Шесть кронпринцев. Популярный обзор грядущих видеоакселераторов
Они были не к месту и не ко времени. Именно поэтому они и стали героями. Джордж Лукас "Звездные войны" Данная статья посвящена краткому обзору преимуществ и недостатков грядущих видеоакселераторов массового потребительского рынка. Мы попытаемся рассмотреть основные тенденции и оригинальные идеи ближайшего будущего, оценить их принципиальную новизну, реальную эффективность и применимость.
На призрачный свет DirectX Все рассмотренные видеоакселераторы обладают полной поддержкой интерфейса DirectX 8.1, а некоторые, из особо важных, — даже частичной поддержкой DirectX 9. Рассмотрим основные функции этих интерфейсов
поподробнее, дабы понять — нужны ли реально они рядовому потребителю, или же нас ожидает очередной марш-бросок в погоне за мертвыми технологиями. Выход на рынок DirectX 8 стал своего рода "революцией жанра". Поступательное развитие этого интерфейса сменилось резким всплеском — новый DX8 обзавелся поддержкой вершинных и пиксельных шейдеров. На всякий пожарный постараемся предупредить возможный вопрос. Шейдер — это программа, использующая набор специальных программируемых регистров (ячеек памяти) видеоакселераторов для аппаратного создания графических спецэффектов. Шейдеры по области их применения подразделяются на вершинные и пиксельные. Первые дают более широкие возможности по аппаратному ускорению расчета и обработки вершин полигонов. Набор команд вершинного шейдера — 127 инструкций. За такт выполняется примерно одна инструкция. Основные (но далеко не все) возможности: * плавный морфинг — перетекание одного трехмерного объекта в другой с ступенчатым изменением расположения вершин; * эффект движения — высокореалистичный эффект "смазанности" у быстродвижущихся объектов — смещаются вершины полигонов; * неограниченное количество источников света — отныне оно ограничено только аппаратными возможностями видеоакселератора; * многослойный туман — снизу погуще, сверху попрозрачней. Хоть коктейли мешай. Пиксельные шейдеры дают более
широкие возможности по обработке непосредственно самих пикселей. Пиксельный шейдер содержит 8 инструкций, основные из которых: * модели освещенности — позволяют освещать даже отдельные пиксели; * точные тени — тени образуются даже от малейших неровностей поверхности; * сечение плоскостями любой конфигурации — долой угловатые кубоподобные объекты, даешь реалистичность; * микрополигоны — при создании эффектов взрыва, дождя, дыма одновременно обрабатываются тысячи микрочастиц. По новой технологии на микрочастицу требуется не 2 полигона, как раньше, а фактически "полполигона", то есть скорость обработки увеличивается в 4 раза! Некоторые из новых акселераторов поддерживают самое интересное нововведение грядущего DirectX 9 — технологию Displacement mapping. Эта технология, по сути, — сильно улучшенный потомок Bump mapping, позволяющий создавать карты высот для текстур. При наложении высотной карты на текстуру получается изображение, максимально приближенное к реальности.
Применение данной технологии к моделям игроков и монстров дает отличный сглаживающий эффект — модели приобретают объем и рельефность, и, думается мне, совсем недолго нам осталось до появления на свет Божий совершенно неотличимых от реальности компьютерных персонажей. ("Displacement mapping рождаетчудовищ" (с) d0k). Помимо этого, DirectX 9 поддерживает новый формат отображения цвета — RGBA, в котором для кодирования каждого цвета используется 10 бит. Количество отображаемых цветов в новом формате зашкаливает за все разумные пределы — периодически даже возникает сомнение, что наш с вами аналоговый зрачок сможет их все воспринять. Поддержкой DX9 обладают далеко не все претенденты на звание карты-2002 — время этого стандарта еще не пришло, но шаги будущего уже слышны и ощутимы. Закончив с теорией, перейдем к тем продуктам, которые осмелились бросить вызов грандам индустрии. Пойдем, как водится, дорогой от дешевого — к дорогому.
SiS Savage XP Пришла радость откуда не ждали — перепорхнувшая под широкое крылышко VIA, некогда известнаясвоими low-end aкселераторами, S3 решила напомнить о себе. Судя по всему,
ей это удастся. На рынок выходит модернизированный Zoetrope — под новым названием. Ядро Zoetrope до этого применялось лишь в интегрированных решениях для ноутбуков и не было известно широкому пользователю. Теперь новый графический чип с заявленной аппаратной поддержкой всех функций DirectX 8 метит ни много ни мало, а в прямые конкуренты GeForce4 MX440 и Radeon 7500. Основные характеристики чипа (частоты пока неизвестны): — два пиксельных конвейера с двумя текстурными блоками на каждый; — аппаратный T&L — конвейер; — поддержка 128-битной DDR SDRAM; — до 128 МбDDR SDRAM; — режим DuoView+ (вывод изображения на 2 монитора), ТВ-выход. Скорость обмена с видеопамятью составляет 5,2Гб/c, что очень неплохо для сегодняшних видеокарт. Хотя 128-битная шина уже постепенно уходит с рынка, уступая место 256-битной. По заявленным спецификациям трудно делать какие-либо выводы о реальной производительности нового графического процессора, но, надо думать, что она окажется на приемлемом уровне. Одно можно сказать точно: при цене за чип в 15 долларов видеокарта с поддержкой практически всех современных функций и 128 Мб видеопамяти найдет своего покупателя —
рынок low-end уже готовится к переделу собственности (об этом говорит неизменно падающая популярность GeForce2 MX). О выпуске видеоплат на базе нового чипа объявили Gigabyte, Abit, Palit и другие. Первую карту на новом чипе — Tachyon G3300 — представила фирма Tyan,доселе известная лишь как производитель серверных материнок. Серийный выпуск запланирован на июль-август этого года.
SiS Xabre Следующим претендентом на наши деньги стала фирма SiS, cовместно с компанией Triplex представившая на суд общественности целую линейку видеокарт SiS Xabre (в переводе— "сабля"),ранее известнуюкак SiS 330. Девизом новой линейки стал лозунг: 8х8. Имеется в виду поддержка новым семейством функций DirectX 8.1 и интерфейса AGP 8x (см. "Игромания" №6’2002, статья "Восьмая скорость света"). Карта программно эмулируетвершинные шейдеры версии 1.3 и содержит "натуральную" аппаратную поддержку пиксельных шейдеров. В комплекте с новыми чипсетами от SiS новая графическая линейка способна серьезно изменить положение дел на рынке. Семейство Xabre состоит из четырех видеокарт: Xabre 80 (SiS 328); Xabre 200 (SiS 332); Xabre 400 (SiS 334); Xabre 600 (SiS 336). Младшая карточка линейки должна вытеснить с рынка "засидевшийся" там GeForce 2MX, а Xabre 600 позиционируется,как прямой конкурент Radeon 8500 и GeForce4 Ti. Характеристики новых видеокарт представлены в таблице: Видеокарта AGP Частота ядра, MHz Частота памяти, MHz Скорость шины обмена с памятью, Гб/c Xabre 80 (SiS 328) 4x 200 166 2,7 Xabre 200 (SiS 332) 8x 200 400 6,4 Xabre 400 (SiS 334) 8x 250 500 8 Xabre 600 (SiS 336) 8x 300 600 9,6 Все видеокарты семейства содержат суперсовременное ядро — 4 (!) графических конвейера с двумя блоками текстурирования в каждом. В результате Xabre способен обрабатывать до 8 текстур за проход, что вдвое превышает возможности GeForce4 и Radeon 8500, а такженового Savage XP. Кроме весьма и весьма прогрессивной 3D-части, новый чип обладает возможностями по аппаратному ускорению видео и может выводить изображение на два монитора и телевизор, что делает его пригодным не только для игровых, но и для деловых задач. О выпуске карт на новом чипсете заявил целый ряд крупнейших производителей: Gigabyte, PowerColor, Elitegroup и CP Technology, Chaintech, Aopen и, разумеется, Triplex. На западном рынке видеоакселераторы Xabre 400 уже появились. Xabre 600 ожидается к концу лета. Цена плат довольно привлекательная — порядка 100 долларов за видеоплату на Xabre 400 и предположительно $200-250 за Xabre 600. Первые образцы карт на чипе Xabre 400 уже попали в цепкие лапки западных "мастеров железных дел". По результатам тестирований в обычных приложениях на материнской плате только с AGP4x (то есть с урезанными возможностями), новый чип держится наравне с GeForce4 MX440. А в приложениях, написанных под DirectX 8.1, ему удалось обойти MX440 в среднем на 10-15 процентов! Дело тормозят сырые драйверы с заблокированными настройками. Из-за этой блокировки становится невозможной регулировка соотношения "скорость-качество". В итоге новые карты дают весьма нечеткое изображение в 3D, что заставляет насторожиться. Надеюсь, в дальнейших версиях драйверов этот недостаток будет устранен, и они догонят по своему качеству железную часть.
Matrox Parhelia Вот уж от кого никто уже
ничего не ожидал — так это от Matrox. А старый добрый "матрац" взял вдруг да и представил после долгого затишья новый видеопроцессор — Parhelia 512 (в переводе "ложное солнце" — эффект преломления лучей в атмосфере). Детище Matrox, помимо поддержки всех функций DX8.1, поддерживает также и основные функции DirectX 9 — такие как Displacement mapping и 10-битный цвет, а также новый DX9-стандарт вершинных шейдеров — 2.0. Пиксельные шейдеры поддерживаются только в версии 1.3 (из DX8). Основные технические характеристики нового чипа: частота ядра — 250 МГц, частота памяти — 325 MГц, что при 256-битной шине обмена с памятью дает пропускную способность в 20 Гб/с. На борту новая видеокарта может нести до 256 Мб видеопамяти. Благодаря быстрой шине обмена появилась реальная (а не заявленная, как в GeForce4 и Radeon 8500) возможность использования больших текстур 256х256 без особых потерь в производительности. Новый чип содержит 4 конвейера с
возможностью обработки до 4 текстур за проход. За такт работы новый чип обрабатывает 16 текстур — минимальное требование для DirectX9-совместимых видеокарт. Поддерживается 8х-антиалиазинг без потери производительности. Максимальное поддерживаемое сглаживание — 16х FSAA. Matrox помимо традиционной технологии сглаживания использовала новую технологию граничного сглаживания (FSAA). При FSAA сглаживанию подвергается не вся трехмерная сцена, а лишь границы полигонов — уменьшается нагрузка на шину памяти при отличном качестве. Пока к новой технологии есть только одно замечание — определение границ полигонов не во всех программах происходит
корректно. Поэтому FSAA может быть отключена. С появлением новых программ проблема должна исчезнуть — возможность фрагментного сглаживания включена в грядущий DirectX 9. Помимо чисто 3D-функций, новая видеокарточка поддерживает вывод изображения на 3 монитора, что позволяет создать "эффект погружения" в играх. В Unreal 2002, к примеру,это дает угол зрения практически в 180 градусов. Мне думается, что особенно зрелищно новая технология будет смотреться в разного рода авиасимуляторах — эффект присутствия обеспечен. Также наличествует аппаратное ускорение видео, встроенный ТВ-выход и — внимание! — аппаратное сглаживание экранных шрифтов. Видеокарты на новом чипсете планирует выпускать только Matrox. Этот факт гарантирует отличное качество продукта, однако может не в лучшую сторону сказаться на цене. Видеокарта с 128 Мб DDR-памяти на Западе стоит 399 долларов. Первые видеокарты, по нашим сведениям, уже поступили в продажу. Результаты тестирований западных коллег пока неутешительны — никакого превосходства над GeForce4 всуществующих приложениях при более высокой цене. Но дело, скорее всего, в "сырых" драйверах. Мы надеемся, что новый продукт покажет себя в грядущих DirectX 9 приложениях.
GeForce5 Пришла пора поговорить о нынешнем "царе горы" — всемогущей NVIDIA. Видимо, решив, что рынок еще не созрел для новых продуктов, графический гигант заострил свое внимание на чипсетах для материнских плат. По поступившей совсем недавно информации, новый ускоритель под кодовым названием NV30 задерживается, и будет показан не ранее четвертого квартала текущего года. У конкурентов есть время для того,
чтобы "отобрать" у NVIDIA солидный кусок рынка. Информации о NV30 пока слишком мало. Новый графический процессор либо очень строго засекречен, либо просто пока не доделан даже в виде инженерного образца. Вот те малые крохи, которые все-таки удалось выудить: — частота ядра: 315 МГц; — память: DDR, работающая на частоте 322 МГц; — архитектура: 512 бит! — графическое ядро: 6 конвейеров. Новый графический чип будет поддерживать сглаживание 10х без существенной потери в скорости. Также обещают новый механизм анизотропной фильтрации по 128 точкам без потери в производительности (только верится в это что-то с трудом). Все это чудо можно будет наблюдать на 2 мониторах. По предположениям, новый чип будет поддерживать также AGP 8x и DirectX 9. Если эти предположения не оправдаются (поддержку AGP8x, к примеру, NVIDIA обещала еще в GeForce4), то новый чип просто затеряется на фонесвоих конкурентов — а этого NVIDIA может и не пережить. Поживем — увидим, продукт обещает быть интересным.
ATI R300 Сложившейся с NV30 ситуацией надо бы воспользоваться вечно догоняющей ATI,но ее чип R300 пока тоже официально не представлен. С ним приключилась вообще полуанекдотическая история — на Comtex’2002 были продемонстрированы первые материнки на чипсете VIA KT400 с поддержкой AGP8x. Пытливым глазом журналистов в них были замечены легко узнаваемые карты ATI R300, до сих пор даже не представленные прессе. На следующий день платы таинственным образом исчезли... Использование уже работающих экземпляров новой видеокарты убедительно говорит о том, что инженерные работы над чипом уже закончены и ATI выжидает подходящего момента для графического удара по карманам толстосумов. Поэтому новый чип покрыт не меньшей пеленой тумана, чем детище NVIDIA. Вот все, что удалось разузнать: — частота ядра: 250 МГц;
— частота памяти: 350 МГц; — графическая часть: 8 конвейеров по 2 текстурных блока в каждом; — архитектура ядра: 512 бит. Новый чип, как и его грядущие конкуренты, поддерживает 256-битную шину обмена с памятью. Теоретическая скорость передачи данных в видеопамять — 20 Гб/с. Как и другие претенденты на логотип "совместимо с DX9", чип обрабатывает 16 текстур за такт. Ядром поддерживаются абсолютно все функции будущего интерфейса. Для уменьшения нагрева ATI впервые в индустрии применила для изготовления 8-слойный текстолит. Тепловые характеристики обещают быть просто великолепными, но вот цена R300 от этого нововведения может оказаться тоже весьма немалой. Искусство требует жертв. Первые платы на новом чипе планируются к выпуску в районе сентября-октября месяца. Предварительная цена — неизвестна.
Permedia P10 Давным-давно так повелось, что есть продукты "для нормальных людей", а есть — для профессионалов. Рынок графических акселераторов здесь — не исключение. Долгие годы на рынке решений для создания 3D-графики существует широко известная в узких кругах фирма 3D Labs. Она отметилась выпуском целой серии видеоакселераторов, ориентированных исключительно на рынок графических станций. Путь на рынок массовых решений для Permedia был закрыт — продукты были слишком дорогими и разрабатывались только под OpenGL. Поддержка DirectX присутствовала лишь номинально. Но время пришло, и фирма решила развернуться лицом к массам. Был представлен новый ускоритель, ориентированный преимущественно на профессиональный рынок, но с нормальными драйверами DirectX. Продвигать новый продукт на рынок взялась небезызвестная Creative (которая, собственно, недавно приобрела 3D Labs). Permedia P10 — чип в своем роде революционный.
Революционность его заключается в том, что он целиком и полностью перепрограммируемый и масштабируемый. То есть, в отличие от шейдеров других видеоакселераторов, в P10 перепрограммируются не специальные, а все регистры, что позволяет создавать на его базе абсолютно уникальные спецэффекты. Для написания новых программ используется собственный язык, в чем-то похожий на С++. Масштабируемость нового чипа заключается в том, что плата может эмулировать работу нескольких графических процессоров. И обработка изображения будет распараллеливаться между ними. Для графического процессора придумано даже новое наименование — VPU — Visual Processing Unit, в отличии от старых GPU — Graphics Processor Unit. Архитектура позволяет чипу виртуально адресовать до (...фанфары...) 16 Гб видеопамяти! Вот это, как говорится, наш размерчик. Но эти возможности скорее ориентированы на профессионала, а для пользователя остаются наиболее важными следующие характеристики: — частота ядра: 250 МГц; — частота памяти: 300 МГц; — обрабатывает до 8 текстур за такт. Помимо вышеперечисленного, новый чип поддерживает 8х-сглаживание и часть функций DirectX 9. А также, единственный среди потребительских карт, он "держит" абсолютно все функции нового OpenGL 2.0. Очень интересный и загадочный чип — так как про него известно почти все, кроме цены. Если она будет приемлемой, то P10 сможет на равных побороться с завсегдатаями потребительского сектора графического рынка.
Выводы Итак, что нас ждет, дамы и господа. А ждет нас долгий и мучительный конфликт "отцов и детей". Многие старые фирмы решили вернуться на рынок акселераторов, куда их вряд ли пустят без боя их более удачливые конкуренты. Все новые решения ориентированы строго на свою рыночную нишу: Savage XP — на low-end, Xabre — на low-end — middle-end, все остальные — на маленький, но сверхприбыльный рынок hi-end акселераторов. Раньше всех нас порадуют продукты на Xabre 400 и Savage XP. Видеоакселератор от SiS кажется мне лично более подходящим по своим характеристикам, особенно в комплекте с материнскими платами от этой же фирмы. Он сможет удовлетворить взыскания практически всех "среднестатистических" пользователей, если драйвера будут вовремя обновляться и не будет никаких традиционных для семейства Savage проблем с совместимостью. Тем, кто ценит качество изображения и навороченность, подойдут видеоплаты от Matrox — их конкурентоспособность сильно возрастет с появлением DX9-приложений. В будущем может помешать только неполная поддержка платой грядущего стандарта. Остальным же читателям, решившим перепрыгнуть через "восьмерку" сразу к "девятке", нужно еще немного подождать — к концу года на рынок выйдут чипы от ATI и NVIDIA с полной поддержкой DX9. Вряд ли они обманут ваши ожидания.
Сравнительные характеристики новых видеокарт AGP DirectX OpenGL Частота ядра, Мгц Частота памяти Скорость обмена с памятью Число конвейеров Текстурные блоки на конвейере Текстур за такт Вывод на несколько мониторов Ожидаемая стоимость Savage XP 4x 8.0(?) 1.3 ? ? 5.2 2 2 4 2 Пока неизвестна Xabre 80 4 8.1 1.3 200 166 2.7 4 2 8 2 Пока неизвестна Xabre 200 8 8.1 1.3 200 400 6.4 4 2 8 2 Пока неизвестна Xabre 400 8 8.1 1.3 250 500 8 4 2 8 2 Порядка $100 Xabre 600 8 8.1 1.3 300 600 9.6 4 2 8 2 Порядка $200-250 Parhelia 512 4 8.1 (част. 9.0) 1.3 250 325 20 4 4 16 3 Порядка $400 NV30 8 (?) 9.0 (?) 1.3 (част. 2.0) 315 322 20 6 ? ? 2 Пока неизвестна R300 8 9.0 1.3 (част. 2.0) 250 350 20 8 2 16 2 Пока неизвестна Permedia P10 4 8.1 (част. 9.0) 2.0 250 300 20 4 2 8 2 Пока неизвестна
Vova
