PLACA VIDEO: NVIDIA sau ATI?

PLACA  VIDEO

Placa Video (PV) este responsabila cu afisarea imaginilor pe ecranul monitorului. Ea este a doua componenta, dupa procesor, care determina performanta unui calculator si de aceea si in cazul ei este recomandat sa nu facem economie atunci cind dorim sa o cumparam.

    PV contine un procesor specializat numit GPU (Graphics Processing Unit) sau VPU (Visual Processing Unit) care face o parte din calculele necesare pentru afisarea imaginilor, cealalta parte a acestor calcule fiind facuta de procesorul calculatorului (CPU). Fiecare PV are si o cantitate de memorie RAM inclusa pe ea care este folosita de GPU, de exemplu pentru a stoca texturile obiectelor (elemente de peisaj, personaje, etc.) intilnite in jocuri.   

    Placa video afiseaza pe ecranul monitorului imagini de doua tipuri si anume in doua dimensiuni (2D) si in trei dimensiuni (3D), cu mentiunea ca imaginile 3D sint evident tot in doua dimensiuni (fiind afisate pe ecran, care este o suprafata plata), insa in cazul lor este creata senzatia (iluzia) perspectivei, adica a unui spatiu in trei dimensiuni aflat dincolo de ecranul monitorului. Imaginile 2D sint folosite in special pentru elementele de interfata (ferestrele, barele, butoanele, etc) ale softurilor, iar imaginile 3D sint folosite in special pentru jocurile 3D (practic aproape toate jocurile publicate incepind cu anul 2000, indiferent de tipul lor).

    Puterea unei placi video, care se reflecta bineinteles in pret, consta in capacitatea ei de a oferi animatii cit mai fluide (cursive, fara sacadari) in jocurile 3D. Placa video creeaza de fapt imagini statice (cadre, similare cu niste diapozitive), insa inlantuirea acestora la o viteza mare (peste 30-40 de cadre pe secunda) produce ochiului senzatia ca elementele prezente in imagini (personaje, vehicule, etc.) se afla in miscare, la fel cum inlantuirea rapida a cadrelor de pe rola unui film produce senzatia de miscare. Acest proces de creare a imaginilor 3D devine evident atunci cind incercam sa rulam un joc 3D pe o PV mai slaba si rezultatul este ca actiunea jocului se desfasoara sacadat, semanind uneori cu o sesiune de vizualizare a unor diapozitive ('slideshow').

    Crearea unei imagini 3D este o operatiune complexa, care se desfasoara in doua etape mari ('geometrica' si 'grafica') la care participa atit procesorul central (CPU) cit si procesorul grafic (GPU - VPU). In etapa 'geometrica' sint calculate coordonatele in spatiu ale tuturor elementelor care compun o imagine (scena) si de asemenea sint calculate valorile necesare aplicarii efectelor grafice care fac ca imaginea sa para cit mai realista (umbre, culori, texturi, toate in raport cu unghiul de vedere al scenei). In etapa 'grafica' se trece la modificarea propriu-zisa a scenei in conformitate cu calculele facute in etapa 'geometrica', adica se adauga texturile, culorile si umbrele obiectelor prezente in scena si se obtine imaginea finala, procedeu numit 'randare' ('rendering'). Etapa 'geometrica' era realizata de obicei de CPU, insa in PV moderne ea este realizata (exclusiv sau cu ajutorul CPU) de catre GPU prin unitatea de 'transformare si iluminare' ('transform & lightning' - T&L) prezenta pe cipul grafic. Etapa 'grafica' este realizata de catre PV care prelucreaza pixelii care compun imaginea si le adauga texturi pe care apoi le optimizeaza in asa fel incit efectul sa fie cit mai realist. Scena finala rezultata ('cadrul') depinde deci foarte mult de capacitatea PV de a-si executa operatiile cit mai bine (fara defecte de texturare, artefacte cromatice, etc.) si intr-un timp cit mai scurt.

    Randarea imaginii finale este realizata de PV cu ajutorul unor 'conducte de randare' ('rendering pipelines' sau 'pixel pipelines') in cadrul carora se desfasoara operatiile de prelucare a pixelilor. Fiecare conducta de randare foloseste un anumit numar de 'unitati de mapare a texturilor' ('texture mapping units') a caror functie este de a aplica texturi pe suprafetele obiectelor prezente in imagine, suprafete alcatuite din pixeli. Aplicarea texturilor seamana foarte bine cu aplicarea unui tapet pe un perete sau cu acoperirea unui obiect cu o stofa (de ex. asezarea unei fete de masa) cu mentiunea ca pe un obiect dintr-o imagine 3D se aplica de obicei mai multe texturi pentru a obtine efecte realiste, de exemplu pentru a simula o suprafata cu protuberante sau una zgiriata.

    Performanta unei placi video este data de insumarea mai multor factori printre care cei mai importanti sint frecventa de ceas a procesorului grafic, frecventa de ceas a memoriei RAM (si cantitatea ei) de pe PV, numarul de conducte de randare si numarul de unitati de texturare continute de fiecare conducta. Un alt factor important este tipul magistralei de memorie ('memory bus'), prin care sint transferate date intre cipul grafic si memoria RAM de pe placa video. Cele mai performante placi au o magistrala de memorie pe 256 biti, placile cu performante medii si obisnuite au o magistrala de memorie pe 128 biti, iar placile cu performante scazute (nerecomandate pentru jocuri) au o magistrala de memorie pe 64 biti.

    Placa Video se fixeaza pe placa de baza intr-un orificiu alungit numit slot. Acesta poate fi de tip AGP (cel mai frecvent), PCI Express (standardul cel mai performant, care a inceput sa fie folosit de abia incepind cu anul 2004) sau PCI (foarte putine PV il folosesc in prezent). Modul de transfer a datelor video prin portul AGP este de 1X, 2X, 4X sau 8X dar asta nu inseamna ca un mod de transfer de 8X este de doua ori mai bun decit de cel 4X, ele avind performante apropiate, evident cu un plus de performanta pentru 8X.

    Placile Video sint construite de multe companii specializate in producerea de piese pentru calculator insa in fapt cea mai mare parte dintre aceste PV au un procesor grafic (GPU-VPU) fabricat fie de NVIDIA, fie de ATI.

    1. NVIDIA

    Compania NVIDIA fabrica un GPU cu denumirea 'GeForce' care, la fel ca in cazul procesoarelor centrale (CPU), are mai multe generatii si anume GeForce, GeForce 2, GeForce 3, GeForce 4, GeForce FX si cea mai noua generatie, GeForce 6. Procesoarele grafice de pe placile NVIDIA au nuclee ('cores') numite 'NV n' unde 'n' este un numar. Aceste GPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (NV 30, NV 35, NV 38, etc.). Denumirea nucleelor nu este o indicatie a performantei lor pentru ca de exemplu procesorul cu nucleu NV 34 (GeForce FX 5200) este mai slab decit procesorul cu nucleul NV 31 (GeForce FX 5600) si mult mai slab decit procesorul cu nucleu NV 35 (GeForce FX 5900).

    Placile GeForce cu performante de virf din generatiile 3 si 4 sint denumite de catre NVIDIA GeForce Titanium (Ti). De asemenea NVIDIA a produs si o linie de GPU (care se mai gasesc inca in vinzare) numite MX care pe linga placile Titanium sint ca niste procesoare Celeron fata de procesoarele Pentium. O PV cu GPU GeForce 4MX are in fapt un GPU din generatia 2 (GeForce 2) cu unele imbunatatiri.

    In cazul placilor din generatia FX compania NVIDIA a ales sa nu mai diferentieze precis placile cu performante obisnuite de cele cu performante ridicate. Pentru fiecare placa exista insa mai multe modele care se deosebesc prin frecventa procesorului grafic, frecventa memoriei RAM de pe PV, numarul de conducte de randare si tipul magistralei de memorie. De exemplu in cazul placii bazate pe nucleul NV 34, avem in principal placile (furnizate de diversi producatori) numite GeForce FX 5600 (frecventa GPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 550 MHz) si placile GeForce FX 5600 Ultra (frecventa GPU = 400 MHz si frecventa memoriei = 800 MHz), ultimele fiind in mod evident mai performante. Pentru ca si utilizatorii cu mijloace financiare mai reduse sa poata sa-si cumpere o PV cu nucleu NV 34 au fost scoase pe piata si placile GeForce 5600 XT (frecventa GPU = 235 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz), in varianta cu magistrala de memorie pe 128 de biti sau pe 64 de biti, dar performanta acestor placi este mult mai scazuta decit a placilor GeForce 5600 sau Ge Force FX 5600 Ultra.

    Ca o regula generala, pentru o anumita placa video GeForce FX produsa de NVIDIA sint scoase trei modele, unul cu performante de virf (nume cu sufix Ultra), unul cu performante medii (nume fara sufix) si unul cu performante obisnuite-slabe (nume cu sufix XT). Produsul cu performante medii este scos pe piata primul, urmat de cel cu performante de virf si in final de cel cu performante obisnuite / scazute. Performanta PV asa cum este reflectata de nume este comparata in cadrul aceleiasi clase (intre placile 5900 de ex.), nu intre diversele clase de PV (deci nu intre placile 5900 si cele 5600). Placile GeForce FX 5600 Ultra sint mai bune (si mai scumpe) decit placile GeForce FX 5600, insa in nici un caz ele nu au performantele placilor GeForce FX 5900, ca sa nu mai vorbim de placile GeForce FX 5950 Ultra.

    Placile NVIDIA produse pentru a fi folosite cu placile de baza care utilizeaza standardul PCI Express in locul celui AGP sint numite GeForce PCX si au cipuri grafice cu nuclee asemanatoare cu cele de pe placile GeForce FX. Astfel au fost produse modelele Ge Force PCX 5950, 5750, 5300 si 4300, enumerate aici in ordinea descrescatoare a performantei.

    2. ATI

    Compania ATI fabrica un VPU (similar cu un GPU) cu denumirea Radeon care are mai multe generatii. Procesoarele grafice de pe placile Radeon au nuclee ('cores') numite 'Rn' (la placile cu performante medii sau inalte) sau 'RVn' (la placile cu performante obisnuite) unde 'n' este un numar. Aceste VPU sint diferentiate deci in functie de nucleul lor (R250, R300, RV280, RV300 etc.) si cu cit numarul de dupa R este mai mare cu atit procesorul este dintr-o generatie mai noua. Denumirea RV inseamna 'Radeon Value' si desemneaza nucleul unui VPU inclus in placile video care au un pret mai mic (si evident o performanta mai scazuta).   

    ATI nu diferentiaza precis placile in functie de performanta lor. Pentru fiecare placa exista insa doua variante (sau uneori trei variante) care se deosebesc prin viteza procesorului grafic si a memoriei de pe PV. De exemplu avem placile (furnizate de diversi producatori) numite ATI Radeon 9600 (frecventa VPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz) si placile ATI Radeon 9600 Pro (frecventa VPU = 400 MHz si frecventa memoriei = 600 MHz). Compania ATI a mai scos pe piata modelele ATI Radeon 9600 XT (frecventa VPU = 500 MHz si frecventa memoriei = 600 MHz) si ATI Radeon 9600 SE (frecventa VPU = 325 MHz si frecventa memoriei = 400 MHz), acesta din urma avind magistrala memoriei pe 64 biti, spre deosebire de toate celelalte modele 9600 care au magistrala memoriei pe 128 biti.

    Ca o regula generala, pentru o anumita placa video Radeon produsa de ATI sint scoase patru modele, doua cu performante de virf (nume cu sufix XT si Pro), unul cu performante medii (nume fara sufix) si unul cu performante obisnuite-slabe (nume cu sufix SE). Produsul cu performante medii este scos pe piata primul, urmat de cele cu performante de virf si in final de cel cu performante obisnuite-scazute. Performanta PV asa cum este reflectata de nume este comparata in cadrul aceleiasi clase (intre placile 9600 de ex.), nu intre diversele clase de PV (deci nu intre placile 9600 si cele 9800). Placile ATI Radeon 9600 XT sint mai bune (si mai scumpe) decit placile ATI Radeon 9600, insa in nici un caz ele nu au performantele placilor ATI Radeon 9800, ca sa nu mai vorbim de placile ATI Radeon 9800 XT.

    Identificarea de catre un potential cumparator a liniilor de produse cu performante obisnuite, medii sau de virf trebuie sa se faca dupa pret, pentru ca denumirea PV nu include un element de diferentiere precis. Astfel, o placa cu VPU Radeon 9800 este mult mai buna si mult mai scumpa decit una cu VPU Radeon 9200, desi dupa denumire ele ar trebui sa aiba performante relativ apropiate. Pe de alta parte o placa cu VPU Radeon 9600 XT este mai performanta decit o placa cu VPU Radeon 9800 SE si in acest fel confuzia in mintea unui potential cumparator este totala Compania ATI vine insa in ajutorul potentialului cumparator punind la dispozitie pe situl sau o pagina dinamica in care pot fi comparate mai multe placi video produse de ATI din punct de vedere al caracteristicilor lor tehnice.

    3. ALTI PRODUCATORI

    In afara de NVIDIA si ATI mai exista si alti producatori de procesoare grafice care au insa o pondere mai mica pe piata. Unul dintre ei este MATROX ale carui placi au reputatia ca au cea mai buna imagine, insa al caror pret este prea mare pentru performantele lor in jocuri. INTEL produce de multa vreme un GPU cu performante acceptabile care este inclus pe unele placi de baza si se adreseaza celor care nu isi folosesc calculatoarele pentru jocurile mai noi, ci doar pentru munca de birou sau pentru explorarea internetului. In fine, pe piata placilor video performante si-au anuntat prezenta companiile S3 (detinuta de VIA) si XGI (detinuta de SIS) prin produse care urmeaza sa fie puse in vinzare in cursul anului

    CUMPARAREA  UNEI  PLACI  VIDEO

    Atunci cind dorim sa cumparam o PV trebuie sa ne interesam ce procesor (GPU-VPU) are, ce cantitate de memorie are si cu ce varianta DirectX este compatibila. O lista cu specificatiile tehnice (viteza procesorului grafic, numarul de conducte de randare, numarul de unitati de texturare, etc.) ale placilor video se gaseste in pagina 3D Chipsets Specs.    

    Mai jos este prezentat un tabel simplificat (nu sint luate in calcul modelele Ultra, Pro, XT, SE, etc.) continind o grupare dupa performanta a placilor de ultima generatie produse de NVIDIA (placile FX folosesc standardul AGP, iar placile PCX folosesc standardul PCI Express) si ATI.

    Companiile NVIDIA si ATI lanseaza de obicei anual cite o noua generatie de PV, care sint diferentiate dupa performante in mai multe linii de produse : PV cu performante obisnuite, PV cu performante medii si PV cu performante de virf. Incepind cu anul 2003 noile politici de marketing ale acestor doua firme au facut ca sa fie greu de diferentiat carei linii ii apartine o anumita PV daca ne ghidam doar dupa denumirea ei, mai ales ca au fost introduse si modele cu magistrala memoriei pe 64 de biti, care au performante cu mult sub cele ale placilor cu aceeasi denumire care au magistrala pe 128 de biti. Lucrurile sint complicate si mai mult de faptul ca intr-un anumit moment exista pe piata placi care apartin unor generatii diferite. De exemplu pot exista de vinzare (noi sau la mina a doua) placi video GeForce cu cipuri grafice din generatia 2 (GeForce 4MX), generatia 3 (GeForce 3 Ti 500), generatia 4 (GeForce 4 Ti 4600) si generatia FX (GeForce FX 5950).

    Pentru a compara doua placi video (eventual din generatii diferite) trebuie sa calculam performanta lor 'bruta' (numarul de pixeli care pot fi prelucrati intr-o secunda) prin inmultirea frecventei de tact a procesorului grafic cu numarul de conducte de randare. De exemplu o placa GeForce FX 5950 Ultra functioneaza la frecventa de 475 MHz (475 mil. Hz) si are 4 conducte de randare, in timp ce o placa GeForce FX 5200 Ultra functioneaza la frecventa de 325 MHz (325 mil. Hz) si are doar 2 conducte de randare. Placa GeForce FX 5950 Ultra va putea prelucra 1 mld. pixeli pe secunda (475 mil. x 4), in timp ce placa GeForce FX 5200 Ultra poate prelucra 'doar' 650 mil. pixeli pe secunda. In consecinta pretul placii GeForce FX 5950 Ultra va fi de cel putin trei ori mai mare decit al placii GeForce FX 5200 Ultra pentru ca si performanta 'bruta' este de trei ori mai mare, la care se adauga calitatea mai buna a imaginii in aplicatiile 3D.

    O buna metoda de a evalua performanta unei PV fara a o testa sau fara a face calcule cu privire la performata ei bruta este sa ne ghidam dupa pretul ei. O PV mai scumpa este intotdeauna mai buna decit una mai ieftina, chiar daca cea ieftina face parte dintr-o generatie mai noua. De exemplu o PV GeForce FX 5200 este mult mai putin performanta decit o PV GeForce Ti 4600 si acest lucru este reflectat cel mai bine de pret. Diferenta de pret dintre doua PV reflecta adecvat diferenta de performanta, mai ales in cazul placilor din aceeasi generatie.

    Placile Video cu performante obisnuite au preturi (inclusiv TVA) intre 100-175 USD, cele cu performante medii au preturi intre 175-275 USD, iar cele cu performante de virf au preturi de peste 275 USD. Placile Video cu pretul (inclusiv TVA) sub 100 USD sint PV cu performante slabe in jocurile cele mai noi, insa pot fi folosite si ele pentru jocuri daca avem un procesor (CPU) puternic si daca folosim rezolutii mici (800x600) si un nivel de detaliu scazut in jocuri. Este recomandat totusi sa luam cel putin o PV cu performante medii, daca dorim sa fim siguri ca vom putea juca si jocurile care vor apare in urmatorii 2 ani de la cumparare.

    Pretul unei PV este cel mai mare la lansarea ei si el scade in timp insa niciodata nu va scade sub un anumit nivel. De exemplu nu vom gasi niciodata o PV cu performante de virf vinduta in magazin la pretul unei PV cu performante obisnuite, nici macar la doi ani de la lansare. Companiile prefera sa scoata din productie o PV decit sa ii scada pretul prea mult. Este insa posibil ca sa gasim de vinzare o PV cu performante medii la pret de PV cu performante obisnuite daca de la lansarea ei au trecut 18 luni sau mai mult.    

    O Placa Video care sa poata fi folosita pentru jocurile de ultima generatie dar si pentru prelucrarea video si grafica (randare, animatii, etc.) de nivel semi-profesionist poate costa intre 100 USD si 500 USD cu tot cu TVA. Este recomandata cumpararea unei PV care sa aiba un GPU cu frecventa de ceas ('clock frequency') de cel putin 250 MHz, o cantitate de memorie RAM de cel putin 128 MB, o magistrala de memorie pe 128 sau 256 biti si o rata de transfer prin portul AGP de cel putin 4X. De asemenea ea trebuie sa fie cel putin compatibila cu instructiunile DirectX 8.1, dar este de preferat ca ea sa fie compatibila DirectX 9.

    Daca folosim calculatorul pentru o plaja mare de aplicatii (editare audio-video, birotica, jocuri, etc.) dar nu dispunem de resurse financiare foarte mari este mai degraba recomandat sa cumparam un calculator cu un procesor puternic si o PV cu performante medii decit sa avem un procesor cu performante medii si o PV puternica. Daca insa folosim calculatorul in special pentru jocuri de ultima generatie si vrem sa le vedem cu detalii grafice maxime este absolut necesar sa avem o placa video cit mai puternica, chiar daca asta inseamna ca nu ne vor mai ramine bani decit pentru a cumpara un procesor cu performante medii. Performanta in jocurile moderne depinde in mai mare masura de puterea placii grafice decit de cea a procesorului central, totusi trebuie evitata situatiile de asociere a unei placi video puternice cu un procesor foarte slab sau a unei placi video slabe cu un procesor puternic. Jocurile moderne necesita intotdeauna componente cu performante cel putin medii. Daca nu folosim calculatorul pentru jocuri de ultima generatie si nici pentru prelucrarea complexa de imagini putem insa sa cumparam o placa de baza cu PV integrata.   

    Prelucrarea video si grafica (randare, animatii, etc.) de nivel profesionist necesita cumpararea unor PV specializate (3D Labs Wildcat, Nvidia Quadro, ATI FireGL, etc.) care sint mai scumpe decit PV obisnuite pentru ca sint optimizate pentru programele profesioniste de grafica 3D (3D Studio Max, Maya, Softimage, etc.).

   Cei care doresc sa cumpere o placa multifunctionala se pot orienta catre placile de tip 'All-In-Wonder' (joc de cuvinte pornind de la 'all-in-one') produse de ATI, care pot fi folosite atit pentru aplicatiile de birou sau jocuri cit si pentru prelucrare video sau vizionarea programelor TV pe monitorul calculatorului. Exista bineinteles si placi multifunctionale bazate pe cipuri NVIDIA.

    O prezentare comparativa si o clasificare in functie de performanta a 80 de placi video apartinind mai multor generatii si mai multor producatori de cipuri grafice (in principal NVIDIA si ATI, dar si altii) poate fi gasita pe situl Digit Life (atentie, pagina contine foarte multe poze si are o dimensiune de 2 MB, deci se descarca destul de greu pe o conexiune dial-up). Un articol asemanator, care compara performanta unui numar de 45 de modele de placi video se gaseste pe situl Tom's Hardware Guide. In sfirsit, pe situl Extreme Tech (EXT) a fost publicat un articol care compara performantele a 15 placi video de ultima generatie produse de NVIDIA si ATI.