1

Тема: Графические чипсеты

Из истории видеокарт:

В некоторых источниках принято делить встречающиеся сегодня видеокарты на несколько (от 5 до 6) поколений. То есть, практически каждый год - новое поколение. На самом деле реально существует три поколения видеочипов для массово выпускаемых видеокарт.

Поделиться

2

Re: Графические чипсеты

Первое поколение.


Представлено чипсетами, которые одинаково хорошо могут работать и на шине PCI, и на шине AGP. То ест, их производительность не превосходит пропускной способности шины PCI, и поэтому вариант AGP ничем не лучше. Новых видеокарт этого поколения сейчас практически не изготавливают, но в прайс-листах некоторых мелких фирм ещё можно встретить такие карты.


3Dfx Voodoo Graphics имеет блоки обработки кадрового буфера и буфера текстур, каждый со своей памятью (по 2 Мб). С двумерной графикой этот ускоритель не работает, поэтому такую карту ставят обычно параллельно с обычной видеокартой. Максимальное разрешение - 800х600, 16-ти битный цвет, обрабатывает 0,5 млн. треугольников в секунду, скорость заполнения 50 млн. пикселов в секунду. Встречается только с интерфейсом PCI


nVidia Riva128 имеет 128-разрядную шину памяти, комбинированный 2D/3D ускоритель, имеет 4 Мб видеопамяти, бывает как с PCI так и AGP интерфейсами. Модификация 128ZX поддерживает до 8 Мб видеопамяти. Глубина цвета 16 бит, обрабатывает 5 млн. треугольников в секунду, скорость заполнения 100 млн. пикселов в секунду.

Поделиться

3

Re: Графические чипсеты

Второе поколение.


Охватывает широкий круг видеокарт, которые нормально работают только на шине AGP, так как их производительность требует большей пропускной способности, чем может обеспечить PCI. Конечно есть варианты этих карт и на шине PCI, но это в основном сделано для того, чтобы дать возможность владельцам материнских плат без AGP использовать новейшие видеочипы. Хотя максимальной производительности от таких карт на шине PCI не добьёшся.

У карт второго поколения появились аппаратные конвейеры для одновременной обработки двух текстур. Стандартом считается аппаратная поддержка мультитекстурирования, анизотропной фильтрации и прочих современных технологий.


3Dfx Voodoo2 оказался самым удачным для своего времени видеочипсетом, хотя не имел 2D ядра. Два блока обработки текстур работают параллельно в режиме мультитекстурирования. В обычном режиме второй блок простаивает. Производительность достигает 3,3 млн. треугольников в секунду, скорость заполнения - до 180 млн. пикселов в секунду. Минус - 16-ти разрядные Z-буфер и глубина цвета. Объём видеопамяти - 8 или 12 Мбайт. Встречается только с интерфейсом PCI.


nVidia RivaTNT по праву считается одним из лучших видеочипсетов в своём классе. Отличается высоким качеством картинки в 2D и 3D графике. Два конвейера обработки текстур позволяют выполнять мультитекстурирование за один проход. Глубина Z-буфера 24 бит. Впервые аппаратно поддерживаются рельефное текстурирование, трилинейная и анизотропная фильтрации, глобальный антиалиасинг(сглаживание). Обрабатывается до 6 млн. треугольников в секунду, скорость заполнения - до 250 млн. пикселов в секунду. Объём видеопамяти - до 16 Мбайт.


3Dfx Voodoo Banshee - в этом видеочипсете фирма 3Dfx впервые совместила 2D и 3D ускорители в одном чипе. Результат оказался не слишком удачным - посредственное качество 2D и менее производительная чем в Voodoo2 часть 3D.
Matrox G200 был лучшим видеочипсетом для 2D графики, хотя разрабатывался как комбинированный 2/3D ускоритель. Обрабатывается до 1,5 млн. треугольников в секунду, скорость заполнения - до 100 млн. пикселов в секунду.


Savage 3D, Savage 4 - графические чипы фирмы S3. При вполне приличных заявленных характеристиках демонстрировали низкое качество картинки, и конфликтовали с различным железом и программами. Качественных драйверов для них так и не появилось. До сих пор находятся люди которые с пеной у рта доказывают что Savage лучший видечип, и быстро переубеждаются в этом, сменив видеокарту:).


Matrox G400 продолжил дело G200. Сохранив лучшее качество 2D графики, заметно улучшил показатели 3D, лишь незначительно уступая TNT2 и Voodoo3. В варианте G400 MAX обрабатывается около 5 млн. треугольников в секунду, а скорость заполнения - до 150 млн. пикселов в секунду.


3Dfx Voodoo3 имел несколько модификаций(2000, 3000, 3500), отличающихся рабочими частотами ядра и памяти, а также объёмом последней. Почему-то 16-ти разрядные Z-буфер и глубина цвета. Качество картинки в 2D и 3D графике вызывает нарекания пользователей. Видеочип (модификации 3000) обрабатывает около 7 млн. треугольников в секунду, а скорость заполнения - до 166 млн. пикселов в секунду. Во многих игровых тестах при 16-ти битном цвете Voodoo3 опережает своих конкурентов.


nVidia RivaTNT2 многими считается лучшим чипсетом этого поколения, имеет несколько модификаций - удешевленные Vanta и М64, и разогнанная Ultra. Видеочип (модификации Ultra) обрабатывает до 8 млн. треугольников в секунду, а скорость заполнения - до 300 млн. пикселов в секунду. Отличается высоким качеством картинки при любом использовании видеокарты. Недостатком является подмена технологии трилинейной фильтрации её подобием - трилинейной аппроксимацией. Результат выглядит плачевно.


ATI Rage 128 оказался во всех смыслах средним чипсетом. Среднее качество 2D и 3D графики, средняя скорость в играх и мультимедийных приложениях. Плюсами были небольшие цены на эти видеокарты и качественные средства обработки видео(воспроизведение DVD, захват кадров и т.д.).


VSA-100 (Voodoo Scalable Architecture - масштабируемая архитектура Voodoo), стал основой целой линейки видеокарт, отличающихся лишь числом видеопроцессоров (от 1-го до 32-х) и объёмом видеокарт. Технология основана на разделении обработки кадра между видеопроцессорами. В зависимости от разрешения и других параметров трёхмерной сцены, на каждый чип VSA-100 может быть возложена обработка от 1 до 128 строк кадра. Чип VSA-100 выпускался по технологии 0,25 мкм, что давало тепловое излучение от видеокарты на 2-х чипах около 40 Вт. Производительность, например карты Voodoo5 5000(два чипа VSA-100) давала скорость заполнения до 667 млн. пикселов в секунду.

Поделиться

4

Re: Графические чипсеты

Третье поколение.


Включает в себя видеочипсеты, у которых появился новый элемент - геометрический процессор. Тем самым значительная часть геометрических преобразований и параметров освещения снимается с центрального процессора. Такое решение позволяет значительно ускорить обработку трёхмерных сцен. Однако следует подчеркнуть, что разработчики программ должны специально предусмотреть новых возможностей аппаратного ускорения в своих приложениях.


ATI Radeon 256 также имеет геометрический процессор подобный T&L, но со своим фирменным названием - Charisma Engine. Он способен обрабатывать до 30 млн. треугольников в секунду. Уникальная функция процессора - аппаратная интерполяция переходов между ключевыми кадрами. Модуль обработки текстур обеспечивают скорость заполнения до 1.2 млрд. пикселов в секунду. Появился блок программируемой обработки текстур, что позволяет рассчитывать на новые эффекты в играх.


Kyro, Kyro II фирмы ST Microelectronics и Imaginations Technologies занимают незначительную долю рынка. Тем не менее они являются хорошим выбором для недорогих систем, т.к. стоят дешевле GeForce2 MX, при небольшом отставании в производительности. Их архитектура существенно отличается от GeForce и Radeon, она основана на так называемой тайловой технологии. Эта технология дает производительность до 30 млн. треугольников в секунду.


nVidia GeForce3, его схематика незначительно отличается GeForce2, однако присутствует несколько нововведений - 0,15 мкм технология (GeForce2 - 0,18 мкм), что позволило увеличить количество транзисторов до 57 млн.(для сравнения Pentium4 имеет 42 млн. транзисторов). Также появилась поддержка пиксельных и вершинных шейдеров. Шейдеры (Shaders) - это написанные на специальном языке подпрограммы, позволяющие напрямую обращаться к аппаратным ресурсам графического процессора и тем самым контролировать ход построения изображения. То есть появилась возможность программировать сам графический процессор! GeForce3 выпускается в нескольких модификациях - Titanium 200(Частота ядра - 175 МГц, памяти - 200 МГц) и Titanium 500(Частота ядра 240 МГц, памяти - 250 МГц). Блок T&L имеет пиковую производительность 60 млн. треугольников в секунду.


ATI Radeon 8500 является серьёзным конкурентом GeForce3, также 0,15 мкм технология и 60 млн. транзисторов. Его ядро и память работают на частоте 250:275 МГц. В остальном он напоминает GeForce3, только со своими, "фирменными" названиями. По производительности они также подобны, что приводит к "религиозным войнам" между поклонниками nVidia и ATI.


nVidia GeForce4, на сегодняшний день(апрель 2002г.) является самым последним и соответственно лучшим видеочипсетом. nVidia GeForce4 не имеет настолько же революционных нововведений, какие имел чип NVIDIA GeForce3 год назад. Однако преимущества все-таки есть: параллельно работающие блоки вершинных шейдеров, новые инструкции и большие частоты(ядро - 300 МГц, память - до 325DDR МГц) все-таки дают ему значительно оторваться от конкурентов по производительности.

Поделиться