Тематический план лекционного курса (стр. 9 )

Поддержка AGP, в том числе AGP-текстурирование, чип может адресовать до 32 MB системной памяти под текстуры. Аппаратный setup engine переводит данные о вершинах в удобном для программиста виде во внутренний формат (из плавающей точки в фиксированную точку) и имеет аппаратную сортировку треугольников для реализации полупрозрачности (для сравнения на Voodoo такая сортировка должна производиться программно). Широкий диапазон режимов смешения, в том числе недостающее в PCX2 источник * приемник смешение. Это должно поднять качество изображения в Direct3D-играх до уровня Voodoo 1, а также даст цветное освещение в Quake II. Аппаратная трилинейная и анизотропная фильтрация с fill rate до 120 миллионов пикселей, заливка полигонов - 1.2-4 миллионов в секунду, мультитекстурирование, рельефное текстурирование. Рельефное текстурирование в реализации PVRSG не требует геометрического процессора, то есть аппаратного ускорения трансформации, освещения и проецирования. Тем не менее для рельефного текстурирования PCX3 выполняет дополнительные вычисления. Субпиксельое полное сглаживание, т. е. картинка вычисляется на более высоком разрешении, чем фактическое. И при этом качество и скорость в 2D на уровне Matrox Millenium II.

Компрессия текстур, реализованная в PVRSG, VQ - vector quanization (квантование векторов), кораздо эффективнее компрессии YUV на Voodoo. VQ достигает степени компрессии 8:1, а YUV - всего 3:1. Общая память для фреймбуфера и текстур позволяет легко делать environment mapping, то есть отражение в объекте окружающей среды.

Поддерживается объемное освещение и точные тени, специальный буфер-аккумулятор для смешения и морфинга текстур. По набору возможностей это ускоритель принципиально новой технологии, открывающий новые возможности перед создателями игр. Поддерживаются API Direct3D, полный OpenGL, и PowerSGL - родной API PowerVR. Ориентировочная цена на младшую модель карты на базе этого чипа будет в районе $99 за 8Мб версию. Также будет выпущен чип PMX - вариант PCX3 с встроенным 2D и 230 МГц RAMDAC, но с более слабым 3D ускорителем. Примерным сроком выхода теперь можно считать октябрь 1998г.

Rendition

Известна своими чипами Verite - V1000, V2200 и V2100 (специальный вариант чипа, созданный для Diamond), которые представляют собою видеокарты со встроенными процессорами RISC архитектуры, реализующие 2D, 3D и MPEG ускорение. Достаточно интересное решение, позволяющее загружать управляющий процессором код в память видеокарты и таким образом гибко менять необходимые в данный момент функции ускорения.

Чип оборудован последовательным цифровым видео-входом и выходом. Имеет специальные команды для реализации MPEG распаковщика и закраски треугольников.

Огромный недостаток - отсутствие True-color и слабое 2D (медленнее чем S3 ViRGE). Чип поддерживает SGRAM и SDRAM до 16 Мб. Поддерживается AGP в режиме х1 (66МГц) и PCI 2.1 с асинхронным доступом к памяти. V2200 имеет встроенный RAMDAC 230 МГц, V2МГц и не имеет видео входа-выхода.

Fill rate порядка 50 миллионов пикселей, пропускная способность 500-700 тысяч треугольников. Поддерживается полный OpenGL и DirectX, а также родной API Redline, для которого существует VQuake. Типичная карта содержит 4 Мб памяти и стоит $85, но не рекомендуется к покупке, т. к. значительно устарела и проигрывает по всем показателям сходным по цене картам основанным на других чипах. Единственное исключение - системы с процессорами ниже Pentium 166, т. к. производительность чипа практически не зависит от процессора.

Примеры карт:

§  A-Trend SPeedy 3DR2200

§  Diamond Stealth II s220

§  DSystem Gladiator

§  Genoa V-Raptor 3D

§  Jazz Outlaw 3D

§  Hercules Thriller 3D

§  QDI Vision 1.

Сейчас полным ходом идет разработка нового чипа Rendition - V3000, покупка которого, возможно, будет иметь смысл для владельцев компьютеров класса Pentium и Pentium MMX.

Также хочется отметить интересную плату Hercules Thriller Conspiracy. Он построен на графическом 2D/3D чипе Rendition Verite V2200 и мощном чипе обработки геометрии и эффектов освещенности от Fujitsu - FGX-1. Имеет 8Mb SGRAM и 1Mb кэша. Кэш используется в качестве буфера между Rendition V2200 и Fujitsu FGX-1.

FGX-1 способен обрабатывать до 750 тысяч полигонов в секунду. FGX-1 работает с данными с плавающей точкой, и состоит из DSP, ALU и мультипликатора работающих параллельно. Чип имеет два независимых PCI - контроллера, один из которых работает с центральным процессором а второй с основным чипом видеокарты. Подобное решение способно сильно разгрузить слабый центральный процессор.

В связи в с тем, что все геометрические опрерации при обработку освещения, которые обычно выполняет CPU, производит Fujitsu FGX-1, ускоритель может использоваться на менее мощных ПК. Что касается 2D - 1600x1200x90Hz. 3D - 1024x768х16bit с двойной буферизацией и Z-буферизацией. Продажа начнется в июне, цена - $149.

IBM, Rendition и Fujitsu сформировали альянс по продвижению этого чипсета. Другой вопрос в том, что, есть вот такая информация: "Но при использовании API от Microsoft (имеется в виду Direct3D) возможно не будет получено каких-либо преимуществ без серьезного перепрограммирования." Захочет ли кто-то из разработчиков заниматься серьезным перепрограммированием своей игры под этот чипсет? Сомнительно.

Кстати, с недавнего времени Rendition стала подразделением Micron Technology. Получилась прекрасная команда: видеочипы от Rendition + память от Micron = брендовые видеокарты.

3Dlabs

Фирма традиционно разрабатывавшая профессиональные OpenGL ускорители выпустила чип Permedia, а затем и Permedia 2 нацеленные на рабочие станции нижнего уровня. Эти чипы можно рекомендовать только для использования в CAD применениях и 3D моделировании. Их драйвера не способна достигать производительности выше 20 кадров в секунду на игровых программах, в результате ориентации на точное соответствие всем OpenGL возможностям и поддержку оптимизации больших сцен, не свойственных играм.

Некоторые фирмы позиционируют карты на базе Permedia 2 как игровые ускорители (кстати, с подачи самой 3Dlabs), но это абсолютно не верно. Несмотря на небольшую цену (порядка $140 за карту с 8 Мб памяти) чип и его драйвера ориентированны на дизайнера, работающего с 3D Studio MAX, SoftImage 3D или инженера с Euclid CAD, но не имеющего возможности приобрести мощный и дорогой профессиональный ускоритель.

Обзор подобнах карт выходит за рамки данной статьи, и я ограничусь их перечислением:

§  AccelGraphics AccelSTAR II

§  Britek Viewtop 3D Mars-2

§  Cardex Power 3D 2

§  Creative Graphics Blaster Exxtreme

§  Densan 3D MaxiGrafx PD200

§  Diamond FireGL 1000 Pro

§  Elitegroup 3DVision-PAGP

§  ELSA Gloria Sinergy

§  ELSA Winner 2000/Office

§  Hercules Dynamite 3D/GL

§  Leadtek WinFast L2300

§  MaxVision MaxGraphix 3DmaxP2

§  Omnicorp Divine3D

§  RealVision Power 3DGL-II

§  Symmetric GLyderMAX-2

Недавно компания 3DLabs анонсировала свой новый чипсет PERMEDIA 3. Обещано, что P3 будет выдавать 250 миллионов текселей за одну секунду, накладывая при этой скорости по две текстуры за один проход. Попутно применяя прозрачность, туман и т. п. Это с включенным Z-буфером. Ориентирован новый чипсет главным образом на работу с DirectX 6.0. Внутренняя шина - 128-бит.

По утверждению разработчиков максимальная скорость обтекстуривания полигонов составляет 8 миллионов треугольников в секунду. На случай, если процессор не будет в состоянии генерить их с такой скоростью, PERMEDIA 3 обладает собственным их генератором - Delta. Способна держать на борту от 4 до 16Мб как SDRAM'a, так и SGRAM'а, работающего на частоте до 200Мгц. RAMDAC работает на скорости 270Мгц, делая возможными такие разрешения, как 1280х1024 при частоте обновления 137 Гц. Стоить это чудо после запуска в производство должно $45 в очень оптовых партиях (речь идет только о чипе). А пойдет оно в производство уже во второй половине 1998 года.

Прикупив по случаю компанию Dynamic Pictures, 3Dlabs начала выпускать под своей эгидой известные своей возможностью работать с множественными потоками чипсеты Oxygen. Первый анонсированный чипсет имеет название Oxygen RPM 3D, разумеется ориентирован только на OpenGL. Чипсет интересен тем, что допускает работу в связке из двух или четырех Oxygen RPM 3D одновременно, что существенно расширяет возможности плат, построенных на его основе. Четырехпроцессорная плата на базе чипсетов Oxygen RPM 3D сможет обеспечивать заливку текстур со скоростью 120 млн пикселей в секкунду с использованием билинейной фильтрацией или со скоростью 60 млн пикселей в секунду с использованием трилинейной фильтрации. Чипсет позволяет работать в разрешении 1600x1200 с истинным представлением цвета, поддерживается вывод стереоизображений, имеет два RAMDAC. Поставки ожидаются в конце 1998 г.

ATI

Достаточно распространенные на нашем рынке карты серии ATI Xpert основываются на последнем чипе ATI - 3D RAGE PRO. К сожалению, несмотря на отличное качество карт ATI, добротные драйвера и хорошую техническую поддержку эти карты нельзя называть адекватными современным требованиям 3D ускорителями из-за недостаточной производительности в реальных играх и некоторого числа некорректно реализуемых функций. Эти карты могут быть рассмотрены как хорошее и качественное 2D решение, с "приданным в нагрузку" 3D, по уровню производительности сравнимым с картами на основе Rendition V2200.

Примеры карт:

§  ATI Xpert XL

§  ATI *****@***98

§  ATI Xpert 98

§  ATI Xpert@Play

§  ATI Xpert@Work

§  ATI All-In-Wonder Pro

В августе 1998 года ожидается официальный анонс нового чипсета от ATI -- Rage128. Вполне логично предположить, что в основу Rage128 были положены идеи, заложенные в так и не увидивший свет ET6300 (Tseng была куплена ATi в прошлом году) и Warp5 (технология была куплена у OAK). Но уже сейчас имеются данные о грядущем Rage128:

§  Аппаратная поддержка массивов вершин

§  Рендеринг в 16- и 32-бит цветах и двух пикселей за один такт

§  Туман, видеотекстуры, тени, отражения

§  Трилинейная фильтрация и нанесение нескольких текстур за один проход

§  Удаление скрытых поверхностей с использованием 16-, 24- и 32-бит Z-буфера.

§  Рельефное текстурирование

§  Декодирование MPEG2/DVD

§  Высокооптимизированный 2D 128-бит движок

§  Краевой антиалиасинг

§  Пиксельный туман

§  8-битные шаблоны

§  250Мгц RAMDAC

§  AGP 2X/4X

§  Максимум памяти на борту - 32Мб

§  Fillrate - 180 миллионов текселов/сек

§  Цена - ~$200 за плату с 16Мб памяти.

В общем, ATI воспряла ото сна, и пытается не опоздать на отходящий паровоз 2D/3D ускорителей последнего поколения. Похоже им это удастся.

#9 Ticket-to-Ride IV

Ветеран боев за лидерство в области визуализаций - компания Number Nine продолжает свои изыскания. Кстати, недавно Number Nine объединила свои усилия с SGI. Компании намерены объединить свои маркетинговые и технологические возможности. У Number Nine всегда были сильные позиции в 2D графике, а про возможности SGI в 3D напоминать не надо. И вот, как бы по следам заявления о намериниях, #9 анонсировала новый 3D-чипсет Ticket to Ride IV, сокращенно поименованного T2R4. Новый 128-битный 2D/3D решение является продолжением семейства Ticket to Ride и обладает следующими характеристиками:

§  Floating-point Triangle Setup производительностью 430 MFLOPS (миллионов операций с плавающей точкой)

§  Рендеринг с 32-битной глубиной цвета

§  16- и 32-битная z-буфферизация

§  10-уровневый попиксельный мипмэппинг

§  8-килобайтный кеш текстур

§  Поддержка палетизированных текстур с 8-, 4-, 2- 1-битной глубиной цвета

§  Возможность обрабатывать текстуры большого размера, до 1024x1024

§  128-разрядная архитектура WideBus

§  Перспективная коррекция текстур

§  Двулинейной/трилинейная фильтрация

§  Сглаживание полной сцены

§  атмосферные эффекты

§  RAMDAC 250Мгц

§  Поддержка ICD DirectX 6 и OpenGL

Более того, Number Nine уже начала выпуск карт на базе Ticket To Ride IV -- Revolution IV. Плата поддерживает AGP2X, имеет 128-бит внутреннюю шину, 16Мб SGRAM и должна показат прекрасные результаты как в 2D (обеспечивает расширения до 1900х1200 с частотой 77Гц), так и в 3D графике в разрешениях до 1600х1200/highcolor или 1280x1024/truecolor). Объявленная цена - $169.

7.4. Обзор современных моделей ускорителей

ATI Rage Fury / ATI Rage Magnum

Еще осенью 1998 года известный производитель видеочипсетов и видеокарт фирма ATI Technologies анонсировала свой новый чипсет Rage128 и видеоплаты на его базе: ATI Rage Fury, ATI Rage Magnum и ATI Xpert128. Первые две от третьей отличаются наличием 32-х мегабайт SDRAM на борту, когда Xpert128 имеет всего 16. ATI Rage Fury от ATI Rage Magnum отличается наличием гнезда TV-out у первой платы и отсутствием оного у второй, а также только ОЕМ-поставкой ATI Rage Magnum для сборщиков компьютеров. Таким образом, ATI Technologies выпускает платы сразу для трех секторов рынка: игрового с большими потребностями (запросами) - ATI Rage Fury, делового - ATI Rage Magnum и для дешевых компьютеров, но с неплохими игровыми возможностями - ATI Xpert128.

 Все вышеуказанные видеокарты базируются на чипсете ATI Rage128 GL (напоминаю, что ATI выпустила еще одну разновидность этого чипсета - Rage128 VR, которая ориентирована для интеграции в системные платы. Этот чипсет имеет меньшие скоростные характеристики, имеет назначение для mainstream -систем, иначе говоря, ширпотреб. Мы Rage128 VR рассматривать не будем).

 Характеристики ATI Rage128 GL (далее просто Rage128) представлены ниже:

Nvidia RivaTNT	ATI Rage128
Поддержка API	Direct3D, OpenGL	Direct3D, OpenGL
Частота чипа, МГц	90	100
Частота памяти, МГц	110	110
RAMDAC, МГц	250	250
Объем видеопамяти, Мбайт	16	32
Поддержка Truecolor (32bit) в 3D	да	да
Максимальное разрешение в 3D:
- в Highcolor (16bit)	1600х1200	1600х1200
- в Truecolor (32bit)	1600х1200	1600х1200
Число конвейеров рендеринга	2	2
Скорость текстурирования, млн. пикселей/сек	180	200
Пропускная способность, млн. полиг./сек	6	4
Поддержка текстур 1024х1024	да	да
Поддержка AGP:
- DiME	да	да
- AGP 2x	да	да
- AGP 4x	нет	нет
Разрядность Z-буфера	24	32
Пиксельный MIP-mapping	да	да
Авто MIP-mapping	да	да
Трилинейная фильтрация:
- однопроходная	нет	да
- аппроксимация	да	нет
Анизотропная фильтрация	нет	нет
Мультитекстурирование	да	да
Анти-Алиасинг (эффект сглаживания):
- краевой	нет	нет
- полный	да	да
Туман	да	да
Поддержка OPEN GL	ICD	ICD

Чем же так отличается Rage128 от своих конкурентов в области той же 3D-графики? Прежде всего, новой технологией суперскалярного рендеринга, разработанной ATI - SuperScalar Rendering (SSR). SSR осуществляет обработку двух пикселей одновременно в двух конвейерах (конвейер - это последовательность формирования 3D-изображения на экране: от организации "скелета" до формирования готового изображения во фрейм-буфере видеокарты). Примечательно также то, что в данном чипсете применена уникальная архитектура двойного кеширования от ATI (Twin Cache Architecture - TCA), включающая в себя текстурный и пиксельный кеши, которые увеличивают ширину полосы пропускания памяти для наилучшей производительности. В Rage128 используется также схема однопроходного мультитекстурирования (Single Pass Multi-Texturing - SMT), то есть возможность наложения нескольких текстур на один пиксель за один такт.

Чипсет выполнен по 0.25 мкм технологии, в котором также находится мощнейший 128-битный 2D-движок с RAMDAC 250 MHz (предполагалось, что эта величина будет выше, но специалисты из ATI решили пожертвовать частотой процессора RAMDAC ради более четких шрифтов, что дало 2D-графике великолепное качество).

Теперь перейдем непосредственно к рассмотрению конкретных экземпляров, что побывали у нас на тестировании. Должен отметить, что найти образцы новых видеокарт - почти всегда трудно, их мало, они нарасхват, но в данном случае история почти приключенческая. Еще в декабре 1998 года представители ATI привезли один экземпляр ATI Rage Fury в Москву, но отказались предоставить ее в нашу лабораторию, мотивируя распоряжением ATI по демонстрации этой карты только в салонных условиях. Нам предложили приехать к представительство ATI и на месте в течение нескольких часов испытать эту видеоплату. Учитывая то, что тестирование в иных условиях, в другом компьютере, а не в лаборатории iXBT приведет к неадекватным сравнениям (все остальные видеоплаты испытывались на других: системной плате, памяти, процессоре и т. п.), мы отказались от такого неправильного с нашей точки зрения тестирования. Затем, в феврале этого года в Москву приехала партия видеокарт Xpert128, одна из которых попала к нам. Протестировав ее, мы сразу же пришли к выводу, что она "какая-то не такая", что результаты по скорости ее работы разительно отличаются от результатов, других обзоров по Rage128. Причина была явно в заниженных частотах, на которых работали чипсет и память. Этот факт, а также то, что качество, которое давала эта видеокарта на имеющихся в то время драйверах не выдерживало критики, заставило нас снова отложить выход нашего обзора по Rage128. Однако, вскоре появилась утилита, написанная Константином Алешиным, которая позволяла при установке ее в autoexec. bat выбрать более высокие частоты работы видеоплаты. Поэтому у нас появилась все же возможность получить ориентировочные результаты по Rage128 на базе платы Xpert128.

Но мы по-прежнему ожидали приезда в Москву ATI Rage Fury или Magnum, тем более, что представительство ATI нам обещало оказать в этом поддержку. И вот, наконец, мы получили обещанные платы (особую благодарность выражаем фирме IPLabs и представительству ATI Technologies ).

Итак, что же из себя представляют эти видеокарты со зловещими именами?

Прежде всего, общего у этих плат - это чипсет: ATI Rage128

ATI Rage Fury 32Mb SDRAM, AGP	ATI Rage Magnum 32Mb SDRAM, AGP

Эти две видеокарты имеют по 4 64-х мегабитных модуля SDRAM памяти:

А вот так выглядит ATI Xpert128 16Mb SDRAM, AGP и ее 16-ти мегабитный модуль памяти:

ATI Rage Fury. Эта видеокарта имеет 32 мегабайта SDRAM 8-ми нс памяти, AGP-конструктив и возможность вывода изображения на телевизор (TV-out). На плате размещено 4 микросхемы памяти, микросхема чипсета (с приклеенным игольчатым радиатором), микросхема Flash-BIOS и ряд микросхем обслуживающей логики, в том числе чип, отвечающий за TV-out - ImpacTV2 213TV2UA12. Карта оборудована гнездами для композитного (VHS) вывода и S-Video (SVHS). На ней имеются также Feature Connector (его предназначение пока неясно), и еще три джампера, которые отвечают за включение/выключение использования данной картой IRQ. При снятой перемычке на этом джампере (по умолчанию) карта будет требовать IRQ, а при выставлении перемычки на 1-2 контакты - не будет.