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:. Placas de Vídeo 3D de Alto Desempenho

 Por Carlos E. Morimoto
 http://www.guiadohardware.net
 05/03/2001


Hoje em dia a grande maioria dos jogos exigem uma placa 3D, por mais simples que seja. Placas mais baratas ou vídeo onboard podem ser suficientes para quem costuma jogar apenas esporadicamente, ou que não fazem questão de uma grande qualidade, mas, se você é um fanático por jogos 3D, que deseja a melhor qualidade de imagem possível, com um alto frame-rate, então poderá encontrar seu sonho de consumo nas placas abaixo. A maioria custa entre 180 a 350 dólares, por isso antes de considerar a compra pense com calma se realmente vai valer à pena o investimento. Se você for casado, não conte nada para a sua esposa, vai evitar alguns conflitos conjugais :-)


:. Nvidia GeForce 256

O GeForce, atualmente o chipset mais avançado da Nvidia, traz vários avanços sobre o TnT 2 (a geração anterior, usadas em placas como a Viper v770), a maioria relacionados com o desempenho. Em termos de qualidade de imagem, o avanço fica por conta de um novo recurso chamado FSAA. Este recurso consiste em interpolar a imagem, melhorando o contorno dos objetos, e diminuindo muito a granulação da imagem, principalmente quando usadas resoluções mais baixas. O mesmo jogo, rodando a 640 x 480 com o FSAA ativado acaba tendo uma qualidade visual melhor do que com 800 x 600 mas com o FSAA desativado. Veja um exemplo real nas duas imagens abaixo:


FSAA desativado



FSAA ativado


O FSAA é suportado também pelas placas Voodoo 5000, 5500 e 6000, e deve passar a ser adotado também nos futuros lançamentos de outros fabricantes.

O grande problema deste recurso é que causa uma diminuição brutal no desempenho das placas. Basicamente existem duas opções: "2 sample FSAA" e "4 sample FSAA", na primeira a imagem é interpolada uma vez e na segunda é interpolada duas vezes, melhorando mais um pouco a qualidade. A queda de desempenho também é proporcional. Colocando uma GeForce 2 GTS em um Pentium III de 1 GHz, foram gerados no Quake III (a 640 x 480) 146 frames por segundo com o FSSA desabilitado, mas apenas 98 Frames por segundo com a opção 2 sample FSAA ativada.

O desempenho apresentado pelo GeForce vai bem além do demandado pelos jogos atuais, de fato, você só vai utilizar todo o potencial dessa placa com os futuros lançamentos, por isso pode valer à pena sacrificar um pouco da performance para melhorar a qualidade das imagens, pois acima de 30 frames por segundo você não perceberá diferença alguma na fluidez das imagens (na televisão e vídeo temos 25 quadros por segundo).

Voltando às especificações do GeForce, o principal avanço sobre o antigo TnT é o uso de 4 processadores de texturas, o que permite ao GeForce processar 4 pixels por ciclo de clock. O "256" do nome vem justamente do fato de cada um destes processadores de texturas trabalhar usando palavras binárias de 64 bits, que somados resultam em um barramento total de 256 bits.

Todas as placas equipadas com o GeForce utilizam o AGP 4x, mas, existe compatibilidade retroativa com placas mãe equipadas com slots AGP 2x ou mesmo 1x. O problema é que o poder de processamento do GeForce demanda uma grande largura de banda, fazendo com que seu desempenho seja penalizado em barramentos AGP mais lentos.

Veja um comparativo entre o desempenho apresentado pelo GeForce, em comparação com outros chipsets de vídeo atuais:

Processador

Placa

Cores

FPS no Quake 3 Timedemo Demo 1

1024 x 768

FPS no Quake 3 Timedemo Demo 1

1600 x 1200

Pentium III 600 Mhz

GeForce 256

16 bits

76

50

32 bits

51

30

Riva TnT 2

16 bits

41

26

32 bits

31

18

Voodoo 3 3000

16 bits

42

25

32 bits

Não suporta

Não suporta

K6-2 450 MHz

GeForce 256

16 bits

46

32

32 bits

42

17

Riva TnT 2

16 bits

35

16

32 bits

30

12

Voodoo 3 3000

16 bits

36

18

32 bits

Não suporta

Não suporta

 

:. Nvidia GeForce 256 DDR

Além das placas GeForce tradicionais, que utiliza memória SDRAM como memória de vídeo, existe uma segunda geração de placas que trazem o mesmo chipset GeForce, mas utilizam memórias DDR-SDRAM. As memórias DDR-SDRAM permitem duas transferência de dados por ciclo, o que dobra o barramento da memória de vídeo, que passa a ser de 5.2 GB por segundo.

O barramento mais rápido aumenta bastante o desempenho o GeForce, mais de 30% em algumas situações.


:. NVIDIA GeForce 2 GTS

A GeForce 2 GTS utiliza o mesmo projeto de chip da GeForce original. Porém, enquanto a GeForce antiga é fabricada utilizando-se a mesma técnica de produção de transístores de 0.22 mícron utilizada no TnT 2 Ultra, a GeForce 2 é fabricado utilizando-se uma nova técnica de produção, com transístores de apenas 0.18 mícron, a mesma técnica de fabricação usada nos processadores Pentium III Coppermine e Athlon.

Como sempre, o uso de transístores menores permite aumentar a freqüência de operação do chip. Enquanto o GeForce original, operava a apenas 120 MHz, o GeForce 2 GTS trabalha a respeitáveis 200 MHz. A sigla "GTS" significa "Giga Texel Shader". Curioso saber o que isto significa? Basta fazer as contas. Com 4 processadores de texturas trabalhando em paralelo a uma freqüência de 200 MHz, temos um fill rate total de 800 Megapixels e, como temos suporte ao recurso de single pass multitexturing, temos um total de 1600 megatexels, ou seja, 1.6 Gigatetexels. Esta é a primeira placa da Nvidia a superar a marca de 1 Gigatexel por segundo, daí o nome.

Apesar da GeForce original ser de fabricação da própria Nvidia, Os chipsets GeForce são vendidos para vários fabricantes diferentes que se encarregam de lançar produtos muito semelhantes, entre as empresas que fabricam placas baseadas no GeForce podemos citar a Asus, Creative, Hercules e Leadtek.


GeForce 2 GTS da Hercules


Note que as placas baseadas no GeForce 2 GTS são muito mais rápidas do que as baseadas no GeForce antigo e a diferença de preço não é tão grande assim, principalmente aqui no Brasil onde geralmente os vendedores mal sabem a diferença entre uma Voodoo e uma TnT. Por isso preste atenção na hora da compra para não levar gato por lebre.


Desempenho:

Processador

Placa

Cores

FPS no Quake 3 Timedemo Demo 1

1024 x 768

FPS no Quake 3 Timedemo Demo 1

1600 x 1200

AMD Athlon 750 MHz

GeForce 2 GTS

16 bits

109

57

32 bits

80

29

GeForce 256 DDR

16 bits

82

32

32 bits

56

20

Voodoo 5 5500 (AGP)

16 bits

80

40

32 bits

63

24

Pentium III 550 MHz

GeForce 2 GTS

16 bits

97

57

32 bits

78

29

GeForce 256 DDR

16 bits

82

34

32 bits

63

22

Voodoo 5 5500 (AGP)

16 bits

75

40

32 bits

63

26

 

:. GeForce 2 MX

Este chipset é baseado no mesmo projeto do GeForce 2 GTS, que como vimos é um dos chipsets de vídeo mais rápidos atualmente. As difenças são que enquanto o GeForce 2 GTS opera a 200 MHz, o MX opera a apenas 175 além disso o GTS tem 4 processadores de texturas, contra apenas 2 processadores do MX. Em compensação, enquanto as placas com o GeForce 2 GTS custavam na época do lançamento por volta de 350 dólares (nos EUA), as placas com o GeForce MX podiam ser encontradas por cerca de 120 dólares (também nos EUA). Naturalmente aqui no Brasil os preços são mais altos, mas pela lógica a proporção se mantém, tornando as placas com o GeForce 2 MX excelentes opções em termos de custo beneficio.


GeForce 2 MX


O desempenho naturalmente fica bem abaixo do alcançado pela GeForce 2 GTS, mas não chega a decepcionar, principalmente considerando o baixo custo do MX. Num teste rápido, usando um Athlon 750, rodando o Quake III Arena, demo001 a 1024 x 768 e 16 bits de cor; a GeForce 2 MX alcançou 74 quadros por segundo, muito próximo da Voodoo 5 5000, uma placa muito mais cara, que conseguiu 78 quadros. A GeForce 2 GTS conseguiu 102 quadros, enquanto uma Viper V770 Ultra, baseada no TnT 2 Ultra, conseguiu apenas 44 quadros. No mesmo teste, uma Voodoo 3 3000 alcançou 42 quadros.

Se você está preocupado com a conta de luz, outra vantagem do GeForce MX é seu baixíssimo consumo elétrico. Enquanto placas como Voodoo 5 5500 chegam a consumir 40 Watts, equivalente à 3 lâmpadas fluorescentes, as placas com o GeForce 2 MX consomem em torno de apenas 10 Watts.

Assim como no caso dos TnT, o GeForce MX é vendido para várias companias, que se encarregam de desenvolver e fabricar seus próprios modelos de placas. Uma ótima notícia para quem não tem slot AGP na placa mãe é que também existem placas com o MX em versão PCI. Estas placas tem um desempenho ligeiramente inferior ao das placas AGP, são mais caras e bem mais difíceis de encontrar, mas, de qualquer forma a diferença é muito menor do que o que se gastaria trocando a placa mãe por uma com slot AGP. A grande maioria dos modelos, tanto AGP quanto PCI vem com 32 MB de memória, mas também existem modelos com 16 MB.

Outra novidade é que muitas placas baseadas no GeForce MX trazem duas saídas de vídeo, permitindo conectar dois monitores, um monitor e uma TV, etc. na mesma placa, um recurso semelhante ao dual Head encontrado nas placas da Matrox (leia sobre elas adiante).



GeForce 2 Ultra


Ultimamente as placas de vídeo 3D vem evoluindo tão rapidamente que em apenas algumas meses temos vários lançamentos.

As evoluções sobre o GeForce 2 GTS que vimos a pouco são o aumento da freqüência de operação do chip de 200 para 250 MHz e o aumento do clock da memória de 333 (no GeForce 2 GTS) para incríveis 460 MHz. Desta vez não houve nenhum recurso novo, apenas um aumento do desempenho.

As placas mais simples vem com 64 MB de memória, estando previsto o lançamento de placas com 128 MB, colocando-as entre os sonhos de consumo de muita gente. O grande problema é o preço. Lá fora uma GeForce Ultra de 64 MB custa cerca de 400 dólares, o que significa de 900 a 120 reais aqui no Brasil, é o tipo de equipamento ao alcance apenas de quem realmente é fanático por jogos 3D e tem dinheiro para investir no hobby.

Das placas que cito aqui, esta é sem dúvida a mais rápida, permitindo coisas impensáveis em gerações anteriores de placas em termos de resolução de imagem e recursos. Enquanto numa placa antiga nos perguntamos "será que este jogo vai rodar?", numa placa deste tipo a questão está mais para "o que eu faço para conseguir usar todos os recursos dessa placa?". Mesmo habilitando o Recurso de FSAA, aumentando a resolução de vídeo para 1024 x 768 com 32 bits de cor e todos os outros efeitos permitidos ativados, a placa ainda consegue 48 frames por segundo no Quake 3. Desabilitando o FSAA e usando 16 bits de cor a placa consegue perto de 150 quadros a 1024 x 768 e 98 quadros a 1600 x 1200, enquanto como vimos, acima de 30 quadros não se percebe diferença na fluidez da imagem.

:. Voodoo 4 e Voodoo 5

Estas duas famílias de placas, são baseadas no mesmo chipset de vídeo, o VSA-100. Estas placas foram as mais avançadas desenvolvidas pela 3dfx, a mesma compania que inaugurou o ramo de placas 3D com as placas Voodoo, e em seguida também fez muito sucesso com o Voodoo 2 e Voodoo 3.

Infelizmente a 3dfx não existe mais, pois foi comprada pela Nvidia. Apesar destas placas ainda poderem ser encontradas no mercado, muitas vezes com bons preços, não são mais produzidas, não serão lançados novos drivers e a única garantia será a oferecida pelo vendedor. Compre uma destas por sua conta e risco.

Em primeiro lugar, a qualidade de imagem foi sensivelmente aprimorada em comparação com as placas Voodoo 3, com o suporte a 32 bits de cor e texturas de 2048x2048. Outra novidade é que o VSA-100 também suporta os algoritmos de compressão de texturas FXT1 e DXTC, suportados pelo DirectX. Este recurso permite compactar as texturas antes de grava-las na memória de vídeo, diminuindo o espaço ocupado, sem sacrificar de forma perceptível a qualidade das imagens. A compressão é executada via hardware, por um componente separado na placa, por isso não existe perda de performance quando o recurso é usado.

Outra novidade é a volta do SLI (aquele recurso de conectar duas Voodoo 2 para aumentar o desempenho) porém implementado de uma maneira ligeiramente diferente. Ao invés de conectar duas placas, temos de 2 a 4 chips interconectados na mesma placa; o desempenho é o mesmo que teríamos conectando placas separadas, mas o custo de produção é bem mais baixo e temos ocupado apenas um slot da placa mãe.

O VSA-100 é utilizado em 4 modelos de placas diferentes, chamadas de Voodoo 4 4550, Voodoo 5 5000, Voodoo 5 5500 e Voodoo 5 6000. Como fez com as placas baseadas no Voodoo 3, a 3dfx lançou várias placas baseadas no mesmo chipset, mas com níveis diferentes de desempenho, cada uma destinada a uma faixa de preço e a um tipo de consumidor.

A Voodoo 4 4500 é a placa mais simples. Temos apenas um processador VSA-100 e 32 MB de memória. Esta placa está disponível tanto em versão PCI quanto em versão AGP.

A 3dfx resolveu chamar esta placa de "Voodoo 4" por ela possuir apenas um processador VSA-100. As placas a seguir são chamadas de "Voodoo 5" por usarem o recurso de SLI permitido pelo VSA-100 possuindo 2 ou 4 processadores trabalhando em paralelo.

A Voodoo 5 5000 é vendida apenas em versão PCI, e é o mais simples entre os modelos Voodoo 5. Possui dois processadores VSA-100 em SLI e 32 MB de memória.

A Voodoo 5 5500 por sua vez possui os mesmos recursos da Voodoo 5000, porém, traz 64 MB de memória (contra 32 MB da 5000) e é vendida apenas em versão AGP (enquanto a 5000 é vendida apenas em versão PCI). Com estas duas melhorias a performance da placa melhora perceptivelmente, principalmente em jogos com texturas muito pesadas.

Em termos de recursos, as duas placas são idênticas, possuem suporte a texturas grandes, 32 bits de cor e a todos os recursos do T-Buffer, o que muda mesmo é apenas o barramento utilizado, performance e preço.

A Voodoo 5 5500, utiliza um slot AGP normal, o problema é que devido ao uso de dois processadores, tanto a Voodoo 5 5000, quanto a 5500 são muito "gulosas" em termos de consumo elétrico, consumindo por volta de 40 Watts, muito mais do que um Slot AGP comum pode fornecer com estabilidade. Ambas as placas possuem um conector de 4 pinos, onde deve ser conectado um dos plugs de energia da fonte, exatamente como fazemos com o HD e o CD-ROM. Isto significa que a placa retira a maior parte da energia que consome diretamente da fonte, e não do slot AGP.


Voodoo 5


A Voodoo 5 6000 é o modelo topo de linha da 3dfx atualmente, e realmente impressiona pela "forca bruta". Nesta placa temos nada menos do que 4 chips VSA-100 trabalhando em paralelo, auxiliados por generosos 128 MB de memória RAM, mais memória do que muitos micros possuem atualmente. Esta placa é vendida apenas em versão AGP 2X, pois o barramento PCI seria um gargalo para esta placa, devido a todo seu poder de processamento.

O desempenho é cerca de 80% superior ao da Voodoo 5500. Atualmente esta é uma das placas com melhor desempenho e também uma das com imagens mais bonitas, desde que os recursos do T-Buffer, permitidos pela placa estejam habilitados, porém também é de longe a mais cara. A não ser que você seja um fanático por jogos, que esteja disposto a gastar o suficiente para comprar um micro completo apenas na placa de vídeo, eu recomendaria comprar uma Voodoo 5500, que custa menos da metade do preço, ou então dar uma olhada nas placas da Nvidia ou da Matrox, que atualmente vem apresentando um custo beneficio bem melhor.

Uma última observação é que por possuir 4 processadores, esta placa consome bastante eletricidade, quase 70 watts. Devido a isto, é necessário liga-la diretamente na tomada usando uma fonte especial, de 100 Watts, que acompanha a placa. O fio da fonte passa por dentro do gabinete e é ligado na parte de trás da placa.

Outro problema é a ventilação dentro do gabinete. Os quatro chips geram muito calor, em sua versão comercial a Voodoo 6000 vem com 4 coolers, um para cada processador. Os coolers mantém a placa de vídeo fria, mas espalham calor dentro do gabinete, aumentando a temperatura de funcionamento dos outros periféricos.



Voodoo 5 6000

:. ATI Radeon

Depois das placas com o ATI Rage 128 e da ATI Fury MAX, a ATI mantém sua tradição com a ATI Radeon, sua placa topo de linha atualmente.

Ao contrário dos chips GeForce, que apesar de serem produzidos pela Nvidia, são vendidos para vários fabricantes, que se encarregam de produzir e vender as placas, a própria ATI se encarrega de desenvolver seus próprios chipsets de vídeo, fabricar e vender as placas.

Existem basicamente 2 versões da ATI Radeon, com memórias SDR (memórias SDRAM comuns) ou memórias DDR. Existem também placas com 32 e com 64 MB de memória. A diferença principal entre as duas é que além de usar memórias mais lentas, nas SDR o chipset opera a apenas 166 MHz, enquanto na versão DDR temos memórias duas vezes mais rápidas e o chipset operando a 183 MHz, naturalmente também existe uma grande diferença de preço entre as duas: a Radeon SDR de 32 MB custa pouco mais que a GeForce 2 MX, enquanto a DDR tem preços semelhantes à GeForce 2 GTS..


ATI Radeon SDR


A diferença de desempenho entre as duas chega a 30%, dependendo do jogo e das configurações de vídeo. Usando 16 bits de cor, ou rodando um jogo mais leve, o desempenho das duas placas é bastante próximo, porém, mudando a configuração para 32 bits de cor, ou rodando um jogo que utiliza mais texturas, situações onde a memória de vídeo é mais exigida, a Radeon DDR mostra sua supremacia.


ATI Radeon DDR


Em ambas as versões é usado o mesmo chip, mudando apenas a freqüência de operação e o tipo de memória usada. O Radeon é um chipset composto por apenas duas unidades de textura, assim como o GeForce MX, porém, ele traz um recurso inédito, cada unidade pode aplicar três texturas simultaneamente, enquanto tanto no GeForce MX quanto no GTS são processadas apenas duas texturas. Isto traz uma vantagem estratégica para o Radeon que pode ser útil na próxima geração de jogos, porém, por hora isto não significa aumento de desempenho, pois os jogos atuais não utilizam texturas com apenas uma ou duas camadas.

Em termos de desempenho, as Radeon SDR e DDR concorrem respectivamente com a GeForce 2 MX e a GTS, a Radeon SDR oferece um desempenho ligeiramente superior ao da GeForce MX, enquanto a DDR perde por uma pequena margem para a GTS. O problema é que as placas da ATI custam mais caro que as GeForce, e tem problemas de desempenho dentro do Windows 2000 pela falta de maturidade dos drivers.

Para jogos, as Radeon não deixam ser opções a se considerar, apesar de no geral, levando-se em conta a relação entre preço, compatibilidade e desempenho, ficarem um pouco abaixo das placas da Nvidia.


:. Matrox G450

A alguns anos atrás, quando tínhamos apenas placas 2D, as placas da Matrox eram conhecidas como as melhores placas de vídeo, sobretudo para o seguimento profissional. Porém, apartir de 97, quando as placas 3D começaram a invadir o mercado, a Matrox começou a passar por tempos difíceis. A primeira placa 3D da Matrox foi a G200, que apesar da boa qualidade de imagem, não emplacou devido ao desempenho mediano e falta de um driver OpenGL. Depois vieram as placas G400 e G400MAX, que apresentavam desempenho bem superior e drivers mais maduros. Apesar de não serem exatamente os melhores desempenho em jogos, essas placas prestam bons serviços no ramo profissional de geração de gráficos e animações 3D.

Ao contrário do que o nome sugere, a G450 oferece um desempenho ligeiramente inferior ao da G400, e bem abaixo da G400 MAX. A vantagem desta placa é unicamente o fato de ser bem mais barata. Enquanto nos EUA uma G400 custa por volta de 160 dólares, a G450 custa em torno de 120, quase o preço de uma GeForce MX.

O desempenho é bem inferior ao da GeForce MX e da ATI Radeon SDR, o único recursos que justificaria a aquisição da G450 no lugar de uma das duas é o Dual Head, recurso que permite conectar dois monitores (ou então um Monitor e uma TV) na mesma placa, ativando o suporte a dois monitores do Win98/SE/ME/2000 sem a necessidade de uma segunda placa de vídeo. A G450 também possui drivers Open GL maduros, o que assegura sua estabilidade, sobretudo em aplicativos profissionais. De qualquer forma, esta placa não é adequada caso a aplicação principal sejam os jogos.



Matrox G450, repare nas entradas para dois monitores




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