Главная / Содержание / Видеоадаптеры. Часть 2.

 

Фирмы-производители видеочипов.

Сегодня мы с Вами рассмотрим историю видеочипов, применяемых в персональном компьютере. Но, однако, мы не будем останавливаться на совершенно устаревших чипах, а рассмотрим только более или менее современные решения.

В первую очередь следует коснуться фирм, выпускающих видеочипы сегодня, или выпускавших их еще в недавнем прошлом. Конкуренция между этими фирмами и их продукцией оказывает на рассматриваемый нами рынок определяющее влияние, и прежде чем мы рассмотрим современные чипы и положение на рынке, давайте перечислим фирмы, сегодня на этом рынке представленные.

3dfx. Имя, ставшее легендой. Выпустили первый бытовой 3D ускоритель для рынка РС. До прихода на РС занимались разработкой видеочипов для игровых автоматов. Мы подробно рассмотрим продукцию этой фирмы и ее место в истории.

nVidia. Основной конкурент 3dfx в период развития рынка 3D на РС. Так же, как и 3dfx до эры 3D ничем на рынке РС не отметились. Сегодня - безусловный лидер рынка видеочипов.

ATI. Фирма с очень давнего времени занимается видеочипами, еще со времен, когда о трехмерной графике не было и речи. В те времена была известна как производитель неплохих видеочипов. Видеочипы этой фирмы не хватали звезд с небес, но и никогда не были особо неудачны. Соответственно, с давних времен за ATI закрепился образ производителя видеоплат бизнес класса: не очень дешевых, качественных, но при этом до профессионального применения не дотягивающих.

S3. Как и ATI, фирма S3 давно занимается разработкой видеочипов. Однако, в отличии от ATI, напротив, известна была в первую очередь изделиями низкого качества при низкой цене. Продукция S3 в те далекие времена пользовалась огромной популярностью из-за цены, и такой же нелюбовью масс из-за низкого качества.

Matrox. Также известна задолго до прихода эры 3D на РС. Знаменита была дорогими и очень качественными изделиями для профессионалов. В первую очередь видеоплаты этой фирмы применялись профессионалами, работающими с большими мониторами, на которых особенно важно качество DAC.

Продукция этих фирм, конкуренция между ними, технологии, примененные в их продуктах как раз и станут темой нашего сегодняшнего урока.

Первое поколение 3D ускорителей.

 

Фирма 3dfx

В 1997 году фирма 3dfx выпустила первый в истории РС ускоритель трехмерной графики, умеющий аппаратно исполнять все базовые 3D функции. Выход этого чипа совершил революцию на рынке графики для РС, можно смело сказать, что в один день закончилась одна эра видеочипов и началась другая. Возможности нового чипа поражали воображение: качество и скорость игр, использующих возможности этого чипа были несравнимы со всем тем, что пользователи видели раньше. Этот чип (точнее набор чипов, или графический чипсет) назывался 3dfx Voodoo Graphics. Давайте подробнее рассмотрим возможности и особенности этого графического чипсета.

Чип Voodoo Graphics

Сказать, что Voodoo Graphics был удачным набором чипов от 3dfx - значит не сказать ничего. Voodoo Graphics ворвался на рынок игровых 3D акселераторов, сразу завоевав любовь всех геймеров (игроков :)). Именно этот набор чипов показал, что 3D на игровом компьютере возможно, и что стоит оно не так уж и дорого.

Voodoo Graphics представляет собой 3D акселератор, состоящий, как минимум, двух чипов - FBI (Frame Buffer Interface) и TMU (Texture Mapping Unit). Первый чип отвечает за работу с PCI шиной, рендеринг и за основные 3D функции, а TMU делает всё то, что связано с текстурами. Теоретически Voodoo Graphics может иметь несколько TMU, но реально используется только один. Каждый из чипов поддерживает до 4 мегабайт памяти типа EDO DRAM. Voodoo Graphics может обработать в секунду до 1 000 000 полигонов и вывести на экран до 45 миллионов пикселей в секунду. Так как Voodoo Graphics - это 3D акселератор, то 2D часть у него полностью отсутствует (!). То есть, для его работы требуется отдельная обычная 2D видеокарта.

Учитывая тот факт, что акселератор Voodoo Graphics не был видеоплатой в прямом смысле слова, он требовал, как мы уже говорили, для своей работы еще и обычную видеоплату. Каким образом Voodoo Graphics подключался к 2D видеоплате компьютера? Он подключался, использую метод Pass-Through (насквозь) - это такой способ подключения 3D акселератора, при котором 2D видеокарта подключается не напрямую к монитору, а к акселератору, а акселератор - к монитору. В нормальном режиме работы акселератор пропускает через себя сигнал 2D видеокарты на монитор. Однако, при инициализации 3D режима акселератор посылает на монитор свой сигнал, прерывая, таким образом, любой сигнал 2D видеокарты. Так продолжается до тех пор, пока приложение работает в 3D режиме. Как только работа в 3D заканчивается, акселератор снова пропускает через себя сигнал 2D видеокарты.

Какие недостатки связаны с таким подключением? Первый и основной недостаток - дефекты картинки в 2D. При высоких разрешениях на экране можно видеть различные дефекты в виде точек. Кроме того, картинка становится нечёткой. Частично помочь может замена шнуров, идущих от видеокарты к акселератору и от акселератора к монитору на более качественные. Однако полностью это проблему не решит. Другой, но менее удобный способ - при длительном неиспользовании акселератора можно подключить видеокарту непосредственно к монитору. Но согласитесь, что не удобно каждый раз при желании поиграть в 3D, переключать шнуры видеокарт.

Кроме того, платы на чипах Voodoo Graphics поддерживали так называемы режим SLI -Scan Line Interleaving, такой режим работы, при котором два абсолютно одинаковых акселератора Voodoo работают параллельно. При таком включении один из них выводит чётные линии картинки, а другой - нечётные. За счет такого подключения увеличивается Fillrate и становятся доступными более высокие разрешения. Как результат - увеличение скорости примерно в 1.5 раза.

Качество выводимой 3D картинки нельзя было подвергнуть критике. Конечно, сейчас таким качеством можно только пугать детей, но в 1997 году это было что-то. 16-битный цвет выглядел отлично для своего времени, 32-битный цвет отсутствует полностью и это - недостаток Voodoo Graphics. Но, даже если бы он и был, то использование памяти EDO DRAM затормозило бы любую игру, так как при 32-битном цвете гораздо сильнее нагружается шина видеопамяти.

В Voodoo Graphics было реализовано сглаживание - AntiAliasing. При его использовании убирался эффект "лесенки". Это то, чего не было нигде (дорогие ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ 3D акселераторы не в счет, их цены составляли тысячи $, их применяли для трехмерного моделирования, а вовсе не для игрушек). Разумеется, картинка при использовании AntiAliasing заметно улучшалась. Фильтрация билинейная, со всеми отсюда вытекающими последствиями. Кроме всего этого, Voodoo Graphics имел 135 MHz RAMDAC (цифроаналоговый преобразователь), которого хватало разве что на низкие разрешения. Поддерживался только режим 640х480х16, при установке 800х600 z-буфер не помещался в видеопамяти, и скорость работы падала в несколько раз. Но тем не менее, все минусы трудно назвать серьезными: это был первый чип с подобными возможностями, и возможности эти были поистине фантастичны на то время.

Чем мог порадовать Voodoo Graphics простого пользователя, так это скоростью. Voodoo почти не зависел от используемого процессора (конечно, если не ставить его на 486 и 386 процессоры). Наибольшей производительности можно было достигнуть в играх, использующих "родной" стандарт - Glide. Что же касается работы в других API - Direct3D, OpenGL, то и здесь скорость была вне досягаемости.

Voodoo Graphics совместим со всеми Direct3D играми, большинством OpenGL и всеми Glide играми. Обычно у пользователя Voodoo Graphics не возникало никаких проблем с совместимостью: дело в том, что подавляющее большинство игр в то время писали специально для Voodoo Graphics на фирменном API Glide, разработки 3dfx, и к этому был целый ряд причин. Дело в том, что Glide проще для программистов, авторов игр. А так игры эти в основном запускали на платах производства 3dfx, то вполне естественно, что разработчики писали игры с применением того API, который ИМ был удобнее. Разумеется, это должно было изменится тогда, когда МНОГИЕ другие фирмы начнут выпускать свои 3D чипы, однако до этого в те времена было еще далеко.

Чип Voodoo Rush

Кроме Voodoo Graphics, 3dfx выпустила еще один графический чип (точнее, чипсет). Он назывался Voodoo Rush. Что это собой представляет? Чипы Voodoo Graphics являлись чисто графическими акселераторами, то есть не могли работать автономно без 2D видеокарты. Именно это и являлось их существенным недостатком. Пользователи не могли смириться с тем, что для получения 3D им нужно было использовать отдельную, весьма дорогую, плату, занимающую отдельный PCI слот. Здесь и нашёл своё применение набор чипов Voodoo Rush.

На плате с Voodoo Rush были одновременно установлены и 2D и 3D графическое ядро. Такие видеокарты имели от двух до четырёх мегабайт памяти под видеобуфер и два мегабайта памяти под текстуры. Voodoo Rush способен обрабатывать до 1 миллиона треугольников в секунду и выводить на экран до 45 миллионов пикселей в секунду. На 1997 год это было чуть ли не стандартом. Однако, Voodoo Rush мог работать только с одним единственным 2D чипом: АТ25 фирмы Alliance Promotion. Этот 2D чип даже для своего времени нельзя было назвать особо качественным и быстрым в 2D графике, и покупатели Voodoo Rush были недовольны качеством и скоростью 2D части. Получается, что 3dfx позиционировала Voodoo Rush для тех пользователей, которые считают, что покупать отдельно 3D и отдельно 2D плату - это слишком. Такие пользователи получали за те же деньги, что стоил Voodoo Graphics, 3D ускоритель вместе с 2D ускорителем на одной плате, однако качество 2D картинки было весьма низкого уровня. Что же касается скорости в 3D, то она была проценов на 20 ниже, чем у Voodoo Graphics. Итого Voodoo Rush можно смело считать неудачей 3dfx. Низкая скорость, неудовлетворительное качество - всё это заставляло пользователей отказываться от покупки видеокарт на базе Voodoo Rush. Возможно, благодаря всем недостаткам, большинство известных фирм-производителей видеокарт отказывались выпускать продукцию на базе Voodoo Rush. Voodoo Rush позиционировался, естественно, не как конкурент Voodoo Graphics, а как некоторое "второй вариант" - этот вариант оказался неудачным - ну что ж, это ничего не убавляло от Voodoo Graphics.

Фирма nVidia

Спустя примерно полгода после выхода Voodoo Graphics появился первый конкурент. Фирма nVidia, ранее ничем не отметившаяся на рынке видеочипов для РС выпустила графический чип под названием Riva 128

Чип Riva128

Этот чип вышел в 1997 году. Он нёс в себе как быстрое 2D ядро, так и довольно производительное 3D.

Почему nVidia произвела на свет именно 2D/3D чип, а не просто 3D? Ответить на этот вопрос можно, если вспомнить то время. Рынок был наводнён акселераторами 3dfx Voodoo, которые были довольно хорошо раскручены. И конкурировать с ними ни один 3D акселератор не мог. Выиграть можно было только преподнеся пользователям "всё в одном" - 2D/3D видеокарту, не требующую дополнительного покупки отдельно 3D и отдельно 2D ускорителей, довольно быструю и, несомненно, новую. Всеми этими качествами обладала nVidia - Riva128.

Riva128 поддерживала до 4 Мб памяти типа SGRAM, AGP / PCI - интерфейс, возможность хранения текстур в системной памяти, рендеринг в окне и многое другое.

Давайте рассмотрим основные характеристики этого чипа. Тип видеопамяти - SDRAM и SGRAM, ширина шины памяти 128 бит, частота работы памяти 100 МГц, следовательно пропускная способность - 1600 Мбайт/с. Пропускная способность блока расчета треугольников 5 млн. полигонов/с., Fillrate - 100 MPixels/sec, частота работы DAC составляет 230МГц, что обеспечивает высокие разрешения на мониторе, поддерживаемое разрешение в режиме 3D: до 960x720, глубина цвета в 3D: 16, 24 бит, поддержка билинейной и трилинейной фильтрации текстур, возможность интерфейса AGP и PCI.

Вы наверное заметили, что перечислено много преимуществ чипа Riva 128. Так почему же чип, обогнавший своего конкурента Voodoo Graphics по возможностям, не стал безусловным лидером рынка 3D акселераторов? На то было по меньшей мере три полновесных причины:

* Драйверы. Драйверы - это было больное место всех видеокарт на базе Riva 128. Это отпугивало обычных пользователей, которые хотели просто играться и не утруждать себя долгими обсуждениями в конференциях и бесконечным копанием в реестре. Имевшиеся на тот момент драйвера заслуженно считались кривыми как в настройке, так и в работе. Многих неискушенных пользователей такое положение с драйверами отпугивало. Существовало несколько :) преувеличенное мнение, что платы на базе Voodoo Graphics - для игр, а платы на базе Riva 128 - для настройки. Позже nVidia выпустила нормальные драйвера, но к тому времени на смену рассматриваемым сейчас чипам пришли совсем другие.

* Качество. Несмотря на более высокую четкость 3D картинки, лишенную смазанности, вызываемой сквозным подключением, у чипа Riva128 были и недостатки. Эти недостатки так же были следствием не слишком качественных драйверов и проявлялись в первую очередь нестыковками текстур. Т.е. между полигонами на 3D картинке нередко можно было видеть широченные щели, что, разумеется, качества изображению не добавляло.

* Чип Riva128 поддерживал API Direct3D и OpenGL, но он не поддерживал API Glide. Дело в том, что этот API являлся собственностью фирмы 3dfx и 3dfx запрещал всем производителям делать чипы с поддержкой Glide. Это играло поистине РЕШАЮЩУЮ роль. Дело в том, что большинство игр того времени использовало именно Glide, и использование их с чипом Riva128 было не возможно. Получалось, что на Riva128 можно было играть только в очень ограниченный набор игр, в то время как владелец платы на базе Voodoo Graphics не должен был ни над чем подобным задумываться - на его плате работала любая игра. Это, разумеется, не добавляло популярности Riva128.

Процессоры становились мощнее, диагонали мониторов - больше, игры - требовательнее. А покупатели совсем стали забывать про всё на свете, кроме Voodoo.

Чип Riva128ZX

В начале 1998 года nVidia анонсировала новый чип - Riva 128ZX, которая являлась улучшенной моделью Riva 128. В чём же были отличия? С одной стороны они были заметны, однако с другой, в общем то, минимальны.

Максимальное количество памяти увеличено до 8 Мб. Это позволило запускать 3D игры в разрешениях вплоть до 1280х1024. Кроме того была введена поддержка AGP2x, однако большой пользы от этого не было. За счёт нового 250 MHz RAMDAC, было увеличено качество 2D. Теперь, имея большой монитор, можно было устанавливать разрешения до 1600х1200.

Однако под новым названием скрывается всё та же технология, что и в Riva 128. Никаких улучшений в отношении качества рендеринга, скорости, новых 3D эффектов и функций сделано не было.

Riva 128ZX была выпущена вместе с новыми драйверами. Новые драйверы значительно упрощали жизнь простым пользователям, избавляя их от больших проблем с установкой карт. Проблем становились меньше, однако кроме драйверов нерешенными оставались проблемы качества текстурирования, и, что самое главное, игры по прежнему писались на Glide. А значит чип Riva128ZX как и Riva128 не может аппаратно ускорять большую часть игр того времени. Как следствие выход Riva128ZX не изменил положение на рынке: доминировала по прежнему 3dfx, а на подходе было новое поколение 3D акселераторов.

Второе поколение 3D ускорителей.

Чип 3dfx Voodoo II

Не рассматривая HI-END акселераторы, можно сказать, что все 3D чипы до появления Voodoo2 являлись "узким местом" в графической системе. Процессора с лихвой хватало на то, чтобы загрузить видеокарту данными и обрабатывать что-либо ещё. С появлением Voodoo2 ситуация изменилась. Благодаря улучшенной архитектуре и большей скорости заполнения (fillrate), Voodoo2 опережает по скорости все компоненты системы, и теперь впервые процессор стал "узким местом" компьютера. В системных требованиях Voodoo2-акселераторов указывается Pentium2. Чтобы почувствовать разницу в скорости между разрешениями 640х480 и 800х600 нужно использовать P2-266, а если включить два Voodoo2 в SLI режим, то и P2-350 будет недостаточно. Это всё заявления разработчиков. Рассмотрим же подробнее Voodoo2.

Voodoo2 представляет собой набор из трёх чипов - два TMU и один FBI. За счет использования двух текстурных модулей становится возможным мультитекстурирование - наложение двух текстур на один пиксель за такт. Voodoo2 работает на частоте 90 MHz. Из этого следует, что скорость заполнения составляет 90 Mpixels/sec без мультитекстурирования. Максимальная скорость обработки - 3 000 000 полигонов в секунду. Как можно видеть, запас большой. Достаточный, для того, чтобы самый быстрый в то время процессор не смог полностью загрузить акселератор. 192 битная архитектура позволяла достигнуть значений ширины пропускания видеопамяти в 2.2 Гб/сек. Скорость вывода на экран - 90 МPixels/sec без мультитекстурирования и 180 MPixels/sec в режиме мультитекстурирования. Этой скорости более чем достаточно для работы в разрешениях до 1024х768.

Появилась поддержка разрешений до 800х600 с аппаратным z-буфером. Это несомненный прорыв по сравнению с предыдущей серией Voodoo. Как и Voodoo Graphics, Voodoo2 подключается к 2D видеокарте при помощи Pass-Through коннекторов.

Кроме того поддерживается до 12 Мб EDO DRAM, 175 MHz RAMDAC улучшал качество изображения и позволял выставлять разрешения до 1024х768. В чипе Voodoo2 реализована трилинейная фильтрация. Это очень сильно повысило качество выводимой картинки. Теперь претензии по качеству можно было бы забыть, если бы не 16-битный цвет. Поддержка только 16-битного цвета - это недостаток, который 3dfx просто не желала исправлять. Любителям поиграть в truecolor приходилось либо отвыкать от этой привычки, либо искать себе другой акселератор.

Поддержка PCI и AGP шины. Такая большая мощность Voodoo2 требовала передачи большого количества данных. И чем выше было рабочее разрешение, тем сильнее загружалась системная шина. Конечно, это не было проблемой, если в компьютере использовался медленный процессор. Но, если использовался мощный процессор Pentium2 или K6-2, то можно было столкнуться с недостаточной скоростью PCI шины. К сожалению поддержка AGP не была реализована производителями акселераторов.

По прежнему поддерживается режим SLI. Практически все Voodoo2 акселераторы имеют дополнительный разъём на плате. В этот разъём подключается шлейф, напоминающий IDE-шлейф, который соединяет две одинаковые Voodoo2 платы. При использовании двух Voodoo2 в SLI режиме пользователь получал следующие преимущества: 24 Мб видеопамяти (если используются две 12 мегабайтные платы), стало доступным разрешение 1024х768 с аппаратным Z-buffer, увеличение скорости примерно в 1.7 раз. Как работает SLI? При установке двух одинаковых Voodoo2 плат в SLI режим, одна из них выводит на экран чётные строки, а вторая - нечётные строки. Таким образом, снижается нагрузка на каждую плату и в два раза повышается скорость заполнения. При параллельной работе двух Voodoo2 в режиме мультитекстурирования теоретическое значение Fillrate должно составлять 360 MPixels/sec. Надо сказать, что это - довольно высокое значение. Но увеличение Fillrate в два раза не увеличивает производительность во столько же раз. Дело в том, что некоторое время расходуется на синхронизацию работы между двумя акселераторами. Реальный прирост производительности находится в районе 50 процентов. То есть, заплатив ещё столько же для приобретения второго акселератора Voodoo2 можно рассчитывать на 50 процентный прирост скорости.

Качество выводимой картинки было существенно лучше, чем у Voodoo Graphics и Voodoo Rush. Причиной тому были 175MHz RAMDAC, поддержка трилинейной фильтрации и просто новый дизайн печатных плат. За счет дополнительных шнуров, используемых при установке Voodoo2, по прежнему портилось качество 2D картинки, но уже не так сильно, как это было в Voodoo Graphics.

Voodoo2 опережал своего предшественника - Voodoo Graphics в два раза по скорости заполнения. Надо ли говорить, что Voodoo2 был абсолютным чемпионом скорости? Но рекордную скорость можно было увеличить, установив две платы Voodoo2 в SLI режим. Нужна ли была такая скорость? Ответ один - нужна. Для того, чтобы на протяжении долгого времени оставаться непревзойдённым. Для того, чтобы однажды установив в компьютер один, или два Voodoo2, более чем на два года забыть об апгрейде видеосистемы.

Резюмируя, можно сказать, что выпуском нового графического чипсета VoodooII фирма 3dfx крайне серьезно подтвердила свои позиции на рынке видеочипов РС. Практически с выходом VoodooII стало ясно, что 3dfx по прежнему единоличный лидер рынка, и таковым останется еще по крайней мере до тех пор, пока актуален VoodooII.

Чип nVidia RivaTNT

Специалисты nVidia прекрасно понимали, что выиграть на рынке 3D акселераторов второго поколения сможет только действительно качественный продукт. И чтобы выиграть, нужно будет хорошо побороться за звание лучшего. А бороться было с кем. По скорости на рынке господствует конфигурация из двух Voodoo2 в SLI режиме.

Но nVidia нашла правильное решение. RivaTNT - вот каким был её ответ. Технология TwiNTexel (как раз по этому имени и получил чип имя TNT), обеспечивающая присутствие двух текстурных модулей в одном чипе, 128 битный доступ к памяти, 128 битный конвейер рендеринга, поддержка AGP2x, поддержка OpenGL и Direct3D.

Какие были улучшения по сравнению с Riva 128ZX? Прежде всего, Riva TNT - это абсолютно новый чип, а не доработка старого (как Riva 128ZX). Новая технология Twin-Texel позволяет накладывать две текстуры на один пиксел за такт.

Чип RivaTNT работал на частоте 90МГц, использовал память SDRAM на частоте 110МГц. Стало быть FillRate 90 Mpixels/sec, но, так как чип поддерживал мультитекстурирование, то в этом режиме Fillrate составлял 180 Mtexels/sec. Поддерживался объем видеопамяти 8, 16 Мб, поддерживался 32-битный цвет (чего не было у VoodooII), поддерживалась билинейная, трилинейная и анизотропная фильтрация (впрочем, не совсем удачно).

Основная беда чипов Riva128 & Riva128ZX - проблема с некачественными драйверами была решена раз и навсегда. Драйвера, выпускаемые nVidia начиная с чипа RivaTNT становятся, пожалуй, самыми качественными: поддержка Direct3D и OpenGL, никаких проблем с качеством, стабильностью и совместимостью драйверов. Качество картинки RivaTNT является очень хорошим, проблемы прошлых чипов отсутствуют. Производительность находится на одном уровне с VoodooII, цена - тоже, однако за эти деньги пользователь получает полноценную 2D & 3D плату, получает 32-битный цвет, поддержку больших текстур - всего этого не у VoodooII. Однако остается еще одна проблема: Glide. Как Вы помните никакая фирма, кроме 3dfx не имеет права делать чипы, поддерживающие этот API, а мы уже говорили о том, что Glide очень удобен разработчикам и именно на нем писалось большинство игр. Однако, во втором поколении, кроме тех чипов, которые мы уже рассмотрели были и другие (мы рассмотрим их ниже). Чем больше разных чипов, не поддерживающих Glide есть на рынке, тем меньше разработчики хотят писать игры на Glide. Почему? Да потому, что владелец не поддерживающей Glide платы (а таких пользователей становилось все больше) такую игру не купит, а купит игру у конкурента, который пишет на D3D. Именно поэтому интерес у разработчиков к Glide стал спадать: игры постепенно стали писать на D3D. Тут бы 3dfx открыть Glide для всеобщего использования - наверняка все производители чипов его бы поддержали как уже имеющийся стандарт de facto, игры бы продолжали писать на Glide, а чипы 3dfx имели бы преимущество, так как Glide для них все же родной API. Но 3dfx так не поступила и потом об этом наверняка очень пожалела, да было уже поздно.

По умолчанию карты на Riva TNT имели частоты 90/110 МГц, где 90 - частота ядра, а 110 - частота памяти. Пожалуй, впервые производители железа не только признают разгон как документированную возможность платы, но и делают всё для его возможностей. В драйверах имеются специальные закладочки, на которых можно выставить частоты ядра и памяти. Но сам чип Riva TNT сделан по технологии 0.35 мкм, и поэтому очень сильно греется. При установке полноценного кулера на чип, карты на Riva TNT разгоняют до 115/125 МГц, в зависимости от типа используемой памяти.

Чип Intel 740

Фирма Intel тоже попыталась выйти на рынок со своим чипом трехмерной графики: i740. Не смотря на то, что чип вышел позже, чем VoodooII, по скорости и по возможностям i740 представлял собой чип первого поколения, являясь скорее конкурентом Riva128, нежели VoodooII. Чип достаточно быстро приобрел своих покупателей, так как платы на его базе стоили очень дешево, заметно дешевле, чем на базе Riva128. По сути i740 был первым поистине массовым чипом - благодаря цене. Скорость была на уровне Riva128, может немного меньше, качество 3D картинки было весьма высоким. Intel планировал в дальнейшем развивать направление чипов трехмерной графики, однако i740 так и остался единственным видеочипом фирмы Intel. В те Интеловские чипсеты, в которые встроено графическое ядро, встроен слегка модифицированный i740, который иногда называют i752, однако отдельных плат на базе i752 в продаже встретить невозможно.

Чип Matrox G200

Фирма Matrox, как мы уже говорили, была известна на рынке видеоплат на РС еще очень давно. Их продукция славилась высоким качеством 2D картинки и находила применение у профессионалов в графике; изображение на большом мониторе, даваемое платами на базе чипов Matrox было превосходным. Matrox решил выступить и на рынке 3D видеочипов, понимая, что без 3D ни один видеочип не может завоевать популярности, и выпустил Matrox G200. Чип G200 несколько отставал по скорости от VoodooII и RivaTNT, однако имел свои области применения: там где нужно отличное качество 2D графики, а трехмерная графика нужна изредка. Как и всякое специализированное решение, G200 стоил достаточно дорого, однако, тем не менее, имел своих потребителей. G200 - не типичная игровая плата того времени, он применяется совсем для другого - для того, чтобы тот кто работает с графикой, мог в перерыве немного поиграть :).

Чип S3 Savage3D

Фирма S3, как мы уже говорили, тоже достаточно давно присутствовала на рынке видеочипов, завоевав сомнительную популярность производителя не слишком качественных, но дешевых изделий. Поэтому выход чипа Savage3D многие ожидали с противоречивыми чувствами: с одной стороны выйдет дешевый продукт, вероятно имеющий шансы открыть новые ценовые области 3D ускорителей (так и произошло: автор сменил свою Riva128 на Savage3D, оставив себе еще немного денег при этом :)), с другой стороны, какого качества будет продукт? S3 не обманула ожиданий. Несмотря на то, что по скорости Savage3D не дотягивал до лидеров: VoodooII и RivaTNT, он имел такую производительность, которая заставляла относить его к чипам второго поколения, а цену - ниже, чем платы первого поколения. Что же касается качества 3D сцены, то пользователи были поражены: чип имел, пожалуй, самую красивую картинку для своего времени. Не удивительно, что многие пользователи приобрели платы на базе чипа Savage3D.

ATI Rage128

ATI - фирма известная своими видеочипами давно, и чипы эти, как мы уже говорили, можно отнести к бизнес классу. Чипы ATI не отличались особыми качествами в 2D графике, что не позволяло их использовать профессионалам, не отличались и низкой ценой. Первый 3D чип ATI, Rage128, был примерно того же класса: неплохая, хотя и не выдающаяся производительность в 3D, неплохое качество, не низкая цена. Чип составлял конкуренцию VoodooII и RivaTNT скорее для тех пользователей, которые ранее использовали чипы фирмы ATI и хотели бы использовать их в дальнейшем. Особых преимуществ перед чипами - лидерами рынка у Rage128 не было, разве что Rage128 показывал очень неплохую производительность в 32-битном цвете. В целом чип без особого места на рынке - на любителя ATI.

3dfx Voodoo Banshee

Помимо VoodooII, 3dfx анонсировала своё первое решение для 2D/3D видеокарт - чип Voodoo Banshee (в дальнейшем просто Banshee). Почему первое, ведь уже был Voodoo Rush, сочетающий в себе 2D и 3D решения? Дело в том, что Voodoo Rush состоял из двух чипов - отдельно для 2D графики (производства Alliance ProMotion) и отдельно для 3D графики. В случае же Banshee ситуация немного иная. Banshee представляет собой единый чип, в который интегрировано 128-битное 2D ядро и 3D ядро, базирующееся на технологии Voodoo2.

Было бы правильнее сказать, что в качестве 3D используется урезанный Voodoo2. Почему урезаный, да потому что в Banshee используется всего один TMU модуль, вместо двух на Voodoo2. Поэтому мультитекстурирования на Banshee нет. Но нельзя сказать, что Banshee - это качественное 2D ядро плюс половина Voodoo2.

Давайте рассмотрим улучшения Banshee по сравнению с Voodoo2:

* Поддержка до 16 мегабайт памяти позволяет сделать доступным 3D в разрешениях до 1900х1200.

Поддержка памяти типа SDRAM / SGRAM (а не EDO, как VoodooII) позволяет получить более широкую пропускную способность видеопамяти и увеличить скорость

* Работа ядра на частоте 100MHz. Благодаря этому Banshee способен обрабатывать до 3 миллионов полигонов в секунду.

* Работа памяти на частоте 100MHz.

Как мы видим, список улучшений довольно существенный. Но многое осталось на прежнем уровне. Это и поддержка только 16-битного цвета в 3D, и 16-битный z-buffer, и ограничение текстур максимальным размером 256х256, и отсутствие полноценного OpenGL драйвера.

Banshee поддерживает все те же функции, что и Voodoo2. А это и трилинейная фильтрация, и BumpMapping. Следовательно, никаких ухудшений качества рендеринга относительно Voodoo2 нет. 3dfx на тот момент принципиально не хочет встраивать поддержку 32-битного цвета (потом, как увидите, будет поздно :)). И это не смотря на то, что Banshee поддерживает более быструю, чем Voodoo2 память типа SDRAM. Скорее всего, 3dfx просто не захотела менять архитектуру Voodoo2. То же относится и к поддержке 32-битных текстур. Причём, максимальный размер поддерживаемых текстур - 256х256. Вообще, в 1998 году этого достаточно для всех игр, но на будущее Banshee претендовать не может.

Если же говорить про 3D, то тут надо помнить о том, как 3dfx обделила своё детище, выделив Banshee всего один конвейер для обработки текстур. Конечно, в старых играх это не было так губительно, но в новых играх, вовсю использующих мультитекстурирование, это нехорошо.

Поэтому в играх с мультитекстурированием - почти полуторакратное отставание в скорости от предшественника - Voodoo2, невозможность конкурировать с RivaTNT, Rage128 и другими чипами, поддерживающими мультитекстурирование.

В приложениях, не использующих мультитекстурирование Banshee ведёт себя достойно в разрешениях до 1024х768. Превосходство над Voodoo2, но отставание от Voodoo2 SLI. Объяснить это можно тем, что Voodoo2 не достигает своих теоретических значений Fillrate из-за медленной памяти. В Banshee эта проблема решена.

В целом чип был ориентирован не на замену VoodooII, это был пробный камень в области 3D/2D плат, и все последующие видеочипы 3dfx имели архитектуру 3D/2D, аналогичную Banshee.

Третье поколение 3D ускорителей.

Чип 3dfx Voodoo3

Выпустив Banshee, фирма 3dfx поняла, что будущее - за 2D/3D чипами, и что эпоха чистых 3D акселераторов уходит в прошлое. Это подтверждает их новый продукт - Voodoo3. Некоторые называют этот чип Banshee2, но это неверно. Voodoo3 - это полностью новое решение.

Давайте рассмотрим основные характеристики Voodoo3. Voodoo3 - это высокопроизводительное решение для 2D/3D. Как и Banshee, Voodoo3 представляет собой единый видеочип, выполненный по 0.25 мкм технологии. Семейство Voodoo3 представлено тремя сериями чипов, различающимися частотами работы памяти, ядра и RAMDAC.

* Voodoo3 2000 работает на частоте 143MHz и имеет RAMDAC 300 MHz.

* Voodoo3 3000 работает на частоте 166MHz и имеет RAMDAC 350 MHz.

* Voodoo3 3500 - самый быстрый из серии Voodoo3. Он имеет частоту 183 MHz и RAMDAC 350MHz.

А теперь рассмотрим 3D ядро Voodoo3. Можно смело сказать, что если оно не повторяет ядро Voodoo2, то, по крайней мере, имеет с ним очень много общего. И сказать, что это раздражает, всё равно, что промолчать. Если раньше действительно можно было поверить инженерам 3dfx в том, что 32-битный цвет, большие текстуры и AGP-текстурирование не поддерживается производителями игр, а стало быть не так уж и нужны, то здесь уж извините. 32-битный цвет давно прижился, большие текстуры угрожают вот-вот ворваться в мир компьютерных игр, а делать ставку на PCI уже никто не берётся. А Voodoo3, как и все его предшественники не поддерживает рендеринг в 32-битном цвете, большие текстуры, 32-битные текстуры, а также возможность использовать AGP-текстурирование (т.е. хранить текстуры в оперативной памяти). А что же поддерживалось нового в Voodoo3? Да, собственно говоря, ничего. Чип имеет два конвейера TMU и один конвейер рендеринга. В таком случае в обычном режиме один конвейер простаивает, а при использовании мультитекстурирования подключается второй конвейер TMU и происходит наложение двух текстур на один пиксель за такт. У Voodoo3 при мультитекстурировании и без него скорость заполнения (Fillrate) одна и та же, из-за чего при его использовании производительность возрастает в два раза. Это можно считать прогрессивным шагом по сравнению с конкурентами. Добавлена поддержка однопроходной трилинейной фильтрации. Максимальный объём поддерживаемой памяти - 16 мегабайт. Тип поддерживаемой памяти - SDRAM и SGRAM.

Качество в 3D осталось на прежнем уровне. Конечно, для 1998 года этот уровень можно было считать нормальным, но для 1999 года он не годился. Не очень качественная трилинейная фильтрация, рендеринг в 16-битном цвет, отсутствие поддержки 32-битных текстур, отсутствие поддержки больших текстур: всё это оставляет плохое впечатление на фоне чипов конкурентов.

Кроме того, 3dfx приобрела производителя видеоплат фирму STB и перестала продавать свои чипы прочим производителям видеоплат, таким образом монополизировав производство плат на базе Voodoo3, что означало отсутствие конкурентной борьбы и невозможность кому бы то ни было делать недорогие платы на базе Voodoo3. Кроме того, учитывая тот факт, что на рынке появилось много других чипов, производства не 3dfx, производители игр перестали писать игры только на Glide, перейдя на Direct3D. Исчез последний козырь плат на базе чипов 3dfx: раньше только они были совместимы со всеми играми, теперь и все прочие чипы, поддерживая D3D не имели проблем с совместимостью. Если во в 1998, во времена VoodooII, 3dfx еще был лидером рынка, и его платы все же считались самым хорошим выбором, то в 1999, с выходом чипов конкурентов Voodoo3, в первую очередь производства nVidia, популярность продуктов 3dfx стала уменьшаться, при чем стремительно. И лидером этого поколения акселераторов уже следует признать не продукт от 3dfx, а продукт от nVidia, который (точнее, которые) мы рассмотрим позже.

Помимо перечисленных модификаций Voodoo3, 3dfx затем выпустила еще одну: Voodoo3 500. Видеоплаты на базе этого чипа назывались не Voodoo3, а Velocity.

Что общего у Voodoo3 500 и Voodoo3 2000?

Voodoo3 500 работает на той же частоте, что и Voodoo3 2000 - 143 МГц. Видеопамять работает на той же частоте. Voodoo3 500 имеет 128-битную шину памяти и внутреннюю 256-битную шину. Отсутствие AGP-текстурирования, поддержки больших текстур, рендеринга в 32-битном цвете говорит о принадлежности Voodoo3 500 к семейству Voodoo3 чипов. Имеется поддержка всех 3D функций, поддерживаемых Voodoo3 2000. В чём разница между Voodoo3 500 и Voodoo3 2000?

Разница, прежде всего, в том, что Voodoo3 500 поддерживает только 8 Мб памяти. Voodoo3 500 может работать в максимальном 2D разрешении 1920х1280 и 1024х768 в 3D. Voodoo3 500 также имеет 2 текстурных модуля, один из которых отключен в драйверах по умолчанию. Включить второй TMU можно, внеся изменения в реecтр. Качество Voodoo3 500 полностью соответствует Voodoo3 2000 как в 2D, так и в 3D. Скорость В 2D скорость Voodoo3 500 меньше, чем у Voodoo3 2000. В играх, не использующих мультитекстурирование, скорость Voodoo3 500 на уровне Voodoo3 2000. Там же, где мультитекстурирование используется, Voodoo3 500 безнадёжно отстаёт. Решить эту проблему можно, задействовав второй TMU модуль.

Позиционирование на рынок плат семейства Velocity: бюджетные компьютеры, пользователь которых непременно хочет пользоваться платой на чипе фирмы 3dfx, в то время как не имеет денег даже на Voodoo3 2000. Т.е. 3dfx сегментирует рынок, отделяя высокопроизводительные системы от дешевых с ограниченными возможностями. Похожую ситуацию мы уже видели с Вами на рынке процессоров. Однако, не только 3dfx выпускает удешевленные версии своих чипов, тем же занимается и nVidia, и продукты этой фирмы и в сегменте дешевых систем оказываются предпочтительнее, так как Voodoo3 500 имеет все описанные нами недостатки, такие как отсутствие 32-битного цвета, поддержки больших текстур и т.д.

Чип nVidia RivaTNT2

В ответ на выпуск Voodoo3, nVidia выпустила чип под названием RivaTNT2. Что же предлагала нам nVidia под именем RivaTNT2?

* Технология 0.25 мкм, что позволяет чипу меньше нагреваться;

* Работа на частотах 125/150 МГц.

* Доработанный блок рендеринга, позволяющий повысить скорость на 10-15%.

* RAMDAC 300 МГц, что позволяет работать в сверхвысоких разрешениях.

* Поддержка до 32 Mb памяти типа SDRAM / SGRAM.

* Пропускная способность памяти - 2.4 Gb/sec.

* Поддержка AGP 4x

Как мы видим, произошли достаточно серьёзные изменения. Прежде всего то, ради чего всё задумывалось. А именно - скорость! Что есть - того не отнять. RivaTNT2 в номинальном режиме имеет частоты в 1.36 раза большие, чем у RivaTNT. Что же дают нам более высокие частоты? Прежде всего - скорость заполнения. Она напрямую зависит от частоты работы памяти. И на RivaTNT2 составляет 250 MTexels/sec против 180 на Riva TNT. При отключении мультитекстурирования fillrate Riva TNT2 составляет 125 MTexels/sec против 90 на RivaTNT. Так как увеличена скорость ядра, то и максимальная скорость обработки полигонов возросла с 6 до 8 MPolys/sec.

Однако, помимо увеличения частоты работы чипа и памяти и некоторого улучшения блока рендеринга, ничего принципиально не изменилось! RivaTNT2 являлась несколько модифицированной RivaTNT и ничего больше: никаких новых возможностей, новых эффектов, улучшения качества и т.д. Рынок требовал скорости заполнения и рынок эту скорость получил, а возможности RivaTNT2 и так были хороши, по сравнению с главным конкурентом - Voodoo3 - уж точно.

Платы на чипах RivaTNT2 стали наиболее популярными на рынке, прочно вытеснив с первого места продукцию 3dfx. Действительно: поддержка всех необходимых технологий, высокая производительность, отличные драйвера, ну и следует добавить также и отход производителей от Glide. Но здесь, вероятно, следует сказать так: именно благодаря продуктам nVidia и их популярности и качественности производители игр отошли от использования Glide, что в свою очередь еще больше добавляло популярности продуктам всех конкурентов 3dfx, и в первую очередь самой nVidia.

Разновидности чипа RivaTNT2

Riva TNT2 предстояла очень сложная задача - конкурировать с Riva TNT, при том, что Riva TNT стоила на порядок дешевле, чем Riva TNT2. Кроме того, к моменту выхода Riva TNT2 люди уже знали её слабые и сильные стороны и не воспринимали как чудо.Но nVidia требовалось больше, чем просто распространить свои продукты. Этой фирме требовалось захватить все сферы рынка 3D железа. Вот почему Riva TNT2 имела много модификаций, рассчитанных на самые разные сегменты рынка. Эти модификации мы с Вами сейчас и рассмотрим.

Чип nVidia RivaTNT2-A

Разновидность чипа RivaTNT2. Выполнен по технологии 0.22 мкм. По умолчанию работает на частоте ядра 143 МГц. Других отличий нет. Применялся nVidia для замены RivaTNT2 через некоторое время для того, чтобы еще немного добавить производительности.

Чип nVidia RivaTNT2 Ultra

Чем можно объяснить выход на рынок TNT2 Ultra? Тем, что существуют такие люди, которым сколько ни давай, всё будет мало. У таких людей есть 21" мониторы, они любят играться в разрешениях 1900х1200х32. Они включают все настройки на полную. И у них много денег.

Последний аргумент как нельзя лучше повлиял на nVidia. И действительно: процесс производства чипов отлажен настолько, что большинство Riva TNT2 обладают такой недокументированной особенностью, как разгон. Причём, если TNT разгонялась на 20 МГц, то TNT2 разгоняется на 50-60 МГц. Так почему бы не сделать эти частоты официальными в новых чипах, для которых будут отбираться экземпляры из тысяч остальных?

Всё, что надо для этого сделать - так это достичь более высоких частот. Технология 0.25 мкм позволяет этого добиваться. Отобранный один из многих чипов маркируется как Ultra, ставится на ту же печатную плату, что и обычный. На него подаётся повышенная частота, ставится более мощный кулер. Карта снабжается более быстрой видеопамятью. Новая видеокарта продаётся с грифом "Ultra".

Как я уже говорил, единственное отличие Riva TNT2 Ultra от Riva TNT2 в более высоких частотах. И если Riva TNT2 работает на номинальных 125/150 МГц, то Riva TNT2 Ultra - на 150/183 МГц. Соответственно, пропускная способность памяти увеличена до 2.9 Gb/sec.

Так как технологический процесс изготовления Riva TNT2 Ultra и Riva TNT2 одинаковый, то первый чип сильнее греется. Поэтому карты на его основе снабжаются мощными кулерами. Скорость заполнения составляет 380 MTexels/sec. Максимальная скорость обработки - более 8.5 MPolys/sec. Вот и все отличия от Riva TNT2. Драйверы Riva TNT2 Ultra идентичны всем TNT продуктам. Качество такое же как у Riva TNT2. Вобщем, это чип и есть RivaTNT2, только работающий на более высоких частотах, вот и все.

Чип nVidia RivaTNT2 М64

Странная ситуация сложилась на рынке дешёвых видеокарт в 1999 году. Бывший чемпион - карты RivaTNT стоят в районе 60 долларов за 16 мегабайтную версию. Но вдруг nVidia хочет выпустить на рынок дешёвых видеокарт ещё один продукт - Riva TNT2 M64. Спрашивается: зачем? Зачем выпускать неизвестно что, если на рынке полно дешёвых TNT карт? Ответ есть, и он очень прост: RivaTNT имеет старую технологию 0.35 мкм и уже снята с производства. Кроме того, чипы RivaTNT проданы, и nVidia не волнует, куда денут их производители видеокарт. А денег хочется. Поэтому можно предложить модифицированный вариант RivaTNT2 по более низкой цене, сыграв на раскрученном имени.

Прежде всего, что представляет собой Riva TNT2 M64? Это разновидность чипа RivaTNT2, имеющая 64 битный доступ к памяти. Вот и все: графическое ядро 128 битное, а доступ к памяти - 64 битный. За счёт этого можно существенно понизить цену на M64. Давайте посмотрим на его характеристики: 128 битный конвейер рендеринга, 64 битный доступ к памяти, номинальные частоты 125/150 МГц, Fillrate 250MTexels/sec, поддержка от 16 до 32 Мб памяти типа SDRAM, поддержка AGP2x/4x. Характеристики, как видим, аналогичны Riva TNT2. За исключением 64 битного доступа к памяти.

При переходе из 16-битного в 32-битный цвет увеличивается падение скорости по сравнению RivaTNT2. Кроме того, очень сильно падает скорость при увеличении разрешения, так как именно в высоких разрешениях и при большой глубине цвета скорость видеопамяти становиться даже важнее, чем скорость и возможности самого чипа.

Можно ли сказать, что RivaTNT лучше, чем RivaTNT2 М64? Не совсем. Есть кое-что, в чём TNT2 M64 лучше TNT: поддержка до 32 мегабайт памяти против 16 у RivaTNT, работа на частотах 125/150 МГц против 90/110 у RivaTNT, поддержка AGP4x. Именно на эти параметры и делался упор при продаже Riva TNT2 M64.

Итого, налицо явно "маркетинговый" чип. Действительно, зачем еще нужно обрезать параметры имеющегося полноценного чипа RivaTNT2? Так как на рынке появилось много недорогих ускорителей, и 3dfx (с чипом Voodoo3 500) и nVidia с чипом RivaTNT2 M64 стремились занять помимо верхних ценовых ниш на рынке еще и нижние. И nVidia это, вообще говоря, удалось. RivaTNT2 M64 имел достаточно большую популярность среди пользователей, которые еще недавно не рассчитывали на приобретение продукции nVidia, полагаясь, например, на чипы от S3, однако теперь могли позволить себе приобрести недорогую модификацию современного чипа от лидера рынка. А это само по себе приятно пользователю :).

Чип nVidia RivaTNT2 Vanta

Ещё один представитель дешёвых карт nVidia семейства RivaTNT2. RivaTNT2 Vanta так же как и RivaTNT2 M64 имеет 128 битный конвейер рендеринга и 64 битный доступ к памяти. В чём же отличия RivaTNT2 Vanta от RivaTNT2 M64?

* Поддержка до 16 Mb памяти

* Работа на частотах 100/120 МГц

То есть в нашем случае мы видим ещё более упрощённую версию видеочипа RivaTNT2. Для чего это сделано? Для того, чтобы ещё сильнее понизить цену. Как результат - самая низкая производительность со времён RivaTNT. Т.е., новый чип работая на частотах, чуть больших, чем RivaTNT, имеет при этом почти вдвое более узкую шину памяти, что незамедлительно сказывается на производительности, в особенности при высоких разрешениях и 32-битном цвете, где чип в играх того времени вообще неприменим. Выпуск этого чипа - желание поглотить рынок целиком, даже самую что ни на есть бюджетную его часть, не дать шанса никому более на рынке дешевых чипов. Отчасти так и было, хотя ряд пользователей все же предпочитали полноценные решения от других производителей, нежели дешевку от nVidia, но тем не менее, nVidia распространила свою сферу влияния и на самые бюджетные области рынка.

Давайте теперь рассмотрим и продукцию других фирм, помимо 3dfx и nVidia.

Чип S3 Savage4

В 1999 году S3 представила свой новый чип, Savage4. Если верить анонсам S3, то чип должен был бы быть самым самым самым на рынке. Самым быстрым, самым качественным в смысле качества 3D картинки, недорогим. В это все верилось с трудом и не напрасно. Когда чип вышел, оказалось что его производительность ниже чем у Voodoo3, RivaTNT2, G400... Но кое в чем S3 не соврала. Картинка, даваемая чипом отличалась очень высоким качеством благодаря применению фирменных технологий S3, направленных на сжатие текстур. Кроме того, платы на базе Savage4 отличались крайне низкой ценой, порядка RivaTNT2 Vanta. Хоть чип и уступал лидерам по производительности, но явно обыгрывал, например, RivaTNT2 Vanta, и приобрел поклонников среди покупателей бюджетных акселераторов.

Что же касается параметров и возможностей чипа, то они были вполне под стать своему поколению: мультитекстурирование, 32-битный цвет, трилинейная и анизотропная фильтрация, частота работы чипа 125 МГц. Вообще существовало две версии чипа Savage4: Savage4 GT и Savage 4Pro. Оба чипа работали на частоте 125 МГц, однако Savage4 GT поддерживал только 16Мб видеопамяти на частоте 125 МГц, а Savage4 Pro - до 32 Мб видеопамяти на частоте 143МГц. В целом чип Savage4 можно назвать вполне удачным бюджетным видеочипом третьего поколения.

Чип Matrox G400

Летом 1999 года Matrox представляет свой новый чип: G400. Вот его основные особенности: частота чипа 125 МГц, частота памяти SDRAM - 166МГц, объем поддерживаемой видеопамяти: 16-32Мб, два конвейера рендеринга, скорость заполнения в режиме мультитекстурирования, следовательно, 250Mtexel/sec, пропускная способность блока расчета треугольников: 8 млн полигонов/сек. Т.е., как видим, параметры на уровне прочих конкурентов, таких как RivaTNT2. При этом чип дает прекрасное качество 3D картинки, и достаточно приличную скорость, хоть в среднем и немного ниже, чем RivaTNT2, но тем не менее очень хорошую. Рынок сбыта продукции Matrox, как мы помним - пользователи с потребностями сверхкачественной 2D картинки на большом дисплее, и новые платы производства Matrox дают пользователю такие возможности. Следовательно, покупатели плат на базе G400, в первую очередь пользователи, нуждающиеся в профессиональной 2D графике, при этом еще и желающие играть на самом передовом фронте. Пользователю же с обычным монитором и обычными требованиями к 2D графике покупать платы на базе G400 ни к чему - достаточно дорого, да и скорость в 3D все же несколько ниже, чем у того же RivaTNT2.

Чип ATI Rage128Pro

Осенью 1999 ATI выпустила новый чип, который назывался Rage 128Pro. Он имел некоторые улучшения относительно Rage128, что позволяло ему конкурировать с такими лидерами, как RivaTNT2 и Voodoo3. В первую очередь изменения коснулись частоты работы чипа и памяти: если Rage128 работал на 103МГц ядро и столько же память SDRAM, то Rage128 Pro работал на частоте 140 МГц и поддерживал видеопамять на частоте 159 МГц. Но это не все. Кроме этого чип подвергся некоторой переработке, что привело к тому, что Rage128 Pro стал поддерживать анизотропную фильтрацию и AGP 4x. В целом чип оказался вполне конкурентоспособен, показывая производительность, неплохую относительно RivaTNT2. При этом чип здорово работал в высоких разрешениях и с большими глубинами цвета, обгоняя в экстремальных режимах лидера: RivaTNT2. Платы на базе Rage128 Pro стоили не дешево, и поэтому приобретать их массово снова пользователи не стали, предпочитая проверенный RivaTNT2, однако поклонники продукции ATI остались довольны новым чипом.

Заключение

Безусловно, флагманом поколения стал чип RivaTNT2 и фирма nVidia. 3dfx оказался отодвинут на второй план, ATI всегда занимала некоторую специфическую долю рынка, так как особого позиционирования их продукция не имела. S3 прочно заняла низшие ценовый области на рынке, хотя была оттуда "вытесняема" недорогими чипами nVidia, Matrox же всегда имел свою нишу рынка, ту, где на первом месте стоит 2D графика.

Четвертое поколение 3D ускорителей

Новое поколение графических чипов: nVidia и S3

31 августа 1999 года в 18.00 по Москве мир должен был измениться. Измениться мир должен был после официального анонса нового графического процессора от nVidia. Слухи относительно параметров нового графического чипа от nVidia шли давно. Вообще, то, как был представлен новый чип, получивший имя GeForce 256 от nVidia, заслуживает почетного места в истории. Маркетинговый и рекламный отделы nVidia не зря едят свой хлеб. Все было подготовлено тщательно, эффектно и действенно. Во-первых, отметим, что nVidia твердо боролась с утечками информации о своем новом графическом чипе, далее мы будем называть его просто GPU (Graphics Processing Unit), тем более, что сама nVidia предлагает именно такое обозначение. Официальные лица nVidia наотрез отказывались что-либо сообщать о новом своем детище для публики. С другой стороны, молчание nVidia давало большой простор для работы воображения аналитиков, что играло только на руку nVidia, так как интерес публики к будущему продукту постоянно подогревался без особых усилий со стороны самой nVidia. Заблаговременно основные партнеры nVidia получили образцы нового GPU, среди таких компаний были производители видеоадаптеров и производители компьютеров. Это дало возможность заранее сформировать отношение части компьютерной промышленности к новому детищу nVidia. Заметим, что сформировалось исключительно положительное отношение. За 18 часов до официального объявления GPU GeForce 256 на сайте nVidia появилась многообещающая надпись: "In 18 hours world will change..." Сама по себе эта фраза заслуживает аплодисментов. Сказано сильно и стильно. Заинтересованная часть аудитории сети томилась в ожидании чего-то сверхъестественного, наблюдая за обратным отсчетом времени на сайте nVidia.

Время пришло и... и сервер nVidia, работающий под управлением Lotus Domino просто перестал успевать обрабатывать запросы по http. В результате, многие желающие узнать, в чем же состоит изменение мира и за счет чего это изменение произошло, просто не могли попасть на сайт nVidia. Правда, буквально сразу информационный голод был утолен, так как на большинстве сайтов, связанных с компьютерами и новостями всем желающим была предоставлена вся необходимая информация. Изменился ли мир? В определенной области - да, во всем остальном, все осталось по-прежнему. Скажем так, заявлено было громко, но, по сути, GeForce 256 - это эволюционный шаг, но никак не революция.

Не испортило всеобщего энтузиазма даже то, что на сутки раньше nVidia корпорация S3 анонсировала свой новый продукт Savage2000, который по своим параметрам, по крайней мере, не уступает GeForce 256. При этом nVidia предпочла сделать вид, что никаких анонсов от S3 вообще не было, и по отношению к GeForce 256 везде употреблялся эпитет "первый в мире графический процессор для массового рынка с интегрированным геометрическим акселератором". Первым таким продуктом, по крайней мере, официально объявленным является все-таки Savage2000 от S3. Праздник получился на славу. Чего стоил аукцион на eBuy, где карта на базе GeForce 256 с росписями разработчиков была продана за $8100, при стартовой цене $290. Справедливости ради стоит отметить, что nVidia заслужила к себе уважительное отношение, так как в последнее время очевидным является тот факт, что их продукты действительно успешны в коммерческом плане и пользуются заслуженной популярностью, благодаря отличным потребительским свойствам и качественным драйверам.

Чип nVidia GeForce 256

Итак, новый продукт nVidia получил имя GeForce 256. Маркетологи nVidia старались выразить названием GeForce 256 основные черты нового графического процессора. Так, Ge явно означает наличие интегрированного геометрического сопроцессора (geometry = Ge), Force символизирует вычислительную мощность, а цифра 256 характеризует то, что чип и шина памяти имеют 256 разрядный интерфейс. Итак, посмотрим на характеристики GPU GeForce 256:

* Частота ядра: 120 МГц

* Частота работы шины памяти: до 200 МГц

* Скорость обработки треугольников: 15 млн. треугольников в секунду

* Разрядность шины памяти: 256-бит

* Ширина полосы пропускания шины памяти: до 6.4 Гб/сек

* Поддерживаемые типы памяти: SDRAM/SGRAM и DDR SDRAM/DDR SGRAM

* Объем локальной видеопамяти: до 128 Мб

* RAMDAC: интегрированный, частота 350 МГц с поддержкой коррекции гаммы

* Поддерживаемые разрешения: вплоть до 2048x1536@75Hz

* 256-разрядный процессор рендеринга

* Интегрированный геометрический процессор преобразования координат и установки освещения (T&L)

* 4 конвейера рендеринга (вывод 4 пикселей за такт)

* Аппаратная установка 8 источников света для всей сцены

* Fillrate: 480 млн. пикселей в секунду

Скорость текстурирования: 480 млн. текселей в секунду и 240 млн. текселей в секунду в режиме мультитекстурирования

* Рендеринг при 32-битном представлении глубины цвета

* Сглаживание полной сцены (Full scene anti-aliasing)

* Поддерживается 16/24/32-битная Z-буферизация

* Поддержка текстур размером 2048х2048 текселей с точностью 32 бита

Сразу отметим, что любые домыслы о том, что GeForce 256 - это два ядра TNT2 с добавленным геометрическим акселератором и увеличенной разрядностью, являются просто домыслами. Графический процессор GeForce 256 разработан инженерами nVidia практически полностью с нуля и работы эти велись не 6 месяцев, а больше года, как минимум. Про 2D-часть говорить не будем, ничего нового там придумать давно уже нельзя. Испортить можно, но если судить по качеству 2D-части у карт на базе TNT2, то с этим у nVidia все в порядке, и проблем не предвидится.

Первое, что бросается в глаза, это, конечно же, интегрированный геометрический процессор, занимающийся операциями по преобразованию координат, установки освещения и сортировкой полигонов. Т.е., впервые в игровой плате применяется геометрический процессор (вернее говорить - сопроцессор), который берет на себя работу преобразования координат полигонов, т.е. то, чем до этого занимался центральный процессор (см. построение трехмерных сцен, прошлый урок). В GeForce 256 геометрическая часть, занимающаяся операциями T&L и Clipping обладает впечатляющей вычислительной мощностью. Судите сами: GeForce 256 может выдаваться до 15 млн. текстурированных полигонов с z-буфером в секунду! Это очень много.

При этом CPU системы может быть полностью освобожден от выполнения операций по преобразованию координат и установки освещения, которые могут отнимать до 70%-90% ресурсов CPU. Сразу возникает вопрос, а нужны ли нам именно сейчас видеокарты с GPU? По мнению разработчиков приложений, уже через год ни одна игра уже не будет хорошо работать без наличия на борту видеокарты геометрического акселератора - слишком уж большая разница между производительностью графического ускорителя с геометрическим сопроцессором и без него и, как следствие, большая разница в качестве отображаемой на экранах мониторов графики.

Что же на самом деле получили пользователи? Во первых, конечно же, аппаратную поддержку T&L - аппаратный расчет полигонов, то, что раньше всегда делал центральный процессор. Это поможет в значительной степени разгрузить процессор от работы по расчету 3D сцены. Кроме того, в новом чипе 4 блока текстурирования, возможно наложение 4 текселей за такт.

Кроме того следует отметить 256-битный конвейер рендеринга, что безусловно должно увеличить производительность. Крайне важным нововведением следует признать 256-битную шину памяти, и, в особенности, поддержку DDR SDRAM. Дело в том, что при таких вычислительных мощностях видеочипа именно производительность видеопамяти играет решающую роль.

К недостаткам нового чипа следует отнести относительно невысокую частоту чипа (120 Мгц) - следствие неготовности 0.18 мкм техпроцесса и использование 0.22 мкм, ну а как следствие этого - не слишком впечатляющий Fillrate. Но тем не менее чип оказался очень удачным и безусловно самым производительным для своего времени. Дело в том, что у остальных производителей были те или иные проблемы, которые привели или к невыходу нового чипа вообще (3dfx, Matrox), или к выходу не совсем готового продукта (S3), или к выходу промежуточного решения (ATI). Выход GeForce 256 еще прочнее закрепляет nVidia на месте лидера рынка 3D чипов, а ситуацию с остальными производителями мы сейчас подробнее рассмотрим.

Чип S3 Savage2000

На 31 августа 1999 nVidia запланировала анонс своего нового продукта. Причем подготовлен этот анонс был основательно. Страсти нагнетались заблаговременно, и до последнего момента завеса тайны над тем, что же будет объявлено, тщательно соблюдалась. В результате, 31 августа 1999 года компания nVidia официально объявила о своем новом детище GeForce 256. Разумеется, вся информация о GPU, а именно так nVidia назвала свой новый интегрированный чипсет, была подготовлена заранее. Но S3 с анонсом Savage2000 несколько испортила праздник на улице nVidia. Судите сами, на сайте nVidia гордо написано, что GPU GeForce 256 является первым интегрированным решением для массового рынка, содержащим аппаратную реализацию блока T&L (Transformation and Lighting), иначе говоря, GeForce 256 имеет интегрированный геометрический акселератор. Но S3 анонсировала Savage2000, свой вариант GPU, также имеющий интегрированный геометрический акселератор, на сутки раньше. Так что приоритет все-таки на стороне S3.

Давайте рассмотрим, что же предлагала S3 в своем новом продукте - Savage2000. Сегодня никого не удивишь модификациями чипов, ориентированными на разные сегменты рынка. В данном вопросе S3 пошла проторенной дорогой, в чем нет ничего зазорного. Серия чипов Savage2000 представляет собой интегрированное 2D/3D/Video решение. Было объявлено о двух вариантах чипа: Savage2000 и Savage2000+. Чип Savage2000 ориентирован на OEM-рынок, а чип Savage2000+ ориентирован на потребительский рынок. Разница между двумя версиями чипов состоит только в рабочих частотах графического ядра и шины памяти: Savage2000 может работать на частоте до 166 МГц, его старший собрат - на частотах до 200 МГц!

Итак, давайте посмотрим на спецификацию Savage2000.

* Частота ядра: до 200 МГц

* Частота работы шины памяти: до 200 МГц

* Скорость обработки треугольников: 10-15 млн. треугольников в секунду

* Разрядность шины памяти: 128-бит

* Ширина полосы пропускания шины памяти: до 3.2 Гб/сек

* Поддерживаемые типы памяти SGRAM/SDRAM

* Объем локальной видеопамяти: до 64 Мб

* RAMDAC: интегрированный, частота 350 МГц

* Поддерживаемые разрешения: вплоть до 2048x1536

* Интегрированный геометрический процессор преобразования координат и установки освещения (S3TL)

* Аппаратная установка 8 источников света по спецификации OpenGL для всей сцены

* Возможность равномерного распределения нагрузки по расчету геометрии между CPU и S3TL

* Однопроходный движок наложения четырех текстур (Single-pass Quad-Texture engine)

* Рендеринг при 32-битном представлении глубины цвета

* Сглаживание полной сцены (Full scene anti-aliasing), работает по-разному, в зависимости от интерфейса (D3D или OGL) и в зависимости от конкретного приложения.

* Однопроходная трилинейная фильтрация

* Анизотропная фильтрация с частичной поддержкой на аппаратном уровне

* Поддерживается 16/24/32-битная Z-буферизация

* Поддержка текстур размером 2048х2048 текселей

Как видим, у чипа Savage2000 те же отличительные черты, что и GeForce256: поддержка аппаратного расчета треугольников и освещения и наложение четырех текселей за один такт. При этом скорость работы чипа выше, впрочем, в готовых изделиях она была далека от заявленных "до 200МГц" и составляла всего 125 МГц. Еще хуже с видеапамятью: использование SDRAM вместо DDR SDRAM, при чем типичная частота памяти составляла 143-166 МГц. В целом производительность Savage2000 оказалась ниже, чем у прямого конкурента GeForce 256, однако находилась на очень высоком уровне. У Savage2000 была сперва одна, но большая проблема: если платы на GeForce 256 явились в продаже спустя несколько дней после анонса, то ожидать плат на базе Savage2000 пришлось несколько месяцев. А когда платы появились, оказалось, что у них есть еще одна беда: никакими тестами или приложениями не удавалось подтвердить присутствие в чипе столь разрекламированного T&L!!! Инженерам S3 пришлось давать объяснения покупателям: дескать проблемы с драйверами, вот после рождественских праздников (а платы появились в ноябре 1999) мы все исправим. И пользователи стали ждать.

И дождались: вскоре после Рождества и Нового Года 2000, S3 заявила о ... выходе из графического бизнеса и, по сути, о прекращении поддержки своих продуктов !!! И стало на одного производителя видеочипов меньше, а пользователи Savage2000 остались мало того, что с недоделанными драйверами, так еще и без поддержки обещанного аппаратного T&L!!!

ATI Rage128 MAXX

Больше новых чипов не выпустил никто: все в один голос заявляли о том, какие прекрасные чипы они выпустят весной 2000: и Matrox, и 3dfx и ATI. Однако ATI все следует особо отметить: несмотря на то, что нового чипа мы не увидели, ATI представила новую плату на базе старых чипов ATI Rage128 Pro c использованием собственной интересной технологии MAXX.

Суть технологии сводилась к тому, что на одной видеоплате устанавливается сразу ДВА чипа Rage128, работающих одновременно. При обработке 2D графики работает только 1 чип, а вот при использовании 3D оба чипа включаются в работу. В этом есть что то общее с режимом SLI продукции 3dfx, однако, в отличии от технологии SLI, где каждый чип обрабатывает свои строки в каждом кадре, чипы обрабатывают кадры по очереди, достигая при этом если не удвоенной, то по крайней мере очень высокой производительности. Разумеется, при этом не появляется поддержка модного той осенью аппаратного T&L, не появляется и поддержки наложения 4 текселей за такт, однако скорость заполнения и суммарная производительность решения оказываются очень даже на уровне. А это, в совокупности с тем, что ATI обещает весной выпустить совершенно новый чип, поддерживающий все модные на тот момент технологии, вполне позволяет рассматривать платы на базе технологии MAXX как весьма неплохую временную меру, учитывая, что играм того времени аппаратный T&L еще пока не нужен: первые игр с его поддержкой как раз ожидали к весне 2000. Так что позицию ATI можно назвать вполне неплохой: пусть nVidia первой внедряет модную технологию, мы же подождем выхода реальных приложений, а пока предложим пользователям спаренные Rage128.

3dfx упорно рассказывала в пресс-релизах о том, насколько хорош будет выходящий весной чип под названием VSA-100, которого реально еще не имела в кремнии, Matrox же, живущий по своим законам на рынке, вообще пропустил это поколение.

Каковы итоги четвертого поколения чипов? Во первых во много раз упрочившееся и без того монопольное положение nVidia. Во-вторых неожиданно интересный, хотя и сырой чип от S3, и, затем, как гром средь ясного неба уход S3 с рынка. Ну и наконец, пассивность 3dfx была достаточно громким сигналом о том, что c недавним монополистом рынка не все в порядке, но никто не мог и предположить тогда чем все кончится для 3dfx, впрочем об этом позже.

Пятое поколение 3D ускорителей

Чип nVidia GeForce2 GTS

Несмотря на то, что nVidia к осени 1999 была явным лидером рынка, весной 2000 г. выходит новый чип, продолжающий победное шествие продуктов nVidia: GeForce2 GTS. Об этом чипе ходило много разных слухов. Начиная с того, что это будет просто улучшенный GeForce256 с увеличенными частотами, и кончая тем, что новый чип будет иметь абсолютно новую архитектуру. И вот, 26 апреля 2000 года nVidia наконец объявила свой следующий акселератор GeForce2 GTS.

nVidia GeForce2 GTS - это принципиально новый чипсет, пусть и имеющий много общего с предыдущим.

Рассмотрим основные детали спецификации нового чипсета GeForce2 GTS:

* 256-разрядное графическое ядро

* Технологический процесс: 0.18 мкм

* Частота графического ядра: 200 МГц

* Число конвейеров рендеринга: четыре с двумя блоками текстурирования на каждом

* Частота работы шины памяти: до 200 МГц

* Поддерживаемые типы памяти: DDR SGRAM и стандартная SDR SDRAM/SGRAM

* Поддерживаемый объем локальной видеопамяти: от 8 до 128 Мб

* Ширина полосы пропускания памяти: 5.3 Гб в сек. (пиковая при частоте 166 МГц работы памяти типа DDR)

* Pixel Fillrate: 800 млн. пикселей в секунду

* Texel Fillrate:

* 1 texel per 1 Pixel 800 млн. текселей в секунду

* 2 texel per 1 Pixel 1600 млн. текселей в секунду

* RAMDAC: 350 МГц

* Максимальное разрешение: 2048x1536@75Hz

* Геометрический сопроцессор GeForce 2 GTS - аппаратная реализация преобразования координат, установка освещения, clipping (отсечение полигонов, не входящих в конечный кадр)

* Производительность HW T&L: 25 млн. текстурированных полигонов в секунду (пиковая)

* Аппаратная установка 8 источников света для всей сцены

* Поддержка аппаратного сглаживания всей сцены (Full-scene hardware anti-aliasing, HW FSAA)

* Рендеринг при 16- и 32-битной глубине представления цвета

* Аппаратная поддержки рельефного текстурирования

* Поддерживаются текстуры вплоть до 2048x2048 @ 32 bit

* Z-буфер: 16/24/32 бит

Самое главное отличие нового GPU от конкурентов - это наличие четырех конвейеров рендеринга, каждый из которых содержит по два текстурных процессора, что позволяет новому чипсету получить колоссальное преимущество в играх, поддерживающих мультитекстурирование.

Кроме того, частота работы чипа увеличилась относительно GeForce256 с 120МГц до 200 МГц, что безусловно должно дать немалый прирост скорости графическому процессору. Однако, самое слабое место нового чипа: видеопамять. Для вычислительных мощностей GeForce2 GTS пропускной способности памяти на частоте 166 МГц в режиме DDR уже крайне мало, практически именно применение такой памяти и ограничивает производительность видеосистемы!

Однако, в целом, новый чип оказался безусловно самым быстрым и самым дорогим :) из присутствующих на рынке. Выпуском этого чипа nVidia закрепила свое положение в качестве лидера рынка 3D ускорителей для РС.

Чип ATI Radeon 256

В мае 2000 ATI, сразу после nVidia, анонсировала видеочип пятого поколения RADEON 256. ATI отказалась от марки Rage и правильно сделала: уж больно много удачных и не очень чипов было выпущено под этой маркой, кроме того, в RADEON 256 реализовано много новых идей и решений, так что смена марки абсолютно оправдана.

Давайте посмотрим на ключевые характеристики GPU RADEON 256:

* 256-разрядное графическое ядро, состоящее из двух 128-разрядных блоков

* Число конвейеров рендеринга: два, с тремя блоками текстурирования на каждом

* Частота ядра: 200 МГц

* Частота работы шины памяти: до 200 Мгц

* Поддерживаемые типы памяти: DDR SDRAM и стандартная SDRAM/SGRAM

* Объем локальной видеопамяти: от 8 Мб до 128 Мб

* Ширина полосы пропускания памяти: 6.4 Гб в сек. (пиковая при частоте работы памяти 200 МГц)

* Pixel Fillrate: 400 млн. пикселей в секунду

* Texel Fillrate:

* 1 texel per 1 Pixel 400 млн. текселей в секунду

* 2 texel per 1 Pixel 800 млн. текселей в секунду

* 3 texel per 1 Pixel 1200 млн. текселей в секунду

* RAMDAC: 350 МГц, интегрирован в графическое ядро

* Поддерживается технология MAXX, т.е. допускается установка двух чипов RADEON 256 на одной карте

* Геометрический сопроцессор - аппаратная реализация преобразования координат, установка освещения, clipping

* Производительность HW T&L: 30 млн. текстурированных полигонов в секунду (пиковая)

* Аппаратная установка 8 источников света для всей сцены

* Рендеринг при 16- и 32-битной глубине представления цвета

* Аппаратная поддержка рельефного текстурирования

* Поддерживаются текстуры вплоть до 2048x2048 @ 32 bit

* Поддерживаются 3D-текстуры, это позволяет воспроизводить объемные эффекты, например, туман или динамично изменяемый источник света, например, огонь в камине

* Z-буфер: 16/24/32 бит

Как видим - параметры на высоте. Никогда ATI не удавалось подняться столь высоко: чип явно претендует на конкуренцию с GeForce2 GTS и фактически при попустительстве 3dfx фирме ATI удалось стать производителей видеочипов №2. Что касается реальной производительности, то фактически уступая GeForce2 GTS в 16-битном цвете порой весьма значительно, чип явно вырывается вперед в 32-битном цвете при высоких разрешениях, что говорит о том, что инженерам ATI удалось здорово реализовать интерфейс видеопамяти - самого узкого места современного акселератора. Чип в целом вышел очень удачным и ATI безусловно стала одним из лидеров рынка видеочипов. Однако все не так безоблачно: хоть чип и был анонсирован несколько позже GeForce2 GTS, на прилавках магазинов платы на его базе появились спустя 2 месяца после начала продаж GeForce2 GTS, что безусловно сыграло свою роль в выборе многих покупателей самых современных решений. Кроме того, следует считаться с тем, что продукция nVidia сегодня de facto является стандартом, и средний пользователь предпочитает при прочих равных приобрести чип именно производства nVidia.

Чип nVidia GeForce2 MX

Помимо чипа GeForce2 GTS nVidia объявила чип GeForce2 MX. Какова цель выпуска этого чипа и на какой сегмент рынка он рассчитан? Для начала давайте посмотрим на его спецификации.

* Частота графического ядра -175Мгц

* GeForce2 MX выполнены по 0.18 мкм технологии (как и GeForce2 GTS)

* Графическое ядро построено на базе ядра GeForce2 GTS и содержит два конвейера рендеринга с двумя текстурными блока на каждом (вдвое меньше, чем у GeForce2 GTS)

* Пиковая скорость заполнения (fillrate): 350 мегапикселей в секунду и 700 мегатекселей в секунду

* Скорость обработки треугольников - 20 миллионов полигонов в секунду

* Рекомендованная частота памяти - 166Мгц

* Шина обмена с памятью - 128 бит при SDR-памяти и 64 бит при DDR-памяти

* Пропускная способность памяти - до 2.7 Гб в секунду

* Поддерживается рендеринг и воспроизведение с 32-битной глубиной представления цвета

* Встроенный 350MHz RAMDAC

Нетрудно заметить, что GeForce2 MX - это облегченный вариант GeForce2 GTS. Урезано вдвое количество конвейеров рендеринга, и, что самое главное, урезана ширина шины памяти до 128 бит при использовании SDRAM и до 64 бит при использовании DDR SDRAM. Это приводит к тому, что в высоких разрешения и при больших глубинах цвета новый чип отстает от старшего брата (GeForce2 GTS) крайне сильно, а в обычных разрешениях, когда пропускная способность памяти нужна в меньшей степени, показывает очень хорошую производительность. Как и в случае с выходом упрощенных версий RivaTNT2, выход урезанного GeForce2 MX - желание перевести всю линейку своих чипов на одну технологию с целью уменьшения затрат на производство. В целом чип следует признать весьма неплохим, так на его базе можно выпускать (и выпускаются) не слишком дорогие и производительные платы.

Чип 3dfx VSA-100

А теперь пора вспомнить и о 3dfx. Дальнейшая история компании и ее продуктов захватывающа и поучительна, впрочем финал - трагичен.

История выхода в свет нового детища 3dfx весьма трагична и витиевата. Еще в начале осени 1999 года, после выхода в свет nVidia GeForce256, все любители трехмерных игр стали ждать анонса нового продукта от 3dfx, известного под кодовым именем Napalm. Время шло, а 3dfx молчала, предлагая лишь описание своей новой технологии T-buffer, которая будет поддерживаться в новом графическом чипе.

Немного позже, на выставке Comdex/Fall '99 3dfx анонсирует свой новый чип VSA-100, на базе которого будет строиться целая линейка видеокарт. Всех очень огорчили заявленные сроки выхода новых плат на рынок - весна 2000 года. Таким образом, получилось, что компания 3dfx примерно на полгода осталась без современных решений, тем самым давая фору видеокартам на базе чипсета от nVidia GeForce256. Продажи плат годичной давности на базе чипа Voodoo3 стали естественным образом снижаться, да и прибыль с них уже не такая большая, так как цены упали до минимума. Все это привело к ухудшению финансового состояния 3dfx.

Компания 3dfx, анонсировав VSA-100, дала жизнь новой технологии - Voodoo Scalable Architecture. Сокращенное название технологии дало имя первому чипу на ее основе - VSA-100. Суть технологии в том, что на базе этих процессоров можно строить многочиповые решения, вплоть до 32-х и более. Вспомним технологию SLI, применявшуюся в платах 3dfx Voodoo2, когда происходило объединение работы двух видеоакселераторов. По существу, VSA - это то же самое. Только более гибкое и расширенное решение. Действительно, зачем идти по пути наращивания мощности одного процессора, когда можно просто увеличивать их количество. Можно много спорить по поводу большей актуальности того или иного решения, однако у многопроцессорных решений есть очень важное преимущество - масштабируемость и параллелизм вычислений.

Поговорим немного о функционировании технологии VSA. Само понятие SLI-режима подразумевает обработку каждым чипом только части изображения, однако не зря перед анонсом VSA, 3dfx представила технологию T-Buffer. Таким образом, видеокарты на базе чипов VSA-100 могут работать в одном из этих режимов: T-buffer или SLI. Рассмотрим более подробно режим SLI.

Во времена Voodoo2 технология SLI представляла собой следующее: два графических процессора осуществляют рендеринг разных строк одного кадра, формирующих конечное изображение. При этом все чипы используют один общий кадровый буфер. Затем сформированный кадр выводится из общего кадрового буфера на экран монитора. Архитектура VSA поддерживает новую реализацию технологии SLI, в которой устранены такие ограничения старого варианта SLI, как использование только двух графических чипов параллельно и отсутствие поддержки разрешений более чем 1024х768 (теперь поддерживаются разрешения вплоть до 2048x1536). Более того, новая версия технологии SLI представляет собой совершенно другую идеологию. Теперь режим SLI ориентирован на реализацию протокола взаимодействия нескольких графических процессоров, расположенных на одной плате. В случае с VSA-100 новая версия технологии SLI позволяет обеспечить совместную работу в параллельном режиме до 32 графических процессоров. Теперь каждый чип, работающий в режиме SLI, может заниматься формированием определенной последовательности или полосы из строк одного кадра, а каждая такая последовательность может содержать от 1 до 128 строк. При этом число строк в последовательности или полосе, может динамически изменяться. Речь идет о том, что каждый чип формирует строки, которые идут подряд и составляют полосу, а из набора полос формируется полный кадр.

Каждый из чипов VSA-100, используемых в режиме SLI имеет собственную шину памяти и собственный кадровый буфер, в котором осуществляется рендеринг строк или последовательностей строк (полос), после чего данные из разных кадровых буферов передаются в общий кадровый буфер, где формируется полный кадр и уже оттуда происходит вывод на экран монитора. Такая организация работы графических процессоров способствует более равномерному распределению нагрузки на полосу пропускания шины памяти. Кстати, благодаря такому решению, когда потоки данных равномерно распределяются между графическими процессорами, работающими в режиме SLI, суммарная ширина полосы пропускания памяти существенно возрастает. Каждый чип VSA-100 поддерживает работу с локальной видеопамятью объемом до 64 Мб. Часть доступной для каждого чипа памяти используется под кадровый буфер (с двойной или даже тройной буферизацией), а остальная память используется для хранения текстур и Z-буферизации.

Однако, чипы VSA-100 могут работать и в другом режиме - T-buffer. Мы не станем вдаваться в технические детали, связанные с работой T-Buffer, скажу главное: это технология, при которой рендеринг осуществляется одновременно в нескольких кадровых буферах, после чего результаты комбинируются и после этого отображаются на экране монитора. При этом каждый чип, работая параллельно с другими, обрабатывает либо часть картинки, либо всю сцену целиком. Напрашивается сравнение с ATI RAGE MAXX, где тоже каждый чип работает с целым изображением. Однако, методика VSA сильно отличается от MAXX.

Дело в том, что задачей T-buffer является повышение качества получаемого изображения. Напротив, технология MAXX ставит своей целью увеличение скорости работы карты, так как при этом каждый чипсет должен работать с новой задачей. VSA предусматривает работу карты таким образом, что каждый чип работает с одной и той же картинкой или частью, а в результате их смешивания (комбинирования) обеспечивается более высокое качество или реализуются специальные эффекты. Разумеется, при этом есть потери в скорости, однако пользователь волен выбирать: или скорость (режим SLI), или качество (T-buffer). К тому же T-buffer достаточно гибок, чтобы можно найти компромисс между падением в скорости и повышением качества картинки.

Все это замечательно звучит, но только когда есть возможность посмотреть результаты на готовом продукте, а с этим у 3dfx как раз и были проблемы. Чип смог воплотиться в реально продаваемых платах только ближе к лету 2000, и, следовательно, опоздал даже к пятому поколению ускорителей, хотя, изначально обещался к четвертому.

Давайте теперь рассмотрим характеристики нового чипа:

* Интегрированный 128 разрядный 2D/3D/Video ускоритель

* Частота графического ядра 166 MHz

* 2 конвейера рендеринга с 1 блоком текстурирования на каждом

* Fillrate 333 млн. пикселей в секунду (166 Мпикселей в режиме мультитекстурирования)

* Интегрированный 350 MHz RAMDAC

* Рендеринг при 32-битной глубине представления цвета (НАКОНЕЦ!)

* 24-бит Z буфер, * Текстуры с 32-битной точностью представления данных и размером вплоть до 2040x2048 пикселей (НАКОНЕЦ!)

* 128 разрядный интерфейс памяти

* Один чип VSA-100 поддерживает до 64 Мб локальной видео памяти типа SDRAM/SGRAM

* Поддерживается весь набор функций как у серии Voodoo3

* Мультитекстурирование за один проход и один такт

* Рельефное текстурирование за один проход и один такт

* Трилинейная фильтрация за один проход и один такт

Не стоит смущаться относительно скромным характеристикам VSA-100! Ведь суть VSA в том, что эти процессоры могут и должны работать в некоем объединении, а иначе говоря в составе многочиповых видеокарт. Еще осенью 1999 года 3dfx объявила линейку таких плат:

Voodoo4 4500

* Один чип VSA-100

* RAM 32 Mb

Voodoo5 5000

* Два чипа VSA-100

* RAM 32 Mb

* Fillrate 667 млн. пикселей в секунду, 333 Мпикселя в режиме мультитекстурирования

Voodoo5 5500

* Два чипа VSA-100

* RAM 64 Mb

* Fillrate 667 млн. пикселей в секунду, 333 Мпикселя в режиме мультитекстурирования

Эти две карты представляют собой массовые варианты поставок новых изделий от 3dfx.

Voodoo5 6000 AGP:

* Четыре чипа VSA-100

* RAM 128 Mb

* Fillrate 1.32 млн. пикселей в секунду, 667 Мпикселя в режиме мультитекстурирования

Самая мощная из объявленных карт. Имеет четыре чипа VSA-100, 128 Мб локальной видеопамяти и невероятно высокую стоимость. Судя по всему, только карта Voodoo5 6000 должна была в полной мере продемонстрировать все прелести новой технологии, однако цена на эту плату должна была быть столь высока, что рассматривать ее как бытовой акселератор уже нельзя.

Платы на базе двухчиповой Voodoo5 5500 появились только ближе к лету 2000. Результаты были удручающие. Плата имела огромные размеры, предъявляла серьезные требования к блоку питания, требовала подключения к плате отдельного шнура питания. Цена платы достигала цены GeForce2 GTS, в то время как производительность в трехмерной графике была на уровне предыдущего чипа nVidia GeForce256!!! Спрос на новый продукт 3dfx был скорее среди фанатов и коллекционеров, нежели среди требовательных к скорости 3D пользователей персональных компьютеров. Это был явный провал. И финал истории трагичен для 3dfx: спустя примерно пол года такой фирмы просто не стало: она была куплена главным конкурентом - nVidia, и на сегодняшний день фирма 3dfx, стоявшая у истоков трехмерной графики на РС уже не существует.

Таким было пятое поколение современных 3D ускорителей. nVidia подчеркнула свое превосходство, ATI вырвалась на второе место, 3dfx - умер, последний игрок на рынке - Matrox уже давно живет своей обособленной жизнью, не особо участвуя в дележе рынка и выпуске новых продуктов.

Разгон видеоплат

Как и практически все в компьютере, видеоплаты можно разгонять. Разгону подлежит видеочип, видеопамять или оба компонента сразу. Ну разумеется, кому же не хочется получить более высокую скорость в 3D даром, особенно если учесть, что разгон видеоплаты дело гораздо более простое, нежели разгон центрального процессора.

Дело в том, что для разгона видеоплаты Вам не придется разбирать Ваш компьютер и ковыряться в железе. Разгон видеоплат делается с помощью специальных программ. Ваша задача - найти в Интернете утилиту подходящую для Вашего видеочипа и запустить ее, пример того, что Вы увидите, изображен на картинке. Вам представляется возможность настроить частоту чипа и видеопамяти Вашей видеоплаты произвольным образом, затем вы нажимаете кнопку "Применить" и Ваша видеоплата уже работает на новых частотах. После того, как Вы подберете подходящие Вам частоты памяти и чипа, настройте утилиту на автозапуск и впредь Ваша видеоплата будет запускаться и работать на повышенных частотах. Автор применяет изображенную на рисунке программу, для того чтобы разгонять RivaTNT2 M64. Как видите, чип работает на 180 МГц, память - на 160 МГц. (Вспомните, в каком режиме должен работать этот чип по номиналу).

Что делать, для того, чтобы качественно разогнать видеоплату? Во первых выбирать плату с хорошей памятью (маркировку SDRAM мы проходили, последнее число в маркировке - время такта, значит максимальная документированная частота чипа памяти - обратная величина времени такта). Во вторых - стараться приобретать видеоплату с установленным вентилятором на видеочипе либо установить такой вентилятор самостоятельно.

Ну и наконец - пробовать. Не пытаясь подобрать повышенные частоты, Вы не узнаете, работает ли Ваша плата в разгоне. Поднимайте частоты постепенно, при этом запускайте в качестве теста современные трехмерные игры. Зависания игр, или дефекты на экране говорят о том, что следует снизить частоту. В общем, снова таки, как при любом разгоне, если Вы не станете пробовать, то никогда и не получите результата.

Фирмы производители видеоплат

Выбирая видеоплату, пользователь на самом деле в первую очередь выбирает чип. Однако приобретает он не чип, а видеоплату, сделанную некоторой фирмой, и о выборе фирмы производителя мы поговорим. Но сначала поговорим о критериях выбора чипа.

Выбирая видеочип, следует задуматься о тех задачах, которые Вы с его помощью будете решать. Если Вы в основном играете за компьютером, то Вам следует приобрести мощную дорогую видеоплату, если же Вы не играете вовсе, то производительности видеосистемы следует уделить меньше внимания.

Какие же чипы в каких случаях можно рекомендовать к покупке? Выбор, в связи с ситуацией на рынке невелик. Если игровая видеоплата для Вас - важнейший компонент компьютера и у Вас достаточно средств, чтобы приобрести самое лучшее решение, то совет: выбирайте GeForce2 GTS :) - не пожалеете. Правда придется расстаться с суммой около $250. В качестве единственной альтернативы может выступить Radeon256 - его можно посоветовать патологическому приверженцу 32-битного цвета в высоких разрешениях :), если же серьезно, то такую видеоплату приобрести имеет смысл только давнему поклоннику ATI - не смотря на отличные параметры чипа, все же GeForce2 GTS на мой взгляд предпочтительнее.

Если же такая сумма Вас не устраивает, то имеет смысл подумать о GeForce256 DDR или лучше о GeForce2 MX, так как первый из перечисленных сипов уже давно не выпускается. За сумму около 110$ Вы получите очень хорошую производительность и поддержку всех современных технологий.

Если Вы работаете профессионально с двумерной графикой, то у Вас одна дорога - продукция Matrox. Подумайте о приобретении чипа G400, однако если Ваш монитор не превышает 17", то возможно стоит подумать и о чипе от nVidia - преимущества Matrox на небольшом мониторе нивелируются, а производительность в 3D все же у G400 сегодня далеко не лучшая.

Наконец, если Вас интересует просто нормальная видеоплата, Вы играете не часто, и удовлетворитесь 800х600 в играх, и при этом не готовы тратить много денег, то Вам прямая дорога приобрести RivaTNT2 или RivaTNT2 M64.

Как видите, кругом только nVidia. Ну действительно, продукцию 3dfx и S3 как то и советовать не хочется, фирмы уже не занимаются видеочипами, следовательно поддержки и новых драйверов уже не дождешься. Кроме того, Savaga2000 - слишком недоделан, чтобы его рекомендовать, Savage4 слишком медленный на сегодня, при том что TNT2 M64 подешевели настолько, что смысла приобретать Savage4 уже нет - слишком мала разница в цене.

Что же касается продукции 3dfx, то линейку плат на VSA-100 купит только безумец :), мало того, что они дорого стоят, так еще драйвера так и не были доделаны, Voodoo3 сегодня полностью морально устарел, опять же проще купить что нибудь на чипах nVidia.

Теперь давайте немного поговорим о самих платах.

Видеоплаты делает целый ряд фирм, как специализирующихся именно на видеоплатах, так и известных нам производителей материнских плат. Прежде чем о них поговорить, нужно отметить, что некоторые производители чипов ТОЛЬКО сами делают платы на их базе. Таковыми всегда были Matrox и ATI. Изначально 3dfx, S3 и nVidia не делали плат, а продавали чипы всем желающим. Однако со временем и 3dfx и S3 приобрели себе по фирме-производителю плат и стали делать платы на своих чипах сами. Как вы помните обе эти фирмы сегодня не делают ни плат ни чипов. Итого, получается, что приобрести платы различных производителей сегодня можно только на чипах nVidia.

Какие же фирмы известны на рынке видеоплат? Это знакомые нам Asus, Abit, Gigabyte, MSI, AOpen, Chaintech и фирмы, специализирующиеся на видеоплатах, такие как Creative, ELSA, Leadtek, Innovision и многие, мнигие другие. Плату какой из фирм стоит приобрести? Что вы получите, приобретая плату известной фирмы? Во-первых красивую коробку :). Во-вторых несколько игр, которые в нашей стране продаются по 15 грн, а не по 20-40$ как в развитых старнах, так что тоже особой ценности это не представляет. Красиво оформленные драйвера. Громкое название платы. Утилитки по разгону в комплекте, альтернативы которым Вы без проблем можете скачать в интернете. В общем, как видите, все это слабые аргументы к покупке фирменных плат. Правда есть несколько вполне весомых "ЗА": качество 2D картинки зависит от качества и дизайна платы, на фирменной плате вы можете (правда за особые деньги) получить, например, видеовход и видеовыход, возможность подключения двух мониторов. Но это важно далеко не для каждого пользователя. Можно ли покупать недорогие или откровенно дешевые китайские нефирменные видеоплаты? Вообще говоря, наверное "ДА". Их надежность оказывается на высоком уровне, не в пример китайским материнским платам, потому что они ПРОСТЫЕ: чип, память да и все. Но в любом случае - решать Вам. Если у Вас хороший большой монитор - лучше купите фирменную плату, так как качество аналоговой части играет на большом мониторе очень важную роль, если же нет - на мой взгляд стоит сэкономить 20-40% стоимости видеоплаты, приобретя недорогое китайское изделие.

 

Главная / Содержание / Видеоадаптеры. Часть 2.