3D Prophet 4500

31 mars 2001 à 21h17
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Après la disparition du géant 3dfx en décembre 2000 et l’absence de vrai concurrent sur le marché de l’entrée de gamme (la Radeon SDR est encore trop chère), tout le monde était persuadé que NVIDIA allait régner seul sur ce secteur avec son GeForce 2 MX, désormais décliné en trois versions (MX100, MX200 et MX400).

Cette prévision s’est avérée juste, puisque lors du CeBIT tous les fabricants ont présenté des Cartes Graphiques basées sur ces mêmes chip NVIDIA, tous … sauf Hercules !

La firme française ne présentait en effet qu’une 3D Prophet 4500 équipée d’un nouveau chip baptisé Kyro 2 et mis au point par ST Microelectronic.

S’agit-il d’un nouveau concurrent capable de remettre en cause la domination du GeForce 2 MX sur l’entrée de gamme ? C’est ce que nous allons chercher à savoir dans ce test en levant le voile sur ce mystérieux chip graphique.

Présentation du Chip :

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Comme nous venons de le dire, le Kyro 2 a été élaboré par ST Microelectronic. Cette société peu connue du grand public est en fait issue de et avait déjà mis au point, en partenariat avec Videologic, les PowerVR et PowerVR 2 (utilisé dans la console de Sega, la Dreamcast). Elle sort donc ce successeur au Kyro premier du nom, ce dernier fera d’ailleurs lui aussi l’objet d’une carte graphique chez Hercules (la 3D Prophet 4000).

D’après ST Microelectronic la seule différence entre les Kyro 1 et 2 se situe au niveau des fréquences de fonctionnement qui sont respectivement de 125 et 175Mhz. Cette augmentation de fréquence a été rendue possible grâce au passage à la gravure en 0.18 micron (le Kyro est gravé en 0.25 micron).

Pour accompagner le chip, il est possible de choisir indifféremment entre de la SDRAM ou de la DDR 128 bits. Etant donné que le chip graphique supporte de nouvelles technologies 3D qui permettent d’économiser la bande passante mémoire, Hercules a choisi de doter sa carte de 64 Mo de mémoire SDRAM afin les coûts de productions.

Des nouvelles technologies 3D que nous allons maintenant détailler.

Le Tile-Rendering

L’ensemble des nouvelles technologies 3D qu’intègre le Kyro II sont regroupées sous un seul et même terme : le Tile-Rendering, qui se compose des cinq fonctions 3D suivantes :

Le HSR

La première de ces fonctions est le HSR pour Hidden Surface Removal. Comme son nom l’indique, elle permet d’économiser la précieuse bande passante mémoire en limitant les calculs du Kyro II aux seules surfaces 3D visibles.

Lors de la phase de calculs d’une scène 3D les chip graphiques actuels (Radeon et autres GeForce 2) prennent en compte le remplissage de tous les objets 3D dont est composée la scène, y compris ceux qui ne seront pas affichés ou qui ne seront affichés que partiellement car cachés par d’autres objets qui se situent au premier plan. Ce n’est qu’au moment de l’affichage que le chip déterminera si telle ou telle surface doit être affichée ou non à l’aide du Z-Buffer.

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Le HSR du Kyro 2 permet justement d’éviter ces phases de remplissage inutiles. Pour ce faire, il découpe la scène en plusieurs blocs (tiles) et détermine quels sont ceux qui seront visibles à l’écran. Les autres blocs n’étant pas remplis, il en résulte un gain non-négligeable de bande passante mémoire, surtout dans les scènes 3D très complexes et lors de l’utilisation du FSAA en mode Supersampling (utilisé par les Kyro 2, GeForce 2 et Radeon).

A noter que pour illustrer les avantages du HSR, Hercules fourni avec sa carte deux très belles démos technologiques , réalisées à la manière de NVIDIA et dont voici deux photos :

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8 Layers multi-texturing

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Plutôt explicite, cette fonction permet d’appliquer 8 textures dans une scène 3D sur une surface en une seule passe. Toutefois le Kyro II étant équipé de deux pipelines dotées d'une unité de texture, il faudra donc 4 cycles d'horloge pour appliquer ces 8 textures. Toutefois il faut avouer que cette fonction pour le moment elle est loin d’être exploitée, puisque les jeux actuels sont le plus souvent limités à 2 ou 3 textures par cycle.

Autre différence avec les chip GeForce2 et Radeon, le Kyro 2 ne se contente pas de « superposer » les textures mais il en effectue un mélange préalable dans un « Tile-Buffer » pour obtenir une qualité d’affichage supérieure.

Internal True Color

A l’aide de cette fonction toutes les textures qui composent un « Tile » (bloc d’une scène 3D) sont calculées en interne avec une profondeur de couleurs de 32 bits. Cette fonction permet d’obtenir de meilleures performances 3D en mode 32 bits.

En ce qui concerne le mode 16 bits il reste exploitable malgré l’utilisation de cette fonction, en fait ce n’est qu’au moment où les textures passent du « framebuffer » vers l’affichage que ces dernières seront converties en mode 16 bits. D'après ST Microelectronics, on obtiendrait ainsi une qualité d’image 16 bits supérieure, proche du 32 bits sans grande perte de performances.

A titre d'exemple, voici deux captures d'écran prises sur la 3D Prophet 4500. A gauche se trouve la capture en 16bits et à droite son homologue en 32 bits (cliquer sur la photo pour l'obtenir en format brut, attention il s'agit de fichiers de 1 Mo) :

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Full Scene Anti-Alisaing 2x et 4x :

A l’instar de ses concurrents GeForce2 et Radeon, le Kyro II supporte le FSAA 2x et 4x en mode Supersampling.
C’est à dire que l’image est grossie à l’aide d’un facteur 1x2 ou 2x1 (pour le 2x) et 2x2 (pour le 4x) avant d’être affichée. Elle sera ensuite réadaptée à la résolution du jeu définie par l’utilisateur en appliquant un filtre spécifique et ce dans le but d’éliminer les effets d’escaliers.

Vous l’aurez certainement compris, cette méthode est très gourmande en terme de ressources mémoires, mais le Kyro II devrait toutefois réussir à tirer son épingle du jeu face, à nouveau grâce à l’utilisation du Tile Rendering (cf. ci-dessus).

Transform & Lighting ?!

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Contrairement à ce que laisse entendre la mention inscrite sur le CD de la 3D Prophet 4500, le Kyro II ne supporte pas le Transform & Lighting, du moins pas en mode Hardware comme c’est le cas sur les chip GeForce et Radeon.

Il ne s’agirait que d’une sorte d’émulation réalisée de manière logicielle et qui ne peut évidemment pas remplacer l’intégration d’une unité de calcul spécifique.

Environmental Bump Mapping

A la manière des chips de Matrox (G400),d’ATI (Radeon) et de NVIDIA (GeForce 3), le Kyro 2 supporte le Bump Mapping de type « Environmental ». Il s’agit d’un effet 3D qui permet de simuler le relief grâce à des jeux de lumières. La méthode « Environmental » est en ce moment ce qui se fait de mieux en terme de Bump Mapping puisqu’elle permet des effets de reliefs très complexes et très réalistes comme on peut le voir dans 3D Mark 2001 (cf. photo ci-dessous).

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Motion Compensation

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Pour la lecture des fichiers MPEG2 (DVD) le Kyro 2, comme la plupart des solutions actuelles, dispose d’une décompression semi-matérielle, grâce aux fonctions de Motion Compensation, Blending (calculs des images intermédiaires) et Video Scaling (mise à l’échelle de l’image).

Maintenant que cette petite présentation technologique touche à sa fin, entrons dans le vif du sujet, à savoir l’évaluation des performances de la bête.

Les performances :

Afin d'évaluer la Hercules 3D Prophet 4500 nous avons comparer ses performances à celles d'une GeForce 2 GTS et d'une GeForce 2 MX toutes deux équipées de 64Mo de mémoire. Pour cette comparaison, nous avons eu recours à trois benchs différents :

  • Expendable (Direct 3D - qui ne supporte pas le Transform & Lighting).
  • Quake III (OpenGL - qui supporte uniquement la partie Lighting du T&L).
  • 3D Mark 2001 (DirectX 8 – exploite le Transform & Lighting).

    En dehors des Cartes Graphiques à proprement dit, voici la configuration qui a été utilisée pour réaliser ces tests :

    AMD Duron - 1 Ghz
    Carte mère Abit KT7-RAID
    128 Mo de SDRAM
    Disque dur DTLA
    Sound Blaster Live!
    Driver Detonator 6.50 officiels
    Driver 3D Prophet 4500 7.51

    Direct 3D : Expendable

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    Comme vous pouvez le voir, un jeu Direct 3D qui n'exploite pas le Transform & Lighting permet à la 3D Prophet 4500 de tenir tête au couple GeForce. Sauf en 1600*1200*16 ou la GeForce2 GTS reste largement en tête.

    On remarquera cependant, que la carte d'Hercules obtient de très bons scores en 32 bits. La technologie HSR fait donc des merveiles et permet à la Prophet 4500 de distancer ses rivales de 13 et 24fps en 1600*1200*32.

    OpenGL : Quake III Arena

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    Le jeu d'ID Sofware est réputé pour son implémentation du Transform & Lighting. En fait il n'intègre que les fonctions Lighting mais devrait donc montrer quelques faiblesses de la Prophet 4500.

    Effectivement, elle reste globalement dominée par la GeForce 2 GTS, et ne réussit à se mettre au niveau de cette dernière que dans les hautes résolutions. La GeForce 2 MX est dans tout les cas de figure largement distancée.

    T&L : 3D Mark 2001

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    Pour la première dans ce comparatif la 3D Prophet 4500 obtient des performances inférieures à celles d’une GeForce2 MX. La raison ? 3D Mark 2001 est un bench très gourmand, qui exploite au maximum les fonctions des cartes à base de chip NVIDIA (utilisation complète du Transform & Lighting). La 3D Prophet 4500, ne disposant pas de ce T&L, se retrouve à la traine face à ses concurrentes dans ce Benchmark optimisé pour DirectX 8.

    Maintenant que l’évaluation des performances globales a été effectuée, observons comment se comporte la carte en Full Scene Anti-Aliasing.

    Sur une petite configuration :

    Voici les résultats que nous avons obtenu avec la 3D Prophet 4500 sur une configuration équipée cette fois-ci d'un Duron cadencé à 650 Mhz :

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    Globalement les performances restent très bonnes même la GeForce2 conserve une petite longueur d'avance. Le passage d'un processeur cadencé à 1 Ghz à 650 Mhz provoque sur la 3D Prophet 4500 une baisse de performances moyenne de 16.9% alors que sur la GeForce2 GTS cette baisse est de 15.1%.

    La 3D Prophet 4500 est donc légèrement plus dépendante du processeur qu'une GeForce 2 GTS, mais encore est-il que la différence n'est pas flagrante et la 3D Prophet 4500 grâce à son prix attractif reste une excellente solution pour les utilisateurs de petits Processeurs (à partir de 500 Mhz) qui n'ont pas les moyens de se payer une GeForce2, et qui souhaitent de meilleures performances que celles offertes par une GeForce2 MX dans les jeux non T&L.

    Performances Full Scene Anti-Aliasing :

    Les benchs du FSAA ont été effectués sous Quake III en mode 2x (1.5*1.5 pour les cartes NVIDIA) et 4x (2*2).

    Les résultats en mode 2x

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    Si le Kyro 2 (3D Prophet 4500) reste dominé en mode 16 bits par le GeForce 2 GTS, il se montre bien plus véloce en mode 32 bits avec parfois plus de 10fps d'avance sur le GeForce 2 GTS. Le HSR du Kyro 2 montre ici tout son intérêt !

    En est-il de même en 4x

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    Même si l’écart de performances n’est pas incroyable, la 3D Prophet 4500 a, toujours en 32 bits, quelques points d’avance sur la GeForce 2 GTS. Rappelons que Quake 3 supporte la fonction Lighting et devrait donc donner l’avantage aux cartes NVIDIA, mais visiblement le HSR du Kyro 2 est d’une efficacité redoutable avec le FSAA.

    Overclocking :

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    Comme d’habitude nous ne nous sommes pas privé de mesurer l’aptitude à l’overclocking de cette carte qui était, je le rappelle, cadencée à l’origine à 175 Mhz pour le chip et la mémoire.

    Pour cela nous nous sommes munis du célèbre utilitaire Powerstrip. La carte étant équipée d’un ventilateur plutôt impressionnant, nous avons poussé la fréquence du chip et de la mémoire (ces deux fréquences sont synchronisées) à 185 Mhz. Tout à fonctionné sans problème, par contre inutile d'essayer d’aller plus loin, la carte se mettrait à afficher de nombreux bugs graphiques.

    La 3D Prophet 4500 n’est donc pas une super star de l’overclocking, même si on est en droit d'espérer un peu mieux des modèles qui seront commercialisés vers la mi-avril.

    Pour information cette petite hausse de fréquence nous a permis de gagner un peu plus de 3 FPS sous Quake III en 1600*1200*32 bits (passage de 36.8 à 40.2).




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    Compatibilité :

    Les Drivers n’ayant jamais été le point fort des cartes à base de chip PowerVR (ancêtre du Kyro) nous avons cherché à savoir si ceux livrés avec la 3D Prophet 4500 était à la hauteur de nos espérances.

    Nous n’avons pas été déçu puisque sur une vingtaine de jeux, aucun ou presque n’a montré de faiblesse, même de nouveaux titres DirectX 8 comme Giants ou le très récent Black & White de Lionhead. Voici quelques-uns des titres qui ont été testés :

  • Giants
  • Black & White
  • Expendable
  • Insane
  • Midtown Madness 2
  • Project IGI
  • QUAKE III
  • Adventure Island Pinball
  • OffRoad (Environment Bump Mapping)
  • FurFighter (Environment Bump Mapping)
  • RUNE
  • Fifa 2001
  • NBA Live 2001
  • Gunman Chronicles
  • Battle For Naboo

    Nous n’avons en fait relevé que deux bugs, l'un avec 3D Mark 2001. Dans la scène du manège, il manquait une partie de la queue des dragons. L'autre bug, beaucoup plus génant a été relevé dans Insane de Codemaster, qui affichait avec la 3D Prophet 4500 les objets 3D en double. Toutefois Hercules nous a indiqué que pour régler ce problème il suffisait de cocher dans les drivers les options "Retarder le rendu jusqu'au basculement" et "imposer W-Buffering". Ces modifications seront normalement automatisées avec les prochains drivers de la 3D Prophet 4500.


    Rien de catastrophique et ST Microelectronic semble avoir réussi, avec l’aide de Hercules, à corriger l’un de ses défauts majeurs.

    Sur le plan de l'esthétique et des fonctionnalités, les drivers de la 3D Prophet 4500 sont très reussis. On peut, par exemple, ajuster l'alignement de son écran de façon très précise ou encore modifier les fréquences de rafraichissement à loisir. Il est également possible de créer des profils de configuration pour chaque jeu (activé le FSAA 4x pour ce jeu, désactiver la compression de textures...).

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    Conclusion :

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    Hercules nous offre là une excellente carte, à la fois performante, stable et bon marché (prix public - 1390 FF).

    Son principal défaut vient de l’absence d’un support Transform & Lighting en hardware qui pénalise de façon non négligeable la carte lorsque ces fonctions sont utilisées au maximum, comme dans 3D Mark 2001.

    Reste que des jeux aussi gourmands que 3D Mark 2001 ne sont pas attendus de sitôt et que la 3D Prophet 4500 reste suffisante pour 99% des jeux actuellement disponibles ou qui sortiront avant Noël 2001.

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