PB Vyšší odborná škola a Střední škola managementu, s.r.o. Absolventská práce Zdeněk Baumruk

Transkript

1 PB Vyšší odborná škola a Střední škola managementu, s.r.o. Absolventská práce 2005 Zdeněk Baumruk

2 PB Vyšší odborná škola a Střední škola managementu, s.r.o. Nad Rokoskou 111/7, Praha 8 Obor: Aplikace výpočetní techniky Název absolventské práce: Přehled a srovnání současných grafických karet Školní rok: 2004/2005 Vypracoval: Zdeněk Baumruk Vedoucí absolventské práce: Milan Randák

3 Prohlášení: Prohlašuji, že jsem absolventskou práci na téma Přehled a srovnání současných grafických karet vypracoval samostatně. Použitou literaturu a podkladové materiály uvádím v přiloženém seznamu literatury. V Praze dne

4 OBSAH Úvod Součásti grafických karet Sběrnice Sběrnice PCI Accelerateted Graphic Port AGP PCI-Express pro grafickou kartu neboli PEG nvidia SLI Výstupy a vstupy grafických karet D-SUB DVI TV-OUT (Video-Out) Video-In Zařízení ALL-IN-WONDER Chlazení grafických karet Paměti grafických karet Technologie pomáhající komunikaci hardwaru Aplikační programová rozhraní Direct 3D OpenGL Ovladače grafických karet Grafické čipy současnosti Grafické čipy obecně Struktura grafického čipu Vertex shader Pixel pipelines Pixel shader Jednotky pro rastrové operace (ROP) Paměťové rozhraní Testování grafických karet - benchmarky Testované karty a jejich profily, testovací sestava D Mark 2001SE D Mark AquaMark

5 4.5 Závěrečné hodnocení Závěr Resume Seznam použité literatury: Seznam vyobrazení: Seznam grafů: Seznam příloh: Přílohy: Příloha č.1: Grafické karty s čipy nvidia řady Příloha č.2: Grafické karty s čipy nvidia řady Příloha č.3: Ostatní grafické karty s čipy firmy nvidia Příloha č.4: Grafické karty s čipy ATI řady Příloha č.5: Grafické karty s čipy ATI řady X Příloha č.6: Ostatní grafické karty s čipy firmy ATI Příloha č.7: Ostatní grafické čipy karty firmy Matrox... 80

6 Úvod Jako téma své absolventské práce jsem si zvolil přehled současných grafických karet. Pokusím se analyzovat široké spektrum grafických karet na českém trhu, neboť situace na tomto trhu je dnes velmi komplikovaná. Oba největší technologičtí giganti grafických čipů firma ATI a nvidia zahrnují uživatele mnoha výrobky, které jsou na různých stupních technologického vývoje a výkonu. Vybrat si dnes grafickou kartu není tedy vůbec jednoduché, protože karta je samostatnou výkonovou jednotkou uvnitř počítače a její kvalita může ovlivnit ať už kladně nebo negativně výkon celého počítače. Téma grafických karet je taktéž zajímavé z důvodu rychle a zajímavě se rozvíjejícího technologického vývoje v této oblasti hardwaru, dále pak jsou grafické karty jednou z nejdůležitějších komponent při stavbě a výběru dnešních počítačů. Práce je zaměřena tak, aby seznámila s členitou problematikou týkající se 3D zobrazování, grafických karet a jejich součástí, která je někdy pro běžného uživatele z technického hlediska nepřehledná a velmi náročná. První část práce je koncipována tak, aby objasnila z čeho se grafická karta skládá a jaké jsou její části. Druhá část se zaměřuje na několik vybraných grafických karet různých cenových hladin, na měření jejich výkonu a schopností

7 1 Součásti grafických karet 1.1 Sběrnice Sběrnice PCI Sběrnice PCI (Peripheral Komponent Interconect) je dnes samozřejmou součástí počítačů. Tato sběrnice byla vynalezena firmou Intel Corporation v roce 1992 jako výkonná a universální sběrnice pro PC nahrazující dosavadní sběrnice ISA (popř. EISA), které již byly dávno za svým zenitem. Obr. č. 1 Logo sběrnice PCI Po první verzi následovala v roce 1993 první revize a to verze PCI 2.0. Rozhodující pak ale byla specifikace 2.1, která přidala 66Mhz protokol a přidala některé nedostatky opomenuté na předchozích verzích. Další varianty nepřinesly až tak důležité změny, aktuální verze sběrnice PCI je dnes PCI 3.0. Karty a sloty PCI rozdělujeme podle: - elektrických parametrů (tzv. napájecích klíčů) 3,3 voltové, 5voltové a universální - podle datové šířky 32-bitové a 64-bitové Obr. č. 2 Rozdělení PCI karet a slotů podle napájecích klíčů a datové šířky

8 Datová šířka 32-bitová a 64-bitová u PCI sběrnice má samozřejmě vliv na celkovou propustnost sběrnice. Pro přehled uvádím i propustnost sběrnice ISA kterou PCI nahrazovala: - ISA 8-bitová datová šířka, pracovní frekvence 4,77MHz maximální rychlost 2MB/s - ISA 16-bitová datová šířka, pracovní frekvence 8MHz maximální rychlost 8MB/s - PCI 32-bitová datová šířka, pracovní frekvence 33MHz maximální rychlost 132MB/s - PCI 32-bitová datová šířka, pracovní frekvence 66MHz maximální rychlost 264MB/s V dnešní době se PCI sběrnice pro grafické karty nepoužívá, byla nahrazena sběrnicí AGP, která poskytuje větší propustnost. Ostatní karty (síťové karty, zvukové karty atd.) však dále PCI sběrnici používají a pro jejich potřeby je zatím dostačující. Obr. č. 3 Grafická karta Inno3D GeForce2 MX400 32MB pro sběrnici PCI. Samozřejmě, že se grafické karty pro PCI sběrnici prodávají dodnes. Takové karty však jsou osazený méně výkonnými čipy a jejich výkon je slabý, proto je jejich použití velmi malé. PCI grafické karty se dají použít do pracovních stanic, kde není potřeba grafický výkon i když toto řešení není optimální, když je dnes možné si koupit základní desku již s integrovaným grafickým čipem. Další použití je jako rezervní řešení, když není možné použít vaši grafikou kartu (do jiného slotu) nebo slot na základní desce (AGP či PCI-Express). Dnes je rozhodně koupě grafické karty do PCI sběrnice krokem zpět

9 1.1.2 Accelerateted Graphic Port AGP Tato sběrnice je dnes nedílnou součástí každého počítače vybaveného grafickou kartou. Sběrnice AGP byla vyvinuta firmou Intel Corporation v roce 1996, aby nahradila sběrnici PCI v oboru grafických karet, kterým už slot PCI nebyl schopen dodávat potřebné množství dat pro připojený grafický akcelerátor. Je tedy primárně určena pro používání grafickými kartami, všechna ostatní zařízení, ať už vstupní nebo výstupní, používají nadále sběrnici PCI. AGP již ve svojí první verzi poskytoval větší datový tok než PCI. AGP sběrnice je 32-bitová stejně jako PCI, ale oproti 33MHz PCI je taktována na 66MHz. Dnes existují 4 verze sběrnice AGP a to AGP v1.0, AGP v2.0, AGP Pro a AGP v3.0, které se od sebe liší svojí frekvencí a maximální přenosovou rychlostí. Každá AGP verze umožňuje několik pracovních režimů (AGP 1x, AGP 2x, AGP 4x a konečných AGP 8x), proto grafické karta také vyžaduje dodatečné napájení pro které existují 3 typy konektorů pro tuto sběrnici: - AGP 3,3V s klínovým spojem - AGP Pro 3,3V s klínovým spojem - AGP 1,5V s klínovým spojem - AGP Pro 1,5V s klínovým spojem - AGP Universal podporující 1,5V i 3,3V karty - AGP Pro Universal podporující 1,5V i 3,3V karty Obr. č. 4: ukázka konektorů AGP

10 Obr. č. 5 Konektory AGP Pro. - verze AGP 1.0 pracovní režimy: 1x (266 MB/s), 2x (533 MB/s) konektory pro AGP 1.0: AGP 3.3v (s klínovým spojem) - verze AGP 2.0 pracovní režimy: 1x (266 MB/s), 2x (533 MB/s), 4x (1.07 GB/s) konektory pro AGP 2.0: AGP 3.3v (s klínovým spojem), AGP 1.5v (s klínovým spojem), AGP Universal (podporuje 3.3V a 1.5V karty) - verze AGP Pro (tato sběrnice byla navržena pro profesionální grafické karty společně s konektory AGP Pro) pracovní režimy: 1x (266 MB/s), 2x (533 MB/s), 4x (1.07 GB/s) konektory pro AGP Pro: AGP Pro 3.3v (s klínovým spojem), AGP Pro 1.5v (s klínovým spojem), AGP Pro Universal (podporuje 3.3V a 1.5V karty) - verze AGP 3.0 pracovní režimy: 1x (266 MB/s), 2x (533 MB/s), 4x (1.07 GB/s), 8x (2.1 GB/s) konektory pro AGP 3.0: AGP 1.5v (s klínovým spojem), AGP Pro 1.5v (s klínovým spojem)

11 V dnešní době je standartem verze AGP 3.0. Ostatní verze se objevují jen ojediněle na starých základních deskách a výrobci základních desek je na své výrobky nedávají. Standartní rychlostí je dnes AGP 8x, které bude pomalu nahrazováno rozhraním PCI-Express, rychlost AGP 4x je dnes ve velké míře na ústupu a rychlost AGP 2x a AGP 1x se dnes prakticky nepoužívá. Obr. č. 6 Přídavné 12V napájení na kartě Microstar NX6800GT. Dnešní AGP 8x sběrnice je schopna dodat grafické kartě maximálně 40W příkonu, proto se dnes používá na velmi výkonné grafické karty do AGP slotu přídavné napájení ze zdroje počítače. Toto napájení obstarává 12V konektor, který se používá také u napájení pevných disků nebo konektor pro disketovou mechaniku. S grafickými kartami do AGP slotu se budeme na trhu 3D akcelerátorů potkávat ještě delší dobu, protože většina dnešních uživatelů stále vlastní základní desky s AGP slotem a nepociťuje potřebu přecházet na novější sběrnici PCI-Express. A to hlavně z důvodu, že se dnes grafické karty vyrábí ve většině případů se stejnými čipy a vlastnostmi pro AGP i pro PCI- Express, samozřejmě existují i výjimky pro každý z těchto slotů

12 1.1.3 PCI-Express pro grafickou kartu neboli PEG Tuto sběrnici vyvinula firma Intel Corporation spolu s několika dalšími společnostmi, z důvodu uspokojení trhu, který žádal vysokorychlostní, bezproblémovou a jednotnou sběrnici pro všechna zařízení počítače včetně grafických karet. Výsledkem jejich práce byla nová vysokorychlostní sběrnice z označením Third Generation I/O označení sběrnice třetí generace bylo z důvodu, že následuje po sběrnici PCI a PCI-X (zjednodušeně 3GIO), která dostala jméno PCI-Express. Celý název tohoto rozhraní pak je Peripheral Component Intreconnect Express. Obr. č. 7 Oficiální logo sběrnice PCI-Express. Na rozdíl od AGP pracuje PCI Express úplně jinak. PCIe (zkrácené označení PCI-Express) je sběrnicí typu point-to-point, která přenáší data na principu packetů (termín ze sítové terminologie, jedná se o základní přenášenou jednotku), což znamená, že je možné zároveň přenášet data z grafické karty do TV tuneru a zpět, např. při grabování videa. Tato sběrnice pracuje tedy ve dvou kanálech, buď v obou najednou nebo jen v jednom s větší propustností. Obr. č. 8 Nástin principu point-to-point. PCI-Express se dnes vyrábí ve více verzích. První a nejpomalejší je 1x PCI-Express, pak pokračují další rychlosti až do konečné PCI-Express 32x. Verze PCI-Express 16x je určena pro nové grafické karty o propustnosti 4GB/s s označením PEG (PCI.Express Graphics). Velikost PCI-Express sběrnice se liší i podle rychlosti, PCIe 1x slot je přibližně dlouhý jako dnešní CNR sloty (tzn. je velmi krátký), PCIe 16x slot je již velký přibližně jako AGP slot

13 Již základní verze PCI-Express 1x o propustnosti 250MB/s v obou směrech má prakticky dvojnásobnou propustnost sběrnice PCI. Další propustnost roste společně s rychlostí PCIe následovně: - PCI Express 1x Mbytes/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 2 Gbits/s jedním směrem - PCI Express 2x - 1 Gbyte/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 4 Gbit/s jedním směrem - PCI Express 4x - 2 Gbytes/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 8 Gbit/s jedním směrem - PCI Express 8x - 4 Gbytes/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 16 Gbit/s jedním směrem - PCI Express 16x - 8 Gbytes/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 32 Gbit/s jedním směrem - PCI Express 32x - 16 Gbytes/s celková přenosová rychlost (oběma směry dohromady) nebo 64 Gbit/s jedním směrem Obr. č. 9Verze sběrnice PCI-Express. Obr. č. 10 Verze grafické karty do AGP slotu a karty do PCI-Express

14 Navíc dnes existují plány na PCI-Express 64x s 32 Gbytes/s celkové přenosové rychlosti (oběma směry dohromady) a na PCI-Express 128x s 64 Gbytes/s celkové přenosové rychlosti (oběma směry dohromady). Výhody sběrnice PCI-Express nejsou jen v rychlosti a objemu zpracovaných dat, ale i v mnoha dalších aspektech. Výrobci dnes nabízejí zpětnou softwarovou kompatibilitu se starou sběrnicí PCI. Další a možná i nejzajímavější technologií, kterou PCI- Express podporuje, je technologie Hot Plug/ Hot Swap. Tato technologie nám umožní za plného chodu počítače vyndání nebo výměnu karty s PCIe, i když představa, že za chodu vyndám svoji PCIe grafickou kartu a zasunu jinou a můj operační systém si ji okamžitě nedetekuje, běží dál, to vše bez restartu celého PC, je pro dnešní ho uživatele spíše záležitostí budoucnosti. Slot PCI- Express je navíc schopen dodat až 75W příkonu do grafické karty, naproti pouhým 40W popř. 25W, které může dodat dnešní AGP 8x sběrnice. To znamená, že není tedy nutné připojovat ke grafické kartě ještě další přídavné napájení, ovšem nikdo nám dnes není schopen říci na jak dlouho. Výrobní cena je však stejná jako v případě PCI sběrnice. To samozřejmě neplatí pro samotná zařízení, která tuto sběrnici využívají, i když zde by měla být cena výrobku vcelku srovnatelná. Před uživateli teď stojí celkem zajímavý problém. Ti, kteří si koupí základní desku s AGP slotem, budou za dva roky litovat, že nemají jak své PC vylepšit, a ti kteří, si dnes koupí základní desku s PEG, budou zase muset prodat svojí původní AGP grafickou kartu, neboť kombinace obou slotů je prakticky vyloučena. Avšak skutečnost je taková, že základní otázkou už dnes není zda přejít na PCI-Express sběrnici, ale spíše, kdy to udělat. Výhody sběrnice PCI-Express dnes nedávají jejím konkurentům PCI a AGP žádnou šanci a do roku 2006 bude většina PC z PCI- Express sběrnicí kompatibilní nvidia SLI Firma nvidia přichází na trh se svojí novou technologií SLI (Scalable Line Interface). Tato technologie není zas až takovou novinkou na trhu grafických karet, dříve byla známa jako Scan Line Interleave od firmy 3DFX, kterou firma nvidia koupila a je založena podobné bázi

15 Obr. č. 11 Logo technologie Ovidia Scalable Line Interface. Firma 3DFX přinesla na trh toto řešení společně z kartami Woodoo 2 kolem roku Přišla totiž na vyřešení problému, jak tyto dvě karty spojit a tak zvýšit grafický výkon systému. Základní myšlenkou bylo také dělení obrazu na liché a sudé řádky a tak dosáhnout lepších výsledků, protože každá z karet počítala jen polovinu obrazu. V technologii Scalable Line Interface je tato myšlenka poněkud jiná. nvidia technologie nedává kartám zpracovat střídavě řádky, ale každé kartě je přidělena horní nebo dolní část obrazu. Zajímavostí je však také to, že rozdělení obou částí nemusí být vždy 50%, díky technice Dynamic Load-Balancing se každé kartě přiděluje taková část obrazu, aby byly karty stejně zatížené. Obr. č. 12 Technologie Dynamic Load Balancing. O vlastní komunikaci obou karet se stará propojovací můstek, který je umístěn do speciálních výřezů na každé kartě

16 Obr. č. 13 Speciální výřez na SLI můstek na kartě Leadtek PX6600GT. Obr. č. 14 SLI můstek sloužící k propojení obou karet. Dalším problémem bylo také jak usadit tyto dvě karty do počítačové skříně. Řešením problému byla sběrnice PCI-Express 16x, správně tedy dvě PCI-Express 16x, umístěné přes jednu pozici. Obr. č. 15 Dvě PCI-Express sběrnice ve SLI módu

17 V současné době povolila firma nvidia výrobu základních desek podporujících technologii SLI jen několika výrobcům (Asus, Microstar a Gigabyte). Nejen proto jsou tyto základní desky dnes velmi drahé (spodní hranice ceny u těchto motherboardu je okolo 7500,- Kč) a pro běžného uživatele, beroucího v potaz navíc cenu obou grafických karet, finančně velmi náročné. Samozřejmě, není nutné mít v základní desce obě karty najednou, k provozu PC postačí samozřejmě jen jedna karta. Obr. č. 16 Ukázka propojení karet ve SLI módu. Důležitým aspektem je, že technologie SLI vyžaduje, aby páry karet měly nejen stejný čip a byly stejného typu, ale navíc i se stejnou velikosti RAM paměti a byly od stejného výrobce. Žádné kombinace karet tedy není možno dělat, samozřejmou možností bude i to, že v budoucnosti tomu bude jinak. V současném stadiu je možné propojit jen karty s nvidia čipem a to ještě jen 6ti tisícové řady (např. GeForce 6800, Geforce 6600 a jejich varianty). Firma nvidia tvrdí, že grafické karty zapojené do SLI modu nám zvednou výsledný grafický výkon o 50 až 90% podle druhu výrobce karty (technologie SLI má podle výrobce podporovat operační systémy MS Windows i Linux ve všech podobách). Doufejme tak, že ceny hardwaru, vybaveného touto technologii, půjdou v brzké době dolů, aby se každý z nás mohl potěšit obrazem vytvořeným kartami ve SLI modu, i když výrobci si pochopitelných důvodů budou přát trošku něco jiného. Nezbývá tedy než vyčkat na příhodnější období ke koupi SLI technologie

18 1.2 Výstupy a vstupy grafických karet D-SUB Tento výstup je dnes standardem a najdeme ho skoro na každé grafické kartě. Jedna se o analogový výstup na monitor typu CRT (na klasický monitor). Tento konektor nese typové označení VGA DB-15 (někdy také označovaný jako DB9/15, popř. také SVGA DB-15, což je starší název). Obr. č. 17 Analogový výstup na kartě Leadtek PX6800TDH DVI DVI (Digital Video Interface) je digitální výstup grafické karty, který se objevuje na trhu od roku Tento výstup je určen k vysílaní digitálního signálu převážně do LCD monitorů. Výhodou DVI je pak zvýšení kvality obrazu a lepší příjem signálu monitorem. Konektor typu DVI-I obsahuje i analogovou část, proto je možné použít redukci a uskutečnit propojení i přes klasický analogový kabel, určený pro D-SUB, když na kartě chybí VGA výstup, který je nahrazen druhým DVI výstupem. Dnes se dá předpokládat, že DVI a LCD monitory v průběhu několika let vytlačí CRT monitory a VGA výstup na okraj trhu a uživatelé tak budou mít vždy k dispozici pouze digitálně čistý obraz

19 Obr. č. 18 Dva DVI výstupy na kartě Ovidia GeForce 6800Ultra TV-OUT (Video-Out) Výstup TV-OUT (také označován jako Video-out) je zařízeni jehož pomocí můžeme sledovat dění počítače na televizní obrazovce. V dnešní době je samozřejmou součástí celého spektra grafických karet objevujících se na trhu. Díky TV-OUT můžeme přehrávat DVD filmy, popř. jiné aplikace na televizoru s velkou obrazovkou a nikoli jen na monitoru. Obr. č. 19 TV-OUT na kartě Sapphire ATI Radeon X700PRO. Spojeni televizoru na grafické karty je umožněno kabelem, který je na straně grafické karty ukončen konektorem pro S-video a na straně televizoru konektorem cinch, který může být zapojen přímo do televizoru nebo do konektoru scart (pokud televize nemá cinch vstup)

20 1.2.4 Video-In Zařízeni Video-In na grafických kartách najde uplatnění například při archivaci video záznamů. Tento konektor bývá na většině karet realizován jako konektor S-videa nebo kompozitním video vstupem. Jedná se v podstatě o digitalizování videa z analogových zdrojů jako je třeba video přehrávač nebo video kamera. Kvalita tohoto zaznamenaného obrazu či videa je dána kvalitou vlastního vstupního signálu a také kvalitou samotné grafické karty (tzn. v jakém rozlišení je karta schopna záznam pořídit a kolik snímků za vteřinu zaznamená). Největším problémem u této činnosti je pak veliká náročnost na diskový prostor, protože nahrávané soubory mají značnou velikost (jedna vteřina záznamu muže zabírat až 70MB diskového místa). Samozřejmostí výrobců karet z technologii VIVO (Video-In, Video-Out) je jako příslušenství dodávka kabeláže propojujících všechna zařízení společně z grafickou kartou Zařízení ALL-IN-WONDER Grafické karty, které nesou ve svém označení All-in-Wonder, jsou zajímavou kombinací grafického akcelerátoru s výkonným TV-tunerem (Sapphire Atlantis All-In-Wonder 9800Pro, příklad typového označení karty firmy Sapphire s čipem Ati Radeon 9800). Oproti běžným modelům je zde menší změna, karty bývají vybaveny pouze s DVI výstupem. Součástí každého balení dodávky by měl být i DVI-VGA konvertor. Díky absenci druhého DVI (nebo VGA) výstupu přícházíme tedy o možnost připojit druhý monitor (jako sekundární zobrazovací zařízení lze zvolit tedy pouze televizi díky TV-out). Další konektor by měl sloužit k připojení antény. Po jejím připojení se signál dostane přes TV-tuner až na monitor. Posledním konektorem bývá AV vstup, který můžeme najít i u VIVO karet. Zachytávání videa z TV-tuneru lze provádět např. ve formátu MPEG-2 až do rozlišení 720 x 576 (pro PAL) při 25 snímcích za sekundu. All-in-Wonder je hlavní prioritou karet osazených čipy firmy Ati, která vlastní licenci na tuto technologii. Standardně je TV-tuner schopen naladit až 125 programů a pro pohodlí všech je ke kartě dodáván i dálkový ovladač (zapojuje se do USB portu)

21 1.3 Chlazení grafických karet Chlazení grafických karet je pomalu stejně staré jako grafické karty samy. Udržování teploty na grafickém čipu je velmi důležité důvodu jeho správné funkce a ochrany proti zničení. Výrobci grafických karet nám dnes nabízejí 4 druhy chlazení grafického čipu a to pasivní chlazení, aktivní chlazení, technologii Head Pipe a vodní chlazení. Každý z výrobců grafických karet řeší chlazení svých produktů individuálně a je skoro nemožné najít dvě karty (ze stejným čipem od jiného výrobcem) ze shodným chladičem. Obr. č. 20 Rozdíl mezi aktivním chlazením karet s čipem ATI Radeon 9600PRO od firmy His a vpravo a firmy Asus vlevo. Pasivni druh chlazení je dnes řešen kouskem vodivého kovu (většinou se jedná o slitinu hliníku nebo mědi), který je připevněn k čipu pomocí úchytek k samotné kartě nebo jen pomocí teplovodivého tmelu přímo k grafickému čipu. V dnešní době je pasivní chlazení použíto na méně výkonné karty, protože není schopno uchladit výkonnější grafické čipy. Výhodou je ale neslyšnost celé karty, což se hodí například tam, kde je kladen velký důraz na hlasitost celého počítače. Obr. č. 21 pasivní chlazení na kartě ATI Radeon 9600 od firmy His

22 Aktivní chlazení se dnes nachází na většině grafický karet se kterými se můžeme setkat. Je tvořeno z pasivní základny a větráčku na ní umístěného. Výkonnější karty (osazené výkonnějšími čipy) potřebují pro svůj provoz také lepší chlazení než méně výkonné karty (z méně výkonnými čipy). Rozdíl mezi vzhledem těchto karet může být velice překvapivý. Některá z těchto chlazení mohou totiž zabírat až další pozici pro přídavnou kartu. Toto chlazení je pak také přídavně napájeno z konektoru nacházejícího se na kartě. Výhodou je možnost regulace otáček větráčku pomocí zvyšování nebo snižování napětí, a to pomocí softwaru nebo nastavením v BIOS. Nevýhodou je pak možná hlučnost karty, a možnost toho, že se zasazený větráček zadře, což ve většině případů znamená, že je nutná výměna celého chlazení. Výměna chlazení (zadření větráčku) se však týká spíše levnějších grafických karet, proto výrobci chladičů a chladících systémů dodávají na trh dostatek přídavných nebo plně nahrazujících chladičů a systémů chlazení. Obr. č. 22 Markantní rozdíl mezi aktivním chlazením na kartách Inno3D 6800 Ultra vlevo a Ledatek PX6200TD vpravo, ale výkon karty od firmy Inno3D je oproti kartě od firmy Leadtek nesrovnatelný. Obr. č. 23 Napájení aktivního chlazení na kartě Microstar ATI X800XT

23 Technologie Head Pipe je ve skutečnosti speciální chladič většinou bez pohyblivých částí, který bývá někdy doplněn větráčkem v horní části chladiče. Skládá se ze dvou pochromovaných hliníkových chladičů spojených pomocí trubičky naplněné kapalinou, která díky změně skupenství na plynné a následné kondenzaci zpět na kapalné skupenství na druhé straně karty vysoce efektivně odvádí teplo z grafické čipu. Obr. č. 24 Technologie Head Pipe na kartě Sapphire ATI Radeon 9600XT 128MB Ultimate Edition. Výrobci v dnešní době nevyrábí grafické karty z vodním chlazením, protože toto chlazení je součástí celého systému a může chladit procesor, základní desku a grafickou kartu zároveň. Proto se k chlazení grafické karty uchylují uživatelé, kteří mají v plánu většinou chladit celé PC vodní technologií. V podstatě stačí jen sundat aktivní nebo pasivní chladič z grafického čipu a nasadit speciální klip, který je propojen s ostatními komponenty vodního chlazení. Za samozřejmost se pokládá výpočet, zda je dané vodní chlazení vůbec schopno uchladit ostatní komponenty PC i grafickou kartu (tzn. jestli je schopno dostatečně chladit množství vody ve svém obsahu). Obr. č. 25 Speciální klip pro vodní chlazení grafického čipu od firmy Thermaltake Aquarius VGA Waterblock A

24 1.4 Paměti grafických karet Paměťové moduly jsou samozřejmou součástí grafických karet a jsou také jedním z faktorů jakou grafickou kartu si vůbec vybrat. Mezi hlavní dodavatele paměťových modulů pro grafické karty patří produkty od firem Samsung, Hynix a Elixír (přičemž firma Samsung je považována za naprostou špičku mezi výrobci). U většiny grafických karet se však výrobce paměťového modulu ani neudává. Paměť je na kartě umístěna v několika paměťových modulech (tyto moduly mají paměťovou kapacitu velikosti 16MB nebo 32MB), umístěných vedle grafického čipu. Dnes se používá několik základních typů paměťových modulů a to SDRAM, DDR, DDR2 a DDR3. Rozsah paměti grafických karet se uvádí od 16MB až do konečných 256MB, které jsou používány u špičkově výkonných karet. Typ a její velikost paměti jsou jednou z nedůležitějších parametrů těchto modulů, mezi ně však patří také údaj o frekvenci paměti. Frekvence paměti se uvádí od nejpomalejších modulů, které mají takt 200Mhz až do těch nejvýkonnějších z taktem 1200Mhz. Další faktorem ovlivňujícím výkon paměti je jejich latence (časování), zde jsou uváděné hodnoty v rozmezí od 6 do 1,6 nanosekund. Obr. č. 26 umístění pamětí na kartě XpertVision GeForce FX MB. Obr. č. 27 detail paměťových modulů na výše zmiňované kartě, jedná se o produkty firmy Samsung DDR o frekvenci 450MHz a latencí 3,6 nanosekund

25 Chlazení paměťových modulu ve většině případů není nutné, kromě několika opravdu velmi výkonných modelu grafických akcelerátorů, kde hrozí tvorba velmi velkých teplot na pamětech, která je zapříčiněna vysokými takty pamětí. Obr. č. 28 masivní chlazení grafického čipu a paměťových modulů na kartě Inno3D GeForce FX6800 Ultra 256MB, tato karta využívá moduly od firmy Samsung typu DDR3 o frekvenci 1100 MHz s latencí 2 nanosekundy, vedle vidíme rozmístění paměťových modulů po sundání chladičů grafického čipu a pamětí. 2 Technologie pomáhající komunikaci hardwaru 2.1 Aplikační programová rozhraní Aplikační programová rozhraní nám pomáhají ke správné komunikaci programů s hardwarem. Použití těchto standardů je nutné k tomu, aby nainstalované aplikace byly schopny využít všech schopností např. grafické karty. Tyto standardy zároveň pomáhají dodavatelům hardwaru a softwaru ve vývoji ovladačů a programů, tak aby pracovaly spolehlivě na všech hardwarových prvcích. Tato rozhraní pro práci grafických karet jsou OpenGL firmy SGI, Direct 3D firmy Microsoft a Glide firmy 3Dfx (toto rozhraní je specifické pouze pro karty firmy 3Dfx, která již na trhu s grafickými kartami nepůsobí, proto je rozhraní Glide nepoužíváno)

26 2.1.1 Direct 3D Direct 3D je součástí aplikačního programového rozhraní DirectX firmy Microsoft, které bylo vyvinuto pro operační systémy Windows. Jeho účelem je zrychlení práce s multimedii ve hrách a aplikacích. Největší využití DirectX je zřejmě ve hrách, i když jsou na něm přímo závisle i některé aplikace firmy Microsoft (NetMeeting, NetShow atd.). Dnešní nejnovější a zároveň nejpoužívanější verzí je verze 9.0. Grafické karty nabízené na dnešních trzích již převážně podporují tuto verzi, najdeme však karty podporující verzi 8.1 popř. 8.0, jedná se však o starší modely. Zpětná kompatibilita DirectX je zajištěna, neboť verze 9.0 je plně kompatibilní ze zařízeními vyžadujícími pro svůj chod starší verze, např. 7.0 a plně je nahrazuje. Pokud však není v počítači přítomna správná verze, respektive stejná nebo vyšší než zařízení potřebuje, je nutná reinstalace DirectX, která dnes není žádným problémem. Správné verze jsou vždy běžně dodávány s instalačními cd hardwaru. Aplikační rozhraní DirectX je možné použit jen na operačních systémech Windows 9x/Me a Windows NT/2000/XP (verze pro tyto operační systémy jsou rozdílné), kompatibilita z jinými operačními systémy není zajištěna OpenGL OpenGL je aplikační rozhraní naprogramované po 3D grafiku firmou Silicon Graphic. Jeho vývoj je datován od roku 1992 a jeho první verze (založená na svém předchůdci IRIS Graphics Libary) sloužila jako grafická knihovna pro operační systém IRIX. Toto rozhraní je dnes multiplatformní, tzn. že jeho implementace existuje pro většinu operačních systémů (Windows 9x/Me/NT/2000/XP, Linux, Unix, Mac OS, OS/2, informace o těchto operačních systémech lze získat na web stránkách OpenGL je jako standard spravováno organizací Architecture Review Board (ARB) což je otevřené konsorcium mnoha firem (3Dlabs, Apple, Ati, Dell Computers, Hewlett-Packard, IBM Intel, Matrox, nvidia, SGI, Sun, Evans & Sutherland). ARB také přímo schvaluje jednotlivé OpenGL certifikace. Grafické karty, dnes podle svého stáří grafického čipu, podporuji různé verze OpenGL, od verze 1.3 až po verzi 2.0, která je nejnovější verzí OpenGL

27 2.2 Ovladače grafických karet Ovladač grafické karty je jedním ze základních prvků grafického systému a jeho úkolem je komunikace softwaru s nainstalovanou grafickou kartou. Jeho výběr je velmi důležitý, protože při nesprávné volbě se může stát, že dostanete z vašeho nejvýkonnějšího grafického akcelerátoru díky špatně zvolenému ovladači jen velmi slabý výkon. Všechny grafické karty dodávané na trh obsahují v balení také cd z ovladačem, který byl vytvořen výrobcem adaptéru. Nejen výrobce je však schopen dodat kvalitní ovladač, dalším dodavatelem ovladačů pro grafické karty jsou sami výrobci čipových sad. Mezi tyto výrobce patří firma nvidia a Ati, jejichž ovladače se jmenují nvidia Detonators a Ati Catalyst. Samozřejmě, že každý z výrobců ovladačů pojmenuje svůj software jinak, proto se můžeme setkat z mnoha zajímavými názvy, jako jsou třeba ovladače WinFox firmy Leadtek (výrobce grafických karet ne čipových sad). V některých případech zjistíme, že ovladač výrobce karty nebo čipové sady nabízí lepší výkon než druhý. A nejen proto jsou dnes nejnovější ovladače karet nabízeny volně ke stažení na internetu. Aktuální verze ovladačů výrobců grafických čipů jsou verze nvidia Detonators a Ati Catalyst 5.3 (obě verze těchto ovladačů jsou pro operační systém Windows XP, verze ovladačů i ovladače samotné se většinou liší podle použitého operačního systému). Uživatel muže však zvolit kromě oficiálních ovladačů také alternativní zdroje, u karet nvidia lze použít ješte necertifikované ovladače ForceWare a u karet s čipy ATI se jedná například o ovladače Omega. Součástí ovladače grafické karty jsou různé funkce k nastavení vlastnosti obrazu, hloubky barev, rozlišeni a mnoho dalších parametrů. Tyto specifika ovladačů se netýkají jen grafických karet, ale všech součástí počítače, k jehož provozu je ovladač nutný např. základní desky, zvukové karty, TVtunery, tiskárny apod.. 3 Grafické čipy současnosti 3.1 Grafické čipy obecně V dnešní době patří trh grafických čipu dvou největším výrobním gigantům firmě nvidia Corporation a firmě ATI Technologies Inc., ostatním výrobcům na trhu nezbylo příliš místa, a proto se specializují na grafické čipy nebo karty pro specifické účely. Jednou a současně asi

28 nejúspěšnější z těchto firem je organizace Matrox Graphics Inc.. Jejichž zaměření na profesionální karty pro 2D grafiku a mnoho výstupové karty bylo správným krokem, jak se uplatnit na trhu mezi takovými giganty, jako jsou právě nvidia a ATI. Ostatní výrobci kromě výše uvedených mají na trhu v podstatě neznatelný vliv a jejich podíl na produkci grafických čipu je minimální. Karty na trhu dnes rozdělujeme do pomyslných tří kategorii jejichž hlavním měřítkem je cena. - Low end - nejlevnější karty cena do 3000,- Kč - Mainstream - karty střední třídy cena pohybující se od 3000,- Kč do 8000,- Kč - High end - nejvýkonnější grafické karty cena od 8000,- Kč a výše Rozpoznat dnes jednotlivé karty s jednotlivými čipy není složité, ovšem každá z firem má několik modifikací jednoho druhu karty. Rozdíly mezi těmito kartami se stejným čipem jsou zásadní a mnohdy i pro nepříliš zběhlého zákazníka zavádějící. Začal bych firmou nvidia jejíž čipy se na trhu zjevují ve čtyřek variantách a to: - varianta bez přípony jedná se základní verzi čipu bez uprav (nvidia GeForce 6800) - varianta LE popř. XT karta s tímto označením bývá ochuzena většinou o menší či větší počet MHz grafického čipu, paměti této karty bývají také taktovány na menši rychlost, mnohdy se liší i základní počet renderovacích jednotek (tzv. pipelines) - varianta GT je opakem předešlé LE, karty s tímto označením bývají obdařeny o několik MHz v základním čipu více (někdy se muže jednat až o více jak 50%, čip nvidia 6600 základní takt 300 MHz a verze GT 500 MHz), mnohdy se liší druh paměti i jejich takt - varianta Ultra, jde o variantu, kde je opět takt grafického čipu zvýšen, jak už by mohlo byt patrné i z názvu, ve většině případu jde o navýšení větší než u modulu GT, to samé platí i o grafických pamětech karty podobně jako varianta GT, opět se muže lišit i základní počet renderovacích jednotek (tzv pipelines), musím zmínit že u některých karet je bud varianta GT nebo Ultra obě varianty se nacházejí jen u velmi úspěšných karet I grafické karty firmy ATI se vyskytují v několika variantach, jako v případě firmy nvidia se jedná o čtyři varianty grafických čipů: - varianta bez přípony jedná se základní verzi čipu bez úprav (ATI Radeon 9800) - varianta SE karta z tímto označením bývá ochuzena většinou o menší či větší počet MHz grafického čipu, paměti této karty bývají také taktovány na menši rychlost, mnohdy se liší i základní počet renderovacích jednotek (tzv. pipelines)

29 - varianta PRO, je opět opakem předešlé SE, karty s tímto označením bývají obdařeny o několik MHz v základním čipu více, mnohdy se liší druh paměti i jejich takt - varianta XT oproti verzi od firmy nvidia kde se jedna o nejslabší varianty grafických karet, se u karet firmy ATI s označením XT jedná o nejvýkonnější variantu dané karty, takt grafického čipu je opět navýšen, ve většině případu (jako u nvidie) jde o navýšení větší než u modulu PRO, to samé platí i o grafických pamětech karty Kompletní přehled grafických karet osazených čipy nvidia, které můžeme nalézt na českém trhu uvádím v přiložených přílohách. V tento přehledu najdeme jak karty s čipy řady 5000 (příloha č.1), tak i karty s čipy řady 6000 (příloha č.2). Ostatní karty s čipy této firmy včetně profesionálních karet řady Quadro najdeme v příloze č.3. Samozřejmě uvádím v tomto přehledu i grafické karty osazené čipy ATI, karty s čipy řady 9000 (příloha č.4) a karty s čipy řady Xxxx (příloha č.5). Ostatní karty s čipy ATI se nachází v příloze č.6. Karty firmy Matrox jsou pak uvedeny v příloze č.7. Musím také zmínit několik základních termínů a vlastností grafických čipů. Důležité je, jakou technologii byl čip vyroben respektive kolika mikronovou technologii byl čip vyroben (technologie od 0,15 mikronu do 0,11 mikronu) a kolik obsahuje tranzistorů (ATI Radeon 9800XT obsahuje v jádru R milionů tranzistorů oproti nvidia GeForce 6800 Ultra, která obsahuje v jádru NV40 neuvěřitelných 222 milionů tranzistorů). Grafický čip také pracuje na určité frekvenci, která se dnes pohybuje v rozmezí hodnot MHz, záleží na typu čipu a výrobci karty. Dalším aspektem je, kolik grafických pipelines se v čipu nachází (pipelines jsou malé buffery, ve kterých se provádějí dopředu výpočty dat, které mají velký vliv na grafický výkon). 3.2 Struktura grafického čipu Jak je zmíněno, hlavní strukturu grafického čipu tvoří renderovací jednotky tzv. pipelines. Jako příklad pro vysvětlení jsem si vybral čip nvidia 6800Ultra-NV40, který obsahuje 16 samostatných pipelines

30 Obr. č. 29 Nástin struktury grafického čipu čipu NV40-GeForce 6800 Ultra Vertex shader Vertex shader je počáteční část pipelines a jeho hlavním úkolem je práce z vrcholy, jejichž souřadnice a další informace i nich získá sběrnice. U grafického čipu GeForce 6800 je to celkem 6 vertex shaderů, které jsou zapojeny v technologii MIMD (Multiple Instruction Multiple Data). Tato technologie umožňuje to, že každý vertex shader může ve stejnou chvíli pracovat na jiném vrcholu s použitím nových informací. Vertex shader si lze představit jako malý procesor, který je součástí grafického čipu. Jedná se o plně programovatelnou jednotku sloužící pro zpracovávání programového kódu skládajícího se ze speciálních instrukcí pro něj určených. Tento kód je pak aplikován na jednotlivé vertexy (vertexy jsou vrcholy trojúhelníku ze kterých se skládá každý objekt v 3d grafice.) a ty jsou pak transformovány. Po této transformaci se z nich vytvoří požadovaná scéna

31 Obr. č. 30 Struktura vertex shaderu v čipu GeForce 6800 Ultra Pixel pipelines Další součástí 3D pipelines jsou renderovací jednotky tedy pixel pipeline v případě GeForce 6800Ultra jde o 16 pixel pipelines. Jejich úkolem je vyplňovat již určené trojúhelníky a nanášet na ně jednotlivé textury, popř. osvětlovat je nebo vytvářet jiné efekty. Obr. č. 31 Schéma pixel pipelines v čipu GeForce 6800Ultra

32 Každá pipelines obsahuje texturovací jednotku (obr. č. TMU) a jednotky pro zpracování pixel shaderů. Tyto shader jednotky (obr. č. FP32) dokáží pracovat buď jednotlivě nebo mohou spolupracovat, což znamená, že tato architektura je superskalární (tzn. že zvládá několik instrukcí současně) Pixel shader Pixel shader je tedy součástí každé pipeline a vyskytuje se v ní po dvojících. Pixel shader je podobně jako vertex shader plně programovatelná jednotka. Slouží k provádění transformačních operací se základními stavebními jednotkami každé trojrozměrné scény, takzvanými pixely. Čím větší je počet pixelů, které objekt obsahuje, tím větší je jeho detailnost. Bohužel se vzrůstajícím počtem pixelů roste také náročnost na hardwarové vybavení počítače. Pixel shader operuje tedy s jednotlivými pixely, z nichž se skládají jednotlivé vertexy. Obr. č. 32 Schéma pixel shaderu. Na obrázku č. vidíme, že jedna shader jednotka je vždy potřebná pro operace s texturami. Konkrétně jde o to, že první pixel shader lze použít mimo jiné pro výpočet souřadnic nanášené textury. Pokud není třeba využívat tento shader pro texturu, je možné provádět zároveň dvě nezávislé instrukce. Obr. č. 33 Znázornění jednotlivých operaci zpracovávaných pixelů

33 Oba pixel shadery jsou schopny spolupracovat a rozdělit si jednotlivé operace podle místa. Pokud jedna instrukce nevyužije všechny komponenty jednoho shaderu, tak může být na zbylých komponentech provedena další instrukce Jednotky pro rastrové operace (ROP) Poté, co v pixel pipeline proběhnou operace s texturami (filtrování apod.) a pixel shadery provedou své příkazy, nastává třetí fáze, a to renderovací operace (ROP = Raster Outputs). Jednotka Z ROP se stará o zapisování tzv. Z-hodnoty do jednotek frame bufferu a C ROP, z kterých pak výjde kombinace Z-hodnoty a barvy pixelu. Další částí ROP jejednotka MultiSample AA, starající se o anti-aliasing (jedná se o technologii zahlazování hran u 3D objektů). Obr. č. 34 Jednotky rastrové operace Paměťové rozhraní Nyní jsme již došli na konec 3D pipeline, kde jsou data zapisována do paměti. V našem případě u karty s čipy GeForce 6800Ultra je použito rozhraní 256-bitové šířky. Pásmo je rozděleno do čtyřech samotných řadičů, v tomto případě jsou to čtyři 64-bitové kanály. Karty

34 osazené čipem nvidia 6800Ultra jsou na taktu 1100 MHz DDR3 a jsou velice rychlé, bohužel nedostačují renderovacím schopnostem jádra NV40. 4 Testování grafických karet - benchmarky Testovací programy neboli benchmarky slouží k otestování grafických karet (či jiného hardwaru) a dělíme je do dvou skupin, na syntetické benchmarky a aplikační benchmarky. Syntetické benchmarky jsou pouze testovací programy a nic jiného. Tyto programy neslouží k žádnému jinému účelu, pouze k změření výkonnosti dané komponenty nebo počítače.výhodou syntetického benchmarku je schopnost lépe a přesněji měřit výsledky, neboť jsou vytvořeny speciálně pro tyto účely. Oproti tomu jejich nevýhodou je neschopnost zobrazit výkon dané komponenty v reálnem provozu. U aplikačních benchmarků je tomu trošku jinak, většinou se nejedná o benchmarky, ale o hry či programy, které mají schopnost měřit framerate (počet snímku za vteřinu, zkratka fps. frame per second). Narozdíl od syntetických benchamarků, je skóre zobrazeno formou průměrného počtu framerate. Nevýhodou muže být to, že některé aplikace někdy mohou více vyhovovat některému z výrobců hardwaru než druhému (záleží na programovacím jazyku), proto mohou být některá měření neobjektivní. K testu jsem vybral tyto programy: 3D Mark 2001SE, 3D Mark 2003 a AquaMark Testované karty a jejich profily, testovací sestava K testováni jsem zvolil tyto grafické karty: - Manli ATI Radeon Sapphire ATI Radeon Karta firmy Microstar RX9800Pro TD128 - Leadtek Winfast A6600GT TDH

35 Karta firmy Manli ATI Radeon 9200 Grafický čip: - výrobce ATI Technologies Inc., výrobní proces 0,15 mikronu, jádro čipu RV280-Radeon rychlost grafického čipu: 200 MHz, - počet renderovacích pipeline: 4 - chlazení čipu: aktivní Grafické paměti: - druh paměti DDR - výrobce pamětí firma Hynix - velikost grafické paměti: 64 MB - rychlost grafických pamětí: 400 MHz - šířka paměťové sběrnice: 64 bitů Druh sběrnice: - AGP 2x, 4x, 8x Podporovaná API: - OpenGL 1.3, DirectX 8.1 Ovladače karty použité v testu: - Ati Catalyst 5.3 Výstupy a vstupy: - DVI, D-sub - TV-out Obr. č. 35 Karta Manli ATI Radeon

36 Karta firmy Sapphire Atlantis ATI Radeon 9600 Grafický čip: - výrobce ATI Technologies Inc., výrobní proces 0,13 mikronu, jádro čipu RV350-Radeon rychlost grafického čipu: 325 MHz - počet renderovacích pipeline: 4 - chlazení čipu: pasivní Grafické paměti: - druh paměti DDR - výrobce pamětí firma Samsung - velikost grafické paměti: rychlost grafických pamětí: 400 MHz - šířka paměťové sběrnice: 128 bitů Druh sběrnice: - AGP 2x, 4x, 8x Podporovaná API: - OpenGL 2.0, DirectX 9.0 Ovladače karty použité v testu: - Ati Catalyst 5.3 Výstupy a vstupy: - DVI, D-sub - TV-out Obr. č. 36 Karta Sapphire Atlantis ATI Radeon

37 Karta firmy Leadtek A6600GT TDH Grafický čip: - výrobce nvidia Corporation, výrobní proces je 0,11 mikronu, jádro čipu NV43-GeForce rychlost grafického čipu: 500 MHz - počet renderovacích pipeline: 8 - chlazení čipu: aktivní Grafické paměti: - druh paměti DDR 3 - výrobce pamětí firma Samsung - velikost grafické paměti: 128 MB - rychlost grafických pamětí: 900 MHz - šířka paměťové sběrnice: 128 bitů Druh sběrnice: - AGP 4x, 8x Podporovaná API: - OpenGL 1.5 DirectX 9.0c Ovladače karty použíté v testu: - nvidia Detonators Výstupy a vstupy: - DVI, D-sub - TV-out Obr. č. 37 Karta Leadtek Winfast A6600GT TDH

38 Karta firmy Microstar RX9800Pro TD128 Grafický čip: - výrobce ATI Technologies Inc., výrobní proces 0,15 mikronu, jádro čipu RV350-Radeon rychlost grafického čipu: 378 MHz - počet renderovacích pipeline: 8 - chlazení čipu: aktivní Grafické paměti: - druh paměti DDR - výrobce pamětí firma Samsung - velikost grafické paměti: 128 MB - rychlost grafických pamětí: 678 MHz - šířka paměťové sběrnice: 256 bitů Druh sběrnice: - AGP 4x, 8x Podporovaná API: - OpenGL 2.0, DirectX 9.0 Ovladače karty použité v testu: - Ati Catalyst 5.3 Možné výstupy a vstupy: - DVI, D-sub - TV-out Obr. č. 38 Karta Microstar ATI Radeon 9800PRO. Všechny testy proběhly na počítači této sestavy: - procesor AMD 2200+, z jádrem Thoroughbred, pracovní frekvence 1800MHz,

39 fsb 266 MHz L1 cache 128kB, L2 cache 256kB - základní deska Epox EP-8RDA3i - nvidia nforce2, čipová sada nforce2 Ultra operační paměť DIMM 1024 MB DDR 400MHz CL3.0 - HDD Seagate Barracuda ST380011A - 80GB, 7200 ot./min - zdroj Eurocase SuperSilent (PFC) 350W - operační systém Windows XP Profesional Service Pack 2, plná aktualizace 4.2 3D Mark 2001SE Program 3D Mark 2001SE používáme již delší dobu, jak je patrné i z názvu od roku Jedná se o syntetický benchmark vyvinutý firmou MadOnion, přesněji o jeho druhé vydání (tzv. second edition). Minimální systémové požadavky programu: - kompatibilní procesor na frekvenci 500 MHz MB operační paměti - 3D karty s 32MB grafické paměti - Operační systém Windows 98/SE, ME, 2000 nebo XP - Rozhraní DirectX 8.1 Nové vlastnosti 3D Mark 2001SE oproti verzi 2000: - podpora DirectX test nových vlastností DirectX plná podpora pro Windows XP - optimalizace pro procesory Intel a AMD Během herních testů se měří rychlost vykreslování snímků za sekundu, každý z prvních tří testů se pak opakuje dvakrát. Jednou s nastavením na nízké detaily a podruhé s vysokými detaily. Testováno bylo na základní nastavení bechmarku. Výsledky měření (graficky znázorněno na grafu č.1): - Leadtek A6600GT TDH získala bodů

40 - Microstar RX9800Pro TD128 získala bodů - Sapphire Atlantis ATI Radeon 9600 získala 8037 bodů - Manli ATI Radeon 9200 získala 6671 bodů Vítězem testu se stala karta Leadtek A6600GT TDH z počtem bodů Obr. č. 39 Základní nastaveni testu 3D marku 2001SE u karty Leadtek Winfast A6600GT TDH. Hodnoty naměřené v 3D Marku 2001SE množství naměřených bodů 6671 b b b b množství naměřených bodů Leadtek Winfast A6600GT Microstar ATI Radeon 9800PRO Sapphire ATI radeon Manli ATI Radeon Graf č. 1 Výsledky měření v benchmarku 3D Mark 2001SE

41 4.3 3D Mark 2003 Program 3D Mark 2003 jak je zřejmé i z názvu je nástupcem 3D Marku 2001, který již na nové technologie nestačil. Jedná se opět o syntetický benchmark vyvinutý firmou Futuremark Corporation (dříve MadOnion). Minimální systémové požadavky programu: - kompatibilní procesor na frekvenci 1 GHz MB operační paměti - 3D karty s 32MB grafické paměti - Operační systém Windows 98/SE, ME, 2000 nebo XP - Rozhraní DirectX 8.1 Nové vlastnosti 3D Mark 2003 oproti verzi 2001SE: - hlavní změnou je plná podpora DirectX 9.0 a test nových vlastností DirectX 9.0 Najdete zde i několik technologických testů i testy kvality obrazu a výkonu procesoru i zvuku. Testováno bylo opět na základní nastavení bechmarku (tzv. default nastavení). Výsledky měření (graficky znázorněno na grafu č.2): - Leadtek A6600GT TDH získala 6663 bodů - Microstar RX9800Pro TD128 získala 5902 bodů - Sapphire Atlantis ATI Radeon 9600 získala 2406 bodů - Manli ATI Radeon 9200 získala 1140 bodů Vítězem testu se stala karta Leadtek A6600GT TDH z počtem bodů

42 Hodnoty naměřené v 3D Marku 2003 množství naměřených bodů 1140 b b b b množství naměřených bodů Leadtek Winfast A6600GT 6663 Microstar ATI Radeon 9800PRO 5902 Sapphire ATI radeon Manli ATI Radeon Graf č. 2 Výsledky měření v benchmarku 3D Mark AquaMark 3 Jde opět o syntetický benchmark vyvinutý tentokrát firmou Massive Development, je založen na enginu Krass, který slouží především pro hry. Tento benchmark mohou spustit i majitelé starších karet s podporou DirectX 7 a 8 (jinak plná podpora DirectX9.0). Bohužel však budou ochuzeni o velké množství detailů. Dostupných je dnes několik verzí, v testu byla použita nekomerční verze volně stažitelná z internetu, která bohužel poskytuje jen základní test. Ten je pak oficiálně nastaven na rozlišení 1024x768, 32 bitů barev, nejvyšší detaily (default nastavení). Dostupné verze: - AquaMark3 Professional - $ AquaMark3 Professional Plus- $ AquaMark3 Commercial - $ AquaMark3 Commercial Plus - $

43 Profesionální verze umožňuje toto rozšíření: - detailní nastavení - rozšířené měření jednotlivých testů - speciální možnosti pro DX9 karty - možnost pořízení screenshotů - technická podpora Zajímavostí je pak, že skóre testu (tzv. Triscore) se skládá ze tří na sobě nezávislých položek a to: - výkon celého systému - výkon grafického subsystému - výkon CPU nastavení). Testování bylo tedy opět provedeno na základní nastavení bechmarku (tzv. default Obr. č. 40 Triscore karty Sapphire ATI Radeon 9600 v benchmarku AquaMark 3. Výsledky měření (graficky znázorněno na grafu č.3): - Leadtek A6600GT TDH získala bodů - Microstar RX9800Pro TD128 získala bodů - Sapphire Atlantis ATI Radeon 9600 získala bodů - Manli ATI Radeon 9200 získala bodů Vítězem testu se stala opět karta Leadtek A6600GT TDH z počtem bodů

44 Hodnoty naměřené v AquaMark 3 množství naměřených bodů b b b b množství naměřených bodů Leadtek Winfast A6600GT Microstar ATI Radeon 9800PRO Sapphire ATI radeon Manli ATI Radeon Graf č. 3 Výsledky měření v benchmarku AquaMark Závěrečné hodnocení Karta firmy Manli s čipem ATI Radeon 9200 (cena pohybující se kolem částky 1400 Kč,-) si v testech nevedla příliš dobře, ve všech testech se objevila na posledním místě, což u karty osazené tímto čipem není ani překvapující (jedná se o kartu nejlevnější kategorie tzv. Low endu). Tato karta se svým výkonem hodí především do počítačů, které nejsou určeny pro grafické aplikace natož pro nejnovější hry. Doporučil bych ji do počítačů typu pracovních stanic, kde bude svým výkonem naprosto dostačující. Karta firmy Sapphire Atlantis s čipem ATI Radeon 9600 (cena pohybující se kolem částky 2350 Kč,-) si již v testech vedla o poznání lépe než karta Manli, i když se jedná o starší čip (jde opět o kartu nejlevnější kategorie tzv. Low endu). Tato karta je vhodná spíše pro starší aplikace a hry podporující DirectX 7.0 a 8.0, při aplikacích podporujících DirectX 9.0 ztrácí tato karta rapidně na výkonu. Kartu bych doporučil do starších počítačů nebo tam, kde na lepší grafickou kartu nezbyly finanční prostředky, popřípadě jako nouzové řešení při výměně grafické karty. Karta firmy Microstar RX9800Pro TD128 s čipem ATI Radeon 9800PRO (cena pohybující se kolem částky 5200 Kč,-) je plnohodnotnou kartou střední třídy grafických karet