СпецАвтоматика — Интернет

Итaк, ни для кoгo ужe нe сeкрeт, чтo NVIDIA в чипe G70 примeнилa «трoйныe» чaстoты – нaпримeр, у GeForce 7800 GTX для блoкa рaстeризaции (ROP) и шeйдeрнoгo блoкa (Shader) былa выбрaнa чaстoтa 430 МГц, a блoк гeoмeтрии (Vertex) рaбoтaл нa 470 МГц. Бeзуслoвнo, этo прeдстaвлeниe упрoщeннoe и нa сaмoм дeлe чaстoт бoльшe, нo нa сeгoдняшний дeнь чeрeз RivaTuner мoжнo кoнтрoлирoвaть измeнeния лишь этиx трex. Для крaткoсти, в дaльнeйшeм чaстoты ядрa будут зaписывaться бeз рaсшифрoвки и имeннo в тaкoм пoрядкe, тo eсть ROP/Shader/Vertex.

Кaким жe oбрaзoм былo прoизвeдeнo «рaздeлeниe чaстoт»? В кaчeствe oпoрнoй былa выбрaнa чaстoтa блoкa рaстeризaции и шeйдeрoв, a чaстoтa блoкa гeoмeтрии пoлучaлaсь путeм прибaвлeния к этoй вeличинe тaк нaзывaeмoй «Geometric delta clock». У oбычнoй 7800 GTX Дeльтa рaвнa 40 МГц, a чaстoты ROP/Shader – 430 МГц. Путeм нeслoжныx мaтeмaтичeскиx дeйствий лeгкo вычислить чaстoту блoкa гeoмeтрии: 430+40=470 МГц. Нo у дaннoгo пoдxoдa к рaздeлeнию чaстoт oкaзaлся сущeствeнный минус: из-зa испoльзoвaния Дeльты, дoмeны ROP/Shader пришлoсь тaктирoвaть oтдeльным PLL (тaкжe извeстным кaк «упрaвляeмый гeнeрaтoр чaстoт»), xaрaктeристики кoтoрoгo oкaзaлись нe нa высoтe, чтo срaзу жe брoсилoсь в глaзa. Из-зa мaлoгo кoличeствa дeлитeлeй, чaстoты этиx дoмeнoв мoжнo былo пoвышaть лишь с шaгoм 27 МГц.

Этa oсoбeннoсть внoсилa путaницу в xaрaктeристики кaрт на базе G70 из-за того, что данный PLL «округлял» выставленную частоту до ближайшего значения, кратного 27. Например, номинальная частота работы блоков ROP/Shader карты GeForce 7800 GT равна 400 МГц, но фактически эти блоки работают на частоте 27*15=405 МГц. Однако частота блоков геометрии получается путем прибавления 40 МГц именно к номинальной, а не реальной частоте. Таким образом, частоты ядра составляют 405/405/440. Другой пример – если у той же 7800 GT выставить при помощи RivaTuner частоту 445 МГц, то блок геометрии, действительно, будет работать на частоте 445+40=485 МГц, а вот частота ROP/Shader «округлится вниз» до 16*27=432 МГц и реальные частоты ядра будут равны 432/432/485. Таким образом, несмотря на то, что значение Дельты в BIOS фиксированное, соотношение между частотами ROP/Shader и Vertex может изменяться. Причина этого заключается в том, что PLL, тактирующий геометрический домен, не подвергся «урезанию» и сохранил привычные характеристики, в частности – шаг в 1 МГц. Как это можно использовать мы рассмотрим позднее, а пока разберемся, что же послужило причиной этого разделения.

Можно предположить, что первоначально блок геометрии обладал относительно хорошим частотным потенциалом, которым не могли похвастать блоки ROP/Shader, а ситуация на рынке видеокарт в тот момент складывалась таким образом, что NVIDIA необходимо было во что бы то ни стало опередить по скорости готовящееся к выпуску high-end решение производства ATI. Потому, дабы использовать частотный потенциал каждого блока «на полную катушку», частоту блока геометрии было решено увеличить на 40 МГц. По всей видимости, этот шаг себя оправдал, так как после анонса и первых тестов GeForce 7800 GTX, работающей на частотах 430/430/470, было объявлено о переносе даты анонса ее прямого конкурента – Radeon X1800 XT.

Однако помимо обычной 7800 GTX, в продажу чуть позднее поступила видеокарта Quadro FX 4500, которая, помимо наличия 512 Мб памяти и более мощной системы охлаждения, отличалась частотами ядра, составлявшими 550/550/470. Вероятно, улучшение системы охлаждения сказалось положительным образом на частотном потенциале практически всех блоков, за исключением блока геометрии. Его частота при помощи Geometric delta clock равной -80 была оставлена на прежнем уровне. PLL также остался тем же самым, что вынуждало разгонять эти карты с шагом 27 МГц.

Но ничто не стоит на месте и недавно анонсированная GeForce 7800 GTX 512 продемонстрировала способность блока геометрии работать на частоте 550 МГц и выше. Однако использование Дельты равной оказало довольно интересный побочный эффект: из-за того, что отпала необходимость тактировать часть блоков на более высокой частоте, драйвер переключил домены ROP/Shader на тот самый более совершенный PLL, который ранее использовался только для генерирования частоты геометрического домена. Это позволило более не ограничиваться шагом в 27 МГц, а как и прежде изменять частоты с шагом 1 МГц.

У кого-то может возникнуть вопрос, для чего же нужна вся эта информация обычному оверклокеру? Всё дело в том, что помимо расширения кругозора, эти знания могут позволить увеличить разгонный потенциал чипа G70, не повышая напряжение и не меняя системы охлаждения. Натолкнул на эту мысль тот факт, что в основе карт Quadro FX 4500 и GeForce 7800 GTX 512 лежит тот же самый чип, что и у обычной 7800 GTX, правда, прошедший дополнительный отбор. Но ведь все произведенные чипы проверить невозможно и есть вероятность, что даже некоторые 7800 GT смогут продемонстрировать разгонный потенциал на уровне «отборных» 7800 GTX 512.

Узнать, на что способна именно ваша карта, нетрудно: изменяя Дельту в BIOS обычной 7800 GT/GTX, можно подобрать такое значение, при котором разгонный потенциал всех блоков будет использоваться по максимуму. Например, можно присвоить Geometric delta clock значение -80. В этом случае частоты ядра будет равны 430/430/350 и скорость снизится, но это позволит нам разгонять карту с уверенностью в том, что блок геометрии разгон ограничивать не будет. После того, как предел окажется достигнут, можно будет постепенно увеличивать значение Дельты до появления артефактов. В результате мы получим ситуацию, при которой все блоки ядра будут работать на максимальной для себя частоте (с поправкой на шаг в 27 МГц). Но можно поступить иначе и присвоить Дельте значение 0. В этом случае все три блока, как и у 7800 GTX 512 будут тактироваться одним PLL, который обеспечивает шаг в 1 МГц. Разумеется, этот способ будет оптимальным лишь только в том случае, когда блоки имеют примерно равный частотный потенциал.

Как изменять Geometric delta clock в BIOS карты? Для начала, вам потребуется программа NiBiTor, с помощью которой можно сохранять и редактировать образ BIOS видеокарты.

Среди всех закладок нас будет интересовать лишь первая, управляющая тактовыми частотами. На скриншоте видно, что значение Geometric delta clock равно 40 – его-то мы и будем изменять. Сразу же захотелось максимально уменьшить Дельту, но тут ждало разочарование:

Оказывается, отрицательные значения Nibitor не понимает. Будем надеяться, что это в скором времени изменится, а пока выставим значение равное нулю и сохраним измененный BIOS:

Для того чтобы «прошить» отредактированный BIOS в видеокарту нам потребуются:

# Файлы nvflash, DOS4GW, и, при использовании «чистого» DOS, драйвер защищенного режима — csdpmi5b.zip.
# Загрузочная дискета, на которую следует записать указанные выше файлы, а также отредактированный образ BIOS.

Для прошивки измененного образа необходимо будет ввести в командной строке nvflash -4 -5 -6 newBIOS.ROM. Название файла может быть и другим, но расширение обязательно должно быть «.ROM», ибо другие nvflash «не понимает».

Как изменение Дельты отразится на скорости? Вопрос этот весьма интересный, ведь все приложения по-разному реагируют на соотношение частот блоков. Для того чтобы развеять все сомнения относительно скорости, был собран следующий тестовый стенд:

* Материнская плата – ASUS A8N-SLI, BIOS 1013.
* Процессор – AMD Athlon 64 3000+ (Venice E3) 1.8 GHz, 1.4 V, S939.
* Память – 2 x 512 MB Hynix PC3200.
* Видеокарта – Leadtek GeForce 7800 GT 256 Мб
* Блок питания – FSP400-60THN.
* Кулер – Zalman CNPS7000A-Cu.

Процессор был разогнан до 2500 МГц, напряжение питания было увеличено до 1.55 В, память работала на частоте 228 МГц с таймингами 2.5-3-3-6-1Т. Для видеокарты использовались драйвера ForceWare 81.94. Частота памяти видеокарты во время тестов была равна 1250 МГц.

Со стандартным значением Дельты карту можно было разогнать до максимальных частот 432/432/485, а после прошивки BIOS со значением Дельты равным нулю она продемонстрировала стабильную работу на частотах 485/485/485, из чего можно сделать вывод, что «слабым звеном» в нашем случае являлся именно блок геометрии.

Список тестовых приложений:

* 3DMark`03 (v.3.6.0). Разрешение было стандартным – 1024х768, запускались только игровые тесты.
* 3DMark`05 (v.1.2.0). В качестве результата бралось среднее арифметическое от двух последовательных прогонов игровых тестов с настройками по умолчанию в разрешении 1024×768.
* Far Cry. В качестве тестовой демо-записи использовалась стандартная демо от Ubisoft под названием «Volcano». Все настройки графики были выставлены в положение «Ultra Details». В качестве итогового принимался усредненный результат трех последовательных прогонов.
* Half-Life 2. Для определения производительности в этой игре использовалась записанная самостоятельно демка. Все настройки графики были выставлены на максимум.
* Doom 3. Проводился четырехкратный запуск стандартной демо-записи «demo1», после чего первое значение отбрасывалось, а остальные три усреднялись. Настройки графики были выставлены на максимум.
* Quake 4. Для оценки производительности использовалась самостоятельно записанная демо-запись. Все настройки были выставлены на максимум и включен режим Ultra Quality. В качестве результата бралось среднее арифметическое от трех последовательных прогонов демо-записи.
* F.E.A.R. Тестирование производилось стандартными средствами игры, все настройки были выставлены на максимум, мягкие тени включены. В качестве результата бралось среднее арифметическое от трех последовательных запусков.

Итак, каков же итог? Благодаря тому, что в чипе G70 блок геометрии получил возможность тактироваться независимо, пользователь теперь может выяснять частотный потенциал различных блоков по отдельности и разгонять GPU с большей эффективностью. В принципе, этот подход далеко не нов: материнские платы уже довольно давно обзавелись делителями, которые позволяют выставлять частоту памяти как выше, так и ниже FSB (HTT). Но в видеокартах подобное разделение появилось впервые и тем интереснее его изучать. Таким образом, NVIDIA дала в руки пользователей весьма мощный инструмент, позволяющий даже не самым удачным чипам раскрывать весь свой потенциал. Осталось только дождаться редактора BIOS, который сможет присваивать Geometric delta clock отрицательные значения.

В конце хотелось бы сказать про один весьма существенный минус – для изменения параметра Geometric delta clock придется модифицировать и перепрошивать образ BIOS, что связано с определенным риском. К сожалению, в RivaTuner не будет возможности изменения Дельты, ибо, по словам разработчика, это является функцией редактора BIOS, а RivaTuner – программа, вносящая изменения «на лету». Но, с другой стороны, так даже интереснее, ведь лишенная риска жизнь скучна.