ATi vs nVidia v roce 2010: Vybíráme si tu správnou grafickou kartu!

Možná si ještě vzpomínáte na můj poslední článek o AMD a Intelu; tento článek bude podobný, i když de facto o něčem jiném. AMD a ATi jsou nyní již jedna firma – ATi bylo již před lety koupeno AMD, což se ukázalo jako dobrý krok pro AMD, která dnes tak soupeří na dvou frontách: pod logem AMD proti Intelu a pod logem ATi proti nVidii. Kdyby AMD ATi nekoupilo, nemusela by dnes tato firma vůbec existovat, protože úspěchy ATi a hlavně jejich zisky držely AMD v kladných číslech.

nVidia je na tom podstatně lépe! Vždy byla (tedy byla, až doposud). Proslavila se grafickými akcelerátory GeForce, které byly všehovšudy nejrychlejší na trhu (a tenkrát rychlost navíc znamenala hodně). Poprvně ji ATi přitopila řadou Radeon 8000 a s 9000 ještě přitvrdila proti konkurenčním Geforce 4 a 5000. Pak se opět dařilo lépe nVidii, uteklo pár nových řad grafik. A to byla chvíle, kdy AMD začalo uvažovat o koupi. Chtělo koupit nVidii, ale díky vysoké požadované ceně a nemožnosti dohodnout se s vedením tehdá koupila ATi. Tím se začala psát nová éra ATi, která započala produkci grafik Radeon HD2000.

Od té chvíle se ATi jen a jen zlepšovala a každou novou generací dotahovala nVidii. HD3000 byly technologicky pokročilejší, nVidia totiž nepříliš intenzivně vyvíjela, protože měla svou vedoucí pozici GeForce 8000 na trhu jistou. Jenže usnula na vavřínech. ATi vydalo Radeony HD3000, které už držely krok s konkurenčními modely.

Každá firma vsází na jinou strategii – vzhledem k obtížnosti výroby čipu (který vyrábí firma TSMC de facto všem výrobcům grafik) ATi vsází na menší čipy, jejichž výroba je mnohonásobně snazší, ale výkon menší, a tak ATi spojuje malé čipy do dvojic na dvoučipových grafikách (s označením X2). nVidia naopak vsází na jedno monolitické jádro, které je přibližně dvakrát větší než konkurenční, ale jeho výroba je až 10x náročnější. Tedy spíše chybnější – výrobní procesy nejsou odladěny natolik, aby byly stoprocentní.

TROCHA TEORIE: na ploše dejme tomu 10cm2 (klasický wafer, tedy křemíková deska, ze které se čipy vyrábí, má asi 70cm2) se objeví (pro názornost) pět chyb. To znamená většinou 5 mrtvých nebo poškozených čipů. Jenže ATi jich na stejnou plochu osází více, a tak jich vyrobí ze stejných zdrojů více, až dvojnásobné množství než konkurence. ATi tedy sice spotřebuje na jednu grafiku (myšleno nejvyšší model) 2x více čipů, ale vyrobí jich třeba 3x více, takže má hned více grafik a může si dovolit nižší cenu (protože 1 wafer stojí kolem 3000 dolarů, ať z něj vznikne 1 či 100 čipů).

nVidia si byla jista svou pozicí GeForce 8000, kdy v čele byla GF8800GTX Ultra, takže pro další generaci GeForce 9000 pouze lehce upravila tuto verzi. Jenže nová HD3870 byla nebezpečně blízko (poměr velikostí čipů už neodpovídal rozdílu výkonů) a ke všemu HD3870 X2, právě dvoučipová grafika už byla rychlejší, než GF 9800GTX, a tak byla nVidia nucena vydat právě doučipovou GF 9800GX2, aby náskok udržela.

V případě následující generace HD4000 už ale HD4870 s nepoměrně menším jádrem tvrdě držela krok s "novou", zase jen vylepšenou řadou GeForce GTX200, kdy GTX280 byla jen o málo rychlejší než HD4870, a HD4870 X2 už hrála jinou třídu, kde se stavěla nenažrané dvoučipové GTX295. Dva malé čipy dýchaly na záda dvěma monstrózním čipům nVidie. Nevýhodou čipů nVidie byla s jejich velikostí související spotřeba. nVidie byly mnohdy až o polovinu nenažranější, i když podávaly stejný výkon. Tím pádem i jejich chlazení bylo peklo.

Díky tomu, že nVidia nepřiliš vyvíjela, jejich grafiky začaly být zastaralé, neustále založené na GF8000. ATi používala mnohem novější technologie, DirectX 10.1 nevyjímaje. nVidia se chvástala, že DirectX 10.1 je zbytečnost v době GF9000, ale na GTX200 jej urychleně nasadila a začala vychvalovat.

Je tomu už skoro rok, co ATi vydala zbrusu novou HD5000, která nemá konkurenci ještě dnes. Pokročilé technologie DirectX 11, OpenGL 5, tesselace, eyefinity, malé čipy s nízkou spotřebou a zahříváním. Navíc paradoxně tento jediný malý čip se spotřebou 190W těsně dotahuje i dvoučipovou GTX295 s 5x větší plochou čipů a spotřebou přes 300W. nVidia musela začít vyvíjet a nabrala zpoždění. Už nějakou dobu pracovala na čipu GF 100, jenž měl být revoluční herní čip, jenže pak byl šéf vývoje "hráč" vyměněn za šéfa vývoje "vědce" a z GF100 se stalo Fermi (jméno po italském vědci), zaměřené na výpočty Cuda a PhysX. nVidia už měla téměř rok zpoždění a jen samé řeči, jak je Fermi dokonalé, tisíce grafů, kde poráží ATi - jenže ejhle, skutek utekl. nVidia se smála i tesselaci a DirectX 11, a co myslíte, že je dnes jediným jejím argumentem?

Fermi je čistě výpočetně založený čip, a teď když přišel, s téměř ročním zpožděním, se ukázalo, že vše byly zase jen lži. Fermi dvakrát větší stěží drží krok, HD5870 proti GTX480 (původně se mělo jmenovat GTX300, ale i to byla lež) vítězila jen tak tak, ale za cenu extrémní spotřeby a zahřívání. Jediné, kde nVidia bezkonkurenčně vedla, byly tesselované aplikace.

TROCHA TEORIE: tesselace je proces, kdy grafická karta sama zkvalitňuje 3D model tím, že každou hranu rozpůlí a vzniklý bod posune podle speciální textury, zvané displace (vychýlení). Efektivní je to proto, že pozici každého bodu musí procesor zpracovávat a sdělovat přes PCIe sběrnici čipu, jenže nejen že nestíhá sběrnice, ale i pro procesor je extrémní zátěž, zpracovávat toliko bodů (vertexů). Tím, že to dělá samotná grafika je ušetřen výkon procesoru a zároveň grafice to jde "snáze", protože je k tomu vybavena speciální jednotkou, zvanou tesselátor.

A právě v tom to je. Čip Fermi má tesselátorů 16, což je 8x více, než má HD5870. Přesto je ale Fermi při tesselaci jen dvakrát rychlejší. Tím se odkrývá jeho grafická stránka, která není zrovna nejlepší.

Fermi je mířeno zejména do segmentu výpočtů na karty Tesla, které se používají ve výpočetních serverech. Jenže vzhledem k velikosti čipu je jeho výroba téměř nemožná, a zatímco ATi dodala 16 milionů čipů pro HD5000, nVidia jich vyrobila kolem 100 tisíc a většina jich skončila právě v kartách Tesla. Díky tomu jich je na trhu extrémní nedostatek a to, i nákladnost výroby, nepříznivě ovlivňuje cenu. HD5000 patří k velmi drahým grafikám, ale jejich přímá konkurence je o tisíce korun dražší... Naproti neschopnosti GTX400 stojí nejpovedenější řada ATi, Radeony HD5000. nVidia proti nim nemá co nabídnout, a tak se HD5000 se svou pokročilostí stávají nejvýhodnější koupí dnes. A to nejen v desktopovém, ale i notebookovém segmentu.

Ještě větší blamáž prožívá nVidia v segmentu notebooků. Tam její grafiky GeForce 9000 vládly světu, ale už to byly jen přejmenované GF8000, navíc GT100 jsou pouze opět prachobyčejnou přejmenovaninou GF9000. Do toho se motají GT200, které jsou sice založeny na GTX200, jenže ty jsou přeci také jen přejmenovaným derivátem GF9000. K tomu připočtěme GT300, což jsou jen vybrané modely a jsou to přejmenovaniny GT300. Možná proto byly GTX300 přejmenovány na GTX400 ještě před vydáním. A ve finále tu máme GT400 mobilní čipy. Ať už ale zvolíme cokoliv, jsou tu buď nenažrané, nebo naopak nevýkonné čipy.

Do toho se staví HD5000 s modely jako HD5145, 5220, 5450, 5650, 5770, 5870 mobilními čipy, které jsou v tomto segmentu bezkonkurenční. Nabízí vysoký výkon, nízkou spotřebu a všechny nové technologie, které přináší desktopové HD5000. Navíc se vyskytují v cenově dostupných noteboocích. Na HD5670 se dá už pěkně zahrát a přesto se tato grafika vyskytuje v noteboocích pod 20 tisíc korun. Doposud byla jediná schopná GF9600 v NTB nad 30 tisíc korun, a kam se její výkon hrabe na HD5670.

TROCHA TEORIE: technologie EyeFinity je schopnost grafických karet, používat souběžně 3/6 monitorů jako rozšiřující. Doposud bylo možné na jednom grafickém čipu provozovat nanejvýš 2 monitory, pro více bylo potřeba dalších grafik. Ostudou pro Fermi je, že stále umí používat jen dva monitory najednou a jejich Surround lze použít jen se dvěma grafikami, což je poměrně nákladné.

V tom jsou HD5000, zejména pak nižší modely, velmi vhodné i do firemní sféry, kde se více monitorů snadno využije. Takovou je třeba HD5670, která za 2500 korun přinese možnost tří monitorů. To přinese nVidia na dvojici grafik dohromady za 20 000 korun.

PowerColor nakonec vytvořil i dvoučipovou grafiku HD5970, která je schopna zobrazovat rovnou 12 monitorů! To vše za nějakých nanejvýš 20 000 korun. A to už je pro konkurenci velká ostuda.

K tomu všemu lze přidat aféru s vadnými NTB čipy grafik nVidia, které odumíraly, ale nVidia odmítla přiznat chybu. Nakonec podlehla a musela čipy vyměňovat. Když přidáme ještě aféru lhaní o specifikacích (zejména spotřebě a výkonu) grafik a nakonec falešnou prezentaci nových Fermi před půl rokem, kdy mával tenkrát neexistující kartou před fotografy, může se nVidia jít zahrabat. Tenkrát se zjistilo, že ta grafika byla složena snad někým, kdo grafiky nikdy nedělal, protože tam jen všecko byl narafičené a ve skutečnosti by to tak nemohlo ani nikdy fungovat. To byla pro nVidii rána. Rozhodně to tedy teď nemá lehké. Šéf a zakladatel nVidie Jen-Hsun Huang při příchodu HD5000 začal prodávat své akcie firmy, které brzy na to rychle začaly klesat. Huang asi věděl, že Fermi nebude takový trhák. Teď, když vychází reparát v podobě GTX460 asi začne zase nakupovat – prodal draho, koupil levně -> vydělal, ale nejspíš za to bude i vyšetřován americkými úřady.

nVidia, hrdě sama sebe nazývající leaderem na poli zobrazovacích technologií, je tak trochu pozadu, protože si byla svou pozicí příliš jista, omezila vývoj a teď má co dohánět. Jejím druhým pokusem o Fermi je GTX460 s čipem GF104, které konečně vypadá nadějně. Jeho dobrý poměr cena/výkon způsobil to, co si všichni přáli už při příchodu prvního Fermi, ale co se nestalo – pokles cen a cenová válka. nVidia snížila ceny svých grafik a ATi ihned následovala (ta má ale cenovou rezervu dost vysokou a může si to dovolit) a v příštích několika týdnech nás čeká souboj cen HD5850 vs GTX460, kdy by obě mohly klesnout k 5000 korunám (což by hnalo dolu ceny ostatních modelů). A to by byl ten nejvyšší čas pro koupi nové grafické karty z řady Radeon HD5000.

Brzy totiž vyjdou "nové" HD6000, které budou vylepšené HD5000, ale stále na stejném 40nm výrobním procesu, protože 32nm nebude a 28nm není připraven. Co mě ale štve je fakt, že TSMC dává více prostoru ve výrobě nVidii. ATi jim to ale příští rok oplatí, staví si vlastní 28nm továrnu (Global Foundaries), díky které bude schopna vyrábět více čipů než nVidie (to jí jde doposud i při menším množství waferů, ale teď bude mít waferů ještě více) a to by mohlo ceny zase popohnat dolu. A pak přijdou novinky HD7000 a proti nim třetí pokus s Fermi - máme se na co těšit...