Данный журнал является частью проекта ProtoPlex

NVIDIA: ПУТЬ К ПОБЕДЕ - GeForce 256


GeForce 256

GeForce 256GeForce 256. Новый чип нового поколения. Четвёртое поколение 3D акселераторов должно характеризоваться следующими характеристиками:

Поддержка  квадротекстурирования (наложения  4  текстур  за такт)
Поддержка аппаратного расчёта текстур и освещения.
Высокие значения fillrate
Поддержка AGP 4x
Компрессия текстур

Кто будет причислен к акселераторам четвёртого поколения - покажет время. Однако уже сейчас мы можем назвать чип, имеющий право считаться знамением четвёртого поколения.

Cправка

Скорее всего, название GeForce происходит от сокращённого Geometic Force. Здесь первое слово - геометрия, а второе - сила. Геометрическая сила. Вот это название должно быть покрепче, чем TNT. Приставка 256 означает 256 битный конвейер рендеринга.

GeForce 256 обладает всеми этими достоинствами. Посмотрим на этот чип повнимательней.

Технологический процесс 0.22 мкм
Интегрированный GPU
23 миллиона транзисторов
256 битный конвейер рендеринга
128 битный доступ к памяти
RAMDAC 350 MHz
Обработка до 15 Mpolys/sec
Fillrate 480 MTexels/sec
Аппаратный расчёт до 8 источников освещения
Поддержка кубического текстурирования карт среды
Поддержка компрессии текстур S3TC
AGP 4x Fast Writes
Поддержка до 32 Mb SDRAM/SGRAM/DDR SGRAM
Поддержка HDTV

Теперь рассмотрим подробнее.
Технологический процесс 0.22 мкм должен позволить чипу работать на высоких частотах, не перегреваясь. Помните, насколько повысились частоты при переходе с 0.35 мкм процесса в Riva TNT на 0.25 мкм в TNT2? Здесь, к сожалению, частоты не повысились. По сравнению с TNT2, ядро GeForce 256 работает на пониженной частоте - 120 МГц. Всё связано с перегревом.

Cправка

В отличие от бесконечных ремейков TNT2, GeForce 256 является абсолютно новым видеопроцессором, несущим новый уровень производительности и качества изображения.

Интегрированный GPU. Вообще, GPU расшифровывается как Graphics Processor Unit. Попросту говоря, графический процессор. GPU - это такая часть видеопроцессора, которая без загрузки CPU рассчитывает освещённость, трансформирует полигоны, накладывает текстуры. При такой узкой направленности удаётся достигнуть производительности в 15 миллионов полигонов в секунду. Что это даёт? Это не позволит получить больше FPS в высоких разрешениях, или уменьшить падение скорости при переходе с 16 битного на 32 битный цвет. Зато в игре можно будет запросто встретить монстра, состоящего из 200 000 треугольников. Что это даёт? Это даёт то, что он будет настолько реален, что его лицо, руки будут сделаны из полигонов, а не простой текстурой. Всё будет выглядеть настолько красиво, что его жаль будет убивать.

Архитектура GeForce256

Посмотрите на диаграмму. Она иллюстрирует схему работы GeForce 256. Здесь видно четыре текстурных блока, а также два дополнительных блока - Transform Engine и Lighting Engine. Серым квадратом выделено то, что делает TNT2.
Такая высокая интегрированность - 23 миллиона транзисторов. Это больше, чем у большинства сегодняшних CPU. Такое большое количество транзисторов оправдана четырьмя текстурными модулями и GPU. Именно GPU требует такого большого количества транзисторов, ведь он выполняет те функции, которые ранее были доступны только центральным процессорам. Но именно такое большое количество транзисторов приводит к перегреву чипа, а также к большему количеству негодных чипов. Если при производстве чипа количество негодной продукции будет велико, то цена на него возрастёт. Именно для того, чтобы увеличить количество годных чипов и избежать перегрева, номинальная частота ядра была опущена до 120 МГц.
256 битный конвейер рендеринга. Тут всё просто. Чем больше бит, тем быстрее рендеринг. Тем более, что чип имеет интегрированный GPU и 4 текстурных модуля. Тут уж 128 битным конвейером не обойтись.

Cправка

- Это что же значит, что GeForce приобщился к числу видеочипов, имеющих 256 разрядный доступ к памяти?
- Нет, число 256 означает разрядность конвейера рендеринга. Доступ к памяти по-прежнему 128 битный. Поэтому пропускная способность видеопамяти - 2.6 Gb.

выдержка из конференции.

128 битный доступ к памяти - хорошая традиция. Но ведь уже есть на свете Matrox G400 с его архитектурой DualBus, открывающей 256 битный доступ к памяти. Здесь nVidia могла бы и улучшить свой чип.
RAMDAC 350 MHz. Разумеется, речь идёт об интегрированном RAMDAC. Да, GeForce 256 создан для работы в сверхвысоких разрешениях. Здесь необходимо иметь качественный RAMDAC.
Четыре текстурных модуля, работающие синхронно, обеспечивают наложение 4 текстур за такт. Теперь ничто не мешает использовать такие эффекты как Environmental Mapped Bump Mapping (EMBM). Кроме того, это повышает скорость заполнения до 480 MTexels/sec. Да и при разгоне чипа на каждый мегагерц получаем прирост fillrate на 4 мегатекселя. В обычном режиме за каждый такт 4 конвейера обрабатывают 4 пикселя. В режиме мультитекстурирования 2 пикселя. Таким образом, в зависимости от того, используем ли мы DirectX5, DirectX6 или DirectX7 приложение, мы получим fillrate 480, 240 или 120 MTexels/sec.
GeForce 256 способен обработать до 15 миллионов треугольников в секунду. Однако, мало кто догадывается, что эта цифра относится к нетекстурированным неосвещённым треугольникам, затенённым по методу Flat. Это не применяется в играх. В играх нас интересует мощность расчёта текстурированых, освещённых полигонов, затенённых по методу Гуро. В GeForce 256 это значение находится в пределах 4 миллионов. Кроме того, количество обработанных полигонов в секунду лимитируется скоростью AGP шины. Так что реально GeForce 256 может обсчитывать не более 8 миллионов нетекстурированных неосвещённых полигонов.
Для DirectX7 стандартом является 8 источников освещения. То есть одновременно в сцене устанавливается 8 источников освещения и по ним ведётся расчёт. Много это, или мало? Для небольшой сцены - конечно много. А вот для реального здания, в котором свет проникает через закрытые и незакрытые шторами окна, двери, от различных осветительных приборов - мало. Всё-таки, бродить нам по подземельям без источников освещения ещё долго. Но, всё же поддержка источников освещения зависит от производителей программного обеспечения.

Cправка

Изначально задумывалось, что GeForce 256 станет первым видеочипом с интегрированным геометрическим процессором. Однако, за день до его анонса - 30 августа компания S3 анонсировала видеочип Savage 2000, имеющий интегрированный геометрический процессор. Такого "щелчка по носу" nVidia не получала давно. Как результат их усилий - видеокарты на базе GeForce 256 появились намного раньше, чем продукты от S3. Но видеокарты Diamond Viper II на базе Savage 2000 вышли в продажу практически одновременно с видеокартами на базе GeForce 256 c памятью DDR SGRAM.

Кубические карты среды. Это новый тип карт среды. Раньше карты среды были сферическими, что вызывало не совсем правильное их наложение. Окружающая среда представлялась ввиде сферы, внутри которой помещён объект. Более совершенный метод - кубическая карта среды. Объект помещается внутрь куба. Куб имеет 6 граней. Таким образом, в обычной комнате лучше использовать кубическую карту среды. Шесть граней будут соответствовать стенам, полу и потолку. Что касается открытых пространств, то здесь лучше использовать сферические карты среды.
Компрессия текстур сегодня прочно входит в список обязательных возможностей акселератора. Текстуры занимают больше места, чем имеется в локальной памяти видеокарты. Кроме того, они очень сильно загружают AGP шину при их закачке в локальную память. Именно поэтому выгоднее их компрессировать. И поддержка уже хорошо зарекомендовавшего себя стандарта S3TC говорит о том, что GeForce 256 рассчитан не только на будущие, но и на современные приложения.
Поддержка AGP 4x FastWrites делает возможным повысить скорость обмена между процессором и видеокартой до 1Gb/sec. Уже хорошо. Дождёмся нормальных AGP 4x материнских плат.
Ну если с поддержкой SDRAM/SGRAM всё ясно - два типа быстрой видеопамяти, то про новый тип памяти DDR SGRAM ходит много легенд. Я не собираюсь рассказывать в чём технические особенности DDRAM, но скажу одно - это тип памяти будущего. Если частота памяти SGRAM/SDRAM составляет 166 МГц, то DDRAM работает на 350 MHz. Результат - достижение пиковых значений fillrate, бесспорное лидерство во всех приложениях по сравнению с SGRAM/SDRAM вариантами.
HDTV - High Definition Television. Позволяет проигрывать видео в высоких разрешениях без потерь скорости.
Что можно сказать про новый чип? GeForce 256 удался. И я надеюсь увидеть реальные приложения - игры, программы, которые бы использовали трансформации и освещение прежде, чем GeForce 256 устареет. 

Качество

Наконец-то nVidia решила проблему всех TNT карт - трилинейную фильтрацию. И GeForce 256 поддерживает её лучшим образом. Качество фильтрации спорит с качеством Savage 4. Оно намного превосходит качество Rage128, G400 и других видеокарт. Кроме того, почти исчезло замыливание картинки в высоких разрешениях. По качеству картинки GeForce 256 можно поставить твёрдую пятёрку. 

Драйверы и совместимость

Поддержка T&L находится в API - DirectX, или OpenGL. Приложение само определяет, есть ли у вас аппаратный GPU, или нет. Именно поэтому GeForce 256 использует те же универсальные драйверы Detonator. Это очень хороший знак. Это означает, что nVidia будет просто обязана всё время совершенствовать свой драйвер. А разве не это нужно всем владельцам TNT/TNT2 карт? Драйвер тот же, а значит поддержка OpenGL и Direct3D так же на высоте.

Видеокарты на GeForce 256

Большинство видеокарт на GeForce 256 имеют AGP 4x интерфейс, SDRAM, SGRAM, или DDR SGRAM память. Обязательно наличие вентилятора. Возможны TV вход/выход, выход на плоскопанельные мониторы и другие навороты.
ASUS не забывает выпускать продукты на базе чипа nVidia GeForce 256. Оно и правильно - ведь людям нужны качественные продукты. А вот эта карта имеет 32 мегабайта SDRAM и не имеет дополнительных входов/выходов. Всё сделано для удешевления.

Desperado AGP RI-70

Desperado AGP RI-70 от Chaintec- ещё одна видеокарта на базе GeForce 256. Всё тот же SDRAM, всё тот же AGP4x. Да ещё TV выход.
Но общественность ждёт, когда появятся карты на базе GeForce 256 от известного производителя PowerColor. Эта фирма всегда делает самые дешёвые видеокарты. Так называемая "Zida в мире видеокарт".
GeForce 256 на сегодняшний день является самым перспективным чипом nVidia. И если он и не изменил мир, то переход к новому поколению ознаменовал точно. 




Источник: http://www.fcenter.ru/index.htm
Copyright © 2000 ProtoPlex&FRAGman Design Group