nVidia GeForce 8800GTX i 8800GTS

nVidia G80 čip

Četiri godine je prošlo otkako je ATI predstavio Radeon 9700Pro i sada već legendarni grafički procesor R300. U pitanju je bio prvi DirectX 9 kompatibilni grafički procesor s kojim smo se sreli. Dve godine kasnije nVidia je napravila sledeći važan korak predstavivši karticu sa Shader Modelom 3.0 – GeForce 6800 (GPU nV40). Te kartice su postavile standarde koji se i danas koriste (snažni piksel i verteks šejderi, AA, AF, HDR...) i podigle realističnost grafičkog prikaza na do tada neviđen nivo.

Danas se ponovo piše istorija. nVidia je napravila novi „mali korak za sebe, ali veliki za čovečanstvo” i predstavila prvi DirectX 10 grafički procesor. Zanimljivo je da se sve ovo dešava par meseci pre nego što je Microsoft izbacio konačnu verziju novog grafičkog API-ja. „Mali meki” planira premijeru DirectX-a 10 tek u finalnoj verziju operativnog sistema Vista koji će se pojaviti oko Nove godine. U uokvirenom tekstu ukratko smo napisali šta donosi novi DirectX, a ovde nastavljamo sa novim nVidijinim grafičkim procesorom.

G80

U skladu s prethodnikom G70, novi GPU je nazvan G80, a serija kartica koje ga koriste GeForce 8800. Sem imena, G80 nema mnogo veze s prethodnom generacijom tako da GeForce 8800 kartice ne treba smatrati „nadogradnjom” 7900 modela već pravom malom revolucijom.

Najveća novina je „Unified shader arhitecture” (objedinjena arhitektura šejdera) koja predstavlja potpuno novi koncept i način rada šejder jedinica. Više nema podele na piksel i verteks jedinice, nema podele na one koje rade geometriju ili teksturisanje – sada su sve sposobne da rade sve.

Zanimljivo je da je ATI prvi napravio Unified Shader Arhitecture GPU, grafički procesor koji je iskorišćen u Xboxu 360 i zove se Xenos, pa se verovalo da će R600 ugledati svetlo dana mnogo pre G80. Bilo je i glasina da će nVidia tek u devetoj generaciji preći na USA i da će G80 biti još jedna razrada starije DirectX 9 i SM 3.0 arhitekture.

nVidia je iznenadila sve opremivši G80 sa ukupno 128 objedinjenih šejdera i nazvala ih Stream Processors. Ovakvim dizajnom eliminisan je veliki problem izbora odnosa broja verteks i piksel šejder jedinica unutar GPU-a. Grafički procesor sa Unified arhitekturom u potpunosti se i u svakom trenutku prilagođava zahtevima, čime se stalno održava optimalna ravnoteža između jedinica koje izračunavaju razne šejder programe. Ako scena zahteva više geometrijskih izračunavanja, većina Stream Procesora će raditi kao verteks šejderi. I obrnuto, ako je potrebno više rada na iscrtavanju tačaka i izračunavanju boja, svetla i refleksija, više će ih raditi posao koji su do skora radili piksel šejderi. Vredna pomena je i informacija da stream procesori rade na mnogo višem radnom taktu nego ostatak čipa. Kod najjačeg GF 8800, SP rade na 1350 MHz, dok ostatak G80 radi na 575 MHz.

Bitno je napomenuti da USA arhitektura nije jedan od DirectX 10 zahteva, iako mnogi misle da su „univerzalni šejderi” obavezni za DirectX 10 kompatibilnost. Microsoft za DX10 zahteva mnoge druge stvari, ali je proizvođaču ostavljeno da izabere arhitekturu grafičkog procesora i odluči se da li će koristiti USA ili klasičnu podelu na piksel i verteks šejdere. Ono što je obavezno za DirectX 10 jeste Shader Model 4.0 kompatibilnost, što označava jedinstven set instrukcija i isti broj privremenih i stalnih registara kroz ceo „pajplajn” za sve šejdere, bilo da oni rade verteks, piksel ili geometrijsko izračunavanje. Kada se ovo uzme u obzir, objedinjena šejder arhitektura je logičan korak. Kad već svi šejderi moraju da prihvataju program iste veličine, da imaju isti broj registara, ulaza i izlaza, nema smisla deliti ih. Jednostavnije je i efikasnije napraviti ih jednakim i onda tokom rada „balansirati” šta koji od njih radi. Ovaj posao radi Gigathread Engine, logička jedinica koja raspodeljuje zadatke unutar grafičkog procesora. Ona taj posao obavlja toliko dobro da G80 istovremeno može da simultano radi na hiljade različitih operacija u jednom trenutku. nVidia je veoma ponosna na Gigathread engine i navodi da njegovo uvođenje omogućava dva do 11 puta brže izvršavanje operacija na G80 procesoru nego G70.

G80, kao i prethodnici, ima Texture mapping i Raster operator jedinice. Ovoga puta ima 32 TMU i 24 ROP. Oni su sada razdvojeni od šejdera, što je uslov Unified Shader Arhitecture i približava G80 po arhitekturi ATI-jevim čipovima R520 i R580 koji već imaju takvo rešenje. Veoma značajnu novinu čipa G80 predstavlja i Lumenex engine koji značajno podiže kvalitet prikaza novih GeForce 8800 kartica. U pitanju je nadogradnja CineFX 4.0 koji koristile GeForceovi sedme generacije. On je taj koji obezbeđuje punu 32-bitnu preciznost prilikom izračunavanja sa pokretnim zarezom kroz ceo pajplajn, zahtev specifikacije Shader Model 4.0. Podržani su standardni i transparentni Multisample Antialiasing (MSAA) do 8x, Supersampling kao i potpuno novi Coverage Sample Antialiasing (CSAA) koji radi do 16x i dodatno poboljšava prikaz „omekšanih ivica”. Lumenex engine sadrži i poboljšani anisotropic filter koji radi do 16x, kompresiju boja, tekstura, Z i „stencil” podataka, brzi „Z clear” i još mnogo drugih algoritama i tehnika kojima G80 obezbeđuje najbolji kvalitet prikaza koji smo do sada sreli. (OK, ako nVidia tako kaže, mi joj verujemo.) High Definition Rendering je prisutan i u G80, a ostaće zabeleženo da je ovo prvi nVidia čip koji ima 128-bitni HDR pa može da istovremeno radi HDR i AA. Ovim je ATI izgubio ekskluzivu i prednost jer su do pojave GeForce 8800 kartica samo Radeoni X1000 mogli da rade HDR i AA istovremeno.

Dotok podataka obezbeđuje novi „crossbar” memorijski kontroler koji sadrži šest manjih 64-bitnih kontrolera. To je ukupno 384 bita koji vezuju GPU i memoriju. Otkud 384, zar 512 nije sledeći korak posle 256 bita? Inženjeri nVidije odgovaraju da je upravo 384 bita optimalan kompromis između performansi koje se dobijaju i komplikacija (troškova) koje je potrebno napraviti da bi se memorijska magistrala proširila. U prevodu, u nVidiji, koja je i inače poznata po kompromisima, smatraju da je 512-bitna magistrala preskupa za ono što donosi.

Neuobičajen broj vodova do memorije prouzrokovao je i nestandardnu količinu memorije. Jači GeForce 8800 poseduje 768 MB radne memorije (po 128 MB je vezano za svaki memorijski kontroler). Koristi se GDDR3 memorija, iako su kontroleri sposobni da rade i sa GDDR4 čipovima.

Druga generacija nVidia Pure Video HD tehnologije obezbeđuje punu HDTV 1080p kompatibilnost pa GeForce kartice osme generacije mogu da se koriste za prikazivanje HD DVD i Blue-ray filmova i sličnih sadržaja. G80 podržava hardversko enkodiranje H.264, VC-1, WMV-HD i MPEG2-HD sadržaja, čime se smanjuje opterećenje centralnog procesora.

nVidia je odustala od implementacije izlaza i ulaza grafičkog signala unutar samog GPU-a. Sada je to izdvojeno u poseban čip pod imenom NVIO. Poseduje ga svaka GF 8800 kartica, a verovatno će tako biti i sa ostalim GeForceovima osme generacije. NVIO omogućava video ulaz, analogne izlaze (HDTV i VGA) kao i dva Dual-Link DVI izlaza sa HDCP zaštitom. Ovo znači da su GF 8800 modeli prvi sa kojima je moguće „goniti” dva displeja u rezoluciji 2560 x 1600 tačaka. Dosadašnji maksimum je bio ili jedan ekran sa 2560 x 1600 ili dva sa najviše 1600 x 1200 tačaka. Neće sve GF 8800 kartice podržavati sve ove mogućnosti, svaka mogućnost se dodatno naplaćuje. HDCP zaštita je posebno skupa za implementaciju pa treba očekivati da mnoge kartice neće imati podršku za HDCP.

Sve ove mogućnosti zahtevaju približno 681 milion tranzistora, što je apsolutni svetski rekord u kategoriji čipova i procesora. Korišćen je 90-nanometarski proizvodni proces, iako je 65-nanometarski već neko vreme dostupan. nVidia nije zaboravila koliko je problema imao ATI sa uvođenjem 90 nm procesa proizvodnje i prvim GPU-om urađenim u ovoj tehnologiji. Igranje na sigurnu kartu rezlutovalo je da G80 zauzima čitavih 484 mm² silicijuma!

Treba li reći da G80 radi samo sa PCI-Express magistralom? Ovo kažemo svaki put, a nVidia i ATI nas uvek opovrgnu nekim specijalnim modelom sa dekoderom PCI-Express komunikacije u AGP, omogućavajući da noviji GeForce 7 ili Radeon X1900 prorade u AGP slotu. Ipak, ovoga puta smo 100% sigurni da se ovaj scenario neće ponoviti sa GeForce 8 karticama, na žalost svih korisnika koji još uvek imaju AGP slot na ploči.

SLI veza je i ovoga puta prisutna, pa je i GeForce 8800 kartice podržavaju. 8800GTS ima jedan SLI konektor dok 8800GTX ima čak dva, kao Radeon X1950Pro iz prošlog broja. S obzirom na to da se nove nForce 680i ploče pojavljuju sa tri PCI-Express Graphics porta, možemo pretpostaviti da će nVidia uskoro prestaviti Triple-SLI verziju, tj. mogućnost da se tri GeForce 8800GTX kartice međusobno povežu u jedan sistem.

GTS i GTX

GeForce 8800GTX je jači model i on koristi potpuno funkcionalan G80 na 575 MHz, rade mu svih 128 SP, 32 TMU i 24 ROP, dok 768 MB memorije radi na 1800 MHz. GF 8800GTS je slabiji i njegov G80 radi na 500 MHz, pri čemu radi „samo” 96 SP, 24 TMU i 20 ROP jedinica. Memorija od 640 MB, vezana na pet memorijskih kontrolera (ukupno 320 bita), radi na 1600 MHz.

Obe kartice koriste dvoslotne kulere turbinskog („blower”) tipa. Onaj na GTX-u je malo duži, baš kao što je i štampana ploča na bržoj kartici duža. GeForce 8800GTX poseduje dva SLI i PEG konektora za napajanje dok GTS ima od svakog po jedan. S obzirom na veličinu čipa, količine radne memorije i frekvencije na kojoj sve to radi, maksimalna potrošnja od svega 170 W za jači model zvuči impresivno malo. nVidia preporučuje napajanje sa (pravih) 450 W za GTX i 400 W za GTS, te 800 W u slučaju da se koriste dve 8800 u SLI vezi.

8800 na testu

Asus EN8800GTX/ HTDP/768M

Mi smo na testu imali Asusov GeForce 8800GTX koji se u ponudi ovog proizvođača krije pod oznakom EN8800GTX/HTDP/768M i slabiji 8800GTS sa Gainwardovim potpisom, oznake BLISS 8800GTS 640MB DVI-DVI.

Kao i uvek, u pitanju su kartice identične referentnim modelima, sa Asus i Gainward nalepnicama i u odgovarajućim kutijama. Specifikacije odgovaraju nVidijinim standardnima: EN8800GTX/HTDP/768M radi na 575/1800MHz, poseduje 768 MB memorije i koristi standardni kuler.

Gainward BLISS 8800GTS 640MB DVI-DVI je standardni 8800GTS. Ima 640 MB memorije na 500/1800MHz i takođe kuler kakav imaju i svi ostali GTS-ovi koji se trenutno mogu naći na (inostranim) tržištima.

Gainward BLISS 8800GTS 640MB DVI-DVI

U skladu sa do sada predstavljenim modelima, Asus se odlučio za bogato pakovanje, pa je uz EN8800GTX/HTDP/768M u kutiju stavio i dve igre (GTI Racing i Ghost Recon), standardne kablove i DVI–>analogni adapter, CD sa uputstvima i licencno izdanje 3DMarka 05. Gainward se, kako smo pak od njega navikli, odlučio za minimalistički pristup. Uz BLISS 8800GTS 640MB DVI-DVI, u kutiji se dobija samo par CD-ova sa osnovnim paketom drajvera i alata.

Iako NVIO postoji i u verziji sa video ulazom, ni Asus ni Gainward se nisu odlučili za ovu mogućnost. Pri tom je Gainward uštedeo i na podršci za HDCP: HD signal može da se prikaže isključivo preko analognog izlaza, što ima uticaja na kvalitet. Asus se odlučio za HDCP opciju pa HD-DVD i BlueRay filmovi mogu da se puštaju i preko digitalnih izlaza na HD televizore.

Performanse

Treba li vam išta više od 50% ubrzanja u odnosu na doskora najbrže kartice da biste shvatili kakva je zver GeForce 8800GTX? Radeon X1950XTX i GeForce 7900GTX su kartice koje su doskora bile san svih ljubitelja igranja, a danas smo dobili GeForce 8800GTX koja ih u nekim slučajevima prevazilazi i za 75 odsto! Svi test programi su pokazali veliko ubrzanje iako su u pitanju DirectX 9 naslovi. Nijedan test nije iskoristio DirectX 10 mogućnosti novog GeForcea! Kako Vista još nije izašla, ni DX10 softver nije dostupan pa nismo mogli da testiramo ove mogućnosti nove kartice.

Dok DX10 ne bude raspoloživ, možemo samo da konstatujemo da DX10 zahtevi za sada mogu da se iskoriste samo za poboljšanje prikaza DX9 aplikacija. To naravno nije malo, ali nas ipak više zanima kako će se GF 8800 kartice ponašati u DX10 igrama.

Arhitektura sa univerzalnim šejder jedinicama definitivno je mnogo efikasnija nego prethodna. Izbegavanje mogućunosti da jedan tip šejdera ne radi ništa jer softver u tom trenutku ne zahteva određenu vrstu kalkulacija donosi veliki skok performansi. Kod USA arhitekture, svi šejderi su uvek aktivni, što to je svakako najveća prednost čipa G80 u odnosu na sve dosada viđeno i siguran je pokazatelj da je objedinjena arhitektura put budućnosti. Veći broj šejder jedinica i viši radni taktovi dali su svoj doprinos poboljšanju performansi. GeForce 8800GTX je, neosporno i ubedljivo – najbrža kartica koja se trenutno može naći.

Iako smo testove radili do 1600 x 1200 sa 16xAF i 4xAA, probali smo i kako izgleda „high definition igranje”, termin koji se pojavio zajedno sa monitorima dijagonale 24” i 30”. GeForce 8800GTX je ispunio i ove zahteve i omogućio ubedljive performanse, čak i kada smo rezoluciju „nasvirali” na 1920 x 1200 i 2560 x 1600. Šta li tek mogu dva (ili čak tri) 8800GTX-a u SLI-ju, teško je i zamisliti.

Sa preporučenom cenom od oko 700€, GeForce 8800GTX je izuzetno skupa kartica, ali se nikako ne može reći da ne vredi toliko. Brža je i od dva 7900GTX-a u SLI-ju i od dva 7950GX2 u QuadSLI režimu.

Slabiji model s nastavkom GTS nije ništa manje impresivan kada se pogleda njegova cena, koja kod nas treba da iznosi oko 550€. Značajno je brži i od Radeona X1950XTX, i GeForcea 7900GTX i 7950GX2, a od ovog drugog je i jeftiniji. U stvari, bio bi jeftiniji da nVidia sa promocijom serije 8800 nije 7900GTX i 7950GX2 proglasila starim modelima. GF 7900GS i 7950GT ostaju u ponudi i oni su cenovno i po mogućnostima logično pozicionirani ispod modelâ GF 8800GTS i 8800GTX.

Finalna verzija Microsoft Viste još nije izašla, a sa njom ni DirectX 10, pa još nema ni DX10 testova. Bez njih ne možemo da dobijemo ni najmanju naznaku koliko je DirectX 10 dobro izveden u GF 8800 modelima i koliko to utiče na performanse i kvalitet prikaza. Izbacivanje DX10 kompatibilne kartice pre nego što se pojavi softver koji ga koristi predstavlja koliko dobar marketinški potez toliko i veliki rizik. ATI-jevi stručnjaci sada imaju mogućnost da dobro prouče šta nVidia nudi i da svoj R600, koji je uveliko u pripremi, dodatno usavrše. Zato se lako može desiti da Radeoni serije X2000, kada se pojave početkom sledeće godine, budu brži od GeForcea osme generacije.

Ono što je izvesno, jeste da će nVidia sigurno dočekati kraj godine i promociju Viste i DirectX-a 10 kao lider, a ljubiteljima ATI-ja ostaje nada da će ATI sa R600 učiniti čudo. Sa ovakvim GeForceom 8800GTX, ATI-ju neće ni biti dovoljno ništa manje od čuda.

Saša UZELAC