Radeony série X1000 - přehled desktopových karet

V článku se nebudu zabývat konkrétními kartami různých výrobců – veškeré parametry jsou brány ze specifikací jednotlivých modelů. Pokud se podíváte na nabídky skutečných karet, často najdete hodnoty poněkud jiné, protože výrobci se samozřejmě často snaží poposunout výkon trochu výše, aby si zajistili výhodu před konkurencí.

Společné vlastnosti

Spolu s výrazně inovovanou architekturou GPU (jejíž popis by sám o sobě byl na hodně dlouhý a hutný článek) samozřejmě přišla i řada vylepšení oproti starším „X stovkovým“ modelům. Zdaleka ne každý uživatel PC je (především) hráč, a tak je třeba lákat nejen na vysoký výkon při 3D aplikacích. Zmiňme alespoň následující:

• Avivo – balíček technologií souvisejících převážně s videem (kódování, dekódování, deinterlacing...). Šikovná je hardwarová akcelerace formátů MPEG-2, MPEG-4, DivX, WMV9, VC-1 a H.264. Obzvláště poslední jmenovaný dokáže pořádně potrápit i výkonný procesor, takže podpora grafické karty je vítána (ovšem pozor – X1300 podporuje max. 480p, X1600 720p a teprve X1800 zvládá i 1080p)
• 10-bitové převodníky – toto je také součást Avivo technologie. Pokud máte high-end LCD, které podporuje 10 bitů na každou z RGB složek, můžete si vychutnat všech 1 073 741 824 barev, my obyčejní smrtelníci si vystačíme s 8 bitovými barvami a 16 milióny odstínů.
• Shader Model 3.0 – konečně plná hardwarová podpora programovatelných vertex a pixel shaderů, tedy plná kompatibilita DirectX 9.0c
• OpenGL 2.0
• Vyšší kvalita renderování, vylepšené anisotropní a trilineární filtrování.
• Adaptivní antialiasing – možnost dynamicky přepínat mezi multisamplingem a supersamplingem.

Všechny čipy podporují nativně PCI Express, takže AGP verze karet jsou realizovány pomocí převodního můstku Rialto. Pokud není uvedeno jinak, pak ATi své GPU vyrábí 90nm procesem, pouze nejnovější čipy jsou 80nm.

X1300 – low end

Modely mířené na spodní konec výkonnostního spektra to nemají jednoduché. Pokud jde o cenu a výkon, téměř vždy se dá najít v předchozí generaci produkt s lepším poměrem těchto vlastností. Právě proto dostala nejnižší řada do vínku i vcelku „luxusní“ technologie jako Avivo a CrossFire (i když druhá jmenovaná nedává u low endových karet příliš smysl). Náhlédněme tedy do tabulky teoretických parametrů, abychom poznali, kdo tento segment obývá:



Vysvětlivky:

• Konfigurace jádra je uvedená ve tvaru: Vertex shadery / Pixel shadery / Texturovací jednotky (TMU) / Render Back-Ends (RBE)
• MTex – uvádí kolik milionů texelů (bodů textur) je teoreticky čip schopen za vteřinu vykreslit
• MTri – teoretický počet milionů trojúhelníků vykreslených za vteřinu

Karty z této kategorie bývají osazeny DDR či DDR-II pamětmi, čemuž odpovídají i frekvence. Pokud se vám zdá, že nejvýkonnější zástupce konfigurací jádra nějak nezapadá, máte pravdu. Radeon X1300 XT totiž vznikl nikoliv v laboratořích, ale v marketingovém oddělení prostým přelakováním Radeonu X1600 Pro a my ho v tuto chvíli tedy opomineme.


„Opravdové“ Radeony z X1300 řady jsou postaveny na jádře RV515. To je podstatně jednodušší oproti svým sourozencům. Nepoužívá vnitřně architekturu kruhové sběrnice (ring bus), ale starší crossbar, takže nedokáže s pamětí pracovat tak efektivně. Na druhou stranu jednodušší architektura a „pouhých“ 105 milionů tranzistorů znamenají příjemnou maximální spotřebu cca 30 W.

Nejnižší model X1300 HM nemá vlastní paměť a pomocí HyperMemory technologie si ukusuje z paměti systémové (uváděná rychlost paměti 400MHz je tedy typická DDR1). Vzhledem k tomu, že za stejné peníze jsou k mání karty se 128MB vlastní paměti, tento model nemá moc smysl.

Krom HM modelu se vyskytují i speciality jako verze pro starou dobrou PCI sběrnici, AGP verze a také varianta to PCI Express x1 slotu. Tyto vychytávky mohou mít své opodstatnění - narozdíl od klasické verze s 512MB paměti, kterou karta s takovýmto 3D výkonem nemůže rozumně využít.

X1600 a X1650 – střední proud

V této kategorii mělo ATi donedávna pouze dva zástupce – X1600 Pro a XT (šestnáctistovka bez přívlastku se nevyskytuje). Pohání je jádro RV530 obsahující 157 milionů tranzistorů.



Vysvětlivky:

• Konfigurace jádra je uvedená ve tvaru: Vertex shadery / Pixel shadery / Texturovací jednotky (TMU) / Render Back-Ends (RBE)
• MTex – uvádí kolik milionů texelů (bodů textur) je teoreticky čip schopen za vteřinu vykreslit
• MTri – teoretický počet milionů trojúhelníků vykreslených za vteřinu

Při pohledu do tabulky zaujme poměrně netradiční konfigurace jádra – 12 pixel shaderů působí celkem nevyrovnaně k jinak celkem skromným parametrům. Síla tohoto řešení se projeví u novějších her, kde si můžete zapnout grafické vychytávky počítané právě těmito jednotkami, aniž by vám počet snímků padnul do hlubin nehratelnosti. U starších her, které tak náročné na shadery nejsou, se však tyto jednotky flákají nevyužité. Paradoxně tak můžete mít velmi podobný počet snímků za sekundu u nejnovější pecky se super efekty jako u hry staré dva roky.

Bolestí sočasných modelů v této třídě jsou však pouze 4 texturovací a rastrovací jednotky. Když se podíváte na high-end modely, zjistíte, že všechny jich mají minimálně 12 a typicky 16 . Tím se poměrně výrazně rozevírají nůžky mezi středním a vyšším segmentem. ATi k tomuto kroku vedla jednak snaha udržet celkový počet tranzistorů, a tím i výrobní náklady nízko, ale také obava, aby tyto karty až příliš nekonkurovaly řadě X1800. Přesto rozhodně nejde o žádná ořezávátka – čipy vnitřně používají obdobnou architekturu jako nejvyšší řady a výkon v testech je poměrně solidní.

Výkonnostní mezeru má zaplnit očekávaný Radeon X1650 XT, který se objeví spolu s X1950 Pro již 17. října. Zajímavostí X1650 XT je nové jádro vyráběné 80nm procesem. To slibuje menší tepelné ztráty a lepší možnosti taktování, takže se máme určitě na co těšit.


X1600 Pro dnes už prakticky neexistuje, protože se přestěhoval o segment níže a přejmenoval na X1300 XT. Svým způsobem je to model na rozhraní segmentů – architektura jádra patří do střední třídy. Na druhou stranu je to poslední karta používající DDR-II paměti, které zde začínají být brzdou výkonu. Ostatní karty počínaje X1600 XT už mají GDDR3 paměti.

X1800, X1900 a X1950 – nejlepší z nejlepších

S vývojem jádra R520 (má 320 milionů tranzistorů) použitého v modelech řady X1800 si ATi opravdu užila. Nedařilo se dosahovat vytýčených frekvencí, problémy se táhly a čip nakonec přišel na trh s výrazným zpožděním, z čehož samozřejmě těžila nVidia se svou řadou 7800. Naštěstí ATi vše dohnala s devatenáctistovkovou řadou (jádro R580), kterou se povedlo uvést dle plánu. To ovšem vedlo k zajímavé situaci – nová řada byla na světě a přitom sklady byly plné nedávno dodělaných R520.

ATi to vyřešila šalamounsky. Vypnula u těchto kousků 1 quad a uvedla na trh Radeon X1800 GTO. Tím se alespoň trochu zaplnil prostor mezi řadami X1600 a X1800. Tento model rozhodně stojí za pozornost – jednak jeho cena byla poměrně příznivá a za druhé u řady těchto karet lze flashnutím BIOSu získat plnohodnotný Radeon X1800 GTO2. Jestli vám vrtá hlavou, čím se liší GTO2 a XL, tak je to množství osazené paměti – 256 u XL proti 512 u GTO2.



Vysvětlivky:

• Konfigurace jádra je uvedená ve tvaru: Vertex shadery / Pixel shadery / Texturovací jednotky (TMU) / Render Back-Ends (RBE)
• MTex – uvádí kolik milionů texelů (bodů textur) je teoreticky čip schopen za vteřinu vykreslit
• MTri – teoretický počet milionů trojúhelníků vykreslených za vteřinu

Všechny karty z tohoto segmentu těží z 256-bitové paměťové sběrnice, která spolu s architekturou Ring bus a rychlými GDDR3 paměťmi přináší velkou paměťovou propustnost a nekompromisní výkon. Nestačí? Dobrá, pojďme se podívat na současnou špičku nabídky u ATi.



Vysvětlivky:

• Konfigurace jádra je uvedená ve tvaru: Vertex shadery / Pixel shadery / Texturovací jednotky (TMU) / Render Back-Ends (RBE)
• MTex – uvádí kolik milionů texelů (bodů textur) je teoreticky čip schopen za vteřinu vykreslit
• MTri – teoretický počet milionů trojúhelníků vykreslených za vteřinu

Při pohledu do tabulky lze najít jisté analogie s řadami X1600 a X1800. Společný rys se šestnáctistovkovou řadou je trojnásobný počet pixel shaderů. U X1600 byl tento krok diskutabilní, zde má však určitě opodstatnění. Pokud si někdo koupí grafickou kartu za kterou by se dalo při troše dobré vůle pořídit celé PC, bude pravděpodobně chtít hrát nejnovější hry v co nejvyšší vizuální kvalitě. To je přesně ta situace, kdy hromada pixel shaderů přijde vhod.


S X1800 je pak společná přítomnost „hi-end modelu pro chudé“ s deaktivovaným jedním quadem. Obdobnou konfiguraci má i jeho následovník (a náhrada), X1950 Pro. Tento model je zajímavý i jinak. Stejně jako X1650 XT je vyráběn 80nm procesem a má jako první čip vestavěnou CrossFire logiku.


Současným králem je pak 90nm model X1950 XTX. Je výjimečný především použitím nové generace GDDR4 pamětí tikajících na rovném gigahertzu (2 GHz efektivně), které mu dodávají impozantní teoretickou paměťovou propustnost 64 GB/s. I přes takto vysoký takt pamětí má údajně karta stejnou spotřebu jako X1900 XTX.

Světlé zítřky

Radeony řady X1000 spějí ke svému konci – vývoj jde dál a počátkem roku 2007 se mají objevit první vlaštovky z krajů X2000 založené na novém jádře R600. I se současnou generací nás však ještě čekají zajímavé věci.

ATi ráda demonstruje sílu a univerzálnost svých GPU i v oblastech, které s malováním po monitoru přímo nesouvisejí. Snaží se např. demonstrovat, že počítání fyziky je možné přenechat grafické kartě a v podstatě se tak chystá konkurovat specializovaným produktům typu Ageia PhysX.

Mnohem zajímavější mi přijde podpora Folding@Home. Tento distribuovaný výpočetní projekt se snaží za pomoci výpočetního výkonu poskytnutého dobrovolníky podpořit vývoj nových léků. Jestliže máte Radeon z řady X1900 a aktuální Catalysty, můžete zapojit do výpočtů i svou grafickou kartu. No a to nejlepší nakonec – rychlost výpočtů je údajně 20 – 40x vyšší, než pokud počítá procesor! Zdá se vám to šílené? Mně také, takže jsem zvědav, jaká bude realita.