Inleiding
De afgelopen jaren heeft ATi veel ruimte op de professionele 3D-videokaartenmarkt in moeten leveren aan concurrent nVidia. De oorzaak hiervan was een combinatie van matige drivers, lage snelheden vergeleken met de nVidia GeForce en de soms beperkte beschikbaarheid van de Radeon-kaarten. Met de R300-chip probeert ATi het ingeleverde marktaandeel weer terug te pakken. Of dit gelukt is lees je in deze review.
In het voorjaar verscheen er voor het eerst concrete informatie rondom de R300, waarvan ATi aangaf dat deze tenminste vijf maanden de snelste zou blijven. De core wordt gebakken met behulp van een 0,15 micron procédé, biedt volledige ondersteuning aan DirectX 9.0 en bestaat uit ongeveer 107 miljoen transistoren. Dit alles zorgt ervoor dat de core redelijk groot geworden is, wat direct terug te zien is aan de grote heatsink die er bovenop ligt. Het aantal transistoren heeft er ook voor gezorgd dat ATi een externe powerplug op de kaart heeft moeten aanbrengen, wat aangeeft dat de kaart meer dan 40W nodig heeft. ATi had in plaats van een extra plug ook gebruik kunnen maken van een AGP Pro sleuf, maar aangezien niet alle niet alle consumentenmoederborden van een dergelijke aansluiting voorzien heeft men voor deze extra plug gekozen.
De R300 en 9700 Pro nader bekeken
De Radeon 9700 Pro werkt met een core-frequentie van 325MHz en beschikt over 128MB 256-bit DDR-geheugen op 310MHz. Er zullen ook non-Pro kaarten op de markt komen, welke waarschijnlijk geklokt zijn op 300/300MHz. De T&L-unit van de nieuwe R300-chip, Charisme Engine III, kan ongeveer 325 miljoen triangles per seconde aan; de nVidia GeForce4 Ti4600 doet er maar 136 miljoen.
De R300 is uitgerust met SmartShader 2.0, welke volledige DirectX 9 compliant Pixel en Vertex Shader Engines kent. Deze zorgen ervoor dat er ongeveer zestien textures per pass verwerkt kunnen worden; de Radeon 9000 en 8500 doen er 'slechts' zes per pass. De shaders zijn in staat om kleurformaten te verwerken met zogenaamde floating point precisie. Dit houdt in dat het mogelijk is om met 128-bit kleurenprecisie te werken op een per pixel basis. SmartShader 2.0 zal de kaart vooral een boost geven in nieuwe games, zoals Doom 3 en Unreal Tournament 2003.
Ook SmoothVision is herzien. SmoothVision 2.0 bevat de AA-technologie Multi-Sampling. Helaas is over deze techniek verder niet veel bekend. De R300 is ook in staat om gamma-aanpassingen te maken, waardoor de pixels aan de rand er ook weer wat beter uitzien dan bij traditionele AA-methoden. Ook het Anisotropic Filtering heeft men verbeterd. Anisotropic filtering is een speciale techniek die ervoor zorgt dat textures van oppervlakken die we zien onder een grote hoek er stukken beter uitzien. Bilinear en trilinear kunnen dit niet goed opvangen, omdat de pixel een grote oppervlakte moet dekken. Anisotropic filtering zorgt ervoor dat er zestien bilineare of trilineare samples worden genomen, wat de beeldkwaliteit weer verbeterd. Standaard wordt er gebruikgemaakt van bilineare samples. De GeForce4 Ti4600 gebruikt trilineare samples. ATi heeft daarom een 'performance'-setting toegevoegd waarmee je de Radeon 9700 ook van trilineare samples gebruik kan laten maken.
De technologie die zorgt voor de Z-Buffer geheugencompressie is eveneens weer aanwezig in dit ATi-product. De techniek heet nu Hyper-Z III en bestaat uit vier elementen: Hierarchical-Z, Z-Compression, Fast Z-Clear en Early-Z. Op de laatste na zijn deze features overgenomen van Hyper-Z II. Early-Z zorgt ervoor dat de controle op verborgen pixels wordt uitgevoerd op pixellevel, wat niet zichtbare pixels er eerder uithaalt en daarom een stuk efficiënter werkt. De verbeterde techniek zou leiden tot een reductie van 50% procent in geheugenbandbreedteoverhead, iets waar de ontwikkelaars van de Matrox Parhelia nog wat van kunnen leren. Hardware Displacement Mapping, als eerste gebruikt bij de Parhelia, is ook terug te zien in de R300, aangezien het een nieuwe feature van DirextX 9 is. Volgens geruchten is de Displacement Mapping niet 100% hardwarematig en zou er ook nog een gedeelte door de software gedaan moeten worden.
Net zoals bij de RV250 chip, die terug te vinden is in de Radeon 9000, worden bij de R300 ook de pixel shaders ingezet om realtime de kwaliteit van streaming internet-video's te verbeteren. Deze technologie draagt de naam 'Fullstream' en zorgt ervoor dat de videobeelden er minder blokkerig uitzien. Dit effect wordt bereikt door de pixels aan de randen van deze blokken te bewerken, zodat ze beter overgaan in het aangrenzende blok.
Een laatste opmerkelijke feature van de R300 is dat deze over twee 400MHz DAC's beschikt, die net zoals de Matrox Parhelia werken met 10-bit precisie. De Radeon 9700 kan hiermee twee schermen gelijktijdig aandrijven met een haarscherp beeld.
De Radeon 9700 Pro is iets kleiner dan een GeForce4 Ti4600, maar even groot als zijn voorganger, de Radeon 8500. De beide Radeons lijken nauwelijks op elkaar. Naast een andere kleur van het PCB ziet de layout van de Radeon 9700 Pro er een stuk overzichtelijker uit en beschikt deze over een powerplug aan de achterkant van de kaart. Ook is duidelijk de verschillende grootte van de cores te zien aan de onderkant.
2D performance
3D performance (1)
Om de 3D-performance te testen beginnen we met de CodeCreatures benchmark, een tool die ontwikkeld is om de prestaties van videokaarten te meten voor spellen die over niet al te lange tijd zullen uitkomen en die gebruikmaken van DirectX 8.1. Er worden per frame meer dan een half miljoen polygonen gebruikt. Uit eerdere benchmarks weten we dat de GeForce4 Ti4600 hier de Radeon 8500 ruim versloeg met meer dan het dubbele aantal frames per seconde, maar gezien de specificaties van de Radeon 9700 zou deze de Ti4600 moeten verslaan.
 |
 | CodeCreatures @ 1024 x 768 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   35,8 |  |
 |
 | Asus V8460 |   27,0 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   18,2 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   12,1 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   11,7 |  |
 |
 |
 | CodeCreatures @ 1152 x 864 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   33,3 |  |
 |
 | Asus V8460 |   24,4 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   16,0 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   10,2 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   10,0 |  |
 |
 |
 | CodeCreatures @ 1280 x 960 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   30,5 |  |
 |
 | Asus V8460 |   23,5 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   14,0 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   9,8 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   8,8 |  |
 |
Met gemiddeld acht frames per seconde meer dan de GeForce4 is hier de Radeon een overduidelijke winnaar. Als we meteen even kijken naar de Radeon 8500/9000 Pro dan zien we dat de R300 ongeveer drie keer zo snel is, een uitstekende prestatie.
De volgende benchmark is traditioneel Quake III Arena. Op de standaard 1280 x 1024 resolutie liggen de GeForce4 Ti4600 en de Radeon 9700 Pro ontzettend dicht bij elkaar met slechts een verschil van twee frames per seconde in het voordeel van nVidia. Op de hogere resoluties wordt pas echt duidelijk dat de Radeon meer in huis heeft. Met 1600 x 1200 pixels op het scherm is het verschil ongeveer twintig procent.
 |
 | Quake III Arena 1024 x 768 |  |
 |
 | Asus V8460 Ultra |   186,7 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   184,7 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   180,2 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   160,7 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   139,9 |  |
 |
 |
 | Quake III Arena 1280 x 1024 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   179,1 |  |
 |
 | Asus V8460 Ultra |   161,9 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   157,6 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   101,5 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   95,4 |  |
 |
 |
 | Quake III Arena 1600 x 1200 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   159,8 |  |
 |
 | Asus V8460 Ultra |   129,6 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   98,0 |  |
 |
 | ATi Radeon 9000 Pro |   70,8 |  |
 |
 | Matrox Parhelia-512 |   67,1 |  |
 |
3D performance (2)
De synthetische performance wordt getest met 3Dmark 2001 SE, welke de kaart op verschillende gebieden test en vervolgens een overall cijfer oplevert. De Radeon scoort overall 10341 punten op het testsysteem. De GeForce4 scoorde er ruim duizend minder met 9141 3D marks. Ten opzichte van zijn voorganger scheelt het ruim tweeduizend punten; de Radeon 8500 behaalde 8095 marks. Uit onderstaande tabel wordt duidelijk dat de kaart niet alleen op papier de GeForce4 op alle gebieden overtreft, maar dat ook in de praktijk laat blijken:
 |
|
 | | Radeon 8500 | GeForce4 Ti4600 | Radeon 9700 Pro |  |
 |
|
 | Fill Rate (single texturing) |  | 816,7Mtexel/sec |  | 1088,4Mtexel/sec |  | 1765,9Mtexel/sec |  |
 |
|
 | Fill Rate (multi texturing) |  | 2423,4Mtexel/sec |  | 2053,4Mtexel/sec |  | 2530,7Mtexel/sec |  |
 |
|
 | High Polygon count (1light) |  | 36,4MTriangels/sec |  | 48,8MTriangels/sec |  | 65,4MTriangels/sec |  |
 |
|
 | High Polygon count (8 lights) |  | 9,7MTriangels/sec |  | 12,6MTriangels/sec |  | 14,9MTriangels/sec |  |
 |
|
 | Enviroment Bumpmapping |  | 111,3 fps |  | 136,8 fps |  | 175,4 fps |  |
 |
|
 | DOT3 Bumpmapping |  | 88,4 fps |  | 152,8 fps |  | 192,9 fps |  |
 |
|
 | Vertex Shader |  | 87,3 fps |  | 98,3 fps |  | 107,3 fps |  |
 |
|
 | Pixel Shader |  | 101,0 fps |  | 121,8 fps |  | 148,7 fps |  |
 |
|
 | Advanced Pixel Shader |  | 79,9 fps |  | 96,8 fps |  | 189,3 fps |  |
 |
|
 | Point Sprites |  | 28,1MSprites/sec |  | 28,1MSprites/sec |  | 36,8MSprites/sec |  |
 |
De Fill Rate benchmark met single texturing bestaat uit 64 oppervlakken met elk één texture. De zestien textures die de R300-chip per pass kan verwerken laten hier zien wat ze waard zijn. De Radeon 9700 Pro is hier ongeveer vijftig procent sneller dan de Ti4600. In de Fill Rate benchmark met meerdere textures is dit verschil wat minder. De Radeon 9700 Pro beschikt net zoals de Ti4600 over één texture unit per pipeline wat dit resultaat verklaard.
In de High Polygon count benchmarks wordt het aantal triangles per seconde gemeten. Ook hier levert de Radeon 9700 Pro uitstekende resultaten net zoals in de Bumpmappingtests. Het Displacement Mapping wordt in deze test zelfs nog niet meegenomen. Ook met de Vertex en Pixel Shaders is het prima in orde.
VillageMark
De performance van Hyper-Z III laat zich prima testen door VillageMark. In de benchmark wordt er een virtuele wandeling door een stad gemaakt met talloze huizen, waardoor er veel werk te doen is voor de Z-Buffer geheugencompressie. We hebben de core en het geheugen van de Radeon 9700 omlaaggeklokt tot de waardes van een Radeon 8500 om de strijd wat eerlijker te maken. De beloofde vijftig procent performancewinst ten opzichte van Hyper-Z II wordt hier met gemak gehaald. De Radeon 9700 Pro ligt met 148 frames per seconde ruim voor op ATi's Radeon 8500, die er 92 frames per seconde uit wist te halen.
 |
 | VillageMark 1.17 |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   148 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   92 |  |
 |
Unreal Tournament 2003
Epic heeft met het uitbrengen van de Unreal Tournament 2003 demo niet alleen alvast een voorproefje van de game gegeven, maar tevens een nieuwe interessante benchmarktool geleverd. We vergeleken de Radeon 9700 Pro met de GeForce4 Ti4600 en de Radeon 8500 op de hoogste resolutie (1600 x 1200).
 |
 | Unreal Tournament 2003 demo (flyby) |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   106,9 |  |
 |
 | Asus V8460 Ultra |   79,6 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   54,9 |  |
 |
 |
 | Unreal Tournament 2003 demo (botmatch) |  |
 |
 | ATi Radeon 9700 Pro |   40,7 |  |
 |
 | Asus V8460 Ultra |   36,9 |  |
 |
 | ATi Radeon 8500 |   34,6 |  |
 |
Ook hier weet de Radeon 9700 Pro de Ti4600 met een redelijke voorsprong te verslaan.
Conclusie
Het is duidelijk, met de Radeon 9700 Pro heeft ATi een echte GeForce4 Ti4600 killer op de markt gebracht. ATi heeft van haar fouten geleerd en komt met een goed product op de markt. Voor Onbekend is de kaart op dit moment al te koop; een Ti4600 gaat voor Onbekend over de toonbank. De extra performance van de Radeon 9700 Pro zal de extra euro's voor de echte die-hard gamers wel rechtvaardigen. Voor de mensen die wat minder geld over hebben voor een videokaart zal er binnenkort ook de Radeon 9500 zijn, welke een vier pixel pipeline-versie is van de Radeon 9700 met lagere kloksnelheden.
Of de kaart ook vijf maanden de beste kaart zal blijven, zoals ATi voorspelde, blijft afwachten tot nVidia de NV30 op de markt gaat brengen. In het beste scenario zullen de eerste NV30 pas in december voor het eerst in de winkel liggen. Aanvankelijk werd gesuggereerd dat de vertraging van deze GPU het gevolg was van slechte yields in de productie van 0,13 micron chips bij TSMC. Aan het begin van deze maand werd echter duidelijk dat nVidia enkele aanpassingen heeft gemaakt aan het ontwerp om beter met de R300 te concurreren.
In de tussentijd zal ATi echter niet stil gaan zitten. Nog voor de introductie van nVidia's NV30 zal ATi de R350 op de markt gaan zetten, welke eerst met behulp van een 0,15 micron procédé zal worden gebakken. Later zal de chip ook nog in een afgeslankte versie op 0,13 micron verschijnen.