Kyro II test

Datum objave 18.06.2001 - Ozren Žagmešter

Uvod

Eto nas nakon duže stanke s novim člankom. Ovaj puta smo se pozabavili sa Kyro2 grafičkim procesorom. Testirali smo tvorničku preprodukcijsku grafičku karticu koju smo dobili iz tajnih izvora (obećali smo ne odati izvor, iako je sad već prošlo dosta vremena, jer kada smo dobili karticu, Kyro2 još nije službeno izašao) koja je proizvedena od strane STMicroelectronicsa. STMicroelectronics je tvrtka koja je na sebe preuzela proizvodnju samih Kyro2 chipova. Sama arhitektura Kyro2 chipa je djelo PowerVR-a, tvrtke koja je bila jedan od pionira u polju 3D grafike i koju je 3dfx svojedobno pomeo sa svojim Voodoo chipovima. Sada se PowerVR vraća i želi izboriti za sebe dio tržišta na kojem su ostali samo ATi i NVIDIA.

Dignulo se puno prašine kad je Kyro2 najavljen, a još više kad je Anandtech objavio svoj test u kojem je Kyro2 dobrano naprašio GeForce2 Ultru u Serious Samu. Odgovor tvrtke NVIDIA bio je interni memo za svoj prodajni odjel u kojem je objašnjeno kako da oblate Kyro2 kao inferiorni grafički procesor. Kako je dotični memo procurio u javnost, efekt je bio baš suprotan - puno onih koji nisu ni pomišljali kupiti Kyro2 grafičku karticu su sada počeli razmatrati tu opciju. Nekako na pamet padne stara narodna: "Tko se mača lača, od njega će i poginuti."

Kako što se vidi sa slike, preprodukcijska Kyro2 grafička kartica vrlo je jednostavnog dizajna. Hlađenje je pasivno (nema ventilatora), a memorija iznosi 32MB (lijepo se vide prazna mjesta gdje bi stalo još chipova). Primjerak koji smo dobili nije imao nikakvih dodataka tipa TV-out ili sl., no to ne čudi jer ipak je riječ o prototipu.

Sa zadnje strane se lijepo vidi PowerVR Series 3 znak koji označava ovu karticu kao pripadnika Kyro2 obitelji.

Karakteristike

Tvorničke specifikacije Kyro2 chipa izgledaju ovako:

  • Takt: 175MHz jezgra, 175MHz memorija
  • 18 mikronski proizvodni proces
  • AGP 1/2/4x (test kartica podržala samo do 2x)
  • 128-bitna memorijska sabirnica
  • Tile-based arhitektura
  • Podrška za DirectX i OpenGL

Kyro2 podržava AGP 4x, iako se puno pisalo da nije tako. Do zabune je došlo jer su preprodukcijske kartice (identične ovoj koju smo i mi testirali) podržavale samo 2x. Kupovne kartice poput Herculesovog Propheta 4500 podržavaju 4x, tako da problema nema. Kada driveri još malo sazriju testirat ćemo i Prophet 4500 te usporediti rezultate s onima iz ovog testa. Hercules je inače prvi veliki proizvođač koji je prihvatio Kyro2, nakon čega su kartice bazirane na istom najavili Videologic i još par proizvođača. Još par tvrtki (poput Else) je razmišljalo o istom potezu, no na kraju su odustali zbog straha od onog što bi NVIDIA mogla učiniti (čitaj: dići cijenu svojih GeForce chipova).

Jezgra i memorija rade na istom taktu, tj. sinhrono, isto kao što su radile Voodoo kartice. Memorija je SDR, no kao što ćemo vidjeti kasnije, to ne znači da su performanse loše. Nismo probali overclockati ovu karticu jer je preprodukcijska, te samim tim nije predstavnik onoga što se može kupiti.

No, da se vratimo na ono pravo pitanje - što to ustvari Kyro2 nudi, a da je bolje od konkurencije?

Tile Rendering

Memorijski bandwidth je najveće usko grlo koje muči proizvođače grafičkih kartica. Razlog tome je to što grafička kartica koristi strašno puno bandwidtha za renderiranje i teksturiranje pixela koji se na kraju uopće ne vide na slici. NVIDIA je problem pokušala riješiti sa sirovom snagom te je upotrijebila DDR memoriju. Kyro2 je otišao u drugom smjeru te koristi Display List Renderer, tj. Hidden Surface Removal (HSR). Kyro chip prvo testira pixele- da li se pojavljuju na slici ili ne, a nakon toga renderira samo one koji se stvarno pojavljuju. Na taj način, ne gube se bespotrebno hardware resursi na ono što se uopće neće vidjeti. Rezultat HSR-a se može vidjeti na slici ispod:

Internal True Color

Sljedeća stvar koju donosi Kyro2 jest Internal True Color. Kyro2 interno uvijek renderira sve pixele u 32-bitnoj boji. Ako je izabran 16-bitni modus prikaza, Kyro2 će onda "razvodniti" (dither) prikaz sa 32 bita na 16. Rezultat ovakve arhitekture je izvaredna kvaliteta slike u 16-bitnom modusu (po kvaliteti je skoro jednaka 32-bitnom) te izuzetno mali gubitak performansi kad se koristi 32-bitna paleta.

Bump Mapping

Kyro2 podržava Environmental Bump Mapping koji je trenutno vrlo popularan među developerima igara. EBM nije ništa novo, no treba napomenuti da ga je NVIDIA počela podržavati tek s GeForce3 karticama.

Multi-Texturing

Kyro2 ima na sebi 2 pixel pipelinea, od kojih svaki ima po jednu jedinicu za teksture. No, isto tako Kyro2 podržava multi-teksturiranje od 8 nivoa (8-layer multi-texturing). Kako je pak to moguće? Pa Kyro je u stanju dodati pixelu svih 8 teksturnih nivoa odjednom, bez da ponovo šalje geometrijske detalje. Vrlo impresivno, nema što!

Nažalost, iako Kyro2 donosi puno toga zanimljivog, moramo reći da je šteta što nema hardware T&L. To je veliki nedostatak, pogotovo prilikom testova performansi poput 3dMarkova. S druge strane, Kyro2 podržava S3TC kompresiju tekstura kako treba, za razliku od NVIDIA kartica čija je kvaliteta slike (kad se koristi S3TC) grozna.

Pređimo sad na ono najbitnije - benchmarke!

Test sistem i 3dMark2000 bench

Test sistem:

Test Sistem
Hardware
Platforma:
ABIT BE6 (TH BIOS), ABIT KT7A (ZT BIOS)
Procesor(i):
Intel Pentium III 650 (Slot 1) @ 866MHz, AMD Athlon 1GHz (Socket A) @ 1GHz ili 1.33GHz
Memorija:
1 x 128MB Micron PC-133 CAS2 SDRAM
Grafička kartica:
NVIDIA GeForce2 MX (175/166MHz) i NVIDIA GeForce2 GTS (200/333MHZ) (NVIDIA Detonator 6.50 driveri), STMicroelectronics Kyro2 Reference 32MB (175/175MHz) (PowerVR 7.89 driveri)
Muzička kartica:
Diamond MX300 (Aureal Vortex Reference 4.06.2048 driveri)
Mrežna kartica:
Netgear FA310TX (4.02 driveri)
Kontroler:
ugrađeni HPT366 ATA-66 (1.25 driveri) (BE6), 686B (KT7A)
Hard disk(ovi):
Western Digital 102BA ATA-66 IDE 7.200rpm 10.2GB (FAT32)
CD-ROM:
Kenwood TrueX72 ATAPI
Software
OS:
Windows 98 SE
Service Pack (KT7A):
VIA 4-in-1 v4.31
DirectX verzija:
8.0A
Quake 3 Arena
Retail v1.17 sve default (Super HQ - sve video opcije na maksimumu) demo001
Expendable
Retail v1.00 sve default (HQ - video detail = high) timedemo
3dMark 2000
Pro v1.10 sve default
3dMark 2001
1.00 sve default
Serious Sam
1.00c, Memphis Suburbs demo

 

Testirali smo na dvije različite platforme (P3/BX i Athlon/KT133A) na tri različita takta (866MHz (P3), 1GHz i 1.33GHz (Athlon)) da bismo bolje vidjeli koliko je Kyro2 ovisan o snazi procesora te koliko "profitira" od većeg takta. Korištenje dvije različite platforme nam je dalo i dobar uvid o tome koliko su driveri kvalitetno optimizirani za SSE (Intel) a koliko za 3DNow! (AMD procesori).

Krenut ćemo s 3dMarkom 2000, testom koji Kyrou2 baš ne bi trebao pasati jer nema hardverski T&L:

Na BX platformi s P3 na 866MHz Kyro2 smo usporedili samo s GeForce2 GTS karticom jer nam MX kartica koju smo imali kod sebe nije htjela raditi na AGP taktu od 89MHz. Kao što vidimo, GTS je dala puno bolje rezultate zbog hardverskog T&L-a, sve dok nismo prešli u više rezolucije i koristili 32-bitne boje. Dok Kyro2 drži brzinu kao da promjene u rezoluciji i boji nema, GTS opasno pada. Kada usporedimo GTS na 800x600x16 i 1024x768x32 vidimo pad od oko 3000 bodova, dok u isto vrijeme performanse Kyroa2 padnu za samo 500!

Na 1GHz vidimo da MX nema što tražiti u usporedbi s Kyrom2 iako ima hardverski T&L. GTS se drži dobro, no na višim rezolucijama Kyro2 opet preuzima vodstvo. Ono na što posebno treba obratiti pažnju je scaling - dok GTS daje skoro identičan rezultat na 866MHz i 1GHz (posebno obratite pažnju na 1024x768x32), Kyro2 na 1GHz pokazuje povećanje performansi spram 866MHz. Šteta što nismo bili u stanju testirati 3dMark 2000 i na 1.33GHz jer smo nenadano morali vratiti procesor, no efekt ćete vidjeti i na ostalim testovima. Ono što još moramo napomenuti jest to da Kyro2 podržava i Environment Mapping, za razliku od GeForce2 kartica, tako da se 3dMark 2000 mogao u potpunosti odvrtiti. NVIDIA kartice su dobile istu funkciju tek s GeForce3 chipom.

Benchmarks - Expendable i 3dMark 2001

Pređimo sad na jedan DirectX 7 test koji ne pati od hardverskog T&L-a - Expendable.

Na 866MHz, GeForce2 GTS i Kyro2 prate jedan drugoga u dlaku dok se ne prijeđe na izrazito visoke rezolucije. Pri 1280x1024x32, Kyro2 nastavlja jednakom žestinom, dok GTS ozbiljno pada. Impresivno!

Na 1GHz priča se nastavlja, s tim da se lijepo vidi da MX kartice nemaju što tražiti s Kyrom, dok GTS gubi bitku tek pri kraju. Zanimljivo je vidjeti da je scaling pri Expendableu skoro identičan za GF2 i Kyro2. Ako se sjetimo 3dMarka 2000, to tamo nije bio slučaj.

Sa izrazito jakim procesorom (1.33GHz) Kyro2 pobjeđuje GTS na stepenici prije nego što je bio slučaj na 866MHz i 1GHz - već na 1024x768x32 razlika je prilična! Nema što, Kyro2 pere-dere u DirectX-u 7 kad T&L nije faktor.

Pređimo sad na test koji bi Kyrou2 trebao najmanje pasati - na 3dMark 2001. 3dMark 2001 strašno ovisi o hardverskom T&L-u i radi isključivo pod DirectX 8. Iako Kyro2 radi bez problema kad je instaliran DirectX8, treba imati na umu da je to prvenstveno kartica čiji su driveri optimizirani za DirectX 7.

Kao što vidimo Kyro2 tu debelo gubi. No, razloge smo već naveli, i ovo nije nikakvo iznaneđenje. Ono što još ide u prilog Kyrou je to što je 3dMark 2001 ipak samo jedan sintetički test, a ne prava igra. Svi znamo da igara na tržištu koje traže baš DirectX 8 i jako profitiraju od hardverskog T&L-a ima malo, a onih dobrih i vrijednih pažnje još i manje.

Brzina od 1GHz koristi Kyrou nešto više nego GF2 porodici, no razlika u performansama između njih je i dalje značajna. GeForce2 MX u 1024x768x32 daje identične rezultate kao Kyro što će reći da ustvari gubi utrku. Rezultat je isti zbog hardverskog T&L, a ne zato što su performanse identične. Ono što smo još primjetili jest to da Kyro2 ima ozbiljnih problema s probavom velikog broja poligona. Ovaj nedostatak postat će sve izraženiji kako će vrijeme ići, jer kako stvari stoje, broj poligona u igrama koje dolaze će postajati sve veći i veći. S postojećim naslovima ovo nije problem, no stavlja u pitanje dugotrajnost Kyro2 chipa.

Na 1.33GHz Kyro pretiče MX kada se koristi 32-bitna paleta, no i dalje zaostaje za GTS-om. Razlika je sve manja, jer je očito da Kyro2 traži (ili bolje reći obožava) jaki procesor. CPU scaling je definitvno izraženiji kod Kyroa2 nego kod GF2 porodice. Iako je dobar scaling generalno pozitivna stvar, to ne znači da to baš uvijek trebalo smatrati prednošću. "Zašto ne?", zapitat ćete se - e pa zato što je Kyro2 namijenjen nižem segmentu tržišta grafičkih kartica. Ako želite kupiti budžetnu karticu, malo je vjerovati da ćete u isto vrijeme kupiti neki od najbržih (i najskupljih) procesora (npr. Athlon 1.4GHz ili P4 1.7GHz).

Benchmarks - Quake 3 i Serious Sam

Vrijeme je za OpenGL testove, Quake 3 i Serious Sam:

Kao što vidimo iz rezultata, na 866MHz GeForce2 GTS je brži od Kyro2 kartice. Jedino na 1280x1024x32 SHQ Kyro2 pobjeđuje s malom razlikom (oko 4%).

Priča je ista i na 1GHz - GTS najbrži. GeForce2 MX je pak jednako brz kao GTS pri nižim rezolucijama i 16-bitnoj paleti, no već pri 800x600x32 gubi zadah i prilično zaostaje.

Pri 1.33GHz poredak je isti, no razlika između GTS-a i Kyroa2 se smanjila. Da je procesor još brži vjerovatno bi došlo i do izjednačenja (jedino što je teško reći koji je takt potreban za tako nešto, no sigurno bar 1.5GHz). Vrijeme je da prijeđemo na benchmark koji koristimo po prvi puta - Serious Sam.

Serious Sam ima u sebi ugrađene vrlo napredne opcije za benchanje, no one nisu jednostavne za korištenje. Tj., jednostavno je pokrenuti bench u Serious Samu, ali rezultati će biti krivi. Serious Sam je jednostavno prepametan za svoje vlastito dobro. Prilikom inicijalizacije, Serious Sam pogleda hardware i automatski prilagodi settinge prema njemu. Tako će settingsi (iako imenom isti, npr. Normal Detail) biti različiti za računalo koje pokreće procesor od 1GHz i ima 256MB RAM-a i GeForce2 MX karticu od onoga koje se razlikuje samo po npr. grafičkoj kartici (recimo da ima ATi Radeon). Zbog toga će benchanje ustvari dati nerealne rezultate. Kontaktirali smo Croteam oko toga i oni su nas uputili na specijalne skripte koje garantiraju identične uvjete prilikom izvođenja testova. Skripte su dijelo Reverenda i na neki način službene jer ih je preporučio sam Croteam. Koristili smo Memphis Suburbs demo jer obiluje akcijom, tako da dati FPS bude reprezentativan spram pravog igranja Serious Sama. Ovako opremljeni i čiste savjesti oko toga da su rezultati realni i reprezentativni krenimo dalje:

Primjetit ćete da postoje tri kvalitete - Normal, Maximum i Extreme. Normal nije nešto pretjerano lijep, no Maximum stvarno koristi Serious engine kako treba. Zapitat ćete se što je onda Extreme. Extreme ima iste postavke kao Maximum s tom razlikom da se koristi i asinotropic filtering koji je pri Extreme settingu stavljen na maksimum. Kao što se vidi iz rezultata na 866MHz, GTS šiba u Normal modusu, gubi u Maximumu i onda (s velikom razlikom) pobjeđuje u Extremu. Zašto tako čudni rezultati u Extreme modusu? Čini se da Kyro2 ne podržava asinotropic filtering kako bi trebalo - performanse su grozne, a kvaliteta slike ne onakva kakva bi trebala biti. Kako stvari stoje, problem ne leži u driverima, već u hardwaru. No, tko zna, možda nas Kyro2 iznenadi i kad ćemo ga ponovo testirati pokaže da sve štima, te da je problem ipak bio u driverima.

Na 1GHz rezultati su isti - u Normal modusu pobjeđuju GeForce2 GTS i MX, dok u Maximum modusu Kyro2 odnosi prvo mjesto. Extreme je dao očekivane rezultate - Kyro2 je najsporiji jer tu nešto ne štima, a nije vezano uz snagu kartice.

1.33GHz pokazuje da uz vrlo snažan procesor MX gubi od Kyroa2 i na nižim rezolucijama (800x600x16 Normal). GTS je tu negdje kao Kyro u Maximum modusu kad se koristi 16-bitna paleta, no čim se pređe na 32-bitnu zaostaje. Kroz sve testove (ne samo Serious Sam) vidi se koja je prednost interno renderiranje u 32-bitnoj paleti - pad performansi kad se pređe s 16-bitne boje na 32-bitnu puno je manje izražen kod Kyroa nego što je slučaj s GF2 karticama. Kad se još pogleda memorijski bandwidth i takt na kojem kartice rade, postaje jasno da HSR isto tako igra užasno veliku ulogu. Mora se priznati da je arhitektura iza Kyro2 chipa stvarno napravljena inteligentno.

Benchmarks - FSAA

Pogledajmo kakve su performanse kad se koristi FSAA:

Pri 866MHz GTS pobjeđuje kad se koristi 16-bitna boja, ali debelo gubi pri 32-bitnoj. S obzirom da će FSAA koristiti oni koji žele maksimalnu kvalitetu slike (što znači i korištenje 32-bitne boje), mišljenja smo da je sve skupa Kyro2 tu idealna platforma. Moramo reći da je i inače kvaliteta slike Kyroa2 izuzetna. Kad se koristi 32-bitna boja ona je jednaka NVIDIA karticama, no u 16-bitnoj boji je daleko superiornija bilo čemu što smo do sada vidjeli. Interno renderiranje u 32-bitnoj paleti nakon čega se tek onda cijela stvar spušta u 16 bita rezultira u puno boljoj kvaliteti slike nego što je slučaj kad se od početka sve radi u 16 bita.

Na 1GHz stvar je identična kao i na 866MHz osim što možemo vidjeti kako je MX totalno neprilagođen za FSAA.

Vidimo da prilikom FSAA testa snaga procesora uopće nije bitan faktor - rezultati su isti, radilo se o P3 na 866MHz ili Athlonu na 1.33GHz. Bottleneck, tj. usko grlo cijelog procesa je isključivo grafička kartica. S ovim i završavamo benchmarkanje.

Zaključak

Zaključak

Kyro2 je ostavio stvarno dobar dojam na nas - performanse su vrlo dobre, stabilnost solidna, a kvaliteta slike fenomenalna. Vjerujemo da će se stabilnost i performanse još dodatno popraviti kada driveri sazriju. Cijena je također povoljna (trenutno oko Kn 1250 za Hercules Prophet 4500 s 64MB, dok puno sporija MX400 kartica istog proizvođača košta oko Kn 1000, a prosječna GTS kartica oko Kn 1800) i svakako nudi izvrstan omjer performansi i novaca kojeg morate izbrojati. Ne preporučujemo ju vlasnicima slabijih procesora (npr. Celerona2), no onima koji bi inače kupili MX karticu sugeriramo da ne naprave tu grešku, već da kupe Kyro2.

Ralika u performansama između Kyro2 chipa i MX-a je puno veća nego razlika u fizičkoj veličini!

Ako se pak dvoumite između GTS-a i Kyroa2, onda izbor postaje teži. Osobno mi bi rađe uzeli GTS, no to znači i više novaca.

Nadamo se da Kyro2 neće biti i zadnji Kyro chip te da će se pokazati kao dobra konkurencija NVIDIA karticama, jer ako NVIDIA i dalje ostane neprikosnovena na tržištu, onda će to značiti i više cijene, a to nije nikome u interesu.