Súboj performance riešení: Radeon HD 4870 vs. GeForce GTX 260

Dnešná recenzia bude venovaná grafickým kartám, ktoré nie sú v pravom slova zmysle high-endom, majú ale vyšší výkon ako mainstream karty. Zaraďujeme ich preto do takzvaného performance segmentu – „viac výkonu za ešte prijateľnú sumu“. Nebude to už súboj staršieho G92 a novšieho RV770. nVidia predstavila po viacerých odkladoch konečne naozaj nový high-end čip G200, ktorý dostal ťažkú úlohu. Byť pokračovateľom úspešného G80. Zatiaľ sú na ňom založené dve GeForce grafické karty – GTX 280 a GTX 260. Práve druhá menovaná je konkurentom pre Radeon HD 4870, silnejšiu z dvojice RV770 grafických kariet. Obe karty patria do rovnakého segmentu, po mohutných „otrasoch“ cien, stoja v obchodoch približne rovnako veľa a obe sa snažia presvedčiť zákazníka, že sú lepšie ako konkurencia. My už ale vieme, ktorá je skutočne výkonnejšia, má lepší pomer cena/výkon alebo iné relevantné informácie...

Úvod

Čip G200 od nVidie, vydaný 16.júna, predstavuje evolúciu G80 a má byť po výkonnostnej stránke konečne jeho nástupcom, pretože G92 ním nebola. To ale nie je vôbec ľahká úloha, veď osem clusterový G80 na GeForce 8800 GTX s 384bit zbernicou sa držal na výkonnostnom vrchole naozaj dlho a ľudia mali preto od nového čipu oprávnene vysoké očakávania. nVidia ich nechcela sklamať a išla vo vývoji ďalej svojou cestou „veľkých jadier“. Investovala tranzistory nielen do zvýšenia výkonu, ale aj do GPU computingu. Po fyzickej stránke prekonal G200 doteraz všetko vídané - 575mm^2 a 1400 miliónov tranzistorov hovoria za seba. Je to len trochu menej ako má Intel Montecito. V prípade toho serverového procesora je ale väčšina tranzistorov (1,5 miliardy) použitá pre 24MB veľkú L3 cache, G200 nemá oproti tomu také veľké pamäte cache, väčšinu (okolo 80%) tranzistorov zaberajú logické obvody.


Nové grafické karty, založené na jadre G200, dostali nové modelové a číselné označenia. Po GeForce 9. sérii teda nenastupuje GeForce 10. séria, ale GeForce 200 séria. Momentálne sem patria dve grafické karty: GeForce GTX 280 a GTX 260. Prefix GTX značí výkonnostné zaradenie do high-endu, GT je vyhradené pre mainstream a G pre low-end. Číselné označenie na konci má dať zákazníkovi hrubý odhad o výkone. nVidia takúto zmenu v označovaní potrebovala, pretože v poslednom čase strácal menej skúsený zákazník prehľad. Podľa nového označenia majú byť premenované aj staršie grafické karty – GeForce 9800 GTX a ďalšie. Podobné značenie zaviedla pred určitým časom so svojou HD 3000 sériou AMD/ATi.


Dnes testovaná GeForce GTX 260 predstavuje slabšiu z dvojice GTX 200 kariet a má čip G200 s fyzikálne 10 clustermi, ale len 8 je aktívnych. Od silnejšej GeForce GTX 280, ktorej sa budeme venovať v ďalšej recenzii, sa líši aj pracovnou frekvenciou a počtom ROPs. Z toho nám vyplýva mierne užšia zbernica a menej VRAM. Oproti nej sa postaví do virtuálneho súboja nasledovník úspešnej Radeon HD 3870 s označením „HD 4870“, ktorá ide voči GeForce GTX 260 vo viacerých parametroch úplne inou cestou. Nie je to teda len súboj dvoch grafických kariet, ale aj dvoch rôznych stratégií. Na PCB má relatívne malé jadro RV770 s plným počtom výpočtových jednotiek - 10 SIMDs a aj v priepustnosti sa rozhodla AMD/ATi vsadiť na nové riešenie - GDDR5 pamäť. Vďaka nej dosahuje Radeon HD 4870 vyššiu priepustnosť ako Radeon HD 2900 XT s 512bit alebo GeForce GTX 260 so 448bit zbernicou a GDDR3 pamäťami.

Povedzme si preto niečo o GDDR5 pamätiach. Tie pracujú s viacerými a odlišnými pracovnými frekvenciami. Uvedieme si ale len dve pre nás podstatné - Command Clock a Write Clock. S tzv. Command Clock frekvenciou sú adresované dáta a je oproti zapisovacej frekvencii polovičná. Z toho vyplýva, že WCK (Write Clock) má dvojnásobnú frekvenciu Command clock, teda 1800 MHz reálne (3600 MHz efektívne). Hlbšie sa technickým parametrom GDDR5 pamätí nebudeme venovať, keďže by bolo možné o tom napísať aj celý článok. Záujemcovia si môžu prečítať White Papers Qimondy. O vývoj sa podobne ako pri GDDR4 starala AMD/ATi spolu s výrobcami DRAM riešení. Po určitých začiatočných problémoch s dostupnosťou pri uvedení Radeon HD 4870, by tie už momentálne nemali byť, ani u 128MiB verziách. Zatiaľ ich má v ponuke trojica firiem: Hynix, Qimonda a Samsung.

G200 na GeForce GTX 260 má síce 1400 miliónov tranzistorov, ale 2 clustery sú vypnuté a reálne využíva preto len ~1200 miliónov tranzistorov (takto sa využijú aj z časti nefunkčné čipy G200). Je to rozhodne viac ako 956miliónov v RV770 a nVidia teda mohla investovať viac tranzistorov do výpočtových jednotiek ako AMD/ATi. Pri uvedení GeForce GTX 260 sa kvôli tomu mohlo zdať, že bude výkonom nad Radeon HD 4870. Naznačovala to aj vyššia odporúčaná cena 399$, okolo 11000Skk. Po oficiálnom vydaní Radeon HD 4870 však prišlo vytriezvenie. Oveľa lacnejšia grafická karta je výkonom na jednej úrovni s GeForce GTX 260 a jadro RV770 má dokonca menej tranzistorov. Tak ako inokedy, aj teraz môžeme nájsť príčiny v minulosti. nVidia sa dopustila jednej veľkej chyby od ktorej sa odvíjali ďalšie.


Okolo roku 2005, kedy boli vydané čipy G70 a neskôr R520 v podobe GeForce 7800 GTX a Radeon X1800 XT grafických kariet, začal vývoj na budúcom high-end čipe nVidie, ktorý mal byť ďalším evolučným krokom G80. Spomínate sa ešte na vyhlásenie nVidie predstaviť „near to 1TFlops/s“ grafickú kartu? Áno, to mal byť G200. Koncom roka 2007, teda pár mesiacov pred prvotným termínom vydania G200, viedla nVidia mnohé interné rokovania, či ho vôbec oficiálne vydať. Diskutované problémy boli veľkosť čipu a výkon v porovnaní s konkurenciou. Konečné rozhodnutie znelo „vydať!“ a malo to svoj dobrý dôvod. Interne sa ale posunul dátum vydania o skoro ½ roka. Asi viacerí sa pýtajú, prečo? Odpoveď je jednoduchá, ale pre pochopenie je nutné ju obšírnejšie rozpísať.

Koncom roka 2007 bol vydaný čip G92 – najjednoduchšia odpoveď na RV670. Ním sa malo preklenúť obdobie, dokedy nepríde G200. Najprv bola vydaná verzia so siedmimi clustermi na GeForce 8800 GT a potom s ôsmimi na 8800 GTS-512. S oneskorením prišla v apríli 2008 aj high-end karta GeForce 9800 GTX (recenzia). G92 je die-shrink G80 s určitými zmenami, ktorý ale nikdy nepredstavoval skutočnú náhradu GeForce 8800 GTX, pretože vyšší výkon bol docielený mierne vyššou pracovnou frekvenciou. Lenže, 65nm G92 mal problém dosiahnuť očakávané frekvencie – konečný výkon bol teda nižší ako sa plánovalo. Pridala sa k tomu aj ďalšia komplikácia. nVidia nemala na výber pri voľbe pamäti. V danej dobe najnovšie GDDR4 pamäte, ktorých vývoj ovplyvnila najmä ATi, neponúkali oproti GDDR3 pamätiach výrazne lepšie pracovné frekvencie a mali aj väčšie latencie. ATi si nimi strelila do vlastného kolena a nVidia ich nikdy nechcela použiť na vlastných grafických kartách. Pre nVidiu to vtedy nebolo až také tragické, lebo vďaka malým rozmerom G92 a vyššiemu výkonu ako konkurencia, sa podarilo predať množstvo kariet.

Medzitým začala AMD/ATi realizovať svoj plán „malých jadier“. Bol neočakávane skoro vydaný RV670, ktorému sme sa venovali v recenzii AMD/ATi Radeon HD 3870 (CrossFire). S týmto čipom súvisí veľká chyba nVidie, ktorej dôsledok vidíme až teraz - zlý odhad výkonu, presnejšie početu clusterov RV670. Interne sa odhadovalo, že tento performance čip bude mať len tri R600 SIMDs. Na základe tohto zlého odhadu bol stanovený výkon budúcich čipov – medzi inými aj RV770. Na silnejšiu grafickú kartu HD 3870 ešte dokázala nVidia pomerne jednoducho reagovať. Zvýšila počet clusterov a zmenila názov grafickej karty na GeForce 8800 GT. Na slabšiu variantu prišla odpoveď až oveľa neskôr v podobe GeForce 9600 GT (recenzia). Po dlhej prevahe nVidie dokázala AMD/ATi konečne konkurovať a získať späť podiel na trhu. Nakoniec bola vydaná ešte Radeon HD 3870 X2 a nVidia preto vydala dvojčipovú GeForce 9800 GX2.

High-end karty G92 sa oneskorili a tak musela nVidia posunúť vydanie G200 kariet, lebo by nikto nekúpil GeForce 9800 GTX za vtedajšiu cenu. Takisto by GeForce GTX 280 a GTX 260 karty konkurovali GeForce 9800GX2, GTX a opačne. Výhodnejšie pre nVidiu bolo teda čakať a na HD 3870 X2 odpovedať tiež dvojčipovou kartou. V neposlednom rade musela posunúť vydanie G200, aby mala odpoveď na chystané Radeon HD 4800 grafické karty, ktoré najprv výrazne podcenila. Jediná otázka, ktorá mi vŕta v hlave je, prečo neznížila nVidia po vydaní ceny svojich G200 grafických kariet na úroveň konkurenčných Radeonov, lebo vtedy už presne vedela ich výkon a odporúčanú cenu. Pravdepodobne nechcela „ukázať slabosť“, či dopredu nepriamo varovať - Prečo sú len také lacné? Máme očakávať silnú konkurenciu a radšej nekupovať? Nuž, to sú už len moje dohady.


V každom prípade, čip G200 mohol byť výkonnejší, keby nespravila nVidia chybu v odhade výkonu budúcich čipov AMD/ATi. Preto si dovolila investovala toľko tranzistorov do GPGPU funkcionality čipu a nie do výpočtových jednotiek. Priemerného hráča zaujíma hlavne výkon a iné schopnosti GPU sú mu vedľajšie. Za tieto chyby doplatili aj zamestnanci a prišli o svoje miesta. Takisto boli prerobené všetky budúce roadmapy a nVidia je nútená použiť v budúcnosti najnovšie výrobné procesy – ako doteraz AMD/ATi, aby mala proti konkurencii šancu.

Po predstavení Radeon HD 4870, bola cena podobne výkonnej GeForce GTX 260 stále podstatne vyššia. Pôvodný plán nevyšiel a nVidia sa rozhodla aspoň zamedziť straty podielu v desktop segmente na minimum. Muselo preto nasledovať zlacnenie, ktoré sa dotklo oboch GeForce 200 grafických kariet. Inak by neboli dostatočne atraktívne pre zákazníkov. Kto si kúpi grafickú kartu, ktorá je oveľa drahšia ako konkurencia, ale neponúka adekvátne vyšší výkon?


Na situáciu vo veľmi dôležitom mainstreame sme sa pozreli v minulej recenzii Boj o mainstream: Radeon HD 4850 (Toxic) vs. GeForce 9800 GTX (+). Dnes sa pozrieme na súboj v performance segmente, medzi AMD/ATi Radeon HD 4870 a nVidia GeForce GTX 260. Vďaka spoločnosti Samsung, ktorá nám vypožičala na testovanie 26“ LCD monitor SyncMaster 2693HM sme mohli uskutočniť naše testy aj v rozlíšení 1920x1200, ktoré nemá predstavovať pre tieto karty problém. Ako je to v skutočnosti? Nechajte sa prekvapiť. V krátkej budúcnosti sa pozrieme ešte na high-end grafické karty GeForce a Radeon. Len nedávno predstavená Radeon HD 4850 X2 má zobrať podiely trhu nVidie, kde je momentálne GeForce GTX 280 a najvýkonnejšia karta súčasnosti - Radeon HD 4870 X2, je bez konkurenta, pretože dvojčipové riešenie z dvoch 65nm G200 je nemysliteľné. Nielen čo sa týka spotreby, tepla ale aj ceny. Viac v budúcej recenzii. Poďme si teraz komplexne rozobrať čip G200. Následne sa pozrieme na naše testované grafické karty.