Videologic Vivid! XS

Введение

Середина 2001 года. Кроссворд; по горизонтали: "Слово, от которого всех работников nVidia бросает в дрожь. Четыре буквы." Ответ: KYRO. А если быть точным, то KYRO II. Кто бы мог подумать, что практически не имевшая успеха на рынке PC продукция Imagination Technologies когда-нибудь заставит не спать по ночам работников ATi и nVidia. К соперничеству этих двух компаний мы уже привыкли. И nVidia терпимо относится к ATi, стараясь урвать себе кусочек принадлежащего гиганту рынка, а та, в свою очередь, пытается его не отдать. Озаботившись конкуренцией между собой, две компании упустили из вида очень интересный чип от STM/Imagination Technologies - KYRO. Для волнения не было повода. Хоть KYRO и мог составить конкуренцию GeForce2 MX, но видеокарты на базе этого чипа были большой редкостью и выпускались всего лишь несколькими производителями. Ещё в начале 2001 года, в обзоре видеокарты EvilKYRO от PowerColor мы не могли даже предсказать судьбу KYRO-видеокарт. Тогда казалось, что недоделанные драйвера и отсутствие T&L блока сыграют роковую роль в развитии чипа с тайловой архитектурой рендеринга. Про KYRO могли просто забыть, и точно бы забыли, если бы не оптимистический подход к делу STM. Видеокарты на KYRO большим спросом не пользовались, но STM / Img.Tec продолжали выпускать драйвера, отлаживая поддержку OpenGL и Direct3D. Вся эта кропотливая работа была практически незаметна никому, кроме программистов и владельцев KYRO. С каждым релизом драйверов игры на этих видеокартах шли плавнее и избавлялись от глюков. Весной 2001 года в сети начинает появляться первая информация про KYRO II. Слухи противоречивые, но большинство из них пророчит тайловому чипу T&L движок. Но STM/Img.Tec поступили проще: переведя производство чипов KYRO на 0.18 мкм процесс, они смогли повысить их частоту с номинальных 125 МГц до 175 МГц. Для тайловой архитектуры такого прироста частоты было достаточно, чтобы существенно увеличить скорость в 3D приложениях. И первой ласточкой восхода KYRO стала компания Hercules, известная как производитель лучших видеокарт на чипах nVidia. Первой видеокартой на KYRO II стала 3D Prophet 4500. Поначалу не верилось в то, что такой партнёр nVidia, как Hercules сможет выпускать видеокарты на чьих-то других чипах. Но релиз состоялся и видеокарты пошли в продажу. Такой показательный пример оказался очень заразительным, и существенная часть производителей видеокарт начали разрабатывать и анонсировать свои платы на KYRO II. Вот здесь nVidia, признанный король рынка 3D видеокарт, спохватилась. Причин для беспокойства было очень много: дешёвая видеокарта на KYRO II составляла конкуренцию не только всей серии GeForce2, но и новорождённому GeForce3. nVidia начала давление на своих партнёров, выпускающих KYRO II платы. Первым пострадавшим стала всё та же Hercules, которую nVidia исключила из списков своих партнёров, прекратив прямые поставки своих видеочипов. Даже не верилось, что nVidia смогла пожертвовать таким сотрудничеством. Далее скандалы стали утихать. Давление nVidia продолжалось и продолжается по сей день. И всё больше крупных тайваньских производителей получают рекомендации по прекращению выпуска видеокарт на не-nVidia чипах. А в это время всё больше и больше производителей начинают продажи своих видеокарт на KYRO II. Дешёвая, с уже качественными драйверами, видеокарта на KYRO II становится самым модным приобретением середины 2001 года. И дорогим конфигурациям Pentium 4 / GeForce3 всё чаще противопостовляют Athlon / KYRO II.

Характеристики KYRO II

По своей сути, KYRO II является разогнанной версией KYRO. Также, например, nVidia разгоняла GeForce2 до GeForce2 Ultra. Поэтому, все свойства KYRO I присущи и второй версии чипа.

• 12 миллионов транзисторов
• 0.18 мкм процесс
• RAMDAC 270 МГц
• Частота ядра/памяти 175 МГц
• 2 пиксельных конвейера
• Скорость заполнения 350 MPixels/sec. (1150 Mpixel/sec - эффективный филрейт)
• Поддержка от 16 до 64 Мб SDRAM, SGRAM
• 128-bit шина памяти
• Пропускная способность шины памяти 2.8 Гб/с
• 16 / 24 / 32-bit z-buffer
• Тайловая архитектура рендеринга
• Удаление скрытых поверхностей
• Full Scene Anti-Aliasing (2x и 4x)
• Поддержка Environment Mapped Bump Mapping (EMBM)
• Наложение до 8 текстур на пиксель
• Поддержка анизотропной фильтрации
• Поддержка компенсации движения
• Поддержка AGP 2x/4x, SBA, DiME
• Компрессия текстур DXTC
• Внутренний 32-битный цвет
• OpenGL ICD

Как видно, теперь пропускная способность видеопамяти увеличилась до 2.8 Гб/c. Это уровень GeForce256, но в отличие от последнего, KYRO II использует тайловую архитектуру рендеринга, которая позволяет существенно уменьшить загрузку шины памяти. Потому производители и указывают для KYRO II два значения скорости заполнения - реальная и эффективная. Последняя показывает эквивалент скорости акселератора с традиционной архитектурой рендеринга. Про тайловую архитектуру мы уже писали в обзоре EvilKYRO. Поэтому я позволю себе повторить всё это ещё раз.

Тайловая архитектура

Для того, чтобы понять работу тайловой архитектуры, надо знать, как происходит визуализация сцены. Здесь мы не будем вдаваться в технические подробности рендеринга сцены, а сразу рассмотрим преимущества тайловой архитектуры перед обычной.

Представьте себе обычную сцену из какой-нибудь игры. Скажем, Quake. Вы стоите посредине комнаты, из которой коридоры ведут в другие залы, подземелья и прочие тёмные места. Обычный ускоритель должен для каждого полигона сцены рассчитать цвет и видимость каждого пикселя. Для этого акселератор читает из памяти текстуру и накладывает тексели на каждый пиксель, определяя его цвет. Затем ускоритель определяет видимость каждого пикселя, используя Z-буфер для хранения информации о z-координатах. Если пиксель видимый (перед ним нет непрозрачных полигонов), то он передаётся во фреймбуфер (кадровый буфер), или при необходимости смешивается с другим пикселем (если перед ним находится прозрачный полигон). То, что находится во фреймбуфере, мы и видим на экране.

На что расходуются ресурсы? На текстурирование всех пикселей, даже тех, которые мы не видим. На обращение к Z-буферу, который может требовать достаточно много памяти, в зависимости от разрядности. Именно эти операции и сдерживают производительность GeForce2 GTS, не давая достигнуть максимумов скорости заполнения. Именно они загружают шину видеопамяти.

Как происходит рендеринг в KYRO II? Представьте себе, что весь экран разбивается на маленькие прямоугольнички размером 32x32, или 32x16 пикселей. Это тайлы. Каждый тайл имеет такой размер, что способен храниться во встроенном в ядре тайловом буфере. В этом буфере происходит отсечение невидимых поверхностей с 32-битной точностью, а видимые поверхности текстурируются и передаются во фреймбуфер. Сортировка полигонов, обработка пикселей и другие операции производятся в этом буфере, не выходя наружу и не используя ресурсов памяти. Все тайлы обрабатываются последовательно, чем достигается очень высокая производительность сортировки полигонов. Действительно, не имея T&L блока, KYRO II способен обрабатывать до 30 MPol/sec.

Таким образом, мы видим, что при тайловой архитектуре:

• Не происходит лишних обращений к текстурной памяти, за счёт того, что текстурируются только видимые пиксели.

• Не используется лишняя память под Z-buffer.

• Все процессы производятся с 32-битной точностью, что исключает ошибку при наложении полупрозрачных текстур, а также при дизеринге.

Другой хорошей возможностью чипов, использующих тайловую архитектуру является распараллеливание работы на несколько видеочипов. То есть, теоретически можно создать видеокарту с двумя, четырьмя и более чипами KYRO, увеличив производительность как раз в два, или четыре раза, потому что благодаря своей архитектуре тайловые чипы очень хорошо масштабируются. И использование двух чипов даёт увеличение скорости почти в два раза.

Теперь посмотрим на другие возможности KYRO II

Начнём с 8-уровневого мультитекстурирования. KYRO II может накладывать до 8 текстур на один пиксель. Конечно, 8 текстур накладываются не за один такт, но это даёт возможность использования эффекта Environment Mapped BumpMapping (EMBM). Причём, если в GeForce2 поддержка EMBM осуществлялась за счёт использования NSR-блока, то здесь EMBM поддерживается аппаратно. Поэтому в том же 3DMark 2001 на GeForce2 / MX тест EMBM не проходит, а на KYRO II - запросто.

Эффект полноэкранного сглаживания (FSAA) может сглаживать сцену с размером матрицы 2x и 4x. Это означает, что можно включать антиалиазинг размером 1x1, 1x2, 2x1 и 2x2.

Аппаратная компрессия текстур производится по методам DXTC (Только DXTC 1) и полностью поддерживается драйверами.

RAMDAC имеет частоту всего 270 МГц. Это уровень видеокарт 1998 года. Это плохое наследство KYRO II получил от своего предшественника. Такая низкая частота непростительна для видеочипа 2001 года. И хотя есть возможность установить разрешение до 1920x1280x32 (при соответствующем объёме видеопамяти), небольшой выбор частот и сравнительно низкое качество картинки даст о себе знать.

Сегодня мы рассмотрим видеокарту Vivid! XS производства Videologic, и поймём, что же так напугало nVidia. Прежде, чем приступить к описанию этой видеокарты, я напомню, что Videologic была одной из немногих компаний, выпускающих видеокарты на KYRO. Их плата Vivid! имела 64 мегабайта памяти и DVI-выход, за счёт чего стоила дороже других. Но политика продвижения KYRO II ставится таким образом, что видеокарты на этом чипе должны быть изначально дешёвыми, поэтому Videologic установил на Vivid! XS только 32 мегабайта памяти и лишил её ТВ-выхода. Кстати, сама приставка XS к названию платы читается как [аксэсс], что значит доступ. Vivid! XS - доступная видеокарта на чипе KYRO II.