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ATI Radeon Xpress 200 & 200P - Preview
Cartes Mères
Publié le Lundi 8 Novembre 2004 par Marc Prieur

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Page 1 - Les Radeon Xpress 200 & Xpress 200P

ATI n’est pas un débutant sur le marché du chipset, puisque c’est en Mars 2002, à l’occasion du CeBIT, que le constructeur avait annoncé sa première gamme de chipsets pour PC de bureau. Destinés aux Athlon XP ainsi qu’aux Pentium 4, ces chipsets intégraient une partie graphique de type Radeon 7000 (DirectX 7). Mi-2003, ATI lançait le Radeon 9100 IGP, puis le Radeon 9100 Pro IGP mi-2004, ces deux chipsets intégrant un cœur graphique dérivé du Radeon 9000 (DirectX 8.1). ATI revient aujourd’hui sur le devant de la scène avec les Radeon Xpress 200 et 200P, ses premiers chipsets destinés aux Athlon 64 !

Les caractéristiques

Deux chipsets composent la gamme Radeon Xpress 200, le Xpress 200 d’une part (ex RS480), qui dispose d’une solution graphique intégrée, et le Xpress 200P d’autre part (ex RX480), qui en est dépourvu. Nous reviendrons un peu plus loin sur les détails de cette solution graphique qui est de type DirectX 9.

En sus de cette partie graphique, le Nortbridge intègre 20 lignes PCI Express. 16 d’entre elles sont destinés au port graphique PCI Express x16, alors que les 4 autres peuvent être utilisées pour 4 ports PCI Express x1 additionnels. La gestion de la mémoire est bien entendue laissée à l’Athlon 64. La connexion entre le Northbridge et le Southbridge se fait via un bus de type PCI Express.

Les fonctionnalités de ce dernier sont assez classiques, à savoir :

- 8 ports USB 2.0
- 5 ports PCI
- 2 ports ATA classiques
- 4 ports Serial ATA RAID 0/1
- Une interface audio AC’97 2.3

On notera que la solution utilisée par ATI pour la gestion du Serial ATA est originale. Plutôt que de développer son propre contrôleur, ATI a en effet décider d’acheter à Silicon Image sa technologie. On retrouve ainsi au sein du southbridge ATI, le SB400, deux contrôleurs dérivés du Silicon Image 3112, chacun gérant deux ports Serial ATA en mode classique, ainsi qu’en RAID 0 ou 1.

L’avantage pour ATI en terme de temps de développement est évident, mais on notera deux problèmes principaux. Le premier, c’est que ces contrôleurs sont indépendants. Il n’est pas possible de créer un RAID entre deux disques qui ne sont pas connecté au même contrôleur, et il est encore moins possible de faire un RAID 0+1 en utilisant 4 disques connectés aux 4 ports Serial ATA. De plus, c’est un bus PCI qui est utilisé pour interfacer ces contrôleurs, et on est donc limité en terme de débit sur les disques les plus rapides.

On notera également l’absence de gestion du réseau intégrée directement au sein du chipset, que ce soit du Gigabit Ethernet ou du simple 10/100 Mbits. ATI laisse donc le choix aux fabricants de cartes mères d’intégrer une puce tierce à cet effet. On notera qu’avec l’arrivée de puces PCI Express, chez Marvell notamment, les puces réseaux Gigabit ne sont désormais plus limitées par le bus PCI dans le cadre du Gigabit full duplex.

Page 2 - La carte de référence, le Serial ATA

La carte de référence

Pour ce test, ATI nous a fait parvenir une carte mère de référence RS480 au format Socket 939. En fait, il s’agit même d’une carte de développement, et on y trouve notamment, directement sur la carte, les boutons Power et Reset, ce qui est des plus pratique dans le cadre d’un test hors boîtier. On notera également la présence de deux strap (correction manuelle d’un bug du design de la carte).

On trouve diverses puces au sein de cette carte pour compléter les fonctionnalités du chipset :

- Realtek ALC655 : CODEC AC’97 2.3 6 canaux 16 bits / 48 kHz
- Silicon Image 1662 : Gestion de l’affichage DVI
- Samsung K4D26323QG-GC25 : Mémoire 16 Mo 32 bits certifiée à 400 MHz
- Realtek RTL8110S : Contrôleur Gigabit Ethernet
- VIA VT6306 : Contrôleur FireWire
- ITE IT8712F-A : Ports PS/2, Séries, Parallèle, Disquette, Monitoring

Plusieurs choses sont à noter. Premièrement, la puce graphique ne gère pas directement le DVI, et il faut donc une puce additionnelle de Silicon Image afin d’assurer cette sortie numérique pour l’affichage. Deuxièmement, on notera la présence d’une mémoire dédiée à la partie graphique, et troisièmement, ATI a intégré sur sa carte mère de référence une puce réseau Gigabit PCI, et non pas PCI Express.

Le Serial ATA

Comme nous vous l’indiquions précédemment, ATI n’a pas développé son propre contrôleur SATA mais a acheté à Silicon Image sa technologie. Le Southbridge du Radeon Xpress 200 intègre donc deux contrôleurs dérivés du Silicon Image 3112, chacun gérant deux ports Serial ATA en mode classique, RAID 0 ou 1. Deux problèmes découlent de ce choix :

Le premier, c’est que ces contrôleurs sont indépendants. Il n’est pas possible de créer un RAID entre deux disques qui ne sont pas connecté au même contrôleur, et il est encore moins possible de faire un RAID 0+1 en utilisant 4 disques connectés aux 4 ports Serial ATA. De plus, c’est un bus PCI qui est utilisé pour interfacer ces contrôleurs, et on est donc limité en terme de débit sur les disques les plus rapides.

En terme de performances, voici les résultats obtenus avec un disque Western Digital Raptor 74 Go. Trois mesures sont effectuées : le taux d’utilisation processeur avec un débit de 40 Mo /s et des lectures par bloc de 16 Ko, le débit en lecture en début de piste, ainsi qu’un test applicatif basé sur les accès disques effectués par Content Creation Winstone 2004 :

Comme vous pouvez le voir, la solution ATI s’en tire bien en terme de taux d’utilisation processeur. Le débit est logiquement identique à celui trouvé sur les autres chipsets, les 68.5 Mo /s du disque n’étant confronté à aucune limitation du contrôleur. En ce qui concerne les performances applicatives, NVIDIA s’avère être le plus rapide, alors que le Radeon Xpress 200 est assez proche de la solution VIA.

Voici maintenant les performances obtenues avec un RAID 0 sur deux Raptor :

Cette fois, le taux d’utilisation processeur de la solution ATI est supérieur, notamment avec un débit de 80 Mo /s. En terme de performances, on voit ici la limite liée au bus processeur : alors que les deux disques peuvent fournir un débit de 137 Mo /s en RAID, on ne dépasse pas les 114 Mo /s. Cela n’empêche toutefois pas le Radeon Xpress 200 d’être plus rapide que le VIA K8T800 du côté des performances applicatives. NVIDIA dispose toutefois d’une confortable avance dans ce domaine.

Page 3 - Le cœur graphique du Radeon Xpress 200

Le cœur graphique du Radeon Xpress 200

La partie graphique du Radeon Xpress, cadencée à 333 MHz, est en fait basée sur cette bonne vieille architecture ATI DirectX 9, qui fait les beau jours du constructeur depuis son lancement à la rentrée 2002 avec le 9700 Pro.

2 pixel pipelines dérivés de cette architecture DirectX 9 sont ainsi intégrées au sein même du chipset, alors que les vertex shader semblent laissés aux bons soins du processeur central, comme c’est le cas avec l’i915G d’Intel.

Le bi-écran est géré, et il est ainsi possible de connecter à la carte mère un écran classique ainsi qu’un écran DVI numérique, la gestion de cette connectique étant assurée par un TMDS externe (il n´est pas possible d´avoir deux écrans analogiques). La sortie TV est intégrée, mais il faut noter que le DAC est partagé avec la sortie D-Sub (pour écran CRT ou LCD analogique). Dans cette configuration, il faut donc passer par le second DAC destiné au DVI pour faire du bi-écran. A priori, la majorité des cartes mères seront dépourvues de sortie TV, ce qui est dommageable à nos yeux pour une solution intégrée qui ferait parfaitement l’affaire pour une DiVX Box.

Côté mémoire, la solution ATI se veut assez flexible. Ainsi, il est possible d’intégrer directement sur la carte mère une ou plusieurs puces mémoires, pour un maximum de 128 Mo. Sur la carte mère de référence, on retrouve ainsi une puce mémoire 16 Mo dédiée à la carte graphique. L’avantage ne se situe pas vraiment au niveau de la bande passante pure, puisque l’adressage en 32 bits de cette puce certifiée à 400 MHz limite sa bande passante dans le meilleur des cas à 3.2 Go /s, là où la mémoire centrale de la machine peut atteindre 6.4 Go /s avec deux canaux. Reste que cette bande passante est dédiée et non pas partagée avec le processeur, et que ce sont toujours 16 Mo qui ne sont pas soustrait au reste de la machine.

Bien entendu la présence de mémoire sur la carte mère n’est pas obligatoire, et le Xpress 200 peut très bien utiliser uniquement la mémoire centrale comme mémoire vidéo.

Autre fonctionnalité intéressante : le Surroundview. Avec une carte PCI Express ATI, la partie graphique intégrée au chipset reste active. On couple ainsi les fonctionnalités de bi écran de la carte graphique et du chipset, et on arrive à un total de 4 écrans (avec un écran numérique et un analogique sur le Xpress200) ! Il faut noter que si il est possible de disposer d’un moniteur principal et de 3 étendus, il n’est pas possible d’avoir un moniteur principal et 3 clones, le clone et le moniteur principal devant toujours être connecté au même contrôleur graphique.

Quid des performances de cette solution intégrée ? Voici les performances obtenues selon plusieurs configurations, à savoir l’UMA et la mémoire dédiée en mode Interleaved (16 Mo + 16 Mo, utilisés en parallèle), l’UMA et la mémoire dédiée sans ce mode (16 Mo + 64 Mo, utilisés en série), et enfin l’UMA uniquement (128 Mo), sans mémoire dédiée donc :

Comme vous pouvez le voir, aucune des trois configurations n’est la plus rapide, mais sans mémoire dédiée on n’est jamais le plus rapide. Dans les résolutions « utilisables », c’est toutefois le mode UMA + SP en 16+64 Mo qui est le plus rapide, alors que le mode UMA + SP en 16+16 Mo et Interleaved ne permet pas de faire fonctionner correctement UT2004 au delà du 640*480.

Qu’entendons nous par résolutions utilisables ? Et bien comme vous pouvez le voir, les performances restent assez limitées puisque sous Unreal Tournament 2004, il ne vaut mieux pas dépasser le 640*480 32 bits. Il en est de même sous Far Cry, à condition de ne pas trop pousser le niveau de détail – sans quoi même dans cette résolution ce n’est pas vraiment jouable.

Sachant que bon nombre de personnes qui pourraient acheter ces solutions les utiliserons sur des LCD qui n’offrent pas une interpolation superbe en 640*480 – et c’est peu de le dire, autant dire que jouer sur une telle solution sur un LCD sera assez horrible.

Voyons maintenant les performances de cette solution lorsqu’elles sont comparées avec deux cartes DirectX 9 d’entrée de gamme ATI, les X300 SE et X300, ainsi qu’avec l’i915G d’Intel, toujours en 640*480 32 bits.

Comme vous pouvez le voir, nous avons également intégré les performances du Radeon Xpress 200 en mode UMA et avec un seul canal mémoire. C’est de notre point de vue l’utilisation la plus courante qui sera faite de cette solution, le Sempron ne gérant pas le double canal. Même dans ce mode, le Radeon Xpress 200 s’avère bien plus rapide que l’i915G (+50% sous UT et +100% sous Far Cry), qui dispose pour sa part de DDR2 sur deux canaux

En fait l’i915G ne permet pas d’obtenir une jouabilité satisfaisante, même en 640*480 32 bits. Sur Radeon Xpress 200, avec un et surtout deux canaux, on peut commencer à jouer dans cette résolution. Dans cette dernière configuration, le Xpress 200 est 2 fois plus rapide sous UT2004 et 3 fois sous Far Cry !

Reste que si le Radeon Xpress 200 brille lorsqu’il est comparé à l’i915G d’Intel, il fait moins le malin par rapport à une solution PCI Express DirectX 9 d’entrée de gamme de ATI. En effet, un simple Radeon X300 SE (bus mémoire 64 bits, 75 €) obtient des performances nettement supérieures, et offre en 800*600 un framerate comparable à celui obtenu par le Xpress 200 en 640*480. Avec un X300 (bus mémoire 128 bits, 105 €), c’est encore mieux puisqu’on obtient en 1024*768 des framerates similaires à ceux du Radeon Xpress 200 en 640*480. Et avec 40 € de plus, on peut même avoir un GeForce 6600 qui offre une meilleure jouabilité tout en étant en 1280*1024 !

De notre point de vue, à partir du moment ou l’on compte jouer un minimum avec sa machine, ces solutions intégrées ne font pas le poids. Certes, contrairement à l’i915G, la 3D du Radeon Xpress 200G n’est pas uniquement là pour faire joli et permet réellement de jouer. Mais qui à envie de jouer dans une résolution tel que le 640*480 ?

Page 4 - Performances globales

Performances globales

Nous avons ensuite comparé les performances du Radeon Xpress 200 aux chipsets nForce3, nForce4 et VIA K8T800 Pro. La carte mère nForce3 était une MSI K8N Neo2, la VIA une MSI K8T Neo2 alors que nous avons utilisé la carte mère NVIDIA de référence pour le nForce 4.

Nous avons utilisé les pièces suivantes sur toutes les machines :

- Athlon 64 4000+
- 2x512 Mo DDR PC3200
- Windows XP SP2 FR
- Drivers nForce 6.1 Beta
- Western Digital Raptor WD740GD
- GeForce 6800 GT AGP ou PCI Express

On commence avec Business Winstone 2004, une suite de tests applicatifs utilisant des scripts pour simuler une utilisation du PC des logiciels de type bureautique, compression de fichier et antivirus. Le Radeon Xpress 200 crée ici la surprise en décrochant la première place, devant le nForce4 de NVIDIA, avec un écart qui reste toutefois inférieur au pourcent.

Voici maintenant le temps de compression d’un fichier DV en MPEG2 via TMPEGEnc. Cette fois, le Radeon Xpress 200 est en queue de peloton, puisqu’il est environ 1.2% moins rapide que ses comparses.

Sous Doom III en 640*480, le Radeon Xpress 200 est de nouveau un peu en retrait. En effet, la solution VIA est 1.3% plus rapide, alors que les nForce3 et 4 le devancent de 3.2-3.3%.

Enfin, sous 3DMark05 en 1024*768 32 bits, le Radeon Xpress 200 reprend du poil de la bête. Certes, il est très légèrement moins rapide que l’autre chipset Athlon 64 PCI Express de ce comparatif, le nForce4, mais il devance les deux autres solutions AGP que sont le nForce3 et le VIA K8T800 Pro.

Page 5 - Conclusion

Conclusion

L’arrivée de ATI sur le marché des chipsets pour Athlon 64 se fait en demi teinte. D’un côté, le Radeon Xpress 200 semble excellent pour les OEMs et pour AMD. En effet, ces derniers disposent maintenant d’une solution intégrée de type DirectX 9 pour Athlon 64 grâce à ATI : on imagine d’ici les publicités pour les PC de grande surface avec les logos Athlon 64, ATI Radeon et DirectX 9.

D’un point de vue fonctionnel, cette partie graphique est en plus bien plus performante que ce que propose Intel. Avec un seul canal (Socket 754), les performances sont de 50 à 100% supérieures, et avec deux canaux (Socket 939), les performances sont doublées voir triplées ! Alors que la 3D intégrée d’Intel n’est pas vraiment utilisable en pratique, ce qui est ironique à l’heure où Intel est avec ses chipsets intégré le premier constructeur graphique mondial, celle d’ATI l’est ... à condition de se contenter du 640*480.

Bien entendu, ce type de résolution ne correspond pas vraiment aux attentes des utilisateurs expérimentés, et ils ont bien raison ! Les seuls intérêts de cette partie graphique pour eux seront alors la 2D (dans le cadre d’une DiVX Box) ainsi que le SurroundView, qui permet de gérer 4 écrans en combinant le Radeon Xpress 200 et une carte graphique ATI PCI Express.

En ce qui concerne le Radeon Xpress 200P, qui ne dispose pas de cette partie graphique, c’est plus compliqué. Qu’est ce que ce chipset offre de plus par rapport aux solutions telles que le nForce 4 ? Strictement rien. Côté performances, même si les écarts restent faibles du fait de la gestion de la mémoire directement par le processeur, le Radeon Xpress 200P est un peu retrait. Le chipset ATI est également moins complet niveau Southbridge, que ce soit au niveau du Serial ATA (interfaçage par le PCI, pas de RAID 0+1) ou au niveau du réseau qui n’est pas géré nativement, et en plus sa gestion de l´USB 2.0 à tendance à être plus gourmande en ressource et moins performante. En contrepartie, ATI annonce que les cartes Xpress 200P devraient être moins chères que leurs équivalentes nForce 4 : heureusement !

Les cartes mères à base de Radeon Xpress 200 & 200P devraient être disponibles courant Décembre.