Extrém grafika Intel módra

Alig pár évvel ezelőtt a számítógépek alaplapjai a beléjük helyezett bővítőkártyáktól úgy néztek ki, mint a sündisznók. Emlékezzünk csak vissza, hogy külön bővítőkártyán volt a floppy- és merevlemezvezérlő -- esetleg CD-vezérlő --, a soros és párhuzamos portok kontrollere, külön volt a hálózati kártya, a videokártya és hangkártya. Ez ma már csak emlék, hiszen ezen alkatrészek jelentős többsége már az alaplapon, a chipkészletben található meg.

A hangkártya gyakorlatilag kihalófélben van, ma már szinte lehetetlen olyan alaplapot találni, amelyen ne lenne legalább egy integrált sztereó hangchip, de egyre terjednek a térhangzást biztosító változatok is, gondoljunk itt a nemrégiben bemutatott MSI 645E Max2-L alaplapra, vagy az nForce chipkészletben található Dolby Digital 5.1 kompatibilis audiovezérlőre.

Természetesen az integrációban elsősorban a költségek csökkentése játssza a főszerepet, hiszen egy hangchipet az alaplapra építeni sokkal olcsóbb, mint egy külön kártyát gyártani hozzá, majd azt beszerelni. Bizonyára sokan vannak, akinek az igényeit nem elégítik ki az integrált hangvezérlők, ők a boltokban számos hangkártyagyártó kínálatából választhatnak. Azonban egyre inkább úgy tűnik, sőt egészen biztos, hogy az átlagos otthoni vagy irodai felhasználó teljesen elégedett az integrált hangchipekkel. Ezt bizonyítja, hogy a tavaly világszerte eladott mintegy 125 millió PC-nek csak mintegy 15 százaléka rendelkezett külön hangkártyával.

A hangkártya után valószínűleg a videokártya lesz az integráció következő -- és egyben talán utolsó -- áldozata. Az Intel már régóta forgalmaz integrált videovezérlővel rendelkező chipkészleteket, az utóbbi idők két legsikeresebb Intel chipkészlete, az i810 és az i815 egyaránt rendelkezett ilyennel. Természetesen a tajvani gyártók sem szeretnének lemaradni a versenyben, mind a VIA, mind a SiS, mind pedig az ALi kínál integrált grafikus vezérlővel rendelkező chipkészletet mind AMD, mind pedig Intel processzorokhoz.

Mint már mondtuk, az integráció fő mozgatóereje a költségek csökkentése. Nyilvánvaló, hogyha egy PC-gyártó versenyben kíván maradni, minél olcsóbb megoldásokkal kell előhozakodnia, hogy alacsonyan tarthassa költségeit és árait. Ez vezetett végül oda, hogy a ma kapható irodai gépek szinte kivétel nélkül a chipkészletbe integrált videovezérlővel kerülnek forgalomba. És persze az is nyilvánvaló, hogy a PC-vásárlók túlnyomó többsége ilyen gépeket keres. Egyelőre nem mondhatni, hogy ezek a megoldások felvehetnék a versenyt az alsó kategóriás videochipekkel, például egy GeForce2 MX-szel, egyedül talán az AMD processzorokhoz tervezett NVIDIA nForce jelent kivételt.

Intel i845G chipkészlet és Pentium 4 processzor

Az Intel már 2000 novemberében bemutatta Pentium 4 processzorát, azonban a széles körű elterjedéshez nélkülözhetetlen integrált chipkészletet csak idén tavasszal dobta piacra a cég. Tesztünkben megvizsgáljuk, vajon az i845G és i845GL chipsetekbe integrált grafikus vezérlő valóban beváltja-e a hozzá fűzött reményeket és beigazolja-e azokat a pletykákat, melyek szerint GeForce2 MX-szintű teljesítményt nyújt.

[oldal:Pár szó a technológiai háttérről]

Az Intel i845G (és i845GL) chipkészletben található grafikus vezérlő az Intel Extreme Graphics nevet kapta. Az Intel által házon belül fejlesztett grafikus vezérlő 200 MHz-en működik és mindössze egy renderelő futószalaggal rendelkezik, ami pár hónappal az első DirectX 9 gyorsítók megjelenése előtt enyhén szólva is nevetségesnek tűnik. Azonban nem szabad elfelejtenünk, hogy itt egy olyan megoldás létrehozása volt a cél, amely nagyon kis fizikai méretű, azaz a northbridge chipbe integrálása olcsó. Szerencsére az Intel Extreme Graphics (a továbbiakban IEG) képes egy pixelre egy menetben akár 4 textúrát is felfeszíteni anélkül, hogy a memóriához nyúlna.

Így fut a Comanche 4 az i815 grafikus vezérlőjén és az Extreme Graphics-on

Apropó, memória. Mivel a vezérlő nem rendelkezik dedikált memóriával, a neki szükséges kapacitást a rendszermemóriából foglalja le. Ezt nevezik Shared Memory Architecture-nek, azaz megosztott memória-architektúrának, A Shared Memory Architecture megoldáson alapuló videovezérlők -- mint az IEG vagy például a VIA chipkészletekben található S3 grafikus magok -- által a rendszermemóriából lefoglalt terület rendszerint a BIOS-ban állítható be. Ez a terület fixen a videomemória, másra nem használható, azaz valójában ennyivel csökken a rendszermemória mérete. Az Intel Extreme Graphics tervezőmérnökei itt egy rendkívül érdekes megoldással szolgáltak: a "Dynamic Video Memory" technológia lényege, hogy a videokontroller a neki szükséges memóriát dinamikusan foglalja le a redszermemóriából.

A számítógép elindulásakor a videomemória alapértelmezésként a BIOS-ból beállítható: 512 Kbyte, 1 Mbyte és 8 Mbyte között lehet választani. Ha a futtatni kívánt alkalmazás ennél nagyobb memóriát igényel, az IEG meghajtóprogramja üzenetet küld a memóriavezérlőnek, hogy foglaljon le egy nagyobb, nem cache-elhető, nem swappelhető memóriaterületet a grafikus vezérlő számára. A videomemória így akár 48 Mbyte-ig (128 Mbyte rendszermemória esetén legfeljebb 32 MByte-ig) növelhető, természetesen valós időben, a felhasználó beavatkozása nélkül. Mikor az adott program futása lezárult, a videomemória mérete ismét lecsökken a BIOS-ban beállított értékre.

Az Intel i845G chipkészlet vázlatos rajza

Hogy az integált grafikus vezérlő ne igényeljen túlságosan nagy memória-sávszélességet -- az i845G által támogatott DDR266 SDRAM elméleti maximális sávszélessége 2,1 GByte/sec -- az Intel mérnökei egyfajta tile-based deferred shading eljárást alkalmaztak, amelyet "Zone Rendering" technológiának neveztek el. A PowerVR chipek kapcsán megismert eljárás lényege, hogy a grafikus motor a képet több részre bontja fel, ezekben a háromszögeket mélység szerint rendezi, majd csak a látható felületekre feszít textúrát, ezzel számos Z-puffer írást és olvasást, valamint textúrabetöltést, azaz memória-sávszélességet takarítva meg.

Hogy pontosan mekkora zónákat használ az Intel, azt nem tudni, de biztosan úgy választották meg a méreteket, hogy egy adott zóna Z-puffere (a mélységi információkat tároló memóriaterület) elférjen a videovezérlőben található aprócska cache-ben, ami jelentősen csökkenti a grafikus vezérlő és a memória közötti adatforgalmat. Sajnos a háromszögek mélység szerinti rendezése a komplex grafikával dolgozó játékokban egyre időigényesebb feladattá válik, de nem szabad elfelejtenünk, hogy az Intel Extreme Graphics nem a játékosok számára készült.

Említést érdemelnek még az ADD (AGP Digital Display) kártyák. Ezek olyan bővítőkártyák, amelyeket az AGP csatlakozóba helyezve az Intel i845G integrált grafikus vezérlője által előállított képet DVI- vagy S-Video csatlakozón is elvezethetjük. A TV-szabványt (PAL/NTSC) a BIOS-ban állíthatjuk be, mint ahogy azt is, hogy melyik megjelenítőre kérjük a képet.

[oldal:És a teljesítmény?]

Az előzetes pletykák, hírek szerint az Intel Extreme Graphics vezérlő teljesítménye valahol egy GeForce2 MX 200 vagy GeForce2 MX 400 körül lehet. Tesztünkben egy GeForce2 MX 400 kártyát használtunk, lássuk, hogy alakul a papírforma:

	GeForce2 MX 400	Intel Extreme Graphics
Mag órajele	200 MHz	200 MHz
Memória órajele	175 MHz	133 MHz*
Memória mérete	64 MB	max. 48 MB
Sávszélesség	2,7 GB/s	2,1 GB/s**
Fill rate	400 Mpixel/s	200 Mpixel/s
Teljesítmény (háromszög/sec)	20 millió	N/A***

* Az Intel i845G által támogatott DDR266 SDRAM valódi órajele 133 MHz
** A DDR266 elméleti maximális sávszélessége 2,1 GByte/sec, de természetesen ezen a grafikus vezérlő a rendszer többi komponensével osztozik
*** Az Intel Extreme Graphics nem rendelkezik hardveres T&L támogatással

A teszthez egy MSI 845G Max-L alaplapot, Intel Pentium 4 2,4B GHz processzort, 256 MByte Samsung CL2 DDR266 SDRAM-ot és Seagate Barracuda ATA III merevlemezt használtunk. Az integrált videovezérlő teljesítményét egy ABIT Siluro GeForce2 MX 400 kártyával hasonlítottuk össze. A tesztgépre Windows XP Professional operációs rendszer került, a benchmarkokat SiSoft Sandra 2002 Standard, SYSmark 2002, Quake III Arena és 3Dmark 2001SE programokkal végeztük. Az Intel Extreme Graphics vezérlőprogramja a 11.0.2.1 verzió volt, a GeForce2 MX-et NVIDIA Detonator XP 28.32 WHQL hajtotta.

Elsőként arra voltunk kíváncsiak, hogy a grafikus vezérlő használata mennyire csökkenti az alkalmazások rendelkezésére álló memória-sávszélességet.

SiSoft Sandra 2002 Standard

Mit is mondhatnánk? A sávszélesség-spóroló eljárások ellenére az i845G bekapcsolása igen erőteljes "érvágás" a memóriateljesítményen. Azonban ne felejtsük el, hogy az Intel -- vagyis inkább a számítógépgyártók -- elsősorban az irodai használatra szánt konfigurációkban alkalmazzák majd ezt a chipkészletet. Valahogy nehezen tudok elképzelni egy olyan irodát, ahol a kávészünetben a a memória sávszélessége a központi kérdés.

SYSmark 2002

A fenti grafikon alapján azt mondhatjuk: a sávszélesség valóban nem lesz téma. Az irodai, professzionális 2D és multimédiás alkalmazásokat csatasorba állító SYSmark 2002 tesztprogram az Intel Extreme Graphics és az NVIDIA GeForce2 MX 400 használatával gyakorlatilag azonos eredményt ad, azaz az IEG irodai alkalmazásokra legalább annyira jó, mint a GeForce2 MX, vagy bármilyen más videokártya. A minimális különbséget egyébként valószínűleg nem a grafikus vezérlő lassúsága, hanem az általa elfogyasztott memória-sávszélesség hiánya okozza.

Quake III Arena

3Dmark 2001SE

Sajnos ez már nem igaz a játékokra. Látható, hogy a már bőven kifutó GeForce2 MX 400 is lényegesen gyorsabb, mint az Intel integrált grafikus vezérlője. Az igencsak korlátozott memória-sávszélesség, az eredendően alacsony fill rate és a hardveres T&L teljes hiánya erőteljesen rányomja a bélyegét a teszteredményekre.

Az i845G -- és az olcsó i845GL -- chipkészletbe integrált grafikus vezérlő csak és kizárólag arra jó, amire szánták: olcsó és megfelelő teljesítményt nyújt az irodai alkalmazásokban. Ebben a minőségében viszont alighanem letarolja majd a piacot. Az integrált grafikára esküsző játékosok nézzenek más megoldás után, vagy végső esetben kukázzanak egy GeForce2 MX-et...

Szólj hozzá a fórumban!