Grafické karty nové generace přicházejí

Dnes je tomu už nějaký ten pátek od doby, kdy jsme si představili čip nVidia GeForce 256 (CW 45/99). Právě v něm byla...


Dnes je tomu už nějaký ten pátek od doby, kdy jsme si představili čip nVidia
GeForce 256 (CW 45/99). Právě v něm byla poprvé uplatněna idea hardwarové
transformace a osvětlení, která se do nejbližší budoucnosti zatím jeví jako
nejdůležitější kvalitativní posun v oblasti 3D akcelerátorů. Už tehdy jsme si
naznačili, že i další významní výrobci pracují na vlastním řešení této
myšlenky. Je proto nejvyšší čas si říci něco o kartách, které budou v
následujících měsících hlavními konkurenty výrobků vybavených GeForce 256. A co
na to nVidia?
ATI Rage Fury MAXX
Řekněme si hned ze začátku, že tato karta hardwarovou transformaci a osvětlení
(hardware transforming & lightning, HW T&L) nemá, čímž tak trochu zaostává, ale
jen konstrukčně. Svými parametry si však s GeForce 256 příliš nezadá.
Jistě víte, že v těchto dnech zatím neexistuje žádná hra, která by využívala
výhod HW T&L, a ty první se objeví nejdříve koncem jara. Což znamená, že
pořídíte-li si GeForce 256, výhody HW T&L zatím neoceníte ani vy, a právě to je
pro ATI stéblem, kterého se chytá a dává jí šanci se se svou kartou v
současnosti ještě uplatnit. Pokud si odmyslíme prozatím nevyužitelné T&L,
disponuje nVidia úctyhodným výkonem teoreticky až 480 Mpixelů/s, rychlost
přenosu 2,6 GB/s (pro SDR, DDR pak 5,3 GB/s), jádro je taktováno na 120 MHz.
Co tedy vlastně Fury MAXX přináší? Díky tomu, že v rukávu zatím nemá nový čip,
používá pro dosažení většího výkonu zdvojení čipu Fury 128 Pro. A parametry
jsou opravdu dobré: fillrate 500 Mpixelů/s (tedy teoreticky více než samotná
GeForce), přenos z/do paměti 4,56 GB/s (!). Taktována je na 135 MHz jádra a 155
MHz paměti.
Za pozornost stojí hlavně technologie paralelního zpracování scén. Tato
myšlenka byla poprvé uplatněna v kartě Voodoo2 SLI (Scan Line Interleave), kde
pracuje tím způsobem, že jeden z procesorů zpracovává liché a druhý sudé řádky
vykreslovaného snímku. Zde se dostáváme k tomu nejdůležitějšímu: novou
myšlenkou karty Fury MAXX je technologie Alternate Frame Rendering (AFR) každý
čip zpracovává samostatně celý snímek (jeden liché, druhý sudé snímky).
Takový systém je sice výkonnější, ale současně je náročnější na synchronizaci
čipů, navíc neumožňuje použít pro oba sdílený buffer. Každý procesor potřebuje
vlastní paměť, 64 MB zde tedy znamená 2 x 32 MB. Dalším problémem takového
řešení je zdvojnásobení doby odezvy (lagu). Běžně vzniká tak, že akce hráče
(podnět) se projeví teprve na následujícím snímku zde jsou ale zpracovávány dva
snímky současně, proto se podnět projeví až na tom třetím.
3dfx Voodoo4 a 5
Firma 3dfx nyní pokračuje modely nových řad Voodoo4 a Voodoo5, které by se,
měly postupně začít objevovat ještě v prvním čtvrtletí letošního roku. Všechny
mají společné to, že jejich základem je procesor(y) VSA--100 s novým 3D
enginem, fillrate 333-367 Mpixelů a taktem jádra 166-183 MHz. Obsahuje 14
milionů tranzistorů, což je mimochodem polovina jejich počtu v GeForce, a je
vyroben procesem 6 vrstev (0,25 mikronů). Má 128bitové paměťové rozhraní a
umožní přenos dat 2,7-2,9 MB/s.
Umožňuje renderovat 2 jednoduše texturované nebo 1 dvojitě texturovaný pixel
během jednoho impulzu. Podporuje T-buffer efekty, tzv. full screen
antialiasing, a FXT1/ /DXTC texturovou kompresi.
Vylepšena byla i technologie SLI. V kartách Voodoo5 je použito buď dvou nebo
čtyř procesorů paralelně. Počet řádků, renderovaných každým čipem (1-128),
závisí na mnoha faktorech, jako např. fillrate, počet čipů, rozlišení atd.
Tento počet je lze softwarově měnit a je možné, že bude dynamický.
Konkrétní produkty budou k dispozici tyto: Voodoo4 4500 AGP a PCI obsahuje
jeden čip, má 32 MB paměti, fillrate 333-367 Mpixelů a renderuje 2 pixely v
jednom impulzu. Řada Voodoo5 pak přináší modely hned tři: 5000 PCI (2 čipy, 32
MB paměti), 5500 AGP (64 MB paměti) a 6000 (čtyři VSA--100, 128 MB paměti).
Bohužel karty nemají HW T&L to je zdůvodňováno právě oním nedostatkem her, ale
zdá se, že do budoucna 3dfx s tímto vylepšením počítá.
S3 Savage2000
Prvním výrobcem, kterému se povedlo zareagovat na situaci na trhu a přijít s
novinkou, která by splňovala kritéria v současné době kladená na grafické karty
a která zároveň podporuje HW T&L, je společnost S3. Jejím favoritem je v
současné době čip Savage 2000, který je srdcem karty Viper II. Nutno přiznat,
že tato karta nedisponuje ani tak dobrými parametry jako GeForce SDR, nicméně
má alespoň HW T&L, proto může konkurovat ATI Fury MAXX, 3dfx nebo Matrox G400,
které ji nemají.
Její fillrate je 250 Mpixelů/s, ale současně může zpracovávat 2 texely současně
(tzn. 500 Mtexelů/s), čímž předčí GeForce 256, která tuto schopnost nemá, o 20
Mtexelů/s. Jádro má taktováno na 125 MHz, paměť na 155 MHz (2,5 GB/s). Je ve
skutečnosti zatím jediným 0,18mikronovým čipem (pro grafické karty jedná se o
hybrid 0,18/0,22 mikronů). Můžete očekávat, že díky texturové kompresi poskytne
kvalitní vizuální dojem, ale i vyšší výkon ve scénách se složitými texturami.
Nabízí dosti slušné vlastnosti, ale v době vzniku článku nebyly k dispozici
drivery, které by podporovaly HW T&L.
Tak tedy, co na to nVidia?
Ačkoliv se prodej karet GeForce 256 (NV10) prakticky teprve nyní začíná
"rozjíždět", nVidia především nečeká, jak zareagují ostatní výrobci, a
neponechává nic náhodě. Právě v těchto dnech se objevují první zprávy o dvou
nových GPU, a to opět z její dílny. Zatím pouze pod kódovým označením se můžeme
seznámit s novinkovými čipy NV15 a NV11.
Samozřejmostí je, že oba mají integrován geometrický koprocesor pro hardwarovou
T&L a kromě očekávatelných zlepšení mnoha vlastností je velkou novinkou zejména
to, že NV11 bude vyráběn (jako první s HW T&L) také pro mobilní zařízení i když
toto prvenství je spíše symbolické, neboť není zcela běžné používat notebooky
pro hry, případně jiné graficky náročné aplikace. Jsou vyráběny 0,18mikronovou
technologií a u obou došlo k podstatnému snížení spotřeby a ztrát energie (to
je právě u notebooků velmi důležité).
NV15 má podobně jako jeho předchůdce 4 renderovací kanály, NV11 (v podstatě
levnější verze NV15) 2 kanály. NV15 má 256bitovou architekturu, analogicky NV11
má architekturu 128bitovou. Obě mají jádro taktované na 160 MHz (nominální,
teoretická hodnota). Vzhledem k tomu že 256ku bylo možné přetaktovat na 130-135
MHz (v některých případech až 160), dá se očekávat, že nové čipy umožní
přetaktování na 190-200 MHz. NV11 bude možné vzhledem k možnému mobilnímu
provozu přetaktovat i směrem dolů (snížení spotřeby). Klíčovou inovací pak je
schopnost dvou renderovacích kanálů zpracovávat současně 2 texturové bloky. V
tom se tedy podobá Savage 2000 (3dfx od této technologie upustila).
SDR paměť bude taktována na 183-200 MHz. NV11 umožňuje použít jak 128bitový
paměťový interface, tak 64bitový, u mobilní verze jsou tato čísla poloviční, u
NV15 dvojnásobná. Taktovací frekvence DDR paměti je 166-300 MHz. Oba mají
integrován HDTV procesor, 350MHz RAMDAC, NV11 navíc poskytuje možnost připojení
dvou monitorů (nebo TV) pro dva nezávislé obrazy.
Jejich uvedení bylo naplánováno na konec ledna a první karty by se měly objevit
v březnu (to jest vlastně současně s 3dfx).
Všechny z uvedených karet již počítají s nastupující DVD technologií, takže v
tomto směru přinášejí nejedno vylepšení a novou technologii, na jejich
podrobnější popis zde však nemáme dostatek prostoru, spokojme se proto s
konstatováním, že také digitální videofilové by neměli být rozčarováni, ať už
si pořídí kteroukoliv z nich.
Co je to hardwarová T&L?
Proces generování 3D scény ze zpracovávaných dat (3D světa) je prováděn dvěma
funkčními jednotkami. První funkční jednotkou je tzv. geometrická jednotka. Ta
konvertuje (transformuje) 3D souřadnice do 2D souřadnic. To je nezbytné
provést, neboť monitor, na němž se scéna zobrazuje, je 2D zařízení, tudíž
nedokáže sám o sobě data ve 3D souřadnicích zpracovat. Druhou funkční jednotkou
je jednotka rastru, jejímž úkolem je samotné kreslení (nyní již 2D) scény na
obrazovku.
Geometrická jednotka může být navíc použita ke generování světelné informace
pro scénu ukládá informace o zdrojích světla a vypočte množství světla, které
každý zdroj vyzařuje do každého bodu scény.
Zatímco rastrové jednotky, které jsou standardní součástí grafických karet, se
v posledních letech staly nedílnou součástí běžných PC, hardwarové geometrické
kalkulace dosud umožňovaly jen profesionální high-end pracovní stanice. Dnes se
tedy postupně stávají součástí "běžných" uživatelských grafických karet (i když
zatím o něco dražších).
Abychom tedy nezapomněli říci, co vlastně znamená "hardwarová tranformace a
osvětlení": Jednoduše jde o to, že tyto kalkulace nejsou prováděny CPU, jak
tomu bylo dosud, ale provádí je přímo čip v grafické kartě. To pak samozřejmě
usnadňuje práci samotné CPU, kterou můžeme využít pro "důležitější" věci, tzn.
zlepšení dané aplikace či hry v dalších oblastech (umělá inteligence, zvuk...).
Zajímavé odkazy na webu:
V první řadě jsou k dispozici stránky samotných výrobců, na nichž naleznete
všechny důležité technické údaje o kartách. Jsou to: www.atitech.ca,
www.nvidia.com, www.s3.com, www.3dfx.com.
Dále byste neměli přehlédnout stránky, které obsahují testy všech uvedených
karet. K těm kvalitním a známým Webům patří hlavně www.tomshardware.com,
www.anandtech.com, www.sharkyextreme.com.
0 0128 / wep









Komentáře
K tomuto článku není připojena žádná diskuze, nebo byla zakázána.