Проектирование графической подсистемы игрового ПК для владельцев мониторов 24-27"

[Alexey_C]

Введение
В 2007-м году в компьютерном мире произошли несколько событий, на первый взгляд слабо связанных между собой но имеющих далеко идущие общие последствия.
1. Объём видео контента высокого разрешения (в частности 1080i\p) в мире достиг масштабов, позволяющих говорить о возможности постепенной замены им большей части домашней видеотеки среднего пользователя.
2. Бурный расцвет bit-torrent сетей позволил получить каждому владельцу ПК свободный и бесплатный доступ к этому контенту.
3. Ширина каналов, предоставляемых интернет-провайдерами (речь о нашем городе) росла, достигнув величин 1-4Мб\с по доступной большинству цене.
4. Стоимость компьютерных мониторов 24"-27" (1920x1200), необходимых для воспроизведения такого контента, также снижалась, достигнув уровня ~700$ за 24" LCD wide и ~900-1000$ за 26" LCD wide с*VA матрицей.

Постановка задачи
Проектируя сегодня конфигурацию игрового домашнего ПК, для которого мы хотим заложить возможность просмотра видео 1080p, мы обязаны оснастить его подобным монитором.
Соответственно, мы должны оснастить его такой графической подсистемой, которая потянет любую игру (вышедшую в течении условного срока в один год) в разрешении 1920х1200 и с должными настройками качества (т.е. с включённым антиэлайзингом и анизотропией). Кроме этого, хочется (понимая сверхбыструю скорость морального устаревания видеокарт) предусмотреть возможность плавного апгрейда графической подсистемы.
Итак задача:
а) Выбрать подходящую для этого платформу
б) Рассмотреть варианты построения графической подсистемы.

[Alexey_C]

Выбор платформы.
В качестве платформы можно выбрать любой чипсет с поддержкой PCI-E 2.0. Здесь можно пойти по классическому пути "1 слот, 1 одна видеокарта необходимой мощности, которую регулярно обновляем"
Правда в этом случае придётся использовать топовые видеокарты, да и то на границе их возможностей по производительности где-то до следующей осени.
Имхо интересным в этом случае становится рассмотрение двухкартных конфигураций.
Варианты реализации, предлагаемые nVidia и AMD различаются главным образом тем, что в SLI-массиве карт необходимо использовать одинаковые карты, а в CrossFireX - нет.

Учитывая это, а также отсутствие (на сегодня) SLI-чипсетов от nVidia c PCI-E 2.0 (что, впрочем, в ближайшем будущем наверняка будет исправлено) на первое полугодие 2008-го года наиболее гибким и масштабируемым решением является использование в качестве платформы для систем рассматриваемого класса чипсетов AMD 790X, 790FX. Причём первый из них выглядит значительно интереснее:
1. Производительности 2-х high-end карт (даже класса одночипового 3870) достаточно для решения поставленной задачи
2. Размещение 4-х карт на полноформатной ATX плате требует использования системы жидкостного охлаждения для обеспечения их нормального температурного режима (штатные 2-х слотовые кулеры либо просто не встанут, либо будут стоять вплотную друг к другу).
3. Стоимость плат на 790X существенно ниже (порядка 140$ против ~200$)
Правда это исключает из рассмотрения видеокарты на базе GPU от nVidia поэтому хотелось бы услышать предложения и на эту тему.

[Alexey_C]

Вот видимые лично мне наиболее интересные варианты и их дальнейший апгрейд
1. 790X: 3870+3870
Через год замена одного из них на одночиповую карту на RV770. Ещё через год - замена второго на двухчиповый вариант RV770
2. 790X: 3870+3870X2
Через год замена 3870 на одночиповую карту на RV770. Ещё через год - замена одночипового RV770 на двухчиповый вариант RV770

Хотелось бы услышать ещё варианты решения поставленной задачи (в том числе и на GPU и чипсетах nVidia - я мог не прочувствовать потенциал SLI в полной мере)

PS Сразу отвечу на вопросы "А зачем Cross из двух 3870? Берите сразу 3870X2"
Дело в том что, учитывая периферийность нашего рынка эти карты здесь наверняка будут появляться в очень небольших количествах, и как массовое решение их не порекомендуешь. Кроме того, имея 2 карты мы можем более гибко производить их апгрейд.
Хотя это тоже неплохой вариант.

[Mafioso]

все вышеперечисленные достоинства кросса перечёркивает один существенный недостаток - дрова, благодаря которым в некоторых играх даже 3870Х2 будет работать как одиночная 3870(не говоря уже о связках 3870Х2+3870 или тем более 2х3870Х2)
насчёт GPU и чипсетов nVidia: а чем плох такой вариант - материнка на 680(неужели PCI-E 2.0 так нужен??) + 8800ГТ х2?

[Alexey_C]

все вышеперечисленные достоинства кросса перечёркивает один существенный недостаток - дрова, благодаря которым в некоторых играх даже 3870Х2 будет работать как одиночная 3870(не говоря уже о связках 3870Х2+3870 или тем более 2х3870Х2)
насчёт GPU и чипсетов nVidia: а чем плох такой вариант - материнка на 680(неужели PCI-E 2.0 так нужен??) + 8800ГТ х2?

Признавая неидеальность Каталиста, тем не менее замечу:
1. Описанные Вами проблемы касаются меньшинства игр.
2. Интенсивность обновления Каталиста в последнее время (вместе с общим подъёмом в графическом подразделении AMD) возросла. Учитывая активное продвижение CrossFireX (как в многочиповых так и в многокартных конфигурациях) и то, что от его успешности зависит столь жизненно важная для AMD на сегодня коммерческая успешность её GPU, можно надеяться на повышенное внимание к этому вопросу и в дальнейшем.

Насчёт PCI-E 2.0
Да, сегодня она не критична. Но мы-то планируем не платформу-одногодку, а масштабируемую (имхо на период до второй половины 2009-го - 2010-го) машину.
Уверены, что cross из RV770 (который по предварительным сведениям будет на ~50% производительнее RV670) не упрётся в горло 1.0? А cross из их X2?
Имхо для масштабируемой на 2-3 года платформы 2.0 - обязательное условие.

[Mafioso]

можно надеяться на повышенное внимание к этому вопросу и в дальнейшем.

надеяться то можно, только вот что-то не особо в это верится

Насчёт PCI-E 2.0
Да, сегодня она не критична. Но мы-то планируем не платформу-одногодку, а масштабируемую (имхо на период до второй половины 2009-го - 2010-го) машину.
Уверены, что cross из RD770 (который по предварительным сведениям будет на ~50% производительнее RD670) не упрётся в её горло? А cross из их X2?
Имхо для масштабируемой на 2-3 года платформы 2.0 - обязательное условие.

в отношении кросса это конечно справедливо, но со SLI ситуация ИМХО немного иная: у SLI нету гибкости платформы AMD(из-за невозможности работы двух разных видеокарт в одной связке), по-этому построить нормально масштабируемую платформу на базе чипсетов nVidia довольно таки сложно
кстати, вы по-моему забыли один важный момент: для того, чтобы раскрыть потенциал таких видеокарт потребуется мощный CPU, а с этим у AMD проблемы
единственный видимый мною вариант более-менее масштабируемой платформы на чипсете nVidia:
2008 - Yorkfield + nVidia 780 + 2x8800GT
2009 - Yorkfield + nVidia 780 + 2x9800GTX
2010 - Nehalem + nV 8xx + 2x9800GTX

[Zardos]

Насчёт PCI-E 2.0
Да, сегодня она не критична. Но мы-то планируем не платформу-одногодку, а масштабируемую (имхо на период до второй половины 2009-го - 2010-го) машину.
Уверены, что cross из RD770 (который по предварительным сведениям будет на ~50% производительнее RD670) не упрётся в горло 1.0? А cross из их X2?
Имхо для масштабируемой на 2-3 года платформы 2.0 - обязательное условие.

Не RD770, а RV770 и с ним еще многое неясно, но если AMD просто пойдет по экстенсивому пути наращивания функциональных блоков и/или частоты, то ничего хорошего у них не получится. Нужна глубокая переработка нынешней архитектуры. Чтобы выбраться из нынешего положения AMD нужен быстрый синглчип по производительности превосходящий G80 хотя бы на 30-50%.
Маловероятно что производительность текущих и даже будущих (1-2 года) видеокарт упрется в ПС шины, разве что в самых тяжелых режимах возможно будет некоторое отставание (кстати nForce 780 и 790 уже поддерживают PCI-E 2.0). Оптимальным вариантом я считаю то, что вы назвали "классическим путем". У массивов/мультичипов на сегодняшний день недостатков гораздо больше чем достоинств
1) Большая зависимость производительности от программной части
2) Большее энергопотребление и соответственно тепловыделение по сравнению с одиночной/одночиповой видеокартой эквивалентной производительности.
3) Спорная экономическая целесообразность, ведь за те деньги, что были потрачены на покупку массива или мультичипа можно взять обычную видеокарту и получить эквивалентную производительность и гораздо меньше проблем в эксплуатации (см. п1 и 2)
Пожалуй, единственным исключением в плане производительности является грядущий 9800GX2, у которого пока нет конкурентов.

единственный видимый мною вариант более-менее масштабируемой платформы на чипсете nVidia:
2008 - Yorkfield + nVidia 780 + 2x8800GT
2009 - Yorkfield + nVidia 780 + 2x9800GTX
2010 - Nehalem + nV 8xx + 2x9800GTX

Расскажите, где такие хрустальные шары делают? Или nVidia уже анонсировала 9800GTX? Кстати, она еще делает чипсеты и для AMD.

[Galleon]

Алексей, вы забыли один момент, если платформу АМД и можно масштабировать ещё года 2, вплоть до выхода процев АМ3, то с интелом картина намного более удручающая, со следующего года будут процы LGA 1160 и 1366, что неизбежно повлечет за собой смену мат. платы...
Плюс, по последним тестам Crossfire связки, очень много новых игр забывают о том, что в системе стоят две карточки АТИ, так что для меня на сегодня один выбор, или одиночная 8800GTS 512 (в большинстве случаев забыть про анизотропию), либо 8800GT/GTS SLI + nForce 680i, либо 9800х2, под которую я уверен дрова будут точиться намного интенсивнее..

[Alexey_C]

Господа, если можно, отвечу на все высказанные соображения завтра.
to Zardos
Спасибо за поправку. Опечатки исправил.

[Alexey_C]

to Galleon
Я не забыл этот момент. Невозможность сегодня построить для Intel процессоров масштабируемую на 2-3 года платформу мне известна. Впрочем для данного производителя так обычно бывало гораздо чаще, чем наоборот.
Поэтому тому, кто сегодня строит свою машину на базе процессоров данной фирмы, поднятая мною тема не актуальна.
Их путь (который озвучил Mafioso) - сегодня берём SLI из 2-х 8800GT\GTS (G92) на базе nForce 680i + Conroe\Yorkfield - а через 1,5 года меняем всё - процессор, плату, память и обе видеокарты.
Тем, кого такой путь устраивает (т.е. кто готов каждые полтора года вкладывать в центральную часть машины >1000$) дальше читать нет смысла - их жизненный путь прост, а предмет "Методы оптимизации" им в ВУЗе явно не читали .

Лично я не приемлю такой путь.
Я твёрдо знаю, что масштабируемые платформы строить можно и нужно, и чем выше общий класс производительности (и, как следствие, стоимости) такой системы тем это актуальнее.
И если сегодня у меня есть
1. процессорная платформа, гарантированно позволяющая мне производить апгрейд CPU до 2010 года
2. семейство чипсетов для этих CPU с поддержкой PCI-E 2.0 (причём расчитанное на 1-но, 2-х или 4-х картные конфигурации)
3. Вполне производительные high-end GPU (RV670 + будущий RV770)
4. Гибкая технология построения мультикартных конфигураций, позволяющая плавно (по одной) менять карты в массиве по мере необходимости.
И при этом стоимость каждого из компонент этой системы ниже чем у конкуретных решений - я без колебаний предпочту её ибо по совокупности характеристик она является лучшей.

to Zardos
Я сам всегда был стронником классического решения - "1 карта с одним GPU" и остаюсь им и сегодня, но лишь для игровых разрешений до 1600х1000.
Увы, заявленные в теме требования с хотя бы 50 FPS синглчипу не потянуть - придётся отключать анизотропию и т.п. Так что мы волей-неволей вынуждены смотреть на Cross или SLI.
Кстати, насчёт поддержки PCI-E 2.0 в nForce 780i - это Вам показалось - посмотрите как на самом деле там обстоят дела .
Первым полноценным чипсетом с PCI-E 2.0 будет лишь 790i - когда выйдет.
Это при том, что у конкурента это уже сделано в виде простого и холодного (55нм) решения и платы на его базе стоят ~140$ (имеется в виду 790X).

Что же касается влияния CrosFireX на производительность в современных играх - постараюсь сегодня вечером сделать небольшую подборку на эту тему.

[Zardos]

сегодня берём SLI из 2-х 8800GT\GTS (G92) на базе nForce 680i + Conroe\Yorkfield - а через 1,5 года меняем всё - процессор, плату, память и обе видеокарты.

Да, но не забывайте что этот Penryn можно еще и неслабо разогнать при необходимости. И я не думаю, что разогнанный хотя бы до 3.8 ГГц Wolfdale или Yorkfield станет слабым звеном в РС даже через 2 года.

to Zardos
Я сам всегда был строннником классического решения - "1 карта с одним GPU" и остаюсь им и сегодня, но лишь для игровых разрешений до 1600х1000.
Увы, заявленные в теме требования с хотя бы 50 FPS синглчипу не потянуть - придётся отключать анизотропию и т.п. Так что мы волей-невволей вынуждены смотреть на Cross или SLI.

Ничего не мешает пока играть на вайде в разрешении 1600х1200. Вариант, конечно, спорный и далекий от идеала, но какое-то время можно потерпеть.

Поскольку вы явно склоняетесь к видеокартам AMD и мультичипам/Crossfire массивам, то я вкратце пробегусь по ним.
Во-первых GPU RV670 демонстрируют серьезное падение производительности при включении AF и АА, причем это является следствием недоработок в самих GPU, а не драйверов. В свою очередь это ставит под сомнение целесообразность их применения для игр с максимальным качеством графики. И я не говорю уже про 256-битную шину памяти и 512Mb этой самой памяти на борту, чего может и не хватить при таких высоких разрешениях и настройках качества. Впрочем, этот же недостаток присущ и большинству видеокарт на основе G92.

Теперь про массивы и мультичипы. Помимо общих недостатков, описанных мною в предыдущем посте у технологии используемой AMD есть еще один существенный недостаток- а именно используемый метод рендеринга AFR (Alternate Frame Rendering). Суть данного метода заключается в следующем: каждый GPU поочередно рендерит свой кадр, т.е. в последовательности кадров 1 2 3 4 5 6... GPU1 будет рендерить, к примеру, кадры 1 3 5..., а GPU2 cоответственно 2 4 6... Это позволяет добиваться наибольшего прироста fps по отношению к синглчипу, в идеале 100%. Но тут же кроется и фундаментальный недостаток данного метода: игры -это очень интерактивные программы и поэтому практически невозможно предсказать насколько "тяжелыми" будут следующие сцены и как следствие- практически полная невозможность равномерно распределить нагрузку между GPU. К тому же не забываем, что один GPU по-прежнему рендерит один кадр и скорость этого рендеринга осталась такой же как и у синглчипа. Поясню это с использованием предыдущего примера. Возьмем две видеокарты- пусть это будут, для наглядности, HD 3870 и 3870Х2 и протестируем их в некоторой ресурсоемкой игре, которая очень хорошо заточена под мультичиповость AMD и поэтому 3870Х2 обеспечивает 100% прирост fps по отношению к 3870. Предположим, после легкого кадра 2 на кадр под номером 3 пришлась очень тяжелая сцена со сложной геометрией, эффектами и т.д. , соответственно GPU1 на плечи которого легла столь тяжелая ноша, будет загружен на 100% )) и может просто не успеть вовремя его отрендерить, как следствие, мы тут же получаем мгновенное проседание fps- те самые "тормоза" которых мы так надеялись избежать используя мультичип (в реальности последовательность таких кадров будет намного длиннее, что сделает тормоза еще отчетливей). Кадр под номером 4 уже не содержит этой сцены и GPU2 приходится намного легче. Вывод из этого следующий - если в данной игре в некоторых сценах есть тормоза на одночиповой 3870, то такие же тормоза будут и на 3870Х2, несмотря на то что fps на ней формально будет в 2 раза выше.
Причем это я описал самый удачный сценарий, где 2 GPU обладают одинаковой производительностью. А теперь представьте себе что будет с "несимметричным" Кроссом.

Кстати, насчёт поддрежки PCI-E 2.0 в nForce 780i - это Вам показалось - посмотрите как на самом деле там обстоят дела .
Первым полноценным чипсетом с PCI-E 2.0 будет лишь 790i - когда выйдет.

Спасибо за поправку с 780.

P.S.Введение и постановка задачи у нас уже есть, поэтому предлагаю внести мой пост в теоретическую часть

[Alexey_C]

Да, но не забывайте что этот Penryn можно еще и неслабо разогнать при необходимости. И я не думаю, что разогнанный хотя бы до 3.8 ГГц Wolfdale или Yorkfield станет слабым звеном в РС даже через 2 года.

Некорректный пример. Точно также можно возразить
"А на платформе конкурента мы плавно проапгрейдимся до 2010-го, а напоследок так разгоним последний AM3 процессор, что нам хватит его до 2012-го"

Ничего не мешает пока играть на вайде в разрешении 1600х1200. Вариант, конечно, спорный и далекий от идеала, но какое-то время можно потерпеть

Ага, т.е. Вы купите монитор за 900$, карту (скажем 8800 GTS) за 400$, а потом скажете "Ну ничего, можно и потерпеть и поиграть в неродном разрешении - мы люди нетребовательные"
Давайте просто считать такое решение противоречащим исходной постановке задачи.

Теперь вопрос с алгоритмом рендринга. Он самый сложный.
С одной строны безальтернативность AFR вызывает возмущение - почему не дают выбирать?
Я не могу ничего сказать наверняка, но может мы дождёмся Каталиста 8.3 - первого с официальной поддержкой CrossFireX и тогда будем делать выводы? Ведь никто не может гарантировать, что возможность выбора не появится в очередной версии.

Но даже если это и не так, давайте попробуем разобраться так ли плох AFR не в теории, а на практике. Вы правы, если абстрактно представить себе ситуацию, когда каждый следующий кадр резко отличается по сложности от предыдущего - алгоритм AFR даст дутые FPS.
Но! Как часто будет подобное в реальной игре, скажем в шутере от первого лица? В момент резкого рывка и молниеносного перевода взгляда с матовой поверхности стены на сложную открытую панораму и обратно?
В момент выныривания из воды на ярко освещённую открытую местность? В процессе дуэльной мясорубки с противником-человеком по сети, когда игра идёт на рефлексах? (в последнем случае кстати, графика вообще не нужна - посмотрите на игроков в CS).
ИМХО это редкие и малозначительные примеры.
Гораздо чаще человек (выставивший заявленные в постановке задачи настройки графики) играет не спеша, чтобы насладиться всей красотой картинки. И вероятность принципиально различных по сложности идущих подряд кадров в этом случае мала - сложность кадров меняется относительно плавно. В этом случае AFR работает вполне адекватно, давая при этом очень высокий КПД и позволяя выставить искомые параметры качества.

Так что любителям "порубиться по сети" такая конфигурация не рекомендуется (их выбор всегда - синглчип), но всем остальным - имхо не стоит боятся AFR (особенно если понимаешь его сильные и слабые стороны).
Кстати, Вы упомянули ассиметричный Cross. Думаю, что то, как он будет работать - целиком зависит от программной реализации. И мы с Вами ничего на эту тему сказать не можем не имея достоверных сведений (у меня лично их пока нет) - тут линейным переносом логики AFR обойтись нельзя. Более того, наверняка в эти алгоритмы ещё будет внесено немало изменений, если AMD будет и дальше делать упор на подобные конфигурации.

Так что (подитоживая) могу сказать, что, ИМХО описанные ранее преимущества платформы AMD, безальтернативный алгоритм рендринга перевесить не может.

PS

Введение и постановка задачи у нас уже есть, поэтому предлагаю внести мой пост в теоретическую часть

Браво. Боюсь только, что прелесть этой шутки оценят лишь недавние студенты мехмата, только что защитившие дипломную работу

[Zardos]

Некорректный пример. Точно также можно возразить
"А на платформе конкурента мы плавно проапгрейдимся до 2010-го, а напоследок так разгоним последний AM3 процессор, что нам хватит его до 2012-го"

Уже сейчас с уверенностью можно говорить о том, что процессоры Penryn разгоняются очень неплохо. А вот можно ли с такой же уверенностью говорить это о процессорах AMD, которые выйдут в 2009-2010 годах?
По остальной части отвечу позже.

[Sven746]

Потихоньку слежу за этой темой, жаль что пока мало участников, для меня тема актуальна т.к. сижу на 27"-м вайде
з.ы. Очень интересная статья http://www.legitreviews.com/article/663/1/ (англ.)

[Galleon]

что-то тема потерялась. Надо бы возродить, но, в другом русле. Вновь о Crossfire X хочу поговорить, есть карточка, Radeon 1950 pro (ядро 581МГц), abit ip35pro PCI-E 16x + PCI-E 4x.. Насколько я понимаю, Каталисты 8.3 смогут сроднить мою карточку например с 3870, но, сразу возникают несколько вопросов, частоты ядер по идее уровняются, а падение с 775 до 600 (с копейками если погнать) как-то не радует, да и ширина шины pci-e как-то смущает... как думаете, имеет ли такая конфа право на жизнь, или я таки что-то не до конца понял в этом Crossfire X?

[Zardos]

что-то тема потерялась. Надо бы возродить, но, в другом русле. Вновь о Crossfire X хочу поговорить, есть карточка, Radeon 1950 pro (ядро 581МГц), abit ip35pro PCI-E 16x + PCI-E 4x.. Насколько я понимаю, Каталисты 8.3 смогут сроднить мою карточку например с 3870, но, сразу возникают несколько вопросов, частоты ядер по идее уровняются, а падение с 775 до 600 (с копейками если погнать) как-то не радует, да и ширина шины pci-e как-то смущает... как думаете, имеет ли такая конфа право на жизнь, или я таки что-то не до конца понял в этом Crossfire X?

Не совсем, CrossfireX -это когда в одной связке трудится 3 и более GPU. Я не вижу большого смысла в связке 3870+1950, даже если она заработает, слишком уж разная у них производительность да и PCI-E 4x ситуацию не улучшит.
А дискуссию по поводу Кросса я решил не развивать до выхода чудо-драйвера Каталист 8.3. Так что не переживай - эта тема еще всплывёт.

[Alexey_C]

Ну, тема ещё не потерялась - я через пару дней выложу кое-что практическое об этом.
А Ваш пример...
Начнём с того, что далеко не факт, что эти карточки заведутся в CrossFireX c любой версией Каталиста - у меня лично нет данных по совместимости карт в cross'е.
Но, например, 2900XT и 3870 в одном из обзоров в cross не свелись.

Что же касается вопроса "есть ли смысл", то хочется ещё раз поддчеркнуть - одна карта с одним GPU всегда лучше любых мультичипов\массивов. И они - вынужденное решение, когда нужно либо так много, что синглчип не тянет, либо перед нами Hybrid CrossFireX (это пока - чистая теория), либо есть старое железо, которое некуда деть (но тогда очень вероятны проблемы сводимости).
В Вашем случае имхо смысл сведения есть, но только для условий описанных в постановке задачи этой темы.

[Galleon]

в общем надо ждать выхода дров, и просить у кого-то карточку на тесты

[Angmar]

http://www.overclockers.ru/hardnews/28411.shtml
Во-вторых, многочиповые конфигурации можно собирать из графических решений семейства Radeon HD 38xx. Это могут быть и два Radeon HD 3870 X2, и сочетание из трёх разноимённых видеокарт, либо квартет одиночных плат, но в любом случае сердцем каждого графического решения должен быть видеочип RV670.

[Galleon]

http://www.overclockers.ru/hardnews/28411.shtml
Во-вторых, многочиповые конфигурации можно собирать из графических решений семейства Radeon HD 38xx. Это могут быть и два Radeon HD 3870 X2, и сочетание из трёх разноимённых видеокарт, либо квартет одиночных плат, но в любом случае сердцем каждого графического решения должен быть видеочип RV670.

это я тоже читал, поэтому и решил возродить топ, я вот не помню или в сли, или в кроссе частоты чипов будут одинаковы