بابك مهربخش
 x_part@yahoo.com       

دنيای گرافيک کامپيوتری به لرزه درآمد!

نسخه  pdf

 

   اينبار واقعا دنيای گرافيك كامپيوتری لرزيد ، زلزلهای كه انتظار آن میرفت، اما نه با اين شدت. ATI بلاخره از زير سايه nVIDIA بيرون آمد ، اتفاقی كه خيلیها به آن اميدوار نبودند . البته حق هم داشتند زيرا سرسختترين رقيبی كه همه به آن اميد بسته بودند نتوانست حتی در مقابل مدلهای ضعيفتر GeForce 4 قد علم كند ، Matrox Parhellia با آنكه از نظر تئوری بسيار قوی مینمود اما در عمل آنقدر بد عمل كرد كه Radeon 8500 هم به راحتی با آن رقابت میكرد. خبرها و شايعات مربوط به Radeon های سری 9000 مدتها بود كه در سايتهای مختلف به چشم میخورد ،اما آنقدرها اميدوار كننده نبود زيرا به نظر میرسيد كه ممكن است اين اخبار هم مشابه آنهايی باشد كه در مورد Parhellia 512 وجود داشت. تنها سايت Anandtech بود كه تخمينهايی در مورد كارايی مدل 9700 زده بود ، و درست بعد از ارائه اين محصول به بازار بود كه شكها به يقين مبدل گشت ، همه فهميدند كه Anandtech در اكثر موارد درست حدس زده و Radeon 9700 توانسته با موفقيت GeForce 4 TI 4600 را با اختلافی در حدود %30 پشت سر بگذارد. از سوی ديگر Radeon 9000 كه جزو محصولات ارزان قيمت شناخته میشود و مدتی قبل از 9700 به بازار آمد به خوبی از پس رقبای خود بر آمد و با تركيبی از كيفيت تصوير بعلاوه سرعت مناسب توانست نظر بسياری از افراد را به خود جلب كند.

   در نهايت آخرين شوكی كه از طرف ATI به رقبا خصوصا nVIDIA وارد شد Radeon 9000 Mobility بود كه پشتيبانی از DX 8 را برای گرافيك Laptop ها به ارمغان آورد . در اين مقاله سعی خواهيم داشت تا با خانواده Radeon 9000 بيشتر آشنا شويم و در عمل قدرت آنها را بسنجيم . ATI در سال گذشته ميلادی سهمی %30 از بازار را در اختيار داشت اما انتظار میرود با فروش سری جديد محصولاتش اين رقم بين 5 تا 10 درصد افزايش پيدا كند. همانطور كه میدانيد يكی از دلايل ورشكست شدن 3dfx رفتن به سراغ توليد كارتهای گرافيك بود كه با خريد شركت STB صورت گرفت ، ATI هم كه تا كنون توليد اكثر كارتهای گرافيكی را خود بر عهده میگرفت آرام آرام می رود تا مانند nVidia توليد كارت را متوقف كند و تنها به سراغ توليد چيپهای گرافيكی برود، يكی از نشانههای آن هم فروش كارتهای Radeon 9700 ساخت ATI تنها در آمريكای شمالی و اروپاست كه به نسبت سابق بسيار كمتر شده . يكی از مشكلاتی كه ATI سالهای متمادی با آن روبرو بود كارايی نامناسب درايور های گرافيكی اين شركت بود كه با آمدن نسل جديد توليداتش نشان داده كه اين مشكل را به خوبی حل كرده و میتواند همانند nVIDIA مشتريانش را راضی نگاه دارد .

   يكی از مهمترين نكاتی كه Radeon 9700 را به نوعی پرچمدار پيشرفت مینمايد پشتيبانی كامل از امكانات DX 9 مايكروسافت میباشد . البته ATI در سالهای گذشته هم معمولا سريعتر از رقبا به سراغ نسخههای جديد DX میرفت اما در اين ميان كارايی قربانی میشد و میتوان گفت اين اولين بار است كه با حفظ بالاترين كارايی توانسته بطور همزمان از تكنولوژی DX جديد يعنی ورژن 9 بهرهمند شود. البته هنوز بطور مشخص نمیتوان گفت كه چه زمانی نرمافزارها و مخصوصا بازیهای كامپيوتری از امكانات DX 9 استفاده میكنند اما يقينا تا حد اكثر چندماه ديگر نمونههايی از آنها به بازار میآيد و مهمترين آنها يعنی Doom III قرار است در سال 2003 وارد بازار شود. نكته جالب توجه ديگر برتری يافتن كامپيوترهای شخصی از كنسولهای بازی است كه طبق ادعای مايكروسافت قرار بود به اين زودیها اتفاق نيفتد اما XBOX تنها از DX 8 پشتيبانی می كند . 9700 هم همانند اجداد خود در مدلهای مختلفی به بازار میآيد كه PRO مدل سريعتر و NORMAL همانطور كه از اسمش پيداست دارای سرعتی معمولی خواهد بود . البته قرار است Radeon 9500 هم در اوايل پاييز به بازار بيايد كه با كمتر شدن سرعت هسته و حافظه همچنين مختصر كردن بخش سايهزنی نقطهای قيمت پايينتری خواهد داشت.
 

بيتهای رنگ در هر كانال

8

10

امكانات اضافه

-

TV Encoder On-Chip; FullStream

   در مقام مقايسه R300 يعنی قلب اين چيپ جديد قابليتهای های قابل ملاحظه دارد كه از آن جمله میتوان به تعداد ترانزيستور ها اشاره كرد، 40 ميليون ترانزيستور بيشتر يعنی كارايی بالاتر امكانات گسترده تر و تكنولوژی پيشرفتهتر. همچنين وجود چهار بخش سايهزنی راسی و هشت بخش سايه زنی نقطهای يعنی رقمی دوبرابر آنچه كه رقيب عرضه میكند. البته اين تعداد بيشتر را نمیتوان عامل دوبرابر افزايش كارايی دانست چراكه در هر بار R300 يك بافت و G4 دو بافت را پردازش میكند! بنابر اين از نظر تئوری تصاوير تك بافتی را R300 سريعتر از NV25 كه همان هسته GeForce 4 است پردازش میكند اما در محيطهای چند بافتی باهم برابر هستند. اما در عمل میبينيم كه هيچكدام از اين كارتها نمیتوانند اين بخشهای هسته را با حد اكثر توانايی راهاندازی كنند چراكه پهنای باند حافظه برای آنها گلوگاه محسوب میشود، از اين رو میتوان نتيجه گرفت كه بالا بودن پهنای باند حافظه در نهايت موجب برتری يكی از اين دو چيپ میشود و همانطور كه مشاهده میكنيد 9700 با داشتن باس 256 بيتی حافظه پهنای باندی تقريبا دو برابر G4 فراهم میكند. قابل ذكر است كه اين چيپست قابليت پشتيبانی از DDR-II را هم دارد كه میتوان انتظار داشت مدلهای با استفاده از رمهای سريعتر نيز به بازار بيايد . Hyper Z III يك روش بهينهسازی كارايی حافظه است كه ATI در چيپ جديد خود استفاده كرده. پشتيبانی از AGP 8x هرچند كه با توجه به نرمافزارهای فعلی آنچنان مورد نياز نيست اما میتوان اميدوار بود كه با آمدن بازیهای جديد به زودی مورد استفاده قرار بگيرد. يكی از مواردی كه سابقا موجب برتری چيپهای nVIDIA بود ارائه قابليت ضد لبگی FSAA با سرعتی بسيار بالاتر از نمونههای مشابه ATI بود، اما ATI در توليد اخير خود با جايگزين كردن تكنيك MultiSampling بجای SuperSampling توانسته همانند G4 كه مدتهاست از اين تكنيك استفاده میكند به سرعتی قابل قبول در هنگام فعال بودن FSAA دست يابد.

    از نظر امكانات دو بعدی تفاوت قابل ملاحظهای ميان 9700 و G4 وجود ندارد، ATI با استفاده از دو RAM DAC كه در سرعت 400 MHz كار میكنند قابليت Multi Display را به بهترين شكل ارائه میكند ، به شكلی كه تمام خروجیها میتوانند بطور همزمان كار كنند، خروجی TV با دقت 1024*768 در كمتر كارتی استفاده شده. يكی از نكات قابل توجه در مورد اين چيپ استفاده از بخش سايهزنی نقطهای برای امری 2D است ، همانطور كه ديديد اين كارت امكانی به نام Full Stream دارد كه درواقع روشی برای بهينه سازی كيفيت تصاوير كد شده توسط كارت است كه به عهده سايهزنهای نقطهای گذارده شده. با اينكار ATI از قابليت Hard-Wired Video Acceleration صرف نظر كرده ، در عوض با اين تكنيك جديد جريانهای ويديوئی متداول با كيفيت بهتری عرضه میشوند و بطور مثال فيلمهايی كه بر روی اينترنت مشاهده میكنيد از حالت بلوك بلوك در آمده و حالتی يكنواخت پيدا میكنند. البته هنوز برای ديدن نتايج عملی اين روش زود است چراكه تا بحال نرمافزاری رسما پشتيبانی از اين قابليت را اعلام نكرده ، تنها Real Video Player قرار است در ورژنهای خاصی اين امكان را اضافه كند ، البته به همراه درايورهای اين كارت يك Patch برای Windows Media Player وجود دارد كه اين قابليت را به برنامه اضافه میكند. البته اين تمام قابليتهای Full Stream نيست امكان توليد افكتهای بلادرنگ نيز يكی از توانايیهايی است به واسطه استفاده از سايهزنهای نقطهای به وجود آمده. همانطور كه قبلا ذكر شد درايورهای ارائه شده توسط اين شركت نيز رشد خوبی داشته و با در اختيار گذاشتن امكاناتی برای كنترل محيطهای مختلف گرافيكی كه كاربران در درايورهای nVIDIA سراغ داشتند توانسته تا كاربران حرفهای را نيز راضی كند. زمان آن رسيده تا با ديدن نتايج تستهای صورت گرفته بر روی اين كارت به ميزان توانايیهای آن در عمل پی ببريم
 

سخت افزارهای سيستم اصلی

پردازنده

Intel Pentium 4 2,53 GHz (133 MHz)

حافظه

2 x 256 MB, PC 333, CL2

مادربورد

ABIT BG7 (i845G)

سخت افزارهای سيستم با CPU متوسط

پردازنده

Intel Pentium 4 1,6 GHz (100 MHz)

حافظه

2 x 128 MB RDRAM

مادربورد

ASUS P4T (i850)

سخت افزارهای سيستم با CPU ضعيف

پردازنده

Intel Pentium 3 800MHz

حافظه

2 x 128 MB, PC 133, CL2

مادربورد

ASUS CUSL2 (i815E)

درايورها و نرم افزارها

درايورهای گرافيك

NVIDIA - v30.82
ATI - v6.13.10.6143

DirectX نسخه

8.1

سيستم عامل

Windows XP Professional

   برای اينكه شناخت صحيحی از توانايی اين كارتها به دست بياوريم ابتدا آنها را در محيطهای 3D كاربردی تست میكنيم ، قدرت كارت در اينگونه محيطها را میتوان ملاك كارايی آن قرار داد چراكه هنگامی كه چنين كارتی در اختيار داشته باشيد میخواهيد در همين نرمافزارها از آن استفاده كنيد نه در نرمافزارهايی كه صرفا برای تسط تهيه شده اند. البته برای شناخت بهتر كارت استفاده از برنامههای مخصوص Benchmark يك راه كاملا منطقی و معمول است به همين خاطر در بخش دوم تسط به سراغ آن دسته از برنامهها هم میرويم.
 

Radeon 7500

Geforce 4 TI 4600

Graphic Mod

Game

95.8

80.7

DX7,1024x768x32

Giants

93.6

69.1

DX7, 1280x1024x32

88.1

58.7

DX7, 1600x1200x32

112.7

86.7

DX8,1024x768x32

Aquanox

74.8

56.2

DX8, 1280x1024x32

55.9

39.8

DX8, 1600x1200x32

93.8

75.2

DX7,1024x768x32

Dungeon Siege

90.8

65.0

DX7, 1280x1024x32

90.2

56.3

DX7, 1600x1200x32

47.5

50.3

DX8,1024x768x32

Comanche 4

47.5

48.0

DX8, 1280x1024x32

46.6

43.4

DX8, 1600x1200x32

303.3

267.2

OpenGL,1024x768x32

Quake 3 arena

239.8

189.4

OpenGL, 1280x1024x32

172.5

134.3

OpenGL, 1600x1200x32

127.4

129.3

OpenGL,1024x768x32

Star Wars:

Jedi Knight II

128.0

114.1

OpenGL, 1280x1024x32

127.1

84.3

OpenGL, 1600x1200x32

14292

11959

DX8,1024x768x32

3D Mark 2001 SE

12178

9590

DX8, 1280x1024x32

10191

7686

DX8, 1600x1200x32

   همانطور كه مشاهده كرديد جدای چند مورد خاص در اكثر موارد Radeon 9700 با قاطعيت حريف خود را شكست داده و توانسته ركوردهای تازهای در گرافيك كامپيوتری به ثبت برساند. در تمامی موارد تست شماره عنوان شده FPS يا هم تعداد تصوير در ثانيه است غير از 3D Mark 2001 كه اعداد داخل جدول امتياز حاصل از تست است. همانطور كه مشاهده میكنيد در بيشتر موارد بالارفتن مود گرافيكی تاثير آنچنان زيادی در كارايی Radeon 9700 نداشته اما بر عكس G4 به همان اندازه كه گرافيك بالاتر رفته سرعتش پايين آمده، به همين دليل میتوان گفت Radeon 9700 برای كار يا بازی در مودهای گرافيكی بالا بسيار بهتر از G4 عمل میكند كه يقينا نظر طرفداران بازیهای كامپيوتری و همچنين كاربران حرفهای كامپيوتر را بخود جلب خواهد كرد.

   حال زمان آن رسيده تا با دقت بيشتری توانايی هر بخش از كارتها را با هم مقايسه كنيم، هر چند كه شايد نتايج اين تستها در عمل خيلی به كار ما نيايد اما میتوان با تجزيه و تحليل نتايج آنها به شناخت درستی از توانايی قسمتهايی كه در مورد آنها خوانديم برسيم .

   شمارش تعداد مثلثهايی كه كارت میتواند در هر ثانيه نمايش دهد مارا دقيقا با يكی از مهمترين موارد كارايی كارت آشنا میكند ، چراكه هر تصوير 3D متشكل از تعداد زيادی مثلث است و در واقع جزئیترين بخش هر تصوير سه بعدی قبل از نقطه و خط مثلث است. اعداد مندرج در جدول بر مبنای ميليون مثلث در ثانيه است
 

70.0

52.7

1024x768x32

High Polygon count 1 light

3Dmark2001 SE

15.0

12.6

1024x768x32

High Polygon count 8 light

   در اين يكی تست هم كه عدد سطر اول باز همان ميليون مثلث در ثانيه است در حالیكه سطر دوم نشانگر ميزان ترافيك حاصل از نشان دادن اين مثلثها به مگا بايت است . اينبار هم G4 حرفی برای گفتن ندارد.
 

114.4

38.6

1024x768x32

NVidia Benmark

1443

1233

1024x768x32

در مقايسه بعدی خواهيم ديد كه چطور خط لولههای مربوط به نقاط میتوانند بافتی را پردازش كنند.
ميليون Pixel در ثانيه ارقام مربوط به اين جدول را نشان میدهد.
 

1766.6

1072.1

1024x768x32

3Dmark2001 SE
Fillrate

2527.6

1513.3

1024x768x32

3Dmark2001 SE
Fillrate
Multitexturing

 

3D Mark 2001

98.2

51.3

1024x768x32

Game 4 nature

176.7

123.5

1280x1024x32

Pixle Shader

189.5

97.0

1600x1200x32

ADV Pixle Shader

Pixle Shader در Radeon 9700 بسيار قویتر از G4 عمل كرده.
 

177.3

101.8

1024x768x32

3D mark 2001 SE
Vertex Shader

Vertex Shader حتی سريعتراز Pixle Shader كار كرده كه البته اين طبيعی است.

   Occlusion Culling يا به قولی خالص كردن منظره ديداری ، يكی از كارهاييست كه كمك شايانی در بهينه سازی كارايی حافظه میكند. در اين سيستم كارت با روشی هوشمندانه تصوير را در بخشهايی كه قرار است رندر شود جستوجو میكند و آن قسمتهايی را كه ديده نخواهند شد حذف میكند با اينكار ميزان قابل ملاحظهای از ترافيك اضافی كم شده و سرعت رندر كردن بالا میرود.
 

117.0

119.0

1024x768x32

Power VR VillageMark Overdraw test

110.0

76.0

1280x1024x32

76.0

53.0

1600x1200x32

نتايج مقايسه به اندازه كافی گويا هستند. اين برتری نشان از كارايی مناسب Hyper Z III میدهد

   بد نيست نگاهی هم به توانايی اين كارتها در حالت FSAA بياندازيم تا ببينيم آيا سرعت آنها در اين حالت آنقدر بالا هست كه قابل استفاده باشند

Quake 3 Arena

204.5

111.7

1024x768x32

4x

271.3

212.0

2x

303.3

267.2

Normal

131.0

62.9

1280x1024x32

4x

182.7

131.8

2x

239.8

189.4

Normal

90.1

41.6

1600x1200x32

4x

127.9

70.6

2x

172.5

134.3

Normal

   همانطور كه ديديد Radeon 9700 آنقدر توانايی دارد كه با فعال بودن حالت FSAA از G4 بدون FSAA هم سريعتر است البته نه در همه موارد اما همين سرعت هم نويد يك بازی با كيفيت تصوير بسيار بالا و سرعت قابل قبول را میدهد

   به عنوان آخرين قدم در باب كيفيت تصوير ضمن استفاده از فيلتر Anisotropic قابليت FSAA كارتها را فعال میكنيم تا ببينيم در اين وضعيت چه نتيجه ای حاصل میشود.
 

3d Mark 2001 SE FSAA+Aniso

98.4

40.6

1024x768x32

4x/8x

146.0

117.5

normal

73.1

25.3

1280x1024x32

4x/8x

121.4

93.5

normal

55.5

17.3

1600x1200x32

4x/8x

98.2

74.6

normal

   مثل اينكه اينبار واقعا كارتها به زانو در آمدند! رقمی كه G4 در يكی از حالتها نشان میدهد يعنی 17 فريم ديگر قابل استفاده نيست و موجب مقطع شدن تصاوير میشود اما در همين حالت 9700 توانسته 55 تصوير در ثانيه توليد كند كه هنوز از مرز قابل استفاده بودن يعنی 25 فريم بسيار بالاتر است.

   آخرين مقايسه را برای نشان دادن قدرت اين كارت در هنگام بكار گيری با سيستمها ضعيفتر انجام میدهيم. برای اينكار از سيستمهايی با همان مشخصاتی كه در جدول ابتدايی تستها آمده بود استفاده میكنيم.
 

Quake 3 Arena

116.7

124.2

1024x768x32

 

P3 800 MHz

204.8

203.0

P4 1.6 GHz

303.3

267.2

P4 2.53 GHz

114.9

118.9

1280x1024x32

 

P3 800 MHz

195.7

169.8

P4 1.6 GHz

239.8

189.4

P4 2.53 GHz

   به ياد داشته باشيد كه هر چقدر كارت گرافيك شما قدرتمند باشد باز هم سرعت CPU تاثير مهمی در كارايی نهای دارد ، بنابر اين اگر از سيستمهايی مشابه آنچه در اين جدول آمده استفاده میكنيد بايد در همين حد و حدود هم انتظار داشته باشيد . برای اكثر بازیها مانند همين Quake 3 سريعتر بودن CPU هميشه تاثير بسياری در سرعت نهايی خواهد داشت .

   با توجه به ارقامی كه از اين مقايسهها حاصل شد بايد انتظار داشت كه nVIDIA دست بكار توليد پردازنده گرافيكی جديدی شده باشد چراكه با در نظر گرفتن كليه شرايط اعم از كارايی و قيمت و... احتمال افزايش چشمگير سهم ATI از بازار بعيد به نظر نمیرسد . البته حتی اگر nVIDIA بتواند به سرعت در مقابل اين قول تازه وارد قد علم كند باز هم نمی تواند همانند گذشته در عرصه گرافيك كامپيوتری يكه تازی كند، طبق اخبار و شايعاتی كه به گوش میرسد NV30 و NV35 تا قبل از سال 2003 ميلادی راهی بازار خواهند شد و انتظار آن میرود كه NV35 بتواند R300 را پشت سر بگذارد . در اين ميان مصرف كنندگان بيش از توليد كنندگان سود میبردند، چراكه طبق روال سالهای گذشته ظرف مدت يكسال حداقل دوبار میتوانند گرافيك كامپيوتر خود را با قيمت مناسبی ارتقاء دهند.

 

 

NVIDIA GeForce4 Ti4600

ATI Radeon 9700 PRO

پردازنده

256-bit

256-bit

تكنولوژی هسته

0.15 Micron

0.15 Micron

تعداد ترانزيستور

63 Mio

100~110 Mio

باس حافظه

128-bit DDR

256-bit DDR

يهنای باند حافظه

10.4 GB/s

19.8 GB/s

AGP باس

1x/2x/4x

1x/2x/4x/8x

ميزان حافظه

128MB

128/256MB

فركانس هسته

300 MHz

325 MHz

فركانس حافظه

325 MHz (650 DDR)

310 MHz (620 DDR)

نوع حافظه

BGA 2.8ns

BGA 2.x ns

سايه زنی راسی

2

4

سايه زنی نقطه ای

4

8

واحدهای بافت در هر لوله

2

1

بافت در هر واحد بافت

4

8

نسخه سايه زنی راسی

1.1

2.0

نسخه سايه زنی نقطه ای

1.3

2.0

DirectX نثل

8.0

9.0

FSAA Modi

MultiSampling

MultiSampling

بهينه سازی حافظه

LMA II

Hyper Z III

 

 

  

  

 

 

 

 

 

 
 Copyright CCW Magazine