三年架構(gòu)大革命！R520脫胎換骨全測試
Ibiza（伊比沙島），一個西班牙的旅游勝地，今年它再度聞名世界，并不是因為它優(yōu)美的風景，也不是因為它的狂歡之夜，而是因為一家圖形芯片公司——ATI。
伊比沙島是世界聞名的旅游勝地
2005年10月5日，ATI在伊比沙島發(fā)布了他們最新的圖形芯片，人們期待已久的R520。
在這次ATI在伊比沙島發(fā)布R520的時候，有發(fā)燒友帶去了800升的液氮，現(xiàn)場進行超頻測試，結(jié)果將一塊X1800XT顯卡的頻率超到了877/1980MHz，單卡3DMark05成績達到12278分，打破了由7800GTX單卡創(chuàng)造的世界紀錄。
注意左邊的一大桶液氮 超頻現(xiàn)場
超頻成績
在這之前，R520的發(fā)布一再推遲，讓大家不免產(chǎn)生種種擔心。然而經(jīng)過這次發(fā)布會，一切謠言已經(jīng)不攻自破，玩家們對ATI的信心倍增。
今天，我們就和大家一起走進ATI全新一代圖形芯片的世界。
在ATI正式發(fā)布之前，一家名為HardwareAnalysis的網(wǎng)站公布了所謂的R520的測試成績，在這次測試成績中，R520的成績并不是很好，多數(shù)項目表現(xiàn)都不如競爭對手。
Hardware Analysis的測試成績相差太多這個成績讓大家頗為吃驚，我們等了這么久的R520真的是這樣的么？人們的討論非常激烈，這個時候，大家期待著ATI站出來說句話。
當Guru3D網(wǎng)站聯(lián)系到ATI的負責人的時候，ATI作出了解決的回答：“虛構(gòu)。我不相信這個成績是在R520上跑出來的。”并且稱：“我們認為這測試成績完全在愚弄大家，我們認為測試成績是載超頻的X850上跑出來的，請打電話給我們的顯示卡合作伙伴，問問他們有沒有X1800XT的實物，這種所謂的測試成績甚至不接近（ATI掌握的真實成績）。”
事實證明，HardwareAnalysis的成績欺騙了大家，R520的發(fā)布讓這個謠言不攻自破。
不過這也反映了一個事情，就是人們對R520的關(guān)注程度已經(jīng)達到了近乎瘋狂的程度，因為我們已經(jīng)等得太久了。
對于R520的延期，IT業(yè)界流傳著種種原因，有說良率達不到的，有說90nm工藝不成熟的。然而事實是怎樣的呢？今天我們將獨家為大家揭示。
上個星期，ATI在北京召開了面向媒體的技術(shù)培訓會，小編有幸參加，會上，來自ATI的R520研發(fā)小組的負責人，David Wang先生給我們介紹了R520的細節(jié)。
在會后的專訪中，記者問及了R520延期的問題，David Wang解釋說：“R520延期的原因并不是良率的問題，我們的R520其實在三個月之前已經(jīng)就緒，不過發(fā)現(xiàn)了一個小的bug，為了尋找這個bug并且消除它，我們花費了一些時間。”
這個答案并沒有讓小編十分滿意，在回到家以后，小編給David Wang寫了一封信，詢問這件事情（由于David Wang是從臺灣省前往加拿大總部工作的，漢語講的非常好，所以小編就使用的繁體中文。）：
“……
您提到三個月前R520就ready了，但是為了找一個小的bug耽誤了時間，您能不能透露一下這個的具體細節(jié)呢？這個bug導致了什麼現(xiàn)象？如何找到的？這個bug究竟是什麼呢？
……”
第二天，David Wang就給小編回了信：
“……
Regarding R520 bug
It is a circuit bug and the impact is that R520 could only run reliably at very low voltage and therefore limited its speed. After the bug is fixed, we can now run R520 at normal voltage to achieve much higher clock rate.
……”
從回信中，我們可以看到，R520的延期主要是因為一個電路上的問題而導致的，這個問題使R520的電壓只能維持在比較低的水平，所以頻率也上不去，導致了性能的不足。不過現(xiàn)在這個問題已經(jīng)解決了，于是R520的核心電壓可以達到正常水平，頻率也可以比原來高很多。
對于90nm的工藝，當時的專訪上，David Wang先生就明確表示，90nm工藝并沒有影響R520的良率，相反，它能否讓R520的頻率達到更高。
“管線”這一概念不知道是什么時候開始深入人心的，討論管線概念的最高潮應(yīng)該是在GeForce 6 系列和Radeon X800系列的時候，人們逐漸形成了一種觀念，這就是管線數(shù)越高，性能越好。
到了2005年，人們的目光放在了ATI和NVIDIA的最新圖形芯片R520和G70身上，人們開始分分猜測他們的管線。
6月22日，NVIDIA率先發(fā)布了他們的圖形芯片，G70，這款圖形芯片給大家?guī)砹?4條像素渲染管線。
到了這個時候，人們爭論的焦點已經(jīng)完全集中在了R520身上，人們紛紛開始猜想R520的管線數(shù)目，24條甚至是32條的說法被廣為流傳，似乎唯有更多的管線數(shù)目才是R520的救命稻草，然而事實是什么呢？
當人們都在猜想ATI會通過更多的管線來贏得勝利的時候，ATI卻走了一步人們沒有想到的一招棋，他們向非管線論邁出了堅實的一步。準確的講，R520不應(yīng)該再以管線數(shù)目來評定。下面，我們就來看看R520的架構(gòu)。
點擊放大R520在像素渲染管線方面仍然采用了16條的設(shè)計，看到這個結(jié)果的時候不知道大家是怎么想的，可能和小編一樣，有點莫名其妙吧。
但是隨著筆者對R520的了解逐漸增加，不僅理解了ATI的做法，還覺得這樣的方法實在是有其高明之處。
NVIDIA顯示芯片數(shù)據(jù)大全（點擊放大） ATI圖形芯片數(shù)據(jù)大全（點擊放大）◎ R520主要看點一覽：
一、架構(gòu)采用獨創(chuàng)Ultra－Theareding Dispatch Processor處理器控制程序流程，減小空閑，提高效率。
二、獨創(chuàng)環(huán)形內(nèi)存控制總線，內(nèi)存管理速度提高。
三、全面支持SM3.0，全速128bit渲染。
四、全面支持HDR技術(shù)，增強畫質(zhì)。
五、獨創(chuàng)自適應(yīng)抗鋸齒模式，在性能和畫質(zhì)中取得非常好的效果。
六、支持AVIVO視頻功能，加速解碼MPEG4。
首先我們還是來看一下R520的頂點渲染管線部分，因為如果按照3D圖形處理順序而言，這部分是需要先執(zhí)行的。很早之前，頂點坐標的運算是由CPU完成的，到了GeForce和Radeon以后，圖形芯片便具備了T&L（Transform&Lighting 變換和光照）的功能。
我們注意到，在R520圖形芯片上，頂點渲染單元的數(shù)目為8個，這個數(shù)目是和NVIDIA的G70是相同的，比上一代的R4XX系列的6個增加了兩個。
也許有朋友會問，為什么頂點渲染管線的數(shù)目的增加沒有像素渲染管線的增加那么快，每代產(chǎn)品的增加并不會達到太大的幅度。
這是因為頂點運算的需求是決定于游戲本身的，每一個游戲的3D模型一旦確定，頂點數(shù)目是固定的，有的游戲提供了幾種不同細節(jié)程度的模型供玩家選擇，但是多數(shù)的游戲的模型是固定的，為了保證游戲的性能，游戲開發(fā)者通常會利用貼圖等手段控制模型的3D頂點數(shù)目。游戲在執(zhí)行的過程中，頂點部分的運算也是不會受分辨率，特效等設(shè)置而改變的。
所以對于頂點渲染單元，雖然是非常重要，但是卻是需要始終本著夠用的原則進行設(shè)計，游戲設(shè)計者也通常不會突然設(shè)計出對頂點運算要求非常高的游戲來的。這就是為什么我們看到從R9800到X800，到今天的X1800的增長顯得非常平穩(wěn)的原因。
我們看到，在每個頂點運算單元中，都由三部分組成，它們分別是：
- 上圖中橙色的128bit精度的向量（vector）算術(shù)運算單元。
- 上圖中紅色的32bit精度的標量（scalar）算術(shù)運算單元。
- 上圖中黑色的程序流控制單元（Flow Control）。
前面我們已經(jīng)提到，R520全面支持SM3.0特性，可以執(zhí)行多達1024條指令，借助于程序流控制的功能，可以執(zhí)行的指令數(shù)就達到了無限條。
經(jīng)過前面的頂點渲染單元的處理，每個時刻的3D模型中的頂點的位置和狀態(tài)就被運算出來了，接下來，這部分數(shù)據(jù)被送到了頂點渲染引擎的后半部分：
現(xiàn)在我們就來看看這個部分的四個功能模塊：
隱面消除技術(shù)節(jié)省大量資源Backface Cull，這個功能叫做隱面消除，就是將3D模型中，不會顯現(xiàn)在用戶面前的那些三角形去掉，不進行下面的渲染，隱面消除技術(shù)能夠非常有效地節(jié)省資源，當年的Kyro顯示芯片就是因為這項技術(shù)聲名大噪，雖然Kyro沒有成功，但是這一思想在后來已經(jīng)被NVIDIA和ATI學到了手里。
Clip，這個部分的功能是將位于屏幕邊緣的三角形進行裁剪，將那些三角形重新修正成為和屏幕適合的三角形。
Persctive Divide 這部分是將3D模型中的三角形轉(zhuǎn)換為平面信息重要步驟，這個功能模塊可以稱為透視除法，它將齊次坐標系下的坐標轉(zhuǎn)換為2D坐標。
Viewport Transform 這個部分的功能是將已經(jīng)生成的三角形頂點的2D坐標再進行轉(zhuǎn)換，以便適應(yīng)新的要求，縮放到小的矩形區(qū)域中。
Setup Engine
經(jīng)過前面的頂點渲染引擎的處理，最基本的每個模型的頂點信息已經(jīng)轉(zhuǎn)換為2D坐標了，但是這個2D坐標并不是最終的畫面分辨率的信息，只是一些點的2D坐標。
如果要進行下一步的操作，就必須進入Setup引擎進行處理。生成最終的每個像素的信息。
Setup，我們最常見的這個詞的意思就是“安裝”，但是在這里我們可以理解成，它用一個網(wǎng)格去比對前面得到的三角形頂點的2D坐標信息，將這些數(shù)據(jù)光柵化，從而得到像素信息，也就是得到了屏幕上每個點的數(shù)據(jù)信息。
用網(wǎng)格將的頂點坐標轉(zhuǎn)換為像素坐標進行這部分操作的時候也生成了每個點的Z軸信息，這些信息將被傳輸?shù)絑軸緩沖中，以備后用。
當3D模型的數(shù)據(jù)按照用戶的視角轉(zhuǎn)換成為了屏幕上的像素的信息之后，現(xiàn)在就需要進行最重要的操作了，這也是圖形處理中最關(guān)鍵，性能消耗更大的部分。
這個時候的像素信息，是不完全的像素信息，只知道這個像素是屬于哪個三角形的，還有很多方面是沒有確定的：
這個三角形上貼的圖是什么？這個三角形收到那些光源的照射？這個頂點是否在三角形的邊緣，會不會在抗鋸齒操作中被處理？等等
所以整個像素渲染引擎是整個3D圖形生成過程中最麻煩的一個操作過程，也是對性能要求最大的一個部分。
ATI在這次R520上特別增加了一個被稱之為“Ultra—Thearding Dispatch Processor”的部件，這個單元負責將線程分派給下面的像素渲染管線。
我們知道，對于一個畫面，是有很多數(shù)據(jù)需要處理的，而這些數(shù)據(jù)幾乎都是平等的，像素之間，或者頂點之間。于是我們的每個圖形芯片都需要能夠同時執(zhí)行這些操作，也就是并行運算。
但是現(xiàn)在出現(xiàn)了一個矛盾：一方面為了要求并行計算，很多像素要求同時進行操作，將畫面分成一個個小塊來處理將能夠很明顯的提高效率，但是如果一個塊中的像素需要進行不同的操作，那么將適得其反。
另一方面，如果將每個像素作為最小的單位進行處理，那么出現(xiàn)問題的可能就沒有了，但是這樣效率將會很低，因為不同的像素的處理要求是不同的，簡單的處理的快，復(fù)雜的處理的慢。
ATI的Ultra—Thearding Dispatch Processor便是用來解決這個問題的，首先，我們可以將每一個像素的處理過程理解成為一個“線程”，那么這個Ultra—Thearding Dispatch Processor的功能就是分配這些線程的執(zhí)行。它可以動態(tài)檢測到每個像素渲染單元的工作情況，避免了空閑的情況存在。
借助于這個單元，R520可以同時處理多達512個線程，這樣就可以大大的提高效率，這也是R520只有16個像素渲染管線同樣能夠表現(xiàn)得如此好的原因了。
如果要理解這個概念，我們就必須先理解“粒度”這個概念，粒度就像是砂子的顆粒的大小，過小會數(shù)目增多而影響速度，過大而會導致沖突增多浪費資源。
R520同時處理的像素塊的大小是16像素，也就是4*4像素的一個方塊，這個數(shù)據(jù)相對于G70來講要小一些。
我們來看一個例子：
我們看到，我們現(xiàn)在要進行的是一個陰影處理的情況，一共分為三種可能，一種是在陰影中，一種是不在陰影中，還有一種就是處在陰影的邊緣。
我們看到，由于分支處理的操作能夠和線程的操作并行進行，所以節(jié)省了操作需要進行的時間。原來需要20個流程周期完成的任務(wù)只需要14個就可以完成了。
◎ 全新像素渲染管線設(shè)計，不靠數(shù)量定勝負!
前面介紹了R520核心中的關(guān)鍵，Ultra—Thearding Dispatch Processor，這個單元讓R520在像素管線數(shù)目不變的情況下提高了效率。那么現(xiàn)在我們就來看看R520新一代的像素渲染管線。
在R520中，16個像素渲染管線是被分成4組的，每組有四個像素渲染管線，這樣的設(shè)計和我們所熟悉的其他顯示芯片也是類似的。
對于每個像素渲染的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，我們看到也是比頂點渲染管線要復(fù)雜的多，其中分為三個主要的部分：
- 紫色的是分支處理單元，主要用來處理分支流程。
- 紅色的是標量運算單元，這個部分是兩級設(shè)計結(jié)構(gòu)，所以有兩個標量運算單元，用來處理標量數(shù)據(jù)。這兩個標量運算單元能夠同時運行，一個處理一個ADD指令再加上一個Input Modifier操作，另外一個執(zhí)行一個ADD命令或者是MUL命令，或者是MADD命令。
- 棕色的時向量運算單元，我們知道，像素的顏色信息通常是以向量數(shù)據(jù)存儲的，這個單元也分為兩個部分，同時能夠執(zhí)行兩個三維向量指令。這兩個指令包括：一個ADD命令加上一個Input Modifier命令；或者是ADD、MUL、MADD命令中的一個。
◎ R520通用寄存器陣列！顯示核心的L2緩存!
在頂點渲染管線下面，我們發(fā)現(xiàn)了一個名叫“General Purpers Register Arrays”的區(qū)域，直譯過來就是通用目的寄存器陣列的意思。
我們看到，整個R520芯片中，很多部分都和它相連著，看來這個區(qū)域的作用是相當?shù)拇螅坏鳛橄袼劁秩竟芫€數(shù)據(jù)的輸出對象，還連接著Z緩存，材質(zhì)緩存等模塊。
如此看來，這塊區(qū)域的左右就有點像是CPU的L2緩存，各種數(shù)據(jù)都能調(diào)用它。
在像素渲染引擎后面就是“Render Back End”了，翻譯過來應(yīng)該稱之為渲染后端單元。這個部分是負責圖像的后期處理的。
這個部分的功能模塊比較多，主要是一些像是Z軸或模板比較的操作，抗鋸齒的操作等等。
經(jīng)過這個模塊以后，輸出至幀緩沖，就是最后的圖像了。
◎ 創(chuàng)新雙環(huán)形內(nèi)存總線架構(gòu)：完全自由緩存映射提高性能
上面介紹的都是R520處理核心方面的一些特型，除了這些，R520在內(nèi)存管理上也有很大的改進。
在R520身上，ATI引入了雙向高速環(huán)形內(nèi)存總線的結(jié)構(gòu)，這樣就讓R520內(nèi)部的總線位寬達到了512bit的程度。雙向環(huán)形總線大大提高了對內(nèi)存的訪問控制。
R520的內(nèi)存總線是由兩個256bit的環(huán)狀總線組成的，這樣數(shù)據(jù)可以雙方向傳輸，提高了傳輸?shù)男省?/P>
在總線上，一共有四個RingStop，每個上面有兩顆顯存，并且連接兩個Client Interface，中間由一個“Write Crossbar Switch”控制，這樣的設(shè)計就能讓顯存和需要數(shù)據(jù)的部分最快的進行數(shù)據(jù)傳輸。
緩存映射
像CPU一樣，圖形芯片也不是直接訪問顯存的，也是通過一塊高速緩存充當內(nèi)存的鏡像后訪問的。
但是我們知道，緩存由于在芯片內(nèi)部，所以容量不會太大，R520在緩存和顯存的映射上進行了改進。
在原來的時候，采用的是直接映射方式，顯存是分塊被直接映射到緩存上的，這樣如果有數(shù)據(jù)更新，整個緩存的數(shù)據(jù)就要清空，重新映射其他的區(qū)域，這樣就會有大量的失效的情況發(fā)生。
在R520中，緩存和顯存的映射已經(jīng)變?yōu)橥耆杂傻挠成潢P(guān)系，自由度增大，數(shù)據(jù)刷新只需要更新局部的數(shù)據(jù)就可以了。
我們來看看ATI提供的內(nèi)存映射成功率測試：
我們看到，在兩個測試中，無論是Z軸數(shù)據(jù)還是材質(zhì)數(shù)據(jù)，X1800XT的緩存失效率都要低于X850的水平。
在去年X800系列發(fā)布的時候，ATI的老大何國源就曾經(jīng)表示，ATI將會支持SM3.0以及HDR技術(shù)。
R520的發(fā)布果然給我們帶來了令人欣喜的SM3.0支持以及HDR效果，令人高興的是，在R520中，HDR效果和抗鋸齒并不沖突，我們可以在R520上實現(xiàn)開抗鋸齒狀態(tài)下的HDR效果。
自適應(yīng)抗鋸齒
R520以及它的衍生產(chǎn)品，RV530，RV515還支持一種全新的抗鋸齒功能，自適應(yīng)抗鋸齒，這種功能實現(xiàn)了以多點采樣的速度實現(xiàn)超級采樣的效果。在部分透明的情況下的提升尤為明顯。
這種功能分為兩種模式，性能模式和質(zhì)量模式，并且能夠和其他ATI抗鋸齒技術(shù)完美結(jié)合。
強化的紋理過濾功能
在R520中，對各項異性過濾的模式也進行了一定的改進，增加了三線性過濾的精度，提升了畫面質(zhì)量。
3Dc＋
另外，在X800上創(chuàng)新的3Dc技術(shù)也得到了增強，在X1000系列圖形芯片中，增加了對單通道貼圖的壓縮功能。這樣就能對Z軸數(shù)據(jù)，模板數(shù)據(jù)等單通道數(shù)據(jù)進行壓縮節(jié)省空間了。
接下來讓我們先來認識一下今天將要測試ATI X1000系列顯卡……
X1800XT、X1800XL以及X850XTPE ATI高端三強
R5**系列的發(fā)布標志著ATI顯卡走向一個新紀元
本次抵達PCPOP的四款顯卡：X1800XT、XL、X1600XT、X1300Pro
NVIDIA GF7800系列將是ATI X1800顯卡的主要對手
從最低79美元的X1300HM到549美元的X1800XT，ATI Radeon X1000列顯卡針對不同價位的市場劃分為X1300、X1600和X1800三大子類，涵蓋了低中高不同檔次。下面我們將依次帶來的圖片介紹。
Radeon X1800XT是目前X1000系列顯卡中最優(yōu)異的產(chǎn)品，R520晶體管數(shù)量達到了3.21億，采用90nm工藝，具備16條渲染管線和8個頂點處理單元，支持GDDR3/GDDR4顯存類型，位寬256bit。零售價格為549美元。
ATI公版Radeon X1800XT顯卡
X1800顯卡PCB長/寬與GF7800GTX的完全相同
首款采用90納米工藝的R520顯示芯片
英飛凌1.2ns GDD3顆粒
ATI在高端X1800XT中采用的是德國英飛凌顯卡顆粒，與三星1.2ns顆粒相同，英飛凌這款標號為HYB18H512321AF-12的顯存可以規(guī)格同樣為16M×32bit，1.2ns的額定工作頻率能夠達到1.6GHz，8顆就能組成512MB容量、256bit位寬的超強配置。
X1800 XT的頻率達到625/1500MHz，采用雙槽散熱器，其PCB相比之前的RADEON顯卡要大出不少。256MB版本的X1800XT價格為499美元
大家看到的Radeon X1800XL來自ATI優(yōu)異合作伙伴藍寶科技。顯卡采用ATI全新架構(gòu)的R520核心，領(lǐng)先的90納米工藝制程。據(jù)悉顯卡將在11月份陸續(xù)在國內(nèi)上市。
藍寶X1800XL正式零售版本
單槽加長版的Radeon X1800XL顯卡
X1800XL GPU晶體管數(shù)量達到3.21億，采用ATI命名的所謂Ultra-threaded架構(gòu)，具備16條渲染管線和8個頂點處理單元，配備256MB顯存，頻率500/1000MHz。支持SM3.0、dual-link DVI輸出和Avivo引擎等。
全新架構(gòu)的R520核心
136 FBGA封裝的三星GDDR3 1.4ns顯存顆粒
與熟悉的144 FBGA封裝1.6/2.0ns GDDR3顯存顆粒不同，X1800XL顯存部分使用了136 FBGA 1.4ns顯存顆粒（外觀扁長），顯存運行頻率大大提高。單顆規(guī)格仍然是8×32，組成顯卡256MB顯存容量、256bit位寬的顯存規(guī)格。
揭開散熱片可以看到VT1103S PWM輔助芯片
輸入輸出的配置上，X1800XT/XL顯卡均搭載了RAGE THEATER視頻編碼器/解碼器，使得顯卡具備VIVO（視頻輸入/輸出）功能。此外，支持HDTV高清輸出、H.264硬件解碼也是R520顯卡最大特色。
面向主流產(chǎn)品的X1600，以下圖片就是ATI Radeon X1600 XT的實物照片。顯卡同樣完全支持Shader Model 3.0和最新的Avivo視頻引擎，GPU晶體管數(shù)量達到1.57億個，具備12條渲染管線和5個頂點處理單元，支持Dual-link DVI輸出。
定位在2000元檔次的Radeon X1600 XT
雖然只要4顆顯存，但顯卡卻擁有256MB顯卡容量
代號為RV530核心的X1600系列顯卡，擁有8條像素渲染管線
編號為K4J52324QC-BJ12的三星GDDR3顯存顆粒規(guī)格為16M×32bit。因此顯卡只需要使用4顆就能夠組成256MB、128bit主流顯存規(guī)格，運行頻率為590/1380MHz。
如此高工作頻率當然配備優(yōu)良的散熱、供電部分
除了大家看到的256MB版本，X1600XT同樣也擁有128MB版本，定價分別為249/199美元。此外，X1600系列還有頻率更低一些的PRO版本，價格在149～199美元之間。
Radeon X1300是ATI X1000系列顯卡中的低端產(chǎn)品，顯卡全部采用RV515核心。具體產(chǎn)品型號則分為X1300Pro、X1300和X1300 HyperMemory，價格則從79美金～149美金不等。
X1300 Pro采用的PCB與X1600完全相同
對比X1600能夠發(fā)現(xiàn)，兩款顯卡不同之處于供電和顯存部分
RV515核心的Radeon X1300 Pro圖形芯片
采用了16×16規(guī)格的DDR2顯存顆粒
它的GPU也是采用TSMC 90nm工藝，集成約1.05億晶體管。顯卡整體為單槽設(shè)計，具備Dual-link DVI輸出，支持Shader Model 3.0和最新的Avivo視頻引擎，具備4條渲染管線和2個頂點處理單元。
純銅制金屬風扇
X1300的供電設(shè)計
輸出接口部分
這片RADEON X1300 PRO的核心/顯存頻率為600/800MHz，配備了256MB顯存，建議零售價格為149美元。此外RADEON X1300系列還有另外兩種規(guī)格，分別是頻率450/500MHz（$129 256MB / $99 128MB）和支持HyperMemory技術(shù)（核心頻率450MHz，板載32MB顯存，1000MHz頻率，價格79美元）的產(chǎn)品。
◎ 測試平臺介紹
本次ATI R5**測試我們?nèi)匀徊捎昧薌eForce 7800GTX測試時的高配置平臺：處理器使用了AMD高端的Athlon 64 FX55，6000～7000元的價格也是目前最優(yōu)異的PC用處理器之一；所搭配的主板也是在AMD平臺中廣受DIY玩家歡迎的華碩A8N SLI；內(nèi)存方面則是雙條海盜旗（CORSAIR）DDR400 組成的雙通道。
ATI Radeon X1800XT測試平臺實拍
藍寶Radeon X1800XL測試平臺實拍
硬件系統(tǒng) | |
處 理 器 | AMD Athlon FX55（2.6GHz） |
主 板 | 華碩A8N-SLI Deluxe |
內(nèi) 存 | Kingston DDR 400 512MB×2 |
硬 盤 | Seagate 7200.7 80GB |
顯 示 器 | 愛國者 998FD |
參測顯卡 | ATI Radeon X1800XT 512MB 藍寶 Radeon X1800XL 256MB ATI Radeon 1600XT 256MB ATI Radeon 1300Pro 256MB ATI Radeon X850XTPE 256MB ATI Radeon X700 128MB ATI Radeon X550 256MB |
NVIDIA GeForce 7800GTX 256MB NVIDIA GeForce 7800GT 256MB NVIDIA GeForce 6600GT 128MB NVIDIA GeForce 6600 128MB | |
驅(qū)動程序 | |
主板驅(qū)動 | nForce Forceware 6.66 |
顯卡驅(qū)動 | NVIDIA Forceware 81.84 WHQL ATI 催化劑 5.10 WHQL 官方正式版 ATI 8.19/ 8.173.2.3 Beta |
操作系統(tǒng) | 英文版 Windows XP + SP2 |
◎ 測試項目介紹
測試部分依舊分為基準測試和游戲測試兩部分?；鶞蕼y試仍主要以大家關(guān)注的3DMark03、3DMark05得分最準；而游戲測試則包括《DOOM3》、《HalfLife2》、《FarCry》等經(jīng)典游戲性能測試。測試分辨率則為1024×768和1600×1200，以及開啟游戲特效。
加入的全新游戲性能測試
隨著Radeon X1000系列顯卡的發(fā)布，ATI也正式跨入SM3.0大門。PC游戲的SM3.0時代已經(jīng)全面向人們走來！本次測試也特別增加多款2005年即將或已經(jīng)發(fā)布的最新游戲大作，如《帝國時代3》、《使命的召喚2》、《英雄薩姆2》、《F.E.A.R》和《分裂細胞3》等。
◎ 3DMark03得分
從3DMark03的基準測試成績看，高端X1800XT擊敗了NV GF7800GTX，領(lǐng)先幅度達5%左右，但X1800XL卻落敗于7800GT；而在中高端方面，X1600XT領(lǐng)先對手6600GT只有10％，作為一款定位1600元的產(chǎn)品，這樣的性能表現(xiàn)顯然是不盡如人意。而在低端同為4管線的1300Pro在于66標版對抗中也是一勝一負。
◎ 3DMark03（4×FSAA、8×AF）得分
開啟特效之后，擁有512MB顯存的X1800XT發(fā)揮出驚人的能量。在1024×768、1280×1024性能分別分別領(lǐng)先GF7800GTX達10％和20％。但在中低端情況依舊不是那么理想，均搭配了256MB顯存的X1600XT、1300Pro均落敗于只擁有128MB顯存的6600GT和6600腳下。
◎ 3DMark05得分
◎ 3DMark05（4×FSAA、8×AF）得分
開啟特效之后，ATI顯卡領(lǐng)先優(yōu)勢越發(fā)明顯。在1024×768分辨率中X1800XT和1600XT就分別領(lǐng)先7800GTX、6600GT達24%、50%之多。
雖然基準測試方面ATI略占上風，那么游戲測試部分又會如何呢？我們接著往下看……
◎ DOOM3測試成績
對于OpenGL性能更加出色的N卡來說，A卡在DOOM3的測試里向來占不到任何便宜，此次ATI最新的R520也同樣如此。我們可以看到，7800GTX和7800GT在所有DOOM3的測試測試場景中均勝出。
◎ DOOM3（4×FSAA）測試成績
開啟4倍全屏抗鋸齒后，7800GTX領(lǐng)先優(yōu)勢進一步擴大。1024、1600兩組分辨率中N卡測試成績均領(lǐng)先超出了20以上。
◎ HalfLife 2測試成績
Valve出品的HalfLife 2同樣也是最關(guān)注的游戲之一，它沒有像DOOM3那樣對顯卡的依賴程度高，游戲本身對于配置的要求更趨于合理。測試成績我們看到，在1024分辨率下幾款高端卡之家的差距是微乎其微；然而到了1600分辨率，7800GTX卻悄然爬上了性能榜首的寶座。
◎HalfLife 2（4×FSAA、8×AF）測試成績
在要求更高的測試環(huán)境下，高頻率、大顯存的X1800XT再次發(fā)揮威力。不僅一舉在1024×768 4×8×分辨率下反超7800GTX，更在1600分辨率中將與7800GTX的領(lǐng)先差距拉大到17%。
由此ATI X1000系列顯卡加入了對SM3.0技術(shù)的支持，為了保證在游戲中的正常顯示，育碧先后發(fā)布了FarCry的1.31和1.33補丁。因此本次測試也將FarCry升級至1.33版本。
◎ FcrCry 1.33測試成績
在普通分辨率測試中，依舊是NV的7800GTX稍占到優(yōu)勢，以微弱的優(yōu)勢保持對X1800系列的領(lǐng)先態(tài)勢。
◎FarCry 1.33（4×FSAA、8×AF）測試成績
果不其然，X1800系列顯卡開始反攻。1024特效下，X1800XL就已經(jīng)超越了7800GT，換成更高1600分辨率后，X1800XT也能夠領(lǐng)先7800GTX 27%以上。
◎ Halo 測試成績
Halo是微軟早期推出的DX9游戲之一，通過測試成績可以看到。雙方顯卡幾乎呈僵持張體，對手間性能差異不超過2個FPS。
《分裂細胞：混沌理論》測試將分為三個SM1.1、SM1.1 4AA、8AF和SM3.0三組分別進行，用來考察顯卡在不同模式下的性能表現(xiàn)。
◎ Slinter Cell：Chaos Theory SM1.1測試成績
在SM1.1模式下的較量中，ATI X1800XT稍稍勝出。
◎Slinter Cell：Chaos Theory SM1.1（4×FSAA、8×AF）測試成績
◎Slinter Cell：Chaos Theory SM3.0（HDR、8×AF）測試成績
由于X850/X700/X550系列顯卡不支持SM3.0技術(shù)，因此SM3.0模式下的測試中，這三塊顯卡沒有任何得分。在性能對比上，X1800XT和X1800XL均是領(lǐng)先于7800GTX、7800GT，不難看出ATI X1000系顯卡在SM3.0游戲中同樣有不錯的表現(xiàn)。
◎ 《帝國時代3》測試成績（Shader Quality：High）
◎《帝國時代3》測試成績（Shader Quality：Very High）
《帝國時代3》是05年最值得期待的一款游戲，PCPOP為此也推出了多篇相關(guān)測試文章。詳細請見：《即時戰(zhàn)略超級盛宴《帝國時代3》專題》
從測試結(jié)果中，大家可以看到N卡在《帝國時代3》中的巨大優(yōu)勢，除了1024×768分辨率與X1800XTPE戰(zhàn)成平手，余下的幾個測試選項里N卡均是大幅勝出。而在開啟Very High選項后，N卡優(yōu)勢更加幾乎接近一倍。X850XTPE、X700、X550由于不支持SM3.0，因此Shaders Quality無法開啟至Very High。
◎ 《F.E.A.R》測試成績
◎ 《F.E.A.R》測試成績（FSAA:4× AF：8×）
《F.E.A.R》是第一款正對提供在菜單里對NVIDIA SLI技術(shù)進行支持的游戲，它的單機、多人試玩版中均提供了相關(guān)的測試程序。程序能夠提供了測試最終的平價得分（Average）、最高得分（Maximum）。
對于玩家來說，平價得分顯得更為重要。在普通分辨率的測試中，7800GTX、7800GT領(lǐng)先X1800系列優(yōu)勢非常明顯，最高時接近一倍；而X850XTPE則是因為不支持SM3.0技術(shù)，測試成績也相對較高，最后在復(fù)雜場景的測試中，雖然X1800系列奪得了最高得分，但幾個重要的平價得分依舊掌握在7800GTX手中。
◎ 《英雄薩姆2》測試成績
◎ 《英雄薩姆2》測試成績 4×FSAA 8×AF
《英雄薩姆2》是近期幾個備受關(guān)注的游戲之一。從測試結(jié)果看，游戲?qū)︼@存配置的要求也稱得上十分苛刻。我們將畫面品質(zhì)調(diào)整到最高，此時的6600GT也不過有8個FPS。
在測試中，由于X1600XT所使用的8.173驅(qū)動進去游戲后出現(xiàn)黑屏狀況。所以X1600XT在《英雄薩姆2》測試中沒有得分。
◎ 《使命的召喚2》測試成績
◎《使命的召喚2測試成績（4×FSAA）
對于《使命的召喚2》游戲的熱情，小編絲毫不遜色與帝國時代3。為此我們也特別制作了相關(guān)專題奉獻給廣大讀者。詳細請見：《深入、全面!《使命的召喚2》專題盛宴》
在之前的測試我們已經(jīng)了解到，COD2對于顯存的容量尤為明顯，當時512MB X800XL性能甚至可以超過X850XT。不難看出，X1800XT也是應(yīng)此獲益，在絕大多數(shù)測試中項中成績都要領(lǐng)先與競爭對手。
X700顯卡在COD2測試中出現(xiàn)重啟啟動現(xiàn)象，使用催化劑5.10問題依舊；而6600/6600GT則是在COD2 1600×1200 4AA模式里無法進入游戲。
在測試《使命的召喚2》這款游戲的時候，我們遇到了一些有意思的事情，首先是測試方法的問題，為了更精確的測試出FPS，我們?nèi)匀淮蛩闶褂糜螒蜃詭У墓δ苓M行測試。
開啟COD2中的控制臺選項
這一部進行的比較順利，進入游戲設(shè)置，打開命令行功能之后，按“～”進入命令行，非常簡單，然后根據(jù)我們的經(jīng)驗試驗了幾個命令，很快就發(fā)現(xiàn)了錄制Demo的命令是“Record”，播放demo的命令是“Demo XX”，需要進入測試模式則需要將“timedemo”設(shè)置為1。于是我們就開始了測試，每次測試完成的時候，我們發(fā)現(xiàn)在Demos目錄下會生成一個CSV文件，里面有測試的數(shù)據(jù)。
Timedemo后游戲生成的CSV數(shù)據(jù)文件
于是，我們就開始了測試，但是當我們最后一個通宵整理數(shù)據(jù)的時候，發(fā)現(xiàn)了一個問題，1024的成績比1600的成績低，不開特效的成績比開特效的成績低，我們差點一下子蒙了，因為要從頭測試這么多顯卡，已經(jīng)來不及了，我們曾經(jīng)考慮是不是我們的成績文件放顛倒了，但是后來覺得又不可能，于是我們忽然想到，CSV成績文件中，每一幀后面跟的那個數(shù)字的意義是幀數(shù)么？
根據(jù)觀察這些數(shù)據(jù)，我們發(fā)現(xiàn)這些數(shù)據(jù)全都是整數(shù)，于是我們進行了一次大膽的猜測，這個數(shù)字會不會是每一幀所耗費的時間呢？
1/平均值（25.9611）×1000（換算為秒）＝平價測試幀數(shù)
于是我們把這個數(shù)據(jù)當作每一幀耗費的毫秒數(shù)，重新進行了計算，成績終于正常了，為了驗證，我們在跑Demo的時候用Fraps驗證了幾次，發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)完全一樣，證明了我們的猜想是正確的。感興趣的玩家可以嘗試一下！
◎ 測試總結(jié)
以上的測試結(jié)果證明，ATI采用全新架構(gòu)的X1800XT顯卡在管線數(shù)量沒有增加的情況下，通過獨特的“Ultra—Thearding Dispatch Processor”提升Shader執(zhí)行效能以及較高的核心/顯存工作頻率也達到了提升效能目的。而實際測試項目中大家也都看到，16管線的X1800XT確實在不少測試項目中取勝24管線的GeForce 7800GTX。
除了高端的X1800XT之外，ATI X1600/1300在中低端市場中的意義顯然更為重要。
◎ 看點一：性能更強！
通過X1000系列的布局大家已經(jīng)了解到，X1600、X1300將分別用來接替目前市面中的X700、X500系列顯卡。相比較X700、X550目前的性能狀況，X1600/1300不僅加入了對SM3.0技術(shù)的支持，性能上也是得到大幅度提升。
測試中我們大致了解了X1600XT的性能表現(xiàn)，但按照ATI通常的產(chǎn)品策略，XT規(guī)格不會成為真正走量的產(chǎn)品。再加上1.2ns 16×32 顯存顆粒的價格昂貴，最終大量上市仍將是配備2.0ns、1.6ns的普通128MB 1600Pro版本。那么這些1600XT的降頻版本性能又會如何呢？相信這些才是大家想了解的重點。
GPU | 核心頻率 | 顯存頻率 | 顯存容量 | 建議零售價 (美元) | |
Radeon X1300 HyperMemory | RV515 | 450 | 1000 | 32(128) | $79 |
Radeon X1300 | RV515 | 450 | 500 | 128 | $99 |
Radeon X1300 | RV515 | 450 | 500 | 256 | $129 |
Radeon X1300 Pro | RV515 | 600 | 800 | 256 | $149 |
Radeon X1600 Pro | RV530 | 500 | 780 | 128 | $149 |
Radeon X1600 Pro | RV530 | 500 | 780 | 256 | $199 |
Radeon X1600 XT | RV530 | 590 | 1380 | 128 | $199 |
Radeon X1600 XT | RV530 | 590 | 1380 | 256 | $249 |
Radeon X1800 XL | R520 | 500 | 1000 | 256 | $449 |
Radeon X1800 XT | R520 | 625 | 1500 | 256 | $499 |
Radeon X1800 XT | R520 | 625 | 1500 | 512 | $549 |
Radeon X1000系列全家福
◎ 看點二：價格更便宜？
與性能緊密相關(guān)的就是價格因素，雖然X1000系列顯卡還未正式上市，但從ATI 官方公布的產(chǎn)品定價看顯卡依舊較為偏貴。有消息顯示，ATI此舉是為了減少X550、X700系列退市遇到的阻力；而一旦大量鋪貨后，X1600/X1300也會像目前的X700、X550一樣迅速降至大家能夠接收的較低價位。
另外從ATI官方得到的消息，將于近期推出的新版X1000顯卡催化劑驅(qū)動不僅能夠解決目前所遇到的一些Bug，對于顯卡性能也會帶來不小的提升。由此可見，X1000系列作為全新產(chǎn)品架構(gòu)，通過驅(qū)動程序來挖掘性能潛力依舊巨大。目前，各家X1300Pro、X1300以及X1800XL顯卡已經(jīng)逐漸到貨，而RV530核心的X1600系列和優(yōu)異的X1800XT也將于11月初正式上市。
◎ R520，ATI新的起點！
從Radeon 9700 初入DX9時代的鋒芒畢露，到Radeon 9800XT時代ATI的無限風光，直至X800XTPE、X850XTPE的換湯不換藥，核心架構(gòu)上的瓶頸已經(jīng)成為制約ATI高端產(chǎn)品繼續(xù)發(fā)展的絆腳石。在被競爭對手NVIDIA 在6800Ultra迎頭趕上后，ATI已經(jīng)落后于對手7800GTX近一代產(chǎn)品。此時此刻，R520所代表的已不僅僅一款產(chǎn)品型號這么簡單。
對于競爭對手NVIDIA而言，R520終于能夠使ATI在高端爭奪戰(zhàn)中拿出與7800GTX正面交鋒的旗艦產(chǎn)品，這對于股票投資者以及DIY玩家信心建立能夠起到?jīng)Q定性作用；對于ATI自身而言，R520將是一個全新的契機，基于這個核心架構(gòu)下不斷衍變和發(fā)展將是ATI未來的產(chǎn)品方向。就如同R520研發(fā)小組的負責人David Wang介紹那樣：“在完善R520架構(gòu)后，ATI接下來將怎么做就一目了然了……”
稍后將奉上ATI X1000顯卡的畫質(zhì)對比及H.264視頻解碼測試，敬請關(guān)注！<
