`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Интегрированное видео в качестве игрового: пробуем!

0 
 

Старые вопросы отнюдь не всегда подразумевают старые ответы, поэтому задавать их иногда полезно вновь и вновь. Ранее, пытаясь ответить на вопрос "а можно ли рассматривать платформу на базе встроенной графики как игровую?", мы остановились на варианте "скорее нет, чем да". Однако время идет, появляются новые чипсеты... В том числе и интегрированные.
Однако для начала давайте попробуем более четко сформулировать наши желания. Ведь "играть вообще", равно как и "есть вообще" или "спать вообще", -- это уж очень размытое описание процесса, на основании которого пытаться делать какие-либо выводы технического плана по меньшей мере самонадеянно. Кто-то хочет играть в Unreal 2 или даже в еще не вышедший в виде финального релиза Doom 3, а кому-то и Quake II за счастье. Поэтому несмотря на порыв "все бросить и побежать тестировать", мы все-таки решили для начала немного точнее сформулировать некоторые исходные предпосылки.

Чего мы хотим?

Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Прежде чем приступать к тестированию (и для того чтобы правильно понять некоторые звучащие далее комментарии к результатам этого тестирования), необходимо для начала понять -- а чего же мы хотим от встроенного графического ядра? Вопрос, в общем-то, не такой уж очевидный, потому что самый простой ответ: "того же, чего от внешней видеокарты" -- является... как бы так сказать... короче, это, конечно, тоже вариант ответа, но вариант изначально утопический, потому что никогда так не будет. Рассматривать встроенную графику как полноценного конкурента внешней во всех возможных областях применения -- бессмысленно, так как стать им она не сможет по определению. Ведь чудес на свете не бывает, и изготовляются современные графические чипы по тем же самым техпроцессам, что и современные процессоры (и даже по более совершенным, чем некоторые наборы микросхем для системных плат), поэтому рассчитывать на то, что в "кусочек" северного моста удастся вместить нечто, по производительности равное полноценному и "полноразмерному" 3D-чипу, по меньшей мере наивно. Мы уже не говорим про шины... впрочем, об этом -- позже.

Значит, требования к встроенной графике должны быть другими. Какими? Проще всего понять это, используя метод доказательства "от противного". Итак, мы уже выяснили, что такими же высокопроизводительными, как внешние видеокарты, встроенные графические ядра быть не могут. Что находится на другом конце нашей палки? Видимо, быстродействие какое-то уж слишком низкое. Каким должен быть критерий подбора конкретного значения для "слишком низкого быстродействия"? Логичным выглядит предположение, что недостаточным минимумом является та скорость в 3D, что реально не дает возможности применять этот 3D-акселератор для тех целей, для которых он, как правило, предназначен. Ну а используются у нас 3D-ускорители на десктопах в 90% случаев в одной-единственной разновидности ПО -- в компьютерных играх. А теперь вернемся, так сказать, к нашим баранам. Как определить минимальную производительность, когда наличие 3D-составляющей у встроенного графического ядра вообще имеет смысл? Да элементарно -- ее быстродействие должно позволять с приемлемой скоростью играть в распространенные на данный момент времени трехмерные игры. Точка. В противном случае нам эта 3D-составляющая попросту не нужна -- ибо в ее наличии нет никакого практического смысла.


Что нам мешает?

Итак, с требованиями мы определились. Теперь следует выяснить, что может помешать нашему гипотетическому встроенному графическому ядру с поддержкой функций 3D-ускорения этим требованиям соответствовать. Разумеется, причин -- масса, и многие из них рука не поднимается назвать несущественными. Однако выделить одну, самую главную, все-таки можно. Критерий будет опять же элементарным: что именно, какая подсистема в случае со встроенным графическим ядром находится в самом проигрышном положении по отношению к чипу 3D-акселератора, размещенному на внешней видеокарте? Ответ очевиден: это -- подсистема памяти. Рекомендуем взглянуть на таблицу, где приведена максимальная теоретически достижимая скорость прокачки данных для подсистем памяти наиболее распространенных ПК и видеокарт разной степени новизны. Сравните, к примеру, скорость ОЗУ у системы, оснащенной PC133 SDRAM, и скорость видеопамяти тех же времен видеокарты -- NVidia GeForce2 GTS. Или даже современное решение на базе i850E + PC4200 RDRAM -- и ATI Radeon 9700 Pro.

А напоследок -- главное: видеочип к тому же работает со своей собственной памятью "единолично", в то время как встроенное графическое ядро, своего ОЗУ не имея, вынуждено делить и без того узкую шину памяти со всеми прочими компонентами системы, включая процессор. То есть "нет, все не просто плохо -- все еще хуже, чем вы думали". Именно пропускная способность подсистемы памяти является вечной проблемой и самой страшной бедой всех встроенных графических ядер, использующих UMA (Unified Memory Architecture) -- архитектуру с разделяемой (общей) памятью. Все возможные (в рамках существующей концепции x86-совместимого чипсета) способы решения этой проблемы уже давно известны. Это увеличение частоты работы памяти, расширение шины и "хитрые" способы экономии пропускной полосы (в основном, так или иначе связанные с компрессией данных). А теперь посмотрим, как эти методы применяются (и применяются ли вообще) в конкретных продуктах.


Что мы имеем по состоянию на сегодня?

Быть может, кто-то нас и "не простит", но, тем не менее, один из производителей чипсетов со встроенной графикой из рассмотрения в рамках данного материала был нами исключен -- это VIA Technologies. Используемые в наборах микросхем этой компании графические ядра от Trident (Blade3D) и S3 (модифицированный Savage4) уже не соответствуют никаким требованиям нынешнего дня даже просто "сами по себе", без привязки к подсистеме памяти. В конце концов, сколько же можно эксплуатировать бедный Savage4?! Сколько уже лет этому чипу? Он даже сразу после выхода не шибко-то был "почитаем" среди геймеров (в основном, из-за массовых "глюков" во многих играх), а сейчас -- и подавно. Поэтому мы остановимся на трех оставшихся производителях -- Intel, NVidia и SiS.

Таблица 1. Пропускная способность подсистемы памяти некоторых чипсетов и графических чипов
Таблица 2. Конфигурация тестовых стендов
Ядро Intel Extreme Graphics, используемое в наборах микросхем i845G/GL/GE (Socket 478, Pentium 4/Celeron), является самым "загадочным" из всех здесь рассматриваемых уже хотя бы потому, что воплощение в виде отдельного графического чипа у него отсутствует -- это единственное в своем роде ядро, разработанное исключительно для встроенного применения. В общем-то, по идее, это неплохо -- у инженеров была возможность не приспосабливать для иных целей чип, изначально предназначенный для построения на его основе видеокарт. Однако характеристики Intel Extreme Graphics, в общем-то, выглядят отнюдь не сверхсовременно: отсутствие блока Hardware T&L, наложение всего лишь четырех текстур за такт. Кстати, о последнем -- количество собственно конвейеров рендеринга так и остается загадкой. То ли используется схема с четырьмя конвейерами по одному TMU (4 x 1), то ли 2x x 2, а то ли вообще 1 4 (хотя последнее, конечно, вряд ли). А вот технология экономии пропускной способности присутствует -- Intel называет ее Zone Rendering Technology, и, судя по описанию, чем-то это напоминает так и не нашедшую признания среди производителей выделенных графических чипов тайловую архитектуру. В остальном же заявлена совместимость с DirectX 7/8 и OpenGL 1.1, т. е. формально новые игры поддерживаются, хотя немного "за кадром" остается вопрос, в какой части эта поддержка является аппаратной, а в какой -- программной (за счет драйверов). Впрочем, по крайней мере, DXT-компрессия текстур, Cubic reflection map, Embossed/DOT3 bump mapping и Point sprites заявлены аппаратные. Ну и, естественно, присутствует 32-битовый цвет в 3D, без которого выпускать графическое решение, претендующее на современность, как-то даже и неудобно... Контроллер памяти у чипсетов i845G/GL/GE одноканальный, у двух первых рассчитан на максимальную частоту 266 MHz DDR, у последнего (не так давно вышедшего) -- 333 MHz DDR.

Чипсет NVidia nForce2 IGP (Socket A, AMD Athlon XP/Duron), который уже фактически заменил собой в модельных рядах всех производителей системных плат предыдущий nForce "без двойки", использует графическое ядро GeForce4 MX. Рассказывать о его возможностях, соответственно, особой нужды нет, так как чип GeForce4 MX в виде выделенного графического решения на страницах нашего еженедельника уже описывался неоднократно. Больше всего нас в этом случае интересует контроллер памяти данного чипсета, являющийся двухканальным и поддерживающий память вплоть до DDR400. Фактически подсистема памяти у nForce2 -- самая мощная из всех ныне существующих x86-чипсетов со встроенной графикой, причем теоретически она превосходит ближайших конкурентов по максимальной пропускной способности более чем в два раза! Учитывая вышесказанное, уже сейчас можно сделать вывод, что серьезная заявка на победу сделана.

SiS651, преемник SiS650(G), использует графическое ядро... что самое интересное -- формально тоже "свое собственное", называемое Integrated Real256TM 2D/3D Graphics Accelerator. Однако общее "поведение", наличие многократных "перекрестных ссылок" в inf-файлах драйверов и прочие косвенные доказательства свидетельствуют о том, что либо мы наблюдаем просто честно "встроенный" в северный мост графический чип SiS315(E), либо, по крайней мере, нечто явно сделанное на его основе, причем с минимальными модификациями.

В таком случае (если действительно за основу был взят SiS 315) данное решение нельзя назвать ни современным, ни высокопроизводительным -- быстродействие AGP-видеокарт на базе SiS 315 приблизительно соответствует сделанным на основе чипа NVidia GeForce2 MX200, который "демоном скорости" даже для своего времени явно не был... К тому же встроенное графическое ядро SiS 650/651 лишилось одного из главных (пусть и сомнительных, учитывая общую скорость) плюсов SiS 315 -- в нем поддержка Hardware T&L отсутствует. Ну а общеизвестная "проблемность" драйверов для видеокарт SiS только добавляет начального пессимизма по отношению к этому решению. Впрочем, самое веское слово остается, понятное дело, за тестами...

ATI Radeon IGP, хотя по алфавиту и первый (наш традиционный метод сортировки претендентов при их описании), все же в данном случае следует после всех остальных. В связи с этим нам показалось логичным употребить сортировку "по распространенности" -- уж очень малое количество плат выпускается на основе этого чипсета. Фактически на территории Украины нам известен только один реально продаваемый продукт -- Manli M-A3A/M. Его мы также довольно подробно описывали ("ATI Radeon IGP: не мудрствуя лукаво...", "Компьютерное Обозрение", # 35, 2002), и никаких дополнительных сведений с тех пор не появилось -- в чипсете используется полноценное, т. е. не "обрезанное" по функциональности, ядро ATI Radeon 7000 (в прошлом -- ATI Radeon VE). Соответственно, о какой-то специальной "заточке под интегрированность" говорить, скорее всего, не приходится. К тому же текущие ревизии чипсета работают максимум с DDR266, так что и полоса пропускания памяти у этого встроенного решения получается на сегодняшний день одной из самых низких.

"Чемпионские" платы

Так или иначе, но NVidia nForce2 IGP все равно является безусловным чемпионом по скорости встроенного графического ядра, и платы на базе этого чипсета уже реально доступны в Украине, а посему грех не рассказать о тех из них, что побывали у нас в руках. Пока что таких всего две, и обе по-своему интересны. С точки зрения скорости они продемонстрировали совершенно одинаковый результат, поэтому поговорим более подробно об оснащении.


Интегрированное видео в качестве игрового пробуем! MSI K7N2G (MS-6570) на чипсете nForce2 IGP практически полностью повторяет свою "сестренку" K7N2 на вышедшем немного раньше nForce2 SPP. Сделав ставку на оснащенность, компания предлагает эти платы с опциональным комбинированным контроллером Serial/Parallel ATA от Promise, который в случае с Serial ATA является еще и 0/1/0+1 IDE RAID -- причем к нам в руки попал именно такой вариант. Поддержка вывода изображения на альтернативные приемники сигнала реализована в виде дополнительной планки с разъемами TV-Out двух видов -- Composite и S-Video. Кроме того, в комплекте поставки присутствуют еще три планки -- с разъемами S/P DIF (Out, оптический и коаксиальный), USB 2.0 + Diagnostic LED (фирменный D-Bracket2) и IEEE-1394 (FireWire). Функции оверклокинга поддерживаются в полном объеме -- повышать напряжение питания можно как для процессора, так и для памяти и шины AGP. Встроенное аудио реализовано на базе функциональности южного моста nForce2 MCP-T, т. е. совместимо со всеми соответствующими трехмерными API и декодированием Dolby Digital 5.1. Также в наличии 10/100 Ethernet-контроллер, опять-таки использующий возможности, заложенные в южный мост чипсета. Дополнительно хотелось бы отметить приятную мелочь в виде коннектора питания ATX12V, устанавливаемого сейчас некоторыми производителями не только на платы для Pentium 4, но и на продукты Socket A. Учитывая возросшее потребление современных топовых моделей Athlon XP, такое решение кажется нам вполне разумным, тем более что найти сегодня БП "не-P4-ready" уже практически невозможно...


Интегрированное видео в качестве игрового пробуем! EPoX EP-8RGA+ является единственным известным нам решением на данном наборе микросхем, где используются возможности встроенного графического ядра для реализации поддержки двух мониторов -- на тыловой панели этой платы расположены два (!) VGA-разъема"! Также эта традиционно уважающая оверклокеров компания снабдила свой топовый продукт для платформы Socket A всеми функциями, необходимыми для успешного разгона: встроенной POST-картой и возможностью регулировки напряжения питания процессорного ядра, памяти и шины AGP с помощью BIOS Setup. Обращает на себя внимание подход к охлаждению чипсета -- северный мост оборудован пассивным радиатором (видимо, кулер был сочтен излишеством, к тому же потенциально снижающим надежность платы), но... пассивным радиатором оснащен также и южный мост чипсета! Быть может, "виной" тому использование возможностей встроенного в него звукового чипа? Ведь APU у nForce2 MCP-T -- довольно мощное решение, и, по идее, тепловыделение South Bridge при его активной работе должно возрастать... В остальном функциональность платы находится "в рамках чипсета", правда, не преминем напомнить, что в эти рамки в случае с nForce2 MCP-T входит поддержка не только стандартной для современного набора микросхем USB 2.0, но и более экзотической FireWire. Также не остался незамеченным встроенный в южный мост контроллер 10/100 Ethernet -- что легко заметить при взгляде на фото задней панели платы. Разъем ATX12V присутствует и на этом продукте, что уже довольно симптоматично -- видимо, какого бы там "официального мнения" ни придерживалась AMD на данный счет, а де-факто дополнительное питание ее современным мощным процессорам нужно ничуть не меньше, чем Pentium 4...


Методика тестирования

Чтобы оправдать предложенный вариант оценки производительности "исходя из реалий", нам понадобилось произвести небольшой "downgrade" привычной методики оценки быстродействия 3D-акселераторов и использовать, во-первых, отнюдь только не самые быстрые процессоры, а во-вторых -- разрешения "среднего уровня", 16-битовый цвет и даже давненько не появлявшийся в наших обзорах игровой бенчмарк -- Quake III. Сделано это было с целью выявить как можно больше закономерностей в производительности встроенных графических решений -- зависимость ее от процессора, от новизны приложения, от разрешения и даже от цветности. Учитывая, что тестирование быстродействия встроенной графики как в рамках наших изданий, так и вообще в русскоязычных компьютерных массмедиа -- воистину "поле непаханое", такая скрупулезность подхода нам показалась вполне оправданной.

В результате все системы оснащались стандартным объемом памяти 256 MB соответствующего типа (что для современной машины вполне "скромно"), одним процессором low-end (AMD Duron 1300 MHz или Celeron 2,0 GHz), одним high-end (AMD Athlon XP 2800+ или Pentium 4 3,06 GHz), после чего замерялась их производительность в тестах Quake III (демо-карта FOUR), Return to Castle Wolfenstein (демо-карта Checkpoint) в разрешениях 800 x 600 и 1024 x 768 с 16- и 32-битовым цветом. Все измерения выполнялись под управлением Windows XP Professional SP1 с установленным Microsoft DirectX 9.0 и самыми последними версиями драйверов чипсетов и графических подсистем.


Результаты тестов

Интегрированное видео в качестве игрового пробуем!
Вот такой симпатичный «компьютерный бытовой видеоплеер» делает Micom Technology на базе платы с чипсетом ATI Radeon IGP
Для начала, как говорится, "о грустном". Пожалуй, совершенно не имеет смысла рассматривать углубленно какие-либо результаты чипсетов ATI и SiS. Даже при использовании high-end-процессоров (явно не предназначенных для систем со встроенной графикой) эти чипсеты еле-еле поднимаются на уровень приемлемой производительности в самом старом тесте (Quake III), да и то при разрешении 800 x 600 и 16-битовом цвете. Это явно нижний предел, который обеспечивает лишь самую базовую функциональность, т. е. возможность "кое-как", "скрепя сердце" не очень долго поиграть в старые игры. Да и то -- если речь идет о сетевой игре, а не single play -- то удовольствие будет, скорее всего, безнадежно испорчено постоянным "лагом". К тому же не стоит забывать, что приведенные цифры -- это лишь средний уровень скорости за время исполнения тестов -- а визуальная оценка процесса их прохождения позволяла наблюдать "провалы", где быстродействие было никак не выше 5--10 кадров в секунду. Дополнительным доводом "против" служит то, что у Radeon IGP в 16-битовом цвете наблюдается знаменитый "классический старый ATI'шный дизеринг", похожий на невысокого качества цветную полиграфию, а у SiS 651 -- явные огрехи в отображении, причем уже при любой глубине цвета.

Таким образом, чипсет SiS явно получает по совокупности результатов "путевку в офис", и про наличие в нем поддержки 3D-акселерации лучше просто забыть. Сложнее с чипсетом ATI -- в отличие от "офисного" SiS в нем присутствуют другие сильные положительные стороны -- прекрасное качество 2D (о чем мы уже писали в вышедшем ранее материале) и очень неплохой Video-Out, который представилась возможность оценить в этот раз. Следует признать, что как домашний "мультимедийный комбайн" полученная нами готовая система проявила себя наилучшим образом -- в комбинации с телевизором со входом S-Video просмотр DivX-фильмов на ней был не менее комфортным по ощущениям, чем, к примеру, на бытовом видеомагнитофоне. Однако 3D у ATI Radeon IGP -- увы, явно по современным меркам слабенькое.

Intel i845GE с памятью DDR333 вызывает противоречивые ощущения. Довольно неплохая масштабируемость (но в то же время вполне пристойные результаты даже на low-end-процессоре), очень приличный (мы бы даже назвали его идеальным) дизеринг в 16-битовом цвете и вполне достойные результаты в режимах с низким разрешением соседствуют со все-таки недостаточным для полностью комфортной игры абсолютным быстродействием в более сложных режимах. Переключение в 32-битовый цвет очень существенно сказывается на скорости, равно как и увеличение разрешения, причем сказывается именно на абсолютных ее значениях -- если в 800 x 600 x 16 процесс игры можно назвать умеренно комфортабельным, то даже в 800 x 600 x 32 или 1024 x 768 x 16 начинаешь ощущать явный недостаток производительности видеокарты. Мы бы сказали так: играть на i845GE можно, и чувства неудобства сам процесс почти не вызывает, но разрешение 800 x 600 и обязательное использование 16-битового цвета не позволяют отнести систему на основе этого чипсета даже к нижнему классу игровых машин.

Единственный явно выпадающий из общего ряда интегрированных чипсетов продукт -- это nForce2 IGP, работающий в двухканальном режиме. Использование DDR400 в комбинации с двухканальным контроллером памяти позволяет даже на low-end Duron 1300 MHz достигать при режиме 800 x 600 x 32 скорости в 100 fps (Quake III) и 58 fps (Return to Castle Wolfenstein). Масштабирование также превосходное -- с мощным процессором результаты вырастают в среднем больше чем в полтора раза. Фактически такую систему уже можно отнести к классу игровых, пусть и нижнего уровня. Единственной ложкой дегтя в этой бочке меда является необходимость использования быстрой памяти DDR400, причем не менее двух модулей (иначе не включится двухканальный режим). Впрочем, DDR400 можно заменить на DDR333 -- быстродействие все равно останется вполне приемлемым, хотя немного и упадет. А вот при переводе в одноканальный режим nForce2 IGP теряет просто-таки львиную долю как производительности, так и привлекательности. Собственно говоря, данный чипсет -- безупречно "красивая" иллюстрация тех проблем графических ядер UMA-архитектуры, о которых мы говорили в начале статьи, а возможность применения одноканального режима словно специально предусмотрена для того, чтобы доказать его отрицательное воздействие на производительность при использовании в комбинации со встроенным видео.


Выводы

Что ж, подводя итоги, можно сказать одно: если ранее понятие "встроенное 3D" способно было вызвать у игроков лишь нездоровый смех, то теперь это уже не так -- по крайней мере, один чипсет продемонстрировал нам более чем приличные для своего класса показатели производительности. Правда, говорить об оправданности такого использования чипсетов со встроенной графикой по-прежнему без оговорок не получается -- ибо стоимость решения за счет цены плат на nForce2 IGP и необходимости применения дорогой быстрой памяти вплотную приближается к классическим конфигурациям с внешней недорогой видеокартой (а вот в этом случае на чипсете и памяти как раз можно сэкономить). Таким образом, изменения на рынке чипсетов со встроенными графическими ядрами и поддержкой 3D-акселерации произошли скорее теоретически интересные, чем практически значимые. Решения с неплохой производительностью уже имеются, но цена остается слишком высокой для того, чтобы их появление как-то повлияло на рынок игровых систем нижнего уровня.

Продукты предоставлены компаниями

AMD Athlon XP 2800+ AMD www.amd.com.ua
Системные платы EPoX,
модули памяти
Entry (044) 246-8461
Системная плата MSI K7N2G MSI www.msi.com.tw
Системные платы Gigabyte "Версия" (044) 554-2747
Компьютер на базе
ATI Radeon IGP
Micom Technology (044) 467-5324
Процессор Intel Celeron 2,0 GHz K-Trade (044) 252-9222
0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT