В частности, пользователь мог выбрать один из двух видеоадаптеров: либо монохромный текстовый (MDA), либо цветной графический (CGA). Первый имел более высокое разрешение (знакоместо 9х14 пикселов против 8х8 у CGA), поэтому для работы с текстом был явно предпочтительнее. Любопытно, что как конструкция, так и структура адресного пространства позволяли уже тогда вставить в компьютер оба видеоадаптера одновременно и, таким образом, работать с двумя дисплеями. С появлением EGA и VGA, догнавших по разрешению монохромный видеоадаптер, о последнем забыли, как и об идее подключения к компьютеру более одного дисплея. И фактически такая возможность была «переизобретена» совсем недавно.
Сегодня практически забыт и текстовый режим дисплея. Даже консоль Unix/Linux нередко использует для отображения текста графический экран, рисуя символы попиксельно.
Дисплеи могут быть растровыми и векторными. Растровые по принципу работы напоминают телевизор: картинка отображается построчно. У векторных, как у осциллографа, луч может свободно перемещаться в любом направлении, рисуя при этом прямые или кривые линии, не состоящие из отдельных точек. Все современные компьютерные дисплеи — растровые, т.е. экран разделяется на большое количество ячеек, называемых пикселами, для каждой из которых можно установить тот или иной цвет. Изображения, которые нужно вывести на экран, в свою очередь также бывают растровыми и векторными. Векторные для отображения на растровом дисплее нуждаются в растеризации, растровые могут либо изображаться в масштабе 1:1, либо переинтерполироваться к другому масштабу, и тогда также необходима растеризация.
К векторным изображениям относится вся 3D-графика и часть 2D-графики. Кроме того, шрифты, применяемые для отображения текста на экране компьютера, также бывают растровыми и векторными. В настоящее время наблюдается отчетливая тенденция по вытеснению первых вторыми (в частности, TrueType — векторные шрифты). Поэтому на долю растеризации приходится очень значительная часть всех операций, выполняемых компьютером.
Растеризацию могут осуществлять как центральный процессор (CPU), так и графический (GPU, иногда по традиции именуемый видеоускорителем). В целом, если не рассматривать почти уже не используемый DirectDraw (вместо которого обычно применяют Direct3D), растеризацию с помощью центрального процессора обычно называют двумерной (2D), а посредством графического — трехмерной (3D), хотя это не совсем верно. Только в случае построения «истинного» 3D-изображения используется перспективная проекция, а при получении двумерной картинки средствами GPU — плоская, но в остальном реализация практически идентична.
Пока основные элементы интерфейса, текст и окна, обычно рисуют средствами CPU, но ничто не мешает переложить эту работу на ускоритель. И в современных ОС такая тенденция наблюдается. Тем более что аппаратные средства, как всегда, идут впереди программного обеспечения: сегодня уже нет видеоадаптеров, не оснащенных 3D-блоком. В том числе среди самых простых — встроенных в НМС, обеспечивающий взаимодействие между центральным процессором и остальными узлами ПК. Именно новинкам в этой области и посвящена настоящая статья.
Исследовались графический процессор Intel X4500HD, входящий в состав НМС Intel G45 Express Chipset, и ATI Radeon HD 3300 Graphics, размещенный в НМС AMD 790GX. Первый — на плате Intel DG45ID, второй — на ASUSTeK M3A78-T.
В обоих графических процессорах заявлена поддержка DirectX 10 Shader Model 4.0 и OpenGL 2.0. Действительность, однако, оказалась несколько иной. Если в видеокарте ATI поддерживалась версия OpenGL даже выше заявленной, а именно 2.1, то у изделия Intel — лишь 1.5. При этом хотя в списке поддерживаемых Intel функций и присутствовали GL_ARB_fragment_program и GL_ARB_vertex_program, но не было GL_ARB_vertex_shader, GL_ARB_shader_objects, GL_ARB_vertex_shader, поддержки UNIFORM и VARYING_FLOATS, а также работы с текстурами из вершинного шейдера. В видеокарте AMD/ATI все это есть.
Оба видеопроцессора имеют поддержку видео высокого разрешения вплоть до 1080p, а также допускают вывод сигнала по интерфейсам HDMI, DVI, Display Port и VGA. И пожалуй, именно это позволяет позиционировать их как решения для домашнего развлекательного центра.
Естественно, в процессе тестирования нам пришлось применять различные центральные процессоры: Intel Core 2 Duo E6700 в первом случае и AMD Athlon 64 X2 3800+ во втором. Хотя процессоры и обладают различной производительностью, но производительность системы, как известно, определяется наиболее слабым звеном, а им вполне обоснованно можно считать именно встроенный в НМС GPU. Была задействована память Corsair DDR2 800 МГц объемом 1 Гбайт. Сегодня это, пожалуй, нижний предел, характерный для современного недорогого ПК, но именно таковыми и являются компьютеры, использующие встроенные в НМС видеопроцессоры.
Для сравнения были взяты результаты, полученные для одной из прошлых моделей встроенных решений ATI Radeon Xpress 1200 и дискретной видеокарты среднего уровня позапозапрошлого поколения Palit GeForce 6600 GT. В некоторых тестах набор видеопроцессоров был еще расширен за счет встроенных и устаревших дискретных решений. Более или менее современные GPU верхнего уровня в таблицах не представлены ввиду явной абсурдности такого сравнения.
Если какой-либо тест не удалось запустить либо довести до конца, в таблицах это обозначено прочерком. Если же тест просто не проводился (для более старых моделей, участвующих в сравнении), в соответствующей графе проставлено «н/д», т.е. «нет данных».
В целом можно отметить сохранившуюся тенденцию — встроенные решения более капризны, они нередко не могут пройти до конца те тесты, которые вполне по зубам дискретным решениям. В частности, ни тот ни другой видеоконтроллер не сумел выполнить 3DMark 2006 ни в одном из предложенных разрешений. Хотя, например, модели Radeon 1200, также встроенной, это удавалось.
При проведении игровых тестов частенько вдруг ни с того ни с сего на экране появлялся обычный курсор Windows в виде стрелки, причем у обоих видеопроцессоров.
В целом можно отметить, что оба решения на игровых приложениях демонстрируют примерно одинаковую производительность, но на низких разрешениях более высокую частоту обновления экрана обеспечивает видеопроцессор ATI, а на высоких — Intel. Что же касается профессиональной графики из пакета SPECviewperf, то результаты Intel X4500HD в 3—6 раз ниже, чем у конкурента. Вероятно, дело в том, что хотя последние модели видеопроцессоров и имеют унифицированные исполнительные блоки, но вершинные операции на процессоре ATI выполняются намного эффективнее, тогда как собственно растеризация, т.е. работа пиксельного шейдера, лучше налажена у Intel (или же преимущество обусловлено просто более быстрой работой с разделяемой памятью). А возможно, Intel по традиции выполняет вершинные шейдеры на центральном процессоре. По крайней мере пока разделение на вершинный и пиксельный шейдеры существовало, видеопроцессоры Intel были начисто лишены блока для обработки первых, возлагая эту задачу на блок SSE CPU.
Так или иначе, подход AMD-ATI выглядит более предпочтительным (сказывается большой опыт ATI по изготовлению высокопроизводительных решений), поскольку для «легких» случаев, когда мощности видеопроцессора заведомо хватает, производительность имеет не такое уж большое значение, зато в «тяжелых» на явно маломощном GPU вполне естественно выставить разрешение экрана поменьше. О профессиональной же 3D-графике даже говорить нечего — здесь преимущество ATI может быть многократным.
* * *
Пора подвести итог: по производительности современные встроенные решения заметно продвинулись вперед, пусть и не сумев догнать даже GeForce 6600 GT, а приблизившись лишь к GeForce FX 5750. Зато в наличии поддержка современных технологий, таких как DirectX 10 или HDTV. Правда, с OpenGL опять проблемы, по крайней мере у Intel. В целом же, судя по абсолютным цифрам частоты обновления экрана (fps), можно констатировать: хотя для полудюжины наиболее «крутых» игр, названия которых у всех на слуху, эти видеопроцессоры и не подходят, однако для остальных тысяч игр, изготавливаемых менее известными фирмами и отдельными программистами, а также для работы и развлечений их возможностей вполне достаточно.
Редакция благодарит компании Intel и AMD за предоставленное для проведения тестов оборудование.
Результаты игровых тестов MDK2 (OpenGL) и Unreal Tournament 2003 (DirectX), кадр/с
Результаты синтетических 3D-тестов GLExcess/XSMark 1.2v (32 bit, CPU/FPU)
Результаты игровых тестов на основе SmartFPS.com 1.9, кадр/с
Результаты тестов SPECviewperf, кадр/с
Результаты тестов MadOnion, баллы