Видеокарты... оверклокеры жадные или настырные? Разбираем по полочкам...


Видеокарты... оверклокеры жадные или настырные? Разбираем по полочкам...




Hydrogen



Итaк, oсoбoгo порядка в статье создать не получится, да и в принципе очень трудно это сделать т.к. будет всего три пункта, которые никак нельзя разделить:

1. принципы работы и мелкие нюансы;

2. технологии обработки графики (в этой части я расскажу о таких страшных словах, как "Anti Aliasing" "Bump mapping" и прочие иностранные создания...);

3. разгон видеокарт, где опишу некоторые методы разгона.

При покупке видеоплаты постоянно возникают вопросы, что такое 64-х битная шина и 128-и битная, сколько мегагерц должна иметь память видеокарты и что должен "уметь" процессор видеокарты да и самое главное, почему цены так отличаются? Да, все видеоплаты отличаются друг от друга как ценой, производительностью, так и качеством... Конечно, можно спросить у продавца "посоветуйте пжалста, у меня n денег и хочу "гамиться", но в ответ продавец может:

1. похлопать глазами на слово "гамиться" и вообще он может не иметь ни малейшего понятия о видеоплатах;

2. посоветовать то что ему больше выгодно;

3. наврать и "втулить" вам видеокарту которая ещё хуже той, что у вас есть... (по причине 2-х предыдущих пунктов вместе взятых).

Конечно, я не могу сказать, что 100% продавцов сволочи и вруны, может продавец отличный спец по мониторам или принтерам, а не видеоплатам, а может это новичок и он ошибся. Ну да ладно. Единственное, что я хочу сказать этим, это то, что когда пойдёте в магазин, не развешивайте уши, когда продавцы вам пропагандируют с серьёзным видом GeForce 4000, когда по рынку гуляют GT6600 и при этом говорят что 4000-е круче...

Технические характеристики видеокарт

И так приступим: первое, что очень сильно влияет на производительность платы, это количество и скорость памяти (пояснение: в дальнейшем, я не буду упоминать о памяти ОЗУ и скорости ЦП наших системников, так что при появлении "скорость памяти и процессора" речь идёт только о видеокартах). На данный момент можно наблюдать разные типы памяти с разными пропускными способностями - 64, 128 и 256 битные шины. Эти параметры всегда хорошо синхронизированы и единственное что нужно знать - это чем шире шина (больше значение) и выше тактовая частота памяти (больше Мгц), тем лучше.

Ширина шины памяти определяет количество переданных бит между процессором и памятью за один такт. На коробках видеокарт можно увидеть нечто, как "4Gb/s", этот параметр рассчитывается по простой формуле: "(шина памяти -биты-) * (частота памяти -Мгц-) = (х бит пропуск) / (бит в байте (8бит))" например, имея видео плату со 128 битной шиной, 250Мгц частотой памяти получим следующее:

128*250=32000/8

Значит, у этой видеокарты пиковая пропускная способность равна 4 Гигабайт в секунду.

Пиковая пропускная способность памяти - это очень важный момент, ведь именно с этой скоростью процессор видеокарты сможет получать данные, например (буду говорить о стариках гигантах, как GeForce2 MX200 и MX400) MX400 имея чуток больше Мгц в ядре, чем МХ200 в 2.5 раза быстрее! А всё почему? Потому что МХ400 (хороших компаний) имели пропускную способность в 128 бит, а МХ200 в 64...

Во всех видеокартах, как от nVidia, так и от ATI используются технологии экономии пропускной способности. Работает это примерно так: перед началом накладывания текстур, процессор отбрасывает те полигоны, которые не будут играть роли на окончательном изображении (их не будет видно), т.е. обрабатывается не вся сцена, а только часть, которую видно. Данный процесс позволяет экономить до 20% пропускной способности.

Ну вот, немного разобрались с памятью, настала очередь процессора. Один из самых важных критериев, это конечно же частота. Опять же определение - чем больше, тем лучше.

Помимо этого, не менее важный фактор это число конвейеров. Это определяет количество запрашиваемых пикселей за один такт. Стандарт - 4 конвейера (дешевки и по 2 бывают). Таким путём определяется характеристика "Пиковая частота заполнения". Как и пропускная способность памяти, она рассчитывается, опять же, по простой формуле: (частота ядра)*(кол-во конвейеров). Допустим если частота ядра 300Мгц то получим: 300х4=1200 мегапикселей в секунду. Помимо этого есть ещё и количество текстурных блоков на каждом конвейере, как следствие - количество накладываемых за проход текстур (стандарт у nVidia два текстурных блока и от двух до четырех текстур за проход, у ATI три блока и три текстуры за проход).

Используется наложение только двух текстур, вот и ещё один параметр: скорость заполнения в мегатекселях (пикселях текстур) равен удвоенной скорости заполнения в мегапикселях.

Активно используется "блок аппаратного T&L (transform and lighting)", этот блок имеет две определяющие характеристики: максимальное количество источников света и количество обрабатываемых полигонов. Видеокарт без аппаратного T&L уже толком то и не найти :)

Используемые технологии

Производительность видеокарт (частоты, ширина шины данных и т.д.) растёт плавно, а вот качество очень даже скачкообразным образом, т.к. качество зависит не только от производительности карты, а ещё и (точнее самое важное) от используемых технологий в данном видеочипе. Теперь давайте рассмотрим самые популярные технологии обработки 3-хмерной графики.

В своё время появилось очень нашумевшее Antialiasing (аппаратное сглаживание), но эта технология уже давно интегрирована в видеоплаты, а вот FSAA (FullSceneAntiAliasing) существует не так давно. Это, так сказать, "детище" AntiAliasing. Зачем же вообще нужно сглаживание? Давайте рассмотрим простой пример:

на рис 1 мы рисуем диагональ и увеличиваем на 1000%, страшно криво, правда?

audvid11

теперь на рис 2 мы добавляем обработку AntiAliasing, заметно, что данная технология для симулирования гладкой поверхности, добавляет пиксели с разным уровнем opacity (прозрачность). При выставленном zoom-е 1000% видно как это происходит.

audvid11

На рис 3 убираем zoom и получаем на вид идеально ровную и линию.

audvid11

На рис 4 можно видеть разницу двух букв без AntiAliasing и с ним.

audvid11audvid11

Это мы только что рассмотрели, что делает AA, а что делает FSAA? Примерно тоже самое...

Если вы используете разрешение 800х600 в игре, для сглаживания картинка рассчитывается на разрешении в два раза больше (FSAAx2) и потом сжимается до нужного. Зачем столько мороки, если можно выставить разрешение на 1600х1200 и играть? Просто потому, что далеко не все мониторы хорошо работают на таких частотах и разрешениях (об этом подробнее в другой статье), а падение производительности при обоих случаях абсолютно такое же.

После этого, появилось ещё более интересное новшество: FragmentAntiAliasing, созданное компанией Matrox и заключается в следующем: вместо того, чтобы обрабатывать 100% сцены, технология обрабатывает только граничные пиксели полигонов, таким образом, видеочип работает только с 5% сцены! Да, как всегда есть одно "НО", дело в том, что данная технология очень сложная и могут появляться ошибки при обработке, но Martox-яне упорно утверждают что их очень мало :)

С использованием FragmentAntiAliasing
Без использования FragmentAntiAliasing

Ещё одно направление развития технологий - придание видимой объёмности.

Первый шаг - Bumpmapping. Суть её в следующем: помимо основной текстуры используется дополнительная, обычно в оттенках серого, имитирующая разный уровень освещённости участков полигона, таким образом, создаётся видимость рельефности объекта.

После Bumpmapping (её дальнейшее развитие) EMBM (EnvironmentMapBumpMapping), добавляет ещё одну текстуру, с помощью которой создаются такие эффекты, как искажение изображения, отражение, горячий воздух, искажающий фон и т.д.

Немного уходящая в сторону ветвь развития - DisplacementMaps (карты смещения), опять же, разработка Matrox. Заключается в добавлении текстуры смещения, создающей реально объёмный объект.

audvid11

Немного о фильтрациях

Билинейная, Трилинейная и Анизотропная пока сильно трогать тему не будем (будет затронута в подробностях в другой статье), единственное скажу: с анизотропной фильтрацией лучшее изображение.

И немного о Шейдерах, великие и страшные, кто они?

Пиксельные и вершинные шейдеры - это функции, выполняемые специальным пиксельным и вершинным блоком GPU, а прелесть их в том, что они программируются разработчиком, т.е. программисты получили очень мощный инструмент, с помощью которого они сами могут создавать собственные эффекты, не завися от того, что вложили производители в видеокарту. Шейдеры - это новая ступень развития, как, например, был блок аппаратного T&L. Помимо наличия шейдеров, есть ещё и их версия как, например, 2.0 которая вышла с появлением DirectX9.

Разгон

Кому надо дёргающееся изображение? Какой русский такое потерпит? А у кого есть деньги на крутую видеокарту? Да, быстро любят все, а деньги есть не у всех, поэтому и появился "Разгон" о котором мы сейчас и побеседуем...

Методов разгона есть "большие поезда + маленькие тележки", ведь каждый "секущий" в данной теме может разработать свой собственный метод разгона, а о самых популярных и наиболее практичных я вам расскажу.

Кому это надо? Людей занимающихся разгоном видеокарт можно грубо поделить на две группы:

1. спортсмены (те, которые просто из любопытства мучают старую видеокарту догоняя до предела частот и облепляя её всевозможными радиаторами - в общем пытаются побить рекорды);

2. люди которые не имеют средств для покупки "крутой видюхи" и которые вынуждены мучить свою старушку, чтоб добиться оптимальной производительности для их целей.

Приведём плюсы и минусы разгона:

Плюс - это бесплатное решение апгрейта видеоускорителя (заманчиво, НО!, зачастую старые платы не имеют тех же возможностей, как более новые только потому, что в новых видеоплатах интегрируются новые технологии обработки графики (о которых я немного рассказал ранее) хотя их частоты могут и совпадать).

Минус - можно спалить видеокарту (конечно, это не так просто, но можно, если делать не осторожно). До кучи, как гарантийную потом "втулить" не получится, на фирмах прекрасно знают, когда видео платы сгорают от overclocking-а.

Ускоряем ускоритель!

У видеоплат всё не так сложно при разгоне, как, например, у ЦП т.к. нет ни FSB частот, ни согласования с частотами чипсета, а просто есть 3 фактора:

1. Частота памяти.

2. Частота видео чипа.

3. Напряжение (вот это как танцы на углях, будьте предельно осторожны).

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ!!! Прежде чем начать оверклокинг, я настаиваю на выполнение следующих шагов:

1. открыть системник и освободить прямой обзор видеоплаты от всевозможных проводов и прочего (не исключая пыли) и быть "наготове" выдёргивать POWER провод из блока питания;

2. взять домашний вентилятор или кулер 80x80 (тот, что используется в блоках питания) и установить клеем или болтиками (кому как) потоком воздуха на радиатор видеочипа и чипов памяти;

3. помолится перед проделыванием всего этого (если вы лихач, то это не шутка :) )

Только после выполнения этих шагов можете приступать к насилию (не признаю никаких "Гидроген Цволочь" на форуме если ваша видео плата больше не произведёт ни одного Мгц)

Начинаемс.

Первый метод это разгон из BIOS видеоплаты. Некоторые видеокарты позволяют входить в setup, как BIOS материнской платы и изменять частоты и напряжения, но разведку этого метода я возлагаю на вас, т.к. разные видео платы это делают по-разному.

Второй метод - утилиты для Live-разгона непосредственно из Windows, как например PowerStrip. Для разгона чипов Nvidia есть хорошие утилиты, которые позволяют изменить не только частоты, но и качество 3D, примеры таких программ NVMax или RivaTuner.

Третий метод - разгон утилитами производителя (!!!). Да, Nvidia имеет встроенный в детонатор Tweaktool, а активируется он так: зайти в Regedit, в разделе

HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\NVIDIACorporation\Global\NVTweak

создать переменную с названием CoolBits типа DWORD и присвоить значение 3. После этого, надо перестартовать машину и в свойствах видеокарты появится весёлое меню оверклокинга:

audvid11

Дело оверклокинга не столь уж и хитрое, немного о методике.

Как я уже предупредил ранее, побеспокойтесь об охлаждении (выше частота - выше тепловыделение).

Разгонять надо со степпингом (пошагово, а не сразу "до куда мышка утащит регулятор") с шагом по 5-10Мгц, а после каждого изменения, тестировать работоспособность (не только тестером детонатора а ещё и запуская, к примеру, ставшего классиком тестов Quake3 - или Квака, кому как удобнее). Если компьютер завис, значит предел частоты достигнут, если же вы обладаете материнской платой с возможностью повышения напряжения на видеоплате, и при этом не обладаете ни чувством страха ни совести, можете поднять напряжение на пару десятых вольт и пробовать завышать частоты дальше. А если вы счастливчик (как я :)) и имеете такую POWERtool как MSIcorecell, можете в живую завышать напряжение порта AGP.

audvid11

СтОит ли овчина выделки?

Я взял видеплату Asus V7700 Pro (база GeForce2 200/200MhzDDR) и начал гонять на своём втором компе, Pentium-4 1500Mhz Fsb400, 512 DDR hynix, Windows XP Pro, мать SoyoSY-P4VTE.

Итак, что можно нагрузить на эту видео плату? Выбор был MadOnion 3DMark 2001. Использованные тесты:

CarChaseHigh/lowquality

DragothicHigh/lowquality

LobbyHigh/lowquality

Fill rate - single texturing

Fill rate - multi texturing

Разрешения:

800х600 32 бит

1024х768 32 бит

На данную видео плату этого предостаточно.

Для начала разгон производится только на процессоре с шагом по 10Мгц, остановились на 240Мгц. Затем разгон памяти, тормознуть пришлось на DDR 420Мгц (210Мгц).

Теперь анализ, тестируем!

Очки, данные 3Dmark-ом не выдаю, т.к. между оверклорами принято, что они только путают, а приводятся только результаты тестов по Lowdetail т.к. при Highdetail результат такого (согласитесь - маленького) разгона не заметны, и естественно скорость заполнения.

В Game1 ("автомобильная войнушка" постоянное движение внешней камеры - динамичное движение) получаем прирост около 9% (неплохо).

В Game2 ("залёты на драконе" много открытых пространств, не очень динамичное движение) прирост около 8% (тоже неплохо).

В Game3 ("типа игра матрица от третьего лица" много взрывов, кучи мелких деталей, движение мало динамичное) прирост около 3% (маловато).

Fillrate (singletexturing) добавилось около 4% производительности (память разогналась очень плохо).

Fillrate (multitexturing) добавилось около 14% производительности (отлично - тут большую роль играет процессор).

Ну вот, выводы за вами :)

Ну а утилиты, они на то и есть утилиты! Что с ними можно?

1. Включение и отключение функции AntiAliasing (при включении, видеокарта теряет около 30% производительности, зато картинка изумительная).

2. Отключить функцию V-sync которая синхронизирует обработку кадров с частотой регенерации дисплея, при её выключении теоретически падает качество картинки, но лично я не замечаю разницы, а вот производительность повышается.

3. Вкл/выкл анизотропной фильтрации, о которой я подло умалчиваю в этой статье, выключив получаем большую производительность, но худшее изображение.

4. Mipmapdetaillevel (уровень детализации Mip-уровней). Данная функция, конечно, спрятана производителями nVidia, но достать её можно через системный реестр таким образом: нужно найти и изменить переменную LodBiasAdjust в разделе HKEY_LOCAL_MACHINE\system\CurrentControlSet\Services\Class\Display\0000\NVIDIA\Direct3D. При установке значений от 1 до 127 (десятеричные значения) детализация понижается, а при установке от 255 до 128 - повышается.

5. Найти пункт настройки "RendernomorethanXframesahead" и слегка увеличить это значение (не надо зверствовать, процессор ведь занимается не только обработкой графики).

Ну вот, тут моя мысль уплыла с последней чашкой кофе, вроде как всё более-менее объяснил, вопросы как всегда можно задать на форуме в разделе Железо » Видеокарты и TV-тюнеры

31.08.05

читать еще по теме