Přetaktování od A do Z XI – grafické karty, část 3

Dnes se budeme věnovat již téměř monopolní firmě nVidia, které se dokonce povedlo pozřít svého dlouholetého rivala 3Dfx. Každý grafický chip od nVidie v sobě skrývá spoustu zajímavých technologií, a neméně zajímavé jsou tyto grafické chipy v očích overclockařů. Jsou na přetaktování přímo jako stvořené.

Firma byla založena v lednu roku 1993 nynějším generálním ředitelem Jen-Hsun Huangem a dvěma schopnými inženýry Chrisem Malachowskym a Curtisem Priemem. Stejně jako u 3Dfx si vytýčili za cíl změnit pohled na 3D grafiku na platformě PC. Vývoj prvního hmatatelného výrobku, první grafického chipu nebo spíše multimediální chipu, trval celé dva roky. Na trhu se objevil v květnu 1995, chip nesl název NV1 a byl zajímavý hlavně tím, že v sobě zastával funkci jak grafického procesoru, tak i zvukového, byla to taková graficko-zvuková karta. Nápad to byl zajímavý, ale slávu nVidii nepřinesl. První doopravdy úspěšný grafický chip (který už zahrnoval jen grafické řešení) od nVidie, byl až NV3, který je dnes znám hlavně pod názvem Riva 128. Byla to grafický procesor, který zvládal jak 2D, tak i 3D, výkonnostně dokonce porážel i všemi vychvalované Voodoo, ale svou popularitou favorita od 3Dfx nepřekonal. Na jaře roku 1998 byla uvedena vylepšená varianta Rivy – Riva 128 ZX.

Rozdíl byl hlavně ve velikosti pamětí, která se zdvojnásobila ze 4 MB na 8 MB. Je zajímavé, že další produkt, Rivu TNT (neboli TwiN Texel), vydala nVidia jen měsíc po ZXku, a to v březnu 1998. Ve své době to byl velmi revoluční grafický chip, protože dovoloval multitexturing, i když Voodoo 2 to umělo také (Voodoo Banshee však ne). Rivou TNT si nVidia získala velkou popularitu, i když byla stále číslem dvě za 3Dfx. Obrat nastal až s nástupem 3D akcelerátorů 3. generace, a to v případě nVidie byla Riva TNT2, která už velmi bravurně zvládala 32-bitové barvičky a tyto grafické karty se stále prodávají (i když je to spíše doprodej). Zajímavostí této generace graf. chipů bylo rozřazení do několika skupin podle výkonnosti. Nejméně výkonná byla nVidia Riva TNT2 Vanta s pouze 64-bitovou paměťovou sběrnicí a taktem jádro/paměť 100/125 MHz, další o trošku výkonnější byla Riva TNT2 M64, což byla Vanta s taktem 125/140 MHz, základní TNT2 měla už hodně slušnou 128-bit sběrnici a takt 125/150 MHz. Nejvýkonnějším kouskem byla v té době zázračná Riva TNT2 Ultra s taktem 150/183 MHz, tato karta byla ve většině recenzích označována samými superlativy, její cena však byla také velmi vysoká, bylo to dost hutných 12000 – 13000 Kč. V testech a kvalitě obrazu porážely chipy od nVidie 3Dfx na hlavu. Tím také začal velký růst nVidie a pomalý úpadek 3Dfx.

Jeden z prvních hřebíků do rakve 3Dfx zatloukla nVidia již v srpnu 1999, kdy se na trhu objevil tajemný a extrémně výkonný grafický chip GeForce, s podporou hardwarového osvětlování scény a s podporou DDR pamětí. Byl to chip velmi revoluční a plně si zaslouží označení GPU (graphic processing unit). Výkon GeForce byl i na dnešní dobu velmi slušných 480 Mpixelů za sekundu. Nvidia nezačala usínat na vavřínech a hned o půl roku později vychrlila chip nový pod názvem GeForce 2 GTS. Opět měl něco nového, největší chlouba byla v Full Scene Anti-Aliasingu a v drtivém výkonů 1400 Mpixelů, od toho také GTS (giga texel shadizer).

GeForce 2 sebou opět přinesla rozřazení podle výkonu, nejslabší byla GeForce 2 MX s nižším taktem a SDR paměťmi, až po GeForce 2 Ultra s hrubým výkonem 1 Gpixelu (tzn. při více texturách až 2 gigatexely, a to je fakt síla). MXko se stalo snad druhou nejpopulárnější kartou všech dob po Voodoo. Za relativně nízkou cenu (dnes 4000 Kč) jste získali výkon starší GeForce 1. Také se objevila GeForce pro notebooky pod názvem GeForce 2 Go a mezistupeň mezi GeForce 2 GTS a GeForce 2 Ultra s názvem GeForce 2 Pro. Někdy je i dost těžké se vyznat ve všech těchto variantách.

Posledním přírůstkem u nVidie se stal chip s názvem GeForce 3. Opět přináší spoustu novinek, hlavně v podobě Quincunx Anti-Aliasingu a v novém způsobu adresování pamětí. Firma nVidia s přínosem každého nového grafického procesoru přináší nejen zvýšení hrubého výkonu, ale také spousta nový a zajímavých technologií. Je to také důvod, proč se jí tak dobře vede ničit konkurenci, největší výhra bylo nakonec koupení svého největšího rivala 3Dfx. Nvidia má slibnou budoucnost, ale jak to světě chodívá, kdo byl včera králem, dnes může být otrokem, všechno se může změnit během roku či dvou.

Tento první chip od nVidie, který byl přímým konkurentem Voodoo, pracuje na frekvenci 100 MHz (jak jádro, tak paměti) a má 4 MB grafické paměti. Přetaktovatelnost hodně závisí na kvalitě grafické karty, potažmo na použitých pamětí. Neznačkové kousky (10 ns paměti, dokonce se objevily i 12 ns paměti – tady je přetaktování vyloučeno) mají problémy zvládat základní frekvenci 100 MHz, ale jsou i kousky (8 ns paměti), které zvládnout i frekvenci 133 MHz a ani není potřeba shánět chladič. Rozumná a běžná frekvence je někde kolem 125 MHz. Na přetaktování je velmi dobrý program Powerstrip.

Riva TwiN Texel je velmi zajímavý a výkonný kousek grafické karty, je dělaná jako přímý konkurent pro Voodoo2 , ale v mnoha bodech ho poráží, je to hlavně v kvalitě obrazu a podpoře 3D barev. Sice si jich můžete užít jen na nižších rozlišeních, ale přesto je to už něco. Samozřejmě, když se Voodoo 2 zapojí do SLI módu, nemá Riva TNT šanci. Přetaktovatelnost karty je velmi slušná a dá se s ní velice dobře čarovat. Základní frekvence je 90 MHz na jádro a 110 MHz na paměti. S velmi výkonným chladičem můžete jádro i paměť dostat na 135 MHz, což znamená nárůst v některých hrách až o 10 – 20 %. Těch 135 MHz je však už dost vysoká frekvence a většina karet nebude správně pracovat, proto je lepší se spokojit s frekvencí okolo 120 MHz. Pro lepší představu jsem připravil tabulku, z které můžete vyčíst, jakou frekvenci dosáhnete s určitým chlazením, grafická karta zůstane stabilní a nebude vykazovat žádné zvláštní anomálie.

Chlazení	Frekvence jádra	Frekvence pamětí
Pasivní chladič	95 MHz – 110 MHz	110 MHz – 120 MHz
Menší aktivní chladič	110 MHz – 115 MHz	110 MHz – 120 MHz
Větší aktivní chladič	115 MHz – 120 MHz	110 MHz – 125 MHz
Speciální chladič (např. TennMax)	115 MHz – 125 MHz	115 MHz – 125 MHz
Peltier (nemusí být příliš výkonný)	115 MHz – 135 MHz	125 MHz – 135 MHz

Na přetaktování bych doporučil velmi jednoduchý prográmek TNTclk, který je vhodný i na přetaktování TNT 2 grafických karet.

Riva TNT2 je vyvrcholením řady Riva, každá ze všech variant má něco do sebe, možná kromě Vanty. Ta je vhodná spíše na kancelářské účely a na nějaké hraní se moc nehodí, hry se na ní dají hrát maximálně v 800x600x16, proto se radši budu více věnovat mnohem zajímavější M64. Měla by jít přetaktovat na slušných 140 – 150 MHz, protože jádro je stavěné na mnohem vyšší frekvence, než je základní takt 100 MHz. Horší je to s pamětí, která u Vanty není příliš kvalitní, a proto jde frekvence z původních 125 MHz zvýšit jen o několik MHz (ale nemusí to být pravidlem, vše záleží na kvalitě použitých pamětí). Riva TNT2 M64 je mnohem zajímavější, pracuje na docela slušném taktu 125 MHz jádro/145 MHz paměti, sice výkon této grafické karty není nijak ohromující a 32-bitové barvy si příliš neužijete, ale dalo by se říci, že jde o velmi kvalitní low-end grafiku. A co se týče přetaktování, je to jedna báseň. Zdá se to k nevíře, ale jádro M64 jde z 125 MHz bez problému přetaktovat na moc slušných 160 MHz, samozřejmě s použitím chladiče, a pokud se nebojíte, můžete se dostat i na 165 – 170 MHz, ale tu už se začínají objevovat nepříjemné poruchy obrazu.

Velmi zajímavé je přetaktování pamětí. U M64 se používaly paměti 8 ns (u nejhorších kousků), a ty nejdou přetaktovat vůbec. U 7 ns a 6,5 ns můžete bez problému dosáhnout frekvence až 183 MHz, bez jakýchkoliv obrazových poruch, a to za to stojí. Při taktu 160/183 se výkon zvýší až o 30 % a dostanete se možná na úroveň klasické Rivy. Se 7 ns pamětí to však zas tak slavné není, ale na 166 MHz se dá dostat.

U klasické Rivy TNT se dá dostat z 125/150 MHz na 175/200 MHz. Zní to opravdu neuvěřitelně, ale je to tak. nějakým obrazových anomálií či nestabilnosti, ale samozřejmě s lepším aktivním chladičem, vám vaše grafika bude fungovat na 165 – 180 MHz, paměť se může dostat i přes 200 MHz. Záleží to však hodně na kvalitě vaší grafické karty a hlavně jak dobré máte paměti. Ale se značkovou kartou si užijete spousty legrace a ještě k tomu se dostanete na výkonnostní úroveň Rivy TNT2 Ultra.

U Rivy TNT2 Ultra se při přetaktování dostáváme do opravdu vysokých frekvencí. Samozřejmě opět záleží na kvalitě grafické karty, ale většinou by neměl být problém se s jádrem dostat ze základních 150MHz na 185 – 195 MHz a s pamětí z 183 MHz na 230 – 240 MHz, což jsou velmi slušné výsledky. Opět platí, že s pořádným větrákem se nikam nedostaneme, a v tomto případě je velmi dobré chladit, protože karta na takových frekvencích moc hřeje. Pro lepší představu nárůstu výkonu při přetaktování TNT2 Ultra jsem opět připravil tabulku, v tomto případě jde o zvýšení výkonu v různých hrách v závislosti na frekvenci graf. karty.

Benchmark byl pořízen na počítači s procesorem Pentium III 500 MHz a 256 MB RAM, rozlišení je 1024x768x16 bit barev.

Hra	Riva TNT2 na 150/183 MHz	Riva TNT2 na 195/240 MHz
Forsaken	148 fps	155 fps
Half-Life	40 fps	42 fps
Incoming	111 fps	114 fps
Quake 2 Massive demo	72 fps	75 fps
Quake 2 Crusher demo	51 fps	51 fps

Výkonostní rozdíl není příliš viditelný, lépe se o zvýšení výkonu můžeme přesvědčit ve 3DMarku 99.

	Riva TNT2 na 150/183 MHz	Riva TNT2 na 195/240 MHz
3D Mark 99	1838 bodů	2276 bodů

Na přetaktování bych opět doporučil prográmek TNTclk.

GeForce se prodává ve dvou variantách, podle typu pamětí – SDR a DDR verze. SDR verze je relativně výkonná, jádro pracuje na frekvenci 120 MHz a paměti na 166 MHz. Tento poměr se však dá rapidně zvýšit. Je zajímavé, že jádro není nijak moc dobře přetaktovatelné, pro stabilní chod je vhodných tak 140 – 150 MHz, při vyšší frekvenci se už začínají objevovat nepříjemné anomálie, ale i tak by mělo jít jádro přetaktovat až na 160 MHz, ale tam bez pořádného chladič ani ránu, protože se chip graf. karty zahřívá až na 70 – 80 stupňů Celsia.

Frekvence pamětí jde vypumpovat oproti jádru hodně vysoko, ze 166 MHz se jde bez problémů dostat na 200 MHz, s vyšší frekvenci přicházejí poruchy, ale i tak by mělo jít dosáhnout i 210 MHz. Vše hodně záleží na kvalitě grafické karty a použitých pamětí, ale to je jasné. Další tabulka obsahuje test hry Quake 3 Arena ve 1024x768x32 bit na počítači s procesorem Celeron 550 a 128 MB RAM.

Frekvence pamětí/jádra	Počet snímků za sekundu
200/140 MHz	42,9
205/140 MHz	44,1
210/140 MHz	45,2
210/155 MHz	45,4
210/166 MHz	46,2

Z tabulky, je jasné, že není potřeba vylaďovat výkon grafiky úplně na maximum, vystačíte si určitě s rozumnou frekvencí.

Dalším zajímavým kouskem na overclocking je GeForce DDR, základní frekvence je 125 MHz na jádro a 150 MHz na pamětí (protože je to DDR mód tak 300 MHz paměti). DDR paměti v sobě skrývají obrovské přetaktovací možnosti. Protože frekvence 300 MHz není skutečná, ale jen efektivní, dá se s takzvanou efektivní frekvencí velmi dobře hýbat. Z 300 MHz se stabilně dostanete 350 – 355 bez vedlejší efektů (bez anomálií), na 370 MHz však už velmi často objevují chyby, tak si hru moc neužijete, ale grafika pořád zůstává stabilní. Hranice je až někde u 380 MHz, kdy už se vám z toho zhroutí systém. Jádro je totožné s SDR verzí, proto jde také přetaktovat úplně stejně. Tzn. bez problémů 140 – 150 MHz, maximum je někde u 160 MHz. Když to shrneme, ideální frekvencí pro GeForce DDR je 145 MHz pro jádro a 350 MHz pro paměť.

Přetaktovací prográmek již nemusíte používat, protože základní referenční drivery od nVidie (Detonatory) overclockovací funkci podporují.

GeForce dvojka se dělí na čtyři různé varianty, tu poslední GeForce 2 Pro vynechám, protože se jedná spíše o atypickou kartu a na trhu se příliš neobjevuje, u nás už vůbec ne. Nejméně výkonná, ale zato nejoblíbenější, je GeForce 2 MX, která je omezena nižším taktem a hlavně SDR pamětí a funguje na frekvencích 175 MHz jádro a 160 MHz paměť. Jádro GeForce 2 GTS jede na 200 MHz a paměť efektivně (v DDR módu) až na 333 MHz. Nejvýkonnější verze GeForce 2 Ultra jede na frekvenci 250 MHz jádro a 460 MHz paměti. U této grafické karty je doopravdy o co stát.

Začnu svou oblíbenou GeForce 2 MX, která se svým výkonem vyrovná GeForce SDR a při přetaktování šlape na paty i GeForce DDR. Z frekvence jádra 175 MHz se dá krásně vyšplhat na 200 MHz a dovolil bych si říct, že to šlape jako hodinky, ale jde se dostat i výš, já jsem se svou grafikou (MSI) dostal až na 210 MHz. V mém případě se již sem tam objevila porucha obrazu, ale dalo by se říct, že karta pracovala stále stabilně. Paměti jsou u GeForce 2 MX nejčastěji 6 ns, a proto by neměl být problém zvednou frekvenci na 185 MHz, kdy grafika funguje velmi stabilně, i 190 MHz fungují poměrně dobře, ale v některých hrách se sem tam objeví nějaká nepříjemná anomálie. Pokud máte hodně kvalitní paměti, a ty chladíte, dá se dostat na 200 MHz. Když to shrneme, nejlepší kombinace je asi 200 MHz jádro a 185 MHz paměti (možno i 190 MHz), ale pokud koupíte obzvlášť kvalitní kartu, dá se pracovat s frekvencemi 210 MHz/200 MHz. To už je hodně vysoko a většinou karta nefunguje správně. Další benchmark porovnává výkon přetaktované a nepřetaktované GeForce 2 MX. Test byl proveden na počítači s Duronem 950 Mhz. Opět je použita hra Quake 3 Arena.

Jádro GeForce 2 GTS jde z původních 200 Mhz přetaktovat na slušných 220 – 225 MHz, bez obrazových poruch, dá se však dostat víc, až na 230 – 235 MHz, ale to však již s pořádným chladičem a obraz také není bez poruch. Paměť jde přetaktovat velmi dobře. Z 333 MHz se dá hezky dostat na 390 MHz, někdy až na 400 MHz. Vše záleží na dané graf. kartě. Slušně by vám karta měla jet na frekvenci 225 MHz jádro a 400 MHz paměť.

Další benchmark je opět ze hry Quake 3 Arena, avšak na počítači s Athlonem 1000 MHz.

GeForce 2 Ultra je superlativní ve všech směrech, základní frekvence 250 MHz je slušné sousto a efektivní frekvence 460 MHz bere dech. Budete se divit, ale jádro GeForce 2 Ultry jde dostat až na 285 MHz. Pokud máte odvahu můžete se dostat až na 300 MHz, ale to chce hodně masivní chladič, nejlépe Peltier. U pamětí jde překonat magická frekvence 500 MHz, sice už nad tuto frekvenci nejsou stabilní a dělají chyby, ale přesně na 500 MHz jedou stabilně. Proto bych při přetaktování GeForce 2 Ultra volil asi poměr 285/500 MHz. Tohle ale trochu spadá do krajiny snů a vyrovná se to i GeForce 3.

To je pro dnešek vše, ačkoliv je nVidia hodně rozsáhlé téma. Příště se zastavíme na návštěvu v kanadské firmě Ati, u jediného většího konkurenta dnes už téměř monopolní nVidie.