Füllrate von GF2 u. MX (war: Diskussion zum Artikel)

[aths]

Wegen der Verwirrung um die Mega-Texel bei GeForce2 (MX):

Im 32-Bit-Modus halbiert sich bei GeForce2 (MX) die Füllrate. In 16 Bit überholen die jeweiligen "Konkurrenz"-nVidia-Karten die Kyro.

Und natürlich ist es sehr von der jeweiligen Anwendung abhängig, ob "kluges" oder "brutales" Rendern mehr bringt. Da ich mir schon bei der Z-Komprimierung eine lange Abschweifung geleistet hatte, wollte ich an solchen Stellen nicht zusätzlich lange und breite Ausführungen machen.

[ow]

Originally posted by aths
Wegen der Verwirrung um die Mega-Texel bei GeForce2 (MX):

Im 32-Bit-Modus halbiert sich bei GeForce2 (MX) die Füllrate. In 16 Bit überholen die jeweiligen "Konkurrenz"-nVidia-Karten die Kyro.



Das stimmt definiv so nicht, wie ich jetzt durch Tests herausgefunden habe.:D

Die Limitierung entsteht irgendwo im RAM-Controller, nicht im Grafik-core.


GF2MX, 3DM2000, 1024x768x32Bit, 24Z

Takt 166/166:

RESULTS
Platform: Internal
3DMark Result: 3537 3D marks
CPU Speed: Display settings not 16 bit CPU 3D marks
Game 1 - Helicopter - Low Detail: 68,0 FPS
Game 1 - Helicopter - Medium Detail: 51,2 FPS
Game 1 - Helicopter - High Detail: 24,5 FPS
Game 2 - Adventure - Low Detail: 54,8 FPS
Game 2 - Adventure - Medium Detail: 51,8 FPS
Game 2 - Adventure - High Detail: 44,4 FPS
Fill Rate (Single-Texturing): 169,2 MTexels/s
Fill Rate (Multi-Texturing): 328,4 MTexels/s
High Polygon Count (1 Light): 8895 KTriangles/s
High Polygon Count (4 Lights): 6537 KTriangles/s
High Polygon Count (8 Lights): 4165 KTriangles/s
8MB Texture Rendering Speed: 119,5 FPS
16MB Texture Rendering Speed: 116,5 FPS
32MB Texture Rendering Speed: 110,9 FPS
64MB Texture Rendering Speed: 104,6 FPS
Bump Mapping (Emboss, 3-pass): 69,7 FPS
Bump Mapping (Emboss, 2-pass): 82,5 FPS
Bump Mapping (Emboss, 1-pass): 122,8 FPS
Bump Mapping (Environment): Not supported FPS


Takt 166/200:

RESULTS
Platform: Internal
3DMark Result: 4187 3D marks
CPU Speed: Display settings not 16 bit CPU 3D marks
Game 1 - Helicopter - Low Detail: 80,6 FPS
Game 1 - Helicopter - Medium Detail: 60,7 FPS
Game 1 - Helicopter - High Detail: 29,4 FPS
Game 2 - Adventure - Low Detail: 66,6 FPS
Game 2 - Adventure - Medium Detail: 62,3 FPS
Game 2 - Adventure - High Detail: 49,4 FPS
Fill Rate (Single-Texturing): 210,0 MTexels/s
Fill Rate (Multi-Texturing): 407,6 MTexels/s
High Polygon Count (1 Light): 10567 KTriangles/s
High Polygon Count (4 Lights): 7141 KTriangles/s
High Polygon Count (8 Lights): 4346 KTriangles/s
8MB Texture Rendering Speed: 148,0 FPS
16MB Texture Rendering Speed: 144,2 FPS
32MB Texture Rendering Speed: 135,5 FPS
64MB Texture Rendering Speed: 124,6 FPS
Bump Mapping (Emboss, 3-pass): 85,9 FPS
Bump Mapping (Emboss, 2-pass): 101,4 FPS
Bump Mapping (Emboss, 1-pass): 149,5 FPS
Bump Mapping (Environment): Not supported FPS

Die Fillrate (und Leistungen in Game1/2) steigen ~linear mit dem RAM-Takt.
Kein Zusammenschalten von Pipelines, Combiners oder dergleichen.


/Ergänzung: Fillrate-Werte bei 16 Bit

166/166: 307,4/604,4
166/200: 316,1/626,9

Die GF2s bräuchten unter 32Bit etwa den doppelten (16Bit-)RAM-Takt, um ihre Fillrate zu erreichen.

[Demirug]

ow, es scheint das auch ich da NVIDIA einen Trick unterstellt haben zu dem sie nicht benutzt haben. Wobei noch die frage bleibt ob das eine allgemeine Sache bei den GF2s ist oder nur bei den MX Chips auftritt.

[ow]

IMO betrifft das ebenso die vollwertigen GF2s.

Ist schon eine etwas seltsame Auslegung des Memory-Controllers.:|

Die GF2MX bräuchte wohl DDR-RAM und die GF2 QDR RAM (je 128Bit), um auch bei 32Bit dieselbe Fillrate wie bei 16Bit zu erreichen.

Da scheint mir jetzt auch klar, warum es keine 128Bit DDR GF2MXe gibt.:D
Die würde unter 32Bit die Fillrate der GF2 erreichen.

[Unreal Soldier]

Ja den Performanceverlust beim Wechsel von 16bit auf 32bit sieht man bei allen GF2s den ich habe her gerade eine Ultra und eine GTS 32MB unterm Test und die Verluste sehen ich bei beiden Karten deutlich.

Ich sehe es auch wie Demi es sagt dass es einen Trick im Memory Controller gibt dass verantwortlich für den Verlust sein muss. Man sieht es sehr gut wenn man bei der GF2 serie nur den RAM-Takt erhöht, wie Ow bei der GF2mx zeigt.

MfG
Unreal Soldier

[Quasar]

Tja, bleibt die Frage, ob das nun ein "Bug" ist, oder ein "Trick" um die Leistung in 16Bit hochzuhalten.

In 32Bit waren die GF2 eigentlich meistens sehr konkurrenzfähig, im Vergleich zur Radeon, in 16Bit haben sie sie, gelinde gesagt, in Grund und Boden gerendert.
Soll jetzt kein Flame sein, ausnahmsweise ;), aber die Radeon brach von 16bit auf 32bit kaum ein, gewann andersrum auch kaum, beim zurückschalten auf 16Bit. Kann man sehen wie man will...

[aths]

ow,

deine neuen Test-Ergebnisse kann ich nun gleich gar nicht erklären :D Dass sich im 32-Bit-Modus die Füllrate halbiert, bleibt allerdings richtig, zumindest wenn man halbieren nicht mit 50,00% gleichsetzt, sondern ein klein wenig großzügig ist. Den Effekt kann ich nicht erklären, aber er ist halt da...

[Unregistered]

Originally posted by Quasar
Tja, bleibt die Frage, ob das nun ein "Bug" ist, oder ein "Trick" um die Leistung in 16Bit hochzuhalten.

In 32Bit waren die GF2 eigentlich meistens sehr konkurrenzfähig, im Vergleich zur Radeon, in 16Bit haben sie sie, gelinde gesagt, in Grund und Boden gerendert.
Soll jetzt kein Flame sein, ausnahmsweise ;), aber die Radeon brach von 16bit auf 32bit kaum ein, gewann andersrum auch kaum, beim zurückschalten auf 16Bit. Kann man sehen wie man will...


Ich denke, es war eine bewusste Designentscheidung von NV, um bei 16Bit zusätzliche Reserven zu haben.
Das ganze ist bei den TNT Chips ja schon genauso und zu deren Zeit war 16Bit Performance noch wichtig.

[Unregistered]

Originally posted by aths
ow,

deine neuen Test-Ergebnisse kann ich nun gleich gar nicht erklären :D Dass sich im 32-Bit-Modus die Füllrate halbiert, bleibt allerdings richtig, zumindest wenn man halbieren nicht mit 50,00% gleichsetzt, sondern ein klein wenig großzügig ist. Den Effekt kann ich nicht erklären, aber er ist halt da...


Ich hätte da eine Theorie. Stand so mal in einem c´t Artikel.


Auch wenn der Memory Controller der GF Chips vor GF3 recht primitiv ist (kein CBMC), so wird hier doch versucht, möglichst viele Pixel mit einem 128Bit RAM-Zugriff in den Framebuffer zu schreiben.

Bei 32Bit wären das 4 benachbarte Pixel (in einer Zeile), bei 16Bit FB können 8Pixel gleichzeitig geschrieben werden.

Irgendwie muss NV das im Controller umgesetzt haben, bei 32Bit gehen einfach weniger Pixel in einen RAM-Zugriff auf den FB als bei 32Bit.

Daher die fast verdoppelte 16Bit (oder halbierte 32Bit)Fillrate-Leistung. Mit der Pixelfillrate sinkt auch die Texelfillrate, da die Anzahl an genutzen Texel pro Pixel ja konstant ist.

[ow]

^^

*wo sind meine kekse* :bawling:

*ow*

[Quasar]

*ow_einen_Keks_reich*

Hm, da werd ich doch nochmal mein kleines GF2-Fossil rauskramen müssen.

[ow]

Ja mach mal:)

Noch ein paar GF2MX Werte auf 166/210, sonst wie oben:

ST: 221,2
MT: 427,2

Also mit 300MHz RAM müsste ich schon bei 330MTex Fillrate unter 32Bit landen.:D


166/217MHz

ST: 228,9
MT: 442,4

[Quasar]

So, ich hab jetzt auch mal nachgemessen, dreimal dürft ihr raten, welch technisches Wunderwerk der kalifornischen Ingenieurskunst hier seinen Dienst verrichtet hat:

175/166 175/196 207/166 207/196
3DMark2000
16Bit 186/362 223/433 187/363 223/433
32Bit 84 /165 103/201 85 /166 104/203

3DMark2001
16Bit 200/337 234/345 202/372 236/400
32Bit 100/182 120/220 101/183 120/220


GL Extreme
16Bit 315/600 324/632 362/662 376/716
32Bit 236/415 280/500 237/416 287/504
Sollte mich nicht wundern, wenn ow mit all seinen Messungen im 3DMark auf ziemlich genau die doppelten Werte käme ;)

3DMark2000 nutzt 4*1 Texturing für Single- und 1*4 Texturing mit möglichst wenigen Passes für Multitexturing.
3DMark2001 nutzt 64*1 Texturing für Single- und (64/x)*x Texturing, wobei x = max. Texturen im Single Pass ist (dieses Beispiel dient nur zur Anschauung und ist nicht als der mathematischen Weisheit letzer Schluss zu verstehen).
Wie die Füllrate beim GL_Extreme ermittelt wird, ist mir leider nicht bekannt, doch offenbar geschieht dies mit weniger Beeinträchtigung durch den Speichercontroller/Speicherbandbreite.

[StefanV]

Originally posted by Quasar
So, ich hab jetzt auch mal nachgemessen, dreimal dürft ihr raten, welch technisches Wunderwerk der kalifornischen Ingenieurskunst hier seinen Dienst verrichtet hat:



'ne TNT2 Ultra??

[Quasar]

Nein, meine TNT2ultra hab ich leider viel zu billig verscherbelt....
Ist 'ne MX200.

[ow]

Originally posted by Quasar
So, ich hab jetzt auch mal nachgemessen, dreimal dürft ihr raten, welch technisches Wunderwerk der kalifornischen Ingenieurskunst hier seinen Dienst verrichtet hat:

175/166 175/166 (GF2MX)
3DMark2000
16Bit 186/362 319/625
32Bit 84 /165 169/328

3DMark2001
16Bit 200/337 317/354
32Bit 100/182 178/314


Sollte mich nicht wundern, wenn ow mit all seinen Messungen im 3DMark auf ziemlich genau die doppelten Werte käme ;)




Hab meine Gf2MX Werte mal eingefügt.
btw. hast du 16/32Bit unter 3DM2k1 wohl vertauscht.

[Quasar]

Stimmt, ist gefixt...