3D-pospeševalnikov. Kaj je spravilo nVidio na z višav?

Kdo bo koga?

Kdo drug kot ATI, ki je vztrajno povečeval prednost in z izdajo procesorja R300 ter posledično grafične kartice Radeon 9700 PRO, dobil tako potrebno prednost pred ostalimi proizvajalci. Dejstvo je, da od konca avgusta leta 2002, ko je ATI izdal ta GPU, nVidia še ni ujela kanadskega giganta ter še vedno caplja za njim, kar se tudi pozna na finančnih rezultatih, ki jih mora podjetje konec vsakega četrtletja dati v javnost. Osredotočimo se sedaj na najboljše proizvode, ki jih ATI in nVidia že ponujata končnim uporabnikom. Ker je Radeon 9700 PRO na trgu že precej časa, natančneje pol leta, je moral ATI osvežiti svojo proizvodno linijo in izdati izdelek, ki bo na prestolu nasledil Radeona 9700 PRO ter imel enako maloprodajno ceno, kot jo je držal Radeon 9700 PRO ob izidu -- okoli 400 ameriških dolarjev. S prenovljenim čipom R350 in uveljavitvijo podpore pomnilniku DDR2 je ATI spet nakazal, da še vedno misli smrtno resno -- natančneje o kartici si bomo prebrali spodaj. ATIju je spet uspelo prehiteti nVidio, saj ji je šele pred dvema dnevoma uspelo na testne mize največjih računalniških revij v opis poslati GeforceFX 5900 Ultra, ki je temelji na procesorju NV35 in predstavlja resnejšo konkurenco ATIju ter je po prvih testih dosegel boljše rezultate od Radeona 9800 PRO.

V tem testu bomo torej primerjali Radeona 9800 PRO in nVidinega GeforceaFX 5800 Ultra, saj je vsaka od kartic najboljši model, ki ga lahko dobimo v Sloveniji. V kratkem, ko kartice prispejo v Slovenijo, pričakujte na Slo-Techu še primerjalni test med GFFX 5900 Ultra, R9800 PRO ter R9800 PRO z 256 MB pomnilnika. Poglejmo si torej primerjalne tabele in pokomentirajmo procesorja.

Primerjalna tabela

Pojdimo lepo po vrsti. Da boste sploh vedeli, katere grafične kartice opisujemo, si oglejte spodnji dve tabeli.

Tabela 1: Pripadnost čipom:

Tržno ime	Izvedenka	Čip	Cena
Sapphire Atlantis Radeon 9800 Pro	Radeon 9800 PRO	ATI R350	490 USD + DDV + marža (140.000 SIT)
Gainward Ultra/1000 Plus	nVidia GeforceFX 5800 Ultra	nVidia NV30	171.150 SIT

Tabela 2: Specifikacije kartic:

	Ati Radeon 9800 PRO	nVidia Geforce FX 5800 Ultra
Jedro	ATI R350	nVidia NV30
Širina vodila	256-bit	256-bit
Tehnologija izdelave	0.15μ	0.13μ
Širina pomn. vodila	256-bit DDR	128-bit DDR2
Prepustnost pomnilnika	21,8 GB/s	16 GB/s
AGP vodilo	1/2/4/8x	1/2/4/8x
Pomnilnik	128 MB	128 MB
Hitrost GPU	380 MHz	500 MHz
Hitrost pomnilnika	340 MHz DDR	500 MHz DDR2
Število cevovodov	8	8
Število različnih tekstur na prehod	16	16
Različica Vertex Shader	2.0	2.0+
Različica Pixel Shader	2.0	2.0+
Podpora DirectX	DX 9	DX 9
Pomnilniške optimizacije	Hyper Z III+	LMA II ter optimizirana barvna kompresija
Ostale optimizacije	Smartshader 2.1 ter Smoothvision 2.1	Intelisample
Bitov na barvni kanal	10	10
RAMDAC	2x 400 MHz v jedru	2x 400 MHz v jedru

Kaj točno prinaša ATIjev procesor R350? Opis, ki bi procesorju najbolj ustrezal, je "ATI R300 na steroidih", saj ne prinaša ničesar tako revolucionarnega, da bi si zaslužil ime R350. Enostavno povedano je R350 malce optimiziran in na hitrejši frekvenci delujoč R300, procesor, ki ga na sebi nosijo tako Radeoni 9700 kot Radeoni 9500. Na R300 so bili izvedeni le minimalni popravki -- izboljšan je bil algoritem Hyper-Z III, saj so se ATIjevci potrudili in poskusili kar najbolj izboljšati Z-medpomnilnik ter ga pripraviti za zahtevnejše igre, ki prihajajo na trg. Hkrati vidimo tudi izboljšanje algoritma za kompresijo Z-Bufferja ter kompresijo barv, ki izboljšajo zmogljivost v aplikacijah, ki uporabljajo celozaslonsko mehčanje robov. Poleg omenjenih izboljšav R350 žal ne ponuja ničesar več od R300. Vidimo lahko, da hitrost pomnilnika na Radeonu 9800 PRO znaša 680 MHz DDR, hitrost procesorja pa 380 MHz, kar pomeni efektivno izboljšavo 10 % hitrosti glede na pomnilnik in kar 17 % hitrosti procesorja, če podatke primerjamo z dosedanjim prvakom, Radeonom 9700 PRO. Če še ne veste, kaj vse prinaša ATIjev procesor R300, vas vabim, da si pred nadaljevanjem še preberete naš test Radeona 9700 PRO ter članek, ki podrobno opisuje novosti, ki jih je prinesel R300.

Pa NV30? O procesorju je bilo rečenega res že veliko, a vseeno ne škodi, če si osvežimo spomin. Enota je narejena v 0,13-mikronski tehnologiji in je prvi grafični procesor, narejen v tako napredni tehnologiji izdelave. Sestavljen je iz kar 125 milijonov tranzistorjev, kar je pomembno zaradi dejstva, da je GeforceFX v celoti združljiv z DirectX 9.0, kar pomeni, da mora podpirati operacije s plavajočo vejico. Za primerjavo -- Intelov Xeon MP sestavlja le 108 milijonov tranzistorjev, a večina jih sestavlja ogromen drugostopenjski predpomnilnik. Pri NV30 večina tranzistorjev sestavlja cevovode -- predpomnilnik je tu sekundarnega pomena. Prehod na 0,13-mikronsko tehnologijo je nVidii prinesel kar nekaj prednosti, saj se procesor tako manj greje in je zmožen delovati na višjih obratovalnih frekvencah. Slaba stran prehoda je bila sama dobavljivost te kartice, saj so grafikulj z NV30 naredili le za ščepec, natančneje okoli 100.000, in vse stavili na naslednjo generacijo, ki je izšla pred kratkim. Priljubljenost procesorja je padla tudi zaradi zelo visoke cene, izjemno glasne hladilne enote ter slabo napisanih gonilnikov, ki so v skrajnih primerih grafično kartico tudi uničili.

Preden se spravimo k testom ter rezultatom, si poglejmo še, kaj nas čaka v paketu, ki ga dobimo ob nakupu grafične kartice.

Sapphire Atlantis Radeon 9800 Pro

Grafična kartica je izdelana natančno po specifikacijah ATIja in izjemno podobna referenčni ATIjevi kartici. Na grafičnem procesorju je masiven rebrast aluminijast hladilnik, ki ustrezno hladi procesor, žal pa na BGA-pakiranih pomnilniških modulih ne najdemo hlajenja -- tako pasivnega kot aktivnega. MOLEX priključek za dodatno napajanje je doživel manjšo osvežitev, saj v kartico ne bomo več vklapljali disketnega priključka temveč navadni priključek, s katerim napajamo trde diske in optične pogone. Razlog za to naj bi ležal v slabši sestavi manjšega električnega priključka. Pomnilnik je Samsungov, kot že rečeno, pakiran v načinu BGA, z dostopnim časom 2,8 nanosekund, kar pomnilniku zagotavlja delovanje pri 715 MHz. Ker pomnilnik deluje pri 680 MHz, je uproraba 2,8-nanosekundnega pomnilnika le pohvalna, saj uporabniku omogoča lažje doseganje višjih frekvenc. Seveda je za ekstremna navitja zelo priporočljivo na pomnilnik namestiti hladilne enote. Priključki na kartici so standardni in jih vidimo že na domala vseh grafičnih karticah: preko dveh 400 MHz RAMDAC vezij, vgrajenih v sam procesor, so napeljani trije izhodi -- DVI, VGA ter S-Video, preko katerih lahko naenkrat z ustreznim programjem spremljate dve različni sliki na dveh izhodih.

Paket je bogat tako s strojno kot programsko opremo. V škatli poleg kartice dobimo še ustrezne kable in pretvornike (S-Video ter kompozitni 1,5 metra dolg kabel, pretvornik S-Video v Composite ter pretvornik DVI-VGA), ki nam omogoča na zgoraj omenjene tri izhode povezati domala poljubno kombinacijo vpikčevalnikov. Poleg strojne opreme dobimo v paketu še navodila za uporabo, zgoščenko z gonilniki, program za predvajanje večpredstavnih vsebin Cyberlink PowerDVD in, pohvalno, igrici Soldier Of Fortune II ter Return to Castle Wolfenstein.

Gainward Ultra/1000 Plus

Zloglasna kartica je prišla do nas v neobičajno veliki škatli, v kateri poleg ogromne grafične kartice dobimo še 5.1 zvočno kartico z vsemi pripadajočimi analognimi in digitalnimi optičnimi in koaksialnimi izhodi, IEEE1394 firewire PCI kartico, slušalke, DVI adapter, pripadajoče kable za priklop na TV, digitalni optični kabel ter vse potrebne gonilnike in nekaj programske opreme, kot sta InterVideo WinCInema -- in ne morem verjeti -- Duke Nukem - Manhatan Project, igra najvišje kakovosti ... NOT. Sama kartica je narejena po nVidiinem referenčnem načrtu, torej uporablja zelo komplicirano 12-plastno tiskano vezje, ki je potrebno za stabilno delovanje 500 MHz NV30 jedra in izredno dragih 2-ns 500 MHz Samsungovih DDR2 pomnilniških čipov.

Zaradi visoke hitrosti delovanja procesorja in pomnilnika, kartica potrebuje hlajenje, kot ga še nismo videli na nobeni serijsko izdelani kartici do sedaj. Gainwardovci pa vseeno niso uporabili referenčnega hladilnega sistem Cool FX, pač pa so zadevo naredili malce po svoje. Hladilnik ne uporablja toplotnih cevi (heat pipe), ampak na jedru najdemo bakren hladilnik s spiralnimi rebri, nad njim pa radialni ventilator. Zadeva deluje tako, da vleče zrak skozi rebra v sredino ventilatorja, ta pa potem, tako kot vsi radialni ventilatorji, na obodu piha vroč zrak ven skozi plastični tunel in naprej iz ohišja računalnika. Kljub izgledu je iz bakra narejen samo spiralni hladilnik na grafičnem procesorju, ostala rebra na pomnilniških čipih spredaj in zadaj so iz pobarvanega aluminija. V klasičnem 2D delovanju ventilator deluje z nižjimi vrtljaji in se ga praktično ne sliši. V 3D načinu se vrtljaji dvignejo in vse skupaj se konča s kar zoprno glasnim hrupom, ki ga hladilni sistem ustvarja. Gainwardove pravljice o ultra tihi kartici se tako ob vsakem igranju 3D-pospešenih iger končajo ob poslušanju sesalca za prah.

Testno računalo

• Strojna oprema:
  • Osnovna plošča: Abit NF7 nForce2
  • Procesor: AMD Athlon XP TBred-B @ 2553 MHz
  • Pomnilnik: 2 x 256 MB Kingston HyperX @ 222 MHz časovne nastavitve 5,2,2 CAS2 v dvokanalnem načinu
  • Trdi disk: Western Digital 80 GB, 8 MB, 7200 obratov v minuti
• Programska oprema:
  • Windows 2000 professional SP3
  • Gonilniki: nVidia 2.03 sistemski, ATi Catalyst 3.2 + Control Panel, nVidia Detonatorji 43.45
• Testni programi:
  • 3D mark 2001 SE: privzete nastavitve + sprememba ločljivosti, način Direct3D
  • 3D mark 2003: privzete nastavitve + sprememba ločljivosti, način Direct3D
  • Unreal tournament 2003 vse nastavite za maksimalno kvaliteto slike + sprememba ločljivosti, način Direct3D
  • Quake3 arena: demo 001 vse nastavitve za maksimalno kvaliteto slike (več kot privzeto Hi quality) + sprememba ločljivosti, način OpenGL
  • Serious Sam 2: privzete "quality" nastavitve+ sprememba ločljivosti, način OpenGL
  • Comanche4 benchmark demo: privzete nastavitve + sprememba ločljivosti, način Direct3D
  • Code Creatures: privzete nastavitve + sprememba ločljivosti

Pri gonilnikih smo imeli pri kartici Radeon 9800 PRO nastavljene vse nastavitve na najvišjo možno kakovost izrisa, spreminjali smo samo nivo anizotropije ter glajenja robov. Avtorji Detonatorjev 43.45 imajo rahlo drugačen pogled na svet, zato smo pustili nastavitve na "Balanced" ter ponovno spreminjal samo nivo anizotropije in glajenja robov. Nivo detaljev (LOD) je bil pri obeh karticah nastavljen za doseganje najvišje možne kakovosti izrisa slike. Pri obeh grafičnih karticah smo imeli tudi izklopljeno opcijo čakanja na vertikalno sinhronizacijo zaslona.

Oba testa v Unreal Tournamentu sta, razen v osnovnih dveh nastavitvah, kjer 5800 Ultra še nekako drži korak, povsod močno na strani 9800 PRO.

Tudi drugi par, tokrat sintetičnih 3D-testov, je na vseh nastavitvah dosti hitrejši na Radeonu 9800 PRO.

Pri OpenGL testih se končno malo zbudijo tudi boljši nVidiini gonilniki. Pri Quake 3 testih sicer še vedno povsod zmaga Radeon 9800 PRO, toda razlika ni več tako velika. V Serious Samu 2 pa vse teste, razen tistega pri ločljivosti 1600 x 1200 ter 8-kratnem anizotropnem filtriranju, kjer je malenkost hitrejši Radeon 9800 PRO, dobi 5800 Ultra. V tej igri lahko nastavimo tudi Direct3D izrisovanje, a imata obe kartici optimizirane gonilnike za izrisovanje v OpenGL, zato smo ga izpustili. Smo pa opravil nekaj testov in opazili, da je tudi tu GFFX 5800 Ultra hitrejši, kar samo potrdi boljšo optimizacijo nVidiinih gonilnilov za to igro.

Testiranje v Commanche 4 je nekako nesmiselno glede na to, da nobena kartica ne prikaže kaj več od 50 slik v sekundi. Ta rezultat je smešen glede na zmogljivosti kartic, ki smo jih imeli na testu, saj počasnost izrisa ni imela nič skupnega s kompleksnostjo prikazane grafike. Vse skupaj kaže samo na slabo optimizacijo igre. Radeon 9800 PRO prevlada v vseh testih razen prvega, razlika med karticama pa se poveča samo zaradi nastavljanja anizotropnega filtriranja.

Še zadnji imed testov je tradicionalno zelo obremenilni test podjetja CodeCreatures. Kartici si izmenjata vodilni mesti med testi, skupno sta si pa zelo blizu.

Napisati moramo tudi, da primerjava v celotnem testu ni čisto na mestu. Problematično je anizotropno filtriranje pri nVidiinih Detonatorjih 43.45 (in vseh starejših), saj nivo anizotropije ni enak ali primerljiv po kakovosti z Atijevo metodo. Škoda, da nismo imel možnosti preizkusa z novejšimi gonilniki Detonator FX 44.xx, ki imajo končno identične nastavitve Atijevim Catalystom. V tem primeru bi bila tudi kakovost slike enaka, primerjava pa kočno možna z enakimi pogoji. V celotnem testu anizotropne rezultate, izmerjene pri 5800 Ultra, vzemite zelo informativno, saj nivo ni enak kot pri Radeonu 9800 PRO.

Sklepne misli

Tako lahke odločitve v primerjalnem testi mislimo, da še nisemo imeli. Ati Radeon 9800 Pro je v vseh pogledih boljša kartica, v večini testov je precej hitrejša od 5800 Ultra, pri najvišji kakovosti slike pa je ATijeva metoda glajenja robov in anizotropnega filtriranja tudi učinkovitejša ter predvsem lepše izvedena. Kot smo že prej napisali, bodo novi Detonatorji imeli enake nastavitve kakovosti slike kot Atijevi Catalysti, prav tako pa bo tudi kakovost anizotropnega filtriranja enaka ATijevi. S tem bo primerjava kartic končno možna v enakih pogojih.

Radeon 9800 PRO nas je navdušil tudi s svojim tihim delovanjem ter velikim navijalskim potencialom, saj smo kartico brez težav in artifaktov, ki bi kazili sliko, navili na neverjetnih 445/380 MHz. Z nekaj optimizacijami ter malenkost slabšo kakovostjo slike smo dosegli 6.459 točk v privzetem 3D mark 20.03 testu in pa 20200 točk v privzetem 3D mark 2001 SE testu. Iz tega lahko sklepamo, da ima ATijevo jedro še nekaj rezerve. Verjamemo, da bi tako hitra kartica brez težav konkurirala tudi pravkar predstavljeni nVidiini 5900 Ultri, ki deluje na enaki hitrosti jedra -- 450 MHz. Navijalski potencial nVidie 5800 Ultra je praktično ničen; slogan "we overclock for you" (navijamo za vas) je tu čisto na mestu, govori pa o tem, kako na meji je ta kartica, posledica česar je seveda tudi ogromen hladilni sistem, ki je potreben, da pošast sploh deluje stabilno. Uspelo nam je sicer naviti jedro na 525 MHz, hitrosti pomnilnika pa nismo mogli spreminjati. S takimi nastavitvami ter znižano kakovostjo slike smo dobili malo čez 5700 točk v privzetem testu 3D mark 2003.

Glede na veliko razliko v primeri s prvotnim testom z največjo kakovostjo slike, je zopet očitno, da kartica enostavno nima dovolj pomnilniške prepustnosti ter da trenutni gonilniki še niso optimizirani za serijo kartic s procesorji NV30. Geforce 5800 Ultra bo hitro padel v pozabo, saj je kartica predraga, preglasna in prepočasna, da bi se uspešno upirala že Radeonu 9700 PRO, kaj šele bolj optimiziranemu in hitrejšemu 9800 PRO. NVidia je svojo napako seveda že dolgo nazaj spoznala in projekt NV35 potisnila v prvi plan. Pravkar predstavljena kartica 5900 Ultra je upravičila pričakovanja in je v bistvu vse, kar bi morala biti NV30. nVidia je pa z njo ponovno prevzela prestol najhitrejše grafične kartice na svetu za neprofesionalno uporabo.

Če zaključimo, je Ati Radeon 9800 PRO trenutno še vedno najhitrejša grafična kartica, naslednik v obliki 5900 Ultra je na obzorju, 5800 Ultra bo pozabljena, boj za prevlado pa še zdaleč ni končan. Seveda uporabniki upamo, da nikoli ne bo, ker nam samo ostra konkurenca omogoča vedno hitrejše in predvsem cenejše grafične kartice, ki nam z vsako naslednjo generacijo bolj približajo realni svet na naše zaslone. Če se vrnemo na uvod... knockoutirati je zmožen le tisti, ki največ trenira.

Zahvaljujemo se podjetju Acord-92, ki nam je priskrbelo Radeona 9800 PRO, in podjetju PC H.and, ki nam je posodilo Geforcea 5800 Ultra.