Introduzione: il chip GeForce 2 GTS

L'utilizzo del processo produttivo a 0.18 micron ha permesso di contenere notevolmente sia il consumo di corrente che la temperatura d'esercizio del chip GeForce 256; diretta conseguenza di questo è l'aumento della frequenza di clock, passata da 120 Mhz a 200 Mhz (nella versione Quadro del chip GeForce 256, per schede video destinate ad impieghi di grafica professionale, la frequenza di clock è di 135 Mhz). Quello che non è variato granché è la frequenza di lavoro della memoria video, del tipo DDR, pari a 166 Mhz (333 Mhz effettivi considerando che la memoria DDR utilizza entrambi i fronti di clock per trasmettere i dati) contro i 150 Mhz (300 Mhz effettivi) delle schede video GeForce 2. In pratica, la frequenza di 166 Mhz per la memoria DDR è un forte collo di bottiglia alle prestazioni complessive soprattutto alle risoluzioni maggiori e con profondità colore di 32 bit.

Al pari del GeForce 256, il chip GeForce 2 GTS utilizza 4 pipelines; la differenza sostanziale è la possibilità di processare 2 textures per ognuna delle 4 pipelines per ogni ciclo di clock, caratteristica che permette di ottenere un fill rate complessivo di 1.6 Gtextel al secondo (200 Mhz di clock x 4 pipelines x 2 textures applicate per pixel = 1.600 Mtextel). Il fill rate in pixel è pari esattamente alla metà di quello in Textel, cioè 800 Mpixel al secondo. A titolo di confronto, le schede VooDoo 5 5500 permettono di ottenere un fill rate di 666 Mpixel e 666 Mtextel, grazie alle 2 pipeline per ognuno dei 2 chip VSA-100 utilizzati sulla VooDoo 5 5500 combinati ad una frequenza di clock di 166 Mhz e alla possibilità di processare 1 texture per pipeline ogni ciclo di clock.

Per ulteriori informazioni tecniche sul chip GeForce 2 GTS, in modo particolare con riferimento a Nvidia Shading Rasterizer (NSR) e supporto a differenti tipi di Bump Mapping, si faccia riferimento alla preview del chip GeForce 2 GTS, pubblicata a questo indirizzo.

Le schede in prova

La finalità di questa comparazione non è quella di valutare le prestazioni velocistiche del chip GeForce 2 GTS in confronto alle altre schede video disponibili sul mercato; la recensione del chip GeForce 2 GTS, pubblicata a questo indirizzo, ha già permesso di capire come al momento attuale le schede basate sul nuovo chip nVidia siano in assoluto quelle con le più elevate prestazioni velocistiche complessive. Scopo di questo articolo è, invece, quello di capire se vi siano sostanziali differenze prestazionali tra 4 delle più diffuse schede video basate su chip GeForce 2 GTS attualmente in commercio, oltre che valutare la dotazione accessoria e la qualità costruttiva di ciascuna.

E' bene premettere alcune osservazioni: in genere quasi tutti i produttori di schede video prendono come riferimento, per i propri prodotti, il reference design di board del produttore del chip, cioè in termini pratici la scheda video di riferimento basata su chip GeForce 2 GTS prodotta dalla stessa nVidia, non destinata alla vendita sul mercato ma solo come base di sviluppo del proprio chip video. Differenze prestazionali tra varie schede, a parità di driver e alle basse risoluzioni, possono testimoniare una migliore e/o peggiore ingegnerizzazione della scheda: un miglior design della scheda, infatti, permetterà di ottenere prestazioni velocistiche leggermente superiori rispetto ad una scheda con un peggiore design.

Anche i driver incidono notevolmente sulle prestazioni complessive delle schede video: variazioni nei frames al secondo sia alle basse che alle alte risoluzioni possono dipendere, a parità di piattaforma hardware utilizzata, anche da una diversa ottimizzazione dei driver. nVidia sviluppa in proprio un set di driver proprietario, chiamato Detonator, per le proprie schede video basate anche sui chip GeForce 256 e GeForce 2 GTS; pressoché tutti i produttori di schede video basati sui chip nVidia prendono questi driver e li modificano, inserendo specifici pannelli di controllo per le proprie schede video. In termini pratici, le prestazioni dei driver di differenti produttori di schede video basati sullo stesso set di driver nVidia Detonator sono sostanzialmente allineate tra di loro, con scarti molto ridotti.

Elsa Gladiac GeForce 2 GTS

La Gladiac GeForce 2 GTS è stata la prima scheda video basata su chip nVidia GeForce 2 GTS ad essere stata commercializzata, nelle prime settimane del mese di Maggio 2000; la costruzione di questa scheda è pressoché identica a quella della reference board di nVidia, pertanto troviamo una disposizione pressoché classica dei differenti componenti:

Driver Elsa Gladiac GeForce 2 GTS

Il pannello Driver settins permette di variare le frequenze di funzionamento di chip e memoria video attraverso due pratici slider, come si vede chiaramente nell'immagine; le massime frequenze impostabili sono di 380 Mhz per la memoria video e 240 Mhz per il chip video.Da questo pannello è inoltre possibile selezionare l'impiego della modalità Anti Aliasing per le API Direct 3D e Open GL, feature implementata da nVidia a partire dalla release 5.08 dei driver Detonator.

Il pannello Settings permette di configurare risoluzione, profondità colore e frequenza di refresh del monitor, nonché selezionare un particolare modello di monitor nel database fornito.

Dal pannello Direct 3D, similmente a quanto possibile fare con i driver nVidia Detonator, possono essere variati i principali parametri di funzionamento della scheda video con le API Direct 3D.

Similmente a quanto visto poco sopra, anche per le API Open GL è possibile impostare manualmente alcuni dei parametri di riproduzione video.

Oltre a questi pannelli driver, ne sono disponibili ulteriori ripresi sostanzialmente dai driver nVidia Detonator che permettono di impostare la correzione cromatica (bilanciamento dei colori, contrasto e luminosità) dell'immagine riprodotta dalla scheda video, sia nel tradizionale desktop che con i giochi 3D.

Creative 3D Blaster GeForce 2 GTS

La costruzione della 3D Blaster GeForce 2 GTS è pressoché identica a quella della reference board di nVidia, oltre a questo si nota una forte somiglianza con la scheda Elsa: sul chip video è posto un dissipatore di calore con ventola integrata identico a quello utilizzato con le schede video Creative basate sui chip TNT-2 Ultra e GeForce 256. Sulla sinistra si notano i circuiti di alimentazione della scheda, nonché la predisposizione sul PCB della scheda per connettore video composito e monitor digitali.

Driver Creative 3D Blaster GeForce 2 GTS

Nella barra delle applicazioni è stata inserita una piccola icona dalla quale è possibile accedere a tutti i settaggi avanzati dei driver della scheda; in pochi passaggi è possibile variare la risoluzione, la profondità colore e la frequenza di refresh del monitor

I driver Creative sono stati raccolti nel BlasterControl Display Cener, un completo pannello di controllo dal quale è possibile configurare tutti i parametri di funzionamento della scheda video. Il primo pannello, qui sopra riportato, comprende tutte le versioni di driver in uso e permette di configurare, con il pulsante Tweak, tutti i settaggi avanzati della scheda.

Dal pannello Adapter è possibile variare la frequenza di lavoro della memoria video, sino ad un massimo di 366 Mhz, nonché intervenire sulla modalità AGP in uso, abilitando o disabilitando il supporto al Side Band Addressing Mode e/o al Fast Write, come si nota chiaramente dallo screenshot sottostante.

Driver Creative 3D Blaster GeForce 2 GTS: continua

Il pannello Direct 3D permette di intervenire sui settaggi avanzati di funzionamento delle API Direct 3D; da questo menu è possibile, ad esempio, abilitare il Full Screen Anti Aliasing, impostandone il grando d'impiego attraverso l'apposito slider.

Dal pannello Open GL è invece possibile accedere ai settaggi avanzati per le API Open GL.

L'ultimo pannello permette di variare i parametri di riproduzione quando vengono eseguiti filmati video; è possibile intervenire su contrasto, liminosità, saturazione e correzione cromatica così da impostare al meglio i parametri di riproduzione del video senza variare i settaggi abitualmente utilizzati per desktop e API 3D.

Asus AGP V-7700

Asus, produttore taiwanese noto per essere il più importante produttore di motherboard a livello mondiale, negli ultimi anni si è interessato anche di schede video, proponendo differenti modelli basati sui chip via via prodotti da nVidia e da S3. La serie V-7700 identifica le nuove schede video Asus basate su chip nVidia GeForce 2 GTS; sono disponibili modelli con dotazione memoria di 32 e 64 Mbytes, in versione "tradizionale" oppure Deluxe con input e output video. All'interno di questa comparazione è stato inserito il modello AGP V-7700, dotato di 32 Mbytes di memoria DDR e sprovvisto di ingressi ed uscite video, prerogativa della versione Deluxe della scheda.

La costruzione riprende in buona misura quella delle altre schede video basate su chip GeForce 2 GTS; si notino, alla sinistra del chip video, i feature connector per installare l'uscita video composita supplementare e le predisposizioni, sul PCB della scheda, per i connettori di uscita DVI e per segnale video composito.

Driver Asus AGP V-7700

Dal pannello Information è possibile accedere a tutte le caratteristiche tecniche dei driver utilizzati; come si nota i driver in prova sono basati sulla revision 5.22 dei driver nVidia Detonator.

Il pannello Color permette di configurare contrasto, luminosità e correzione gamma per Desktop (cioè tutte le immagini 2D), filmati video e giochi con API Direct 3D e Open GL.

Dal pannello Display è possibile centrare al meglio l'immagine, variandone sia dimensioni che posizionamento; questi parametri sono in genere disponibili direttamente sul monitor ma può essere utile averli a disposizione anche da driver, soprattutto se si utilizza un monitor di vechia concezione.

Dal pannello Advanced è possibile configurare i settaggi avanzati delle API Open GL e Direct 3D, nonché configurare gli occhialini stereoscopici che sono però una peculiarità delle versioni Deluxe.

Driver Asus AGP V-7700: continua

Nella barra delle applicazioni viene inserita un'icona che permette di accedere in modo molto veloce a tutti i settaggi avanzati della scheda video, nonché alle utility Tweak Utility (per variare le frequenze di lavoro di memoria e chip video) e Smart Doctor (per la gestione dell'hardware monitoring della scheda video).

Il software Tweak Utility permette di variare le frequenze di clock di chip e memoria video; all'interno di questo software è presente un piccolo test 2D che permette di verificare la stabilità operativa delle frequenze di lavoro impostate. Il suggerimento è comunque quello di utilizzare un gioco 3D per valutare la stabilità operativa della scheda video in overclock, in quanto è proprio con i giochi 3D che chip e memoria video sono messi maggiormente sotto stress.

Il software Smart Doctor è una feature innovativa delle schede video Asus: permette di monitorare voltaggio di alimentazione e temperatura d'esercizio del chip video, nonché la velocità di rotazione della ventola tachimetrica montata sul dissipatore del chip video.Qualora vi sia qualche malfunzionamento della scheda video, come voltaggi di alimentazione non corretti, velocità di rotazione della ventola troppo bassa oppure temperatua d'esercizio troppo elevata il software interviene segnalando il malfunzionamento. E' possibile, addirittura, impostare la modalità "dynamic graphic cooling", con la quale viene automaticamente abbassata la temperatura d'esercizio del chip video in quelle occasioni durante le quali non si utilizza massicciamente la potenza di calcolo del chip. Un'altra delle features a disposizione è quella chiamata "overheat protection": se la temperatura d'esercizio del chip video raggiunge livelli troppo elevati l'elettronica interviene direttamente riducendo la frequenza di lavoro del chip video sino a quando la temperatura non ritorna a valori standard.

Hercules 3D Prophet II GTS

Tra tutte le schede in prova la Hercules 3D Prophet II GTS è sicuramente quella con il design più particolare: innanzitutto, la lunghezza complessiva della scheda è superiore a quella delle altre, pur non essendo presenti componenti aggiuntivi; in secondo luogo, il PCB ha un colore azzurro molto particolare, segno distintivo per i prodotti Hercules ad elevate prestazioni. Terzo elemento caratteristico è la presenza, sui chip memoria DDR, di piccoli dissipatori di calore che aiutano a mentenere la temperatura di esercizio su valori ridotti.

Sull'estremità destra della scheda è stata posta buona parte della circuiteria che in genere gli altri produttori di schede GeForce 2 GTS, nonché la stessa nVidia con la scheda reference, pongono tra chip video e connettori di segnale; proprio questa disposizione ha richiesto l'impiego di un PCB di dimensioni leggermente superiori (circa 1.5cm) rispetto a quelle delle altre schede GeForce 2.

Come si nota chiaramente dall'immagine, la scheda è dotata di un connettore per segnale video out, così da connettere la scheda direttamente ad un televisore o a qualsiasi sorgente di acquisizione video; la qualità di riproduzione è di buon livello anche se, è bene ricordarlo, non è possibile comparare la qualità ottenibile con un monitor con quella anche del miglior televisore. Il segnale di uscita TV viene gestito dal chip COnexant BrokTree 869KRF, posto sul retro della scheda.

In dotazione con la scheda sono forniti un semplice manuale d'uso, comprendente le istruzioni per il corretto montaggio e configurazione della scheda video, e il CD-Rom con driver e utility.

Driver Hercules 3D Prophet II GTS

I driver Hercules utilizzati in questa comparazione sono basati sui driver nVidia Detonator versione 5.22:

Il primo pannello di controllo dei driver riporta alcune informazioni sulla release dei driver; come già segnalato, si nota chiaramente che questo set di driver Hercules è basato sui driver nVidia Detonator 5.22

Il pannello Output Device permette di configurare il segnale output video, presente sulla scheda, in base al tipo di connessione previsto; questo pannello è standard nei driver reference nVidia.

Il pannello Color Correction permette di intervenire sulla correzione cromatica dell'immagine, variando la luminosità, il contrasto e la correzione Gamma o su tutti e tre i colori base contemporaneamente, oppure singolarmente per ciascuno di essi.

Nel pannello Direct 3D Settins è possibile intervenire su alcuni parametri avanzati di funzionamento della scheda video quando vengono utilizzate le API Direct 3D.

Driver Hercules 3D Prophet II GTS: continua

In modo molto simile al pannello Direct 3D Settings il pannello qui sopra riportato, OpenGL Settings, permette di configurare i parametri di funzionamento della scheda video quando si utilizzano le API Open GL. Questo pannello, come del resto quello precedente per le Direct 3D, è presente in modo identico nei driver reference di nVidia

Overlay Color Control permette di variare alcuni parametri di riproduzione video (contrasto, luminosità e saturazione dell'immagine) quando si riproducono filmati video; la presenza di questo pannello, anch'esso di default nei driver nVidia Detonator, permette di configurare al meglio i parametri di riproduzione della scheda quando si riproducono filmati multimediali senza andare a variare i medesimi parametri per la riproduzione di giochi 3D.

Il pannello Hardware Options permette di variare singolarmente la frequenza di lavoro di chip e memoria video; si noti come la frequenza di default della memoria video sia stata posta a 339 Mhz contro i 333 Mhz di default per le schede video nVidia GeForce 2 GTS: questa soluzione è stata scelta da Hercules in quanto permette di avere un leggero aumento delle prestazioni, mentre il suo funzionamento stabile viene garantito dall'aver montato dissipatori di calore sui chip memoria.

Configurazione di prova - metodologia di test

Expendable

A tutte le risoluzioni di prova, con rendering a 16 bit, le schede in prova hanno fatto registrare valori sostanzialmente allineati; vi sono variazioni estremamente ridotte, nell'ordine del punto percentuale, tra la scheda più veloce e quella più lenta, chiaro segno di differente ottimizzazione dei driver.

Con rendering a 32 bit la situazione rimane pressoché invariata; la scheda Hercules riesce ad ottenere prestazioni leggermente superiori alle alte risoluzioni in quanto utilizza memoria con frequenza di lavoro di default di 340 Mhz (170 Mhz effettivi) contro una frequenza di 333 Mhz (166 effettivi) delle altre schede. Questa scelta di Hercules è giustificata dall'aver montato, sulla propria scheda, dissipatori di calore su ciascuno dei chip memoria.

Quake 3 Arena

Con Quake 3 Arena, alla profondità colore di 16 bit, le prestazioni sono sostanzialmente allineate: il divario tra la scheda più lenta e quella più veloce è limitato a un paio di punti percentuale, tutti dovuti ai driver differenti.

Al crescere della risoluzione e passando alla profondità colore di 32 bit si continua a vedere un sostanziale allineamento delle prestazioni velocistiche; alla risoluzione più elevata è nuovamente la scheda Hercules 3D Prophet II GTS che fa registrare un valore leggermente superiore per via della più elevata frequenza di clock della memoria video, anche se le differenze sono veramente ridotte al minimo.

Unreal Tournament

Unreal Tournament è un gioco fortemente limitato dalle prestazioni del processore; per questo motivo, con rendering a 16 bit le schede fanno registrare sostanzialmente le stesse prestazioni e, inoltre, al variare della risoluzione i frames rimangono quasi costanti.

Con rendering a 32 bit la situazione rimane invariata: Unreal Tournament è troppo cpu dipendente per permettere di far emergere sostanziali differenze prestazionali tra schede video basate sullo stesso chip.

Overclocking

Il processo produttivo a 0.18 micron del chip GeForce 2 GTS permette di avere una temperatura d'esercizio a frequenza di default nettamente inferiore a quella registrata con i chip GeForce 256, pur avendo una frequenza di clock sensibilmente superiore (120 Mhz contro 200 Mhz); questo permette di avere discreti margini di overcloccabilità del chip video senza dover utilizzare particolari sistemi di raffreddamento, con margini medi d'incremento del 10-15% (220-230 Mhz di clock). L'architettura del chip GeForce 2 GTS, come del resto di tutte le più recenti schede video 3D, fa si che sia la bandwidth della memoria video ad incidere maggiormente sulle prestazioni velocistiche, soprattutto alla profondità colore di 32 bit; per questo motivo, se si vuole overcloccare la propria scheda video è bene cercare di aumentare al massimo la freqenza di lavoro della memoria video e solo in un secondo tempo procedere all'overclock del chip video.

Durante i test è stato utilizzato il software Powerstrip e si è provveduto prima ad overcloccare la memoria video poi, giunti al limite di quest'ultima, ad aumentare la frequenza di lavoro del chip video sino al massimo possibile. Se si imposta una frequenza di lavoro del chip video troppo elevata in genere si verificano corruzioni delle textures e, in breve tempo, blocco completo del sistema; viceversa, se è la frequenza di lavoro della memoria video ad essere troppo elevata si verificano degli errori di visualizzazione delle scene 3D, tipicamente nella forma di puntini bianchi che compaiono sullo schermo creando una sorta di "effetto neve".

I test di overcloccabilità con le schede in prova hanno permesso di ottenere i seguenti risultati:

I valori ottenuti variano molto da scheda a scheda e testimoniano l'overcloccabilità dei sample utilizzati nella prova; questi valori non devono essere presi come riferimento dell'overloccabilità di tutte le schede video del medesimo produttore, ma come un indicatore delle prestazioni medie che ci si può attendere, ben consapevoli del fatto che la propria scheda potrebbe raggiungere valori superiori oppure inferiori.

Come già specificato in precedenza, è sempre bene cercare di aumentare la frequenza di lavoro della memoria video e solo in seguito aumentare la frequenza di lavoro del chip video: la bandwidth della memoria video è, infatti, il più grande collo di bottiglia alle prestazioni e per questo motivo spesso aumentare la frequenza di clock del chip non porta ad aumenti delle prestazioni, soprattutto se viene lasciata invariata la frequenza di lavoro della memoria video. Qui di seguito sono riportati i bench in overclock ottenuti con la scheda video Elsa Gladiac GeForce 2 GTS e processore AMD Athlon 850 Mhz:

Si nota come gli incrementi prestazionali più netti siano fatti registrare alle risoluzioni più elevate, in modo particolare con profondità colore di 32 bit; è infatti in queste situazioni d'impiego che i frames sono fill rate limited, cioè limitati dalle performances pure del chip video e dalla bandwidth della memoria video.

Conclusioni - raccomandazioni

 
Le prestazioni velocistiche delle quattro schede in prova sono risultate essere pressoché allineate tra di loro; questo risultato era del resto previsto in quanto le differenze velocistiche tra i diversi driver sono molto ridotte e utilizzando lo stesso chip video e medesime frequenze di clock per chip e memoria non ci si può attendere differenze di rilievo.

Diverso il discorso se si introducono nell'analisi altri aspetti: delle quattro schede in prova solo la Hercules 3D Prophet II GTS è dotata di uscita TV, per giunta questa scheda è quella con il design di board che più di tutti si discosta da quello reference di nVidia, con la particolarità di avere dissipatori di calore per ognuno dei chip memoria. I driver delle quattro schede sono basati sulla release Detonator di nVidia, ecco perchè le prestazioni velocistiche sono allineate; i driver Creative si distinguono però da quelli delle altre schede per il particolare design dei pannelli di controllo, che pur non fornendo features aggiuntive rispetto ai detonator risultano essere più pratici e, per così dire, user friendly rispetto a quelli forniti con le altre schede. D'altra parte, Asus ha implementato l'utilissima utility Smart Doctor che permette di monitorare in modo ottimale il chip video, evitando che raggiunga temperature d'esercizio troppo elevate e che, pertanto, possa funzionare in modo non ottimale: questa features risulterà essere di indubbio interesse per coloro che vogliono overcloccare la propria scheda video.

Passando al costo d'acquisto, una rassegna dei principali rivenditori on line italiani fa capire che i prezzi di queste quattro schede sono sostanzialmente allineati tra di loro, con variazioni ridotte da marca a marca. L'impressione è che la scheda Creative abbia un prezzo medio all'utente finale leggermente inferiore a quello delle altre schede, grazie alla quota di mercato superiore e alla diffusione presso tutte le principali catene di distribuzione informatica. E' a questo prodotto che va la nostra personale preferenza, in ragione sia della dotazione driver molto curata sia del costo d'acquisto e della reperibilità; in termini prestazionali le quattro schede in prova si equivalgono ed è comunque molto difficile stabilire quale delle 4 schede sia la migliore. Osservando solo le componenti accessorie la preferenza va pertanto alla Creative 3D Blaster GeForce 2 GTS ma in misura molto ridotta rispetto alle altre schede; il livello di performances ad oggi garantito dal chip GeForce 2 GTS è tale per cui ognuna delle quattro schede permette di ottenere le prestazioni più elevate ottenibili mediamente con i più recenti videogiochi.