Архитектурные особенности и технические характеристики видеоадаптеров

Архитектурные особенности и технические характеристики видеоадаптеров

при усовершенствовании драйверов, этот отрыв будет менее существенным. Но

более значимым является резкое уменьшение потери в скорости при переходе

на 32-битную глубину цвета, чем так гордится ныне ATI со своим детищем

Rage 128. Конечно, до уровня Rage128 в этом тесте Riva TNT2 не дотягивает,

но факт уменьшения разрыва не может не радовать. И снова приходится

повторять тот же вывод, что и при тестировании Voodoo3 2000: на низких

разрешениях прироста по сравнению с другими картами либо совсем нет, либо

он незначителен. Однако, тестирование масштабируемости, то есть влияния

мощности процессора на скорость работы видеокарты показало, что при

разных частотах процессоров (кроме 450 МГц) в разрешении 1024х768 Riva

TNT2 лидирует по скорости. Падение производительности при снижении частоты

процессора было не столь стремительным, как у соперников. Это отрадный

момент для владельцев не столь мощных процессоров. Конечно, видя почти

равные цифры у столь разных плат в разрешениях 640х480 и 800х600, можно

предположить, что меряется уже скорость центрального процессора, а не

видеокарты, и делается очевидный вывод о том, что резервы процессора уже

исчерпаны, а видеокарта еще обладает потенциалом. Но пока нет более мощных

процессоров, на которых мощность видеокарты была бы задействована

полностью, поэтому мы можем делать вывод о том, что покупать столь мощные

ускорители 3D имеет смысл для работы в разрешении не ниже 1024х768 (хотя 2D

у данной карты не дает нам права рекомендовать ее на более высокие режимы).

Также пользователь должен иметь монитор не менее 15-17 дюймов, при этом 15-

дюймовый монитор должен быть высокого класса. Ну право же, обидно

потратить такие большие деньги на супер-видеокарту и получить такую

же скорость в низких разрешениях, которую дают уже имеющиеся на рынке 3D-

акселераторы! Похоже, что подобные выводы придется делать все чаще и чаще

при рассмотрении очередного нового мощнейшего видеоускорителя. Отметим

скорость работы видеокарты на Riva TNT2 с процессором Intel Pentium III

450. Должен сказать, что пока нет реальных приложений, использующих

технологию SSE, заложенную в Pentium III, поэтому увеличения скорости

работы видеоплаты от применения SSE мы можем видеть только в тесте 3DMark

99 MAX: 640x480 16bpp800x600 16bpp1024x768 16bpp1280x1024

16bpp640x480 32bpp800x600 32bpp1024x768 32bpp1280x1024 32bpp.

Да, прирост значителен. Можно только сожалеть, что, как обычно, выпуск

новой, более совершенной продукции производителями оборудования опережает

выход программного обеспечения, использующего все эти новшества.

Превращения продолжаются... Да, чудо превращения обыденной реальности в

виртуальную, куда можно сегодня погрузиться, становится все более

доступным, благодаря работе мощных видеокарт, воспроизводящих трехмерный

мир все реальнее и реальнее. Это значит, что сейчас речь пойдет о качестве

3D-графики. Применительно к Riva TNT2, могу смело сказать, что оно

осталось практически на уровне Riva TNT. Поэтому, приводить многочисленные

скриншоты, демонстрирующие качество картинки нет смысла. Кто имеет

видеоплаты на базе Riva TNT, те и так все знают, а кто не имеет, тот может

почитать наши обзоры по Riva TNT, где приведены скриншоты,

демонстрирующие качество работы этой карты. А вот на примере 3DMark

99 MAX были замечены некоторые моменты, характеризующие плюсы и минусы

чипсета Riva TNT2. На одном из игровых тестов можно заметить некоторую

размытость на решетчатом полу, которой нет на эталонной картинке.

Должен отметить, что на Riva TNT это отклонение также имело место.

Удивительным показался тест на качество субпиксельной коррекции. У Riva

TNT2 он показал большую близость к эталону, нежели у Riva TNT, несмотря на

то, что обе видеокарты тестировались на одинаковых драйверах! nVidia Riva

TNT, nVidia Riva TNT2, Reference Image. Налицо исправление некоторой

ошибки, имевшей место в чипе RivaTNT. Какой мы можем сделать вывод по

качеству Riva TNT2 в 3D-графике? По сути, оно осталось таким же, как у Riva

TNT. Мне лично, качество, с которым Riva TNT справляется с трехмерными

сценами, нравится. Из всех имеющихся ныне игровых видеокарт оно, по моему

мнению, наилучшее. Поэтому у Riva TNT2 с качеством также все в порядке. А

если к этому умозаключению прибавить довольно значительный прирост в

скорости, то видеокарта на базе RivaTNT2 бесспорно становится на сегодня

лидером среди игровых видеоакселераторов (опять-таки, при некоторых

условиях: мощный процессор и большой монитор). А теперь мы рассмотрим

работу стерео-очков VR100, поставляемых с видеокартой ASUS V3800. Как и

следовало ожидать, эти очки сделаны по технологии Metabyte на основе очков

H3D. Отличием VR100 от Wicked3D eyeSCREAM является проводная связь с

видеокартой. Как видим, VR100 представляют собой более массивную

конструкцию, чем eyeSCREAM, без возможности регулировки расстояния между

стеклами (впрочем, стекла у VR100 более широкие и подходят для

большинства людей). Но вот носовая часть очков - не продумана. Мягкая

подложка, которая должна по идее, опираться на переносицу, слишком

утоплена, поэтому на нос упирается жесткая пластмасса. У меня лично очки

имели склонность к "сползанию" вниз по носу. Теперь об их работе. Включение

работы очков происходит при проставлении "галочки" в одной из

закладок. К очень большому сожалению, не предусмотрено никаких тестов, на

примере которых можно было бы отрегулировать работу очков для конкретного

человека. Ведь, как известно, стерео-эффект многими людьми воспринимается

неодинаково, для комфортности работы такая "живая" настройка была бы

крайне желательна (как, например, при работе с eyeSCREAM). При активизации

стерео-режима происходит двукратное увеличение величины частоты кадровой

развертки у монитора при работе с урезанными разрешениями (например, вместо

800х600 - 800х300). Поэтому это надо учитывать самостоятельно, и если вы

задали, например, частоту в 75 Гц при работе с 800х600, то при включении

стерео-режима, слабый монитор может не выдержать (его попросят дать 150

Гц). Однако, хочу отметить, что частоты выше 75 Гц, для стерео-режима не

поддерживаются. Как пример, могу сказать, что в случае eyeSCREAM настройки

работы частотного режима видеокарты и возможность включения стерео-

режима тесно между собой увязаны и исключают задание непредсказуемых

сочетаний. Из недостатков, вероятно связанных с несовершенством драйверов,

можно указать отсутствие стерео-режима при работе в OpenGL, а также при

работе в Direct3D в разрешениях от 1024х768 и выше. Чисто визуальный

эффект стерео-режима полностью идентичен тому, что можем получить от

Wicked3D eyeSCREAM. И теперь коротко остановимся на функциях ТВ-выхода и

входа. Эти особенности видеокарты по своим функциональным возможностям и

качеству работы полностью повторяют свои аналоги на ASUS V3400TNT/TV. ТВ-

выход по-прежнему осуществляется только при разрешениях 800х600 и ниже

после перезагрузки системы при наличии подключения к телевизору. ТВ-вход

обслуживается утилитой Live3800, которая мало чем отличается от прежней

Live3400. Больше тут добавить нечего.

В заключение могу сказать, что с точки зрения наличия охлаждающего

устройства, видеокарта ASUS V3800 представляет собой продукт, имеющий

эффективное автономное охлаждение. Выводы: Цена данной карты в описанной

выше комплектации составляет на 20 апреля 1999 года примерно 260$.

Учитывая наличие стерео-очков в поставке, можно предположить, что реальная

цена самой карты около 200$. Поэтому для тех, кто до сих пор не смог

приобрести скоростную игровую видеокарту, покупка столь супер- мощной платы

может стать оправданной (первые карты на RivaTNT тоже имели цену около

200$). Однако, повторю, что это относится только к владельцам мощных

процессоров (не ниже Pentium II (Celeron) 400). В данной видеокарте

сочетается как лидерство по скорости, так и хорошее качество. Однако же,

основываясь на том, что родные драйвера от ASUS еще требуют много

доработок, а также на том, что вскоре выходят аналогичные видеокарты, но

работающие на больших частотах, нежели рассмотренная выше, мы

рекомендуем не спешить с приобретением, а подождать выхода на рынок еще

нескольких видов видеоплат на базе Riva TNT2 Ultra.

Matrox Millennium G400 MAX

Не так давно мы обсуждали видеокарту Matrox Millennium G400 16MB, но

время идет, и производители и разработчики не стоят на месте. Некоторые из

них пытаются привлечь внимание анонсами своих новых продуктов, ну а другие

просто продолжают разгонять имеющиеся. Например, 3dfx предлагает более

скоростную Voodoo3 3500TV, NVIDIA - TNT2/Pro, ну а Matrox - Millennium

G400 MAX. Кажущееся запаздывание этих продуктов на фоне скорого появления

S3 Savage2000 и NVIDIA GeForce может быть объяснено как технологическими

причинами, так и маркетинговыми. Возможно, фирмы столкнулись с трудностями

при изготовлении чипов и только сейчас получили возможность более-менее

постоянного выхода более шустрых микросхем, а возможно это -

преднамеренная маркетинговая политика. Второй вывод имеет основания ввиду

того, что ни Matrox, ни 3dfx не планируют выпуск новых продуктов в этом

году. А значит, фирмам надо что-то продавать и в этот промежуток времени.

Цены на предыдущие модели (3dfx Voodoo3 2000, 3000, Matrox Millennium

G400) уже успели несколько упасть, поэтому большую прибыль можно сделать

только на дорогих 3dfx Voodoo3 3500TV и Matrox Millennium G400 MAX -

впереди Рождество и сезонный рост спроса. Однако, вернемся к Matrox

Millennium G400 MAX. После того, как мы обозрели Matrox Millennium G400

16MB, в нашей лаборатории побывала и аналогичная плата с 32-ю мегабайтами

памяти без DualHead. Но никакими выдающимися результатами она не блистала,

единственное отличие - возможность использования разрешения выше

1024х768х32 в OpenGL, поэтому мы не сочли необходимым уделять

отдельное внимание 32-мегабайтной версии. Но вот теперь, после появления у

нас Matrox Millennium G400 MAX, мы будем использовать результаты Matrox

Millennium G400 32MB в качестве отправной точки сравнительного анализа.

Перед рассмотрением самой платы напомним, чем же по сути отличается Matrox

Millennium G400 MAX от Matrox Millennium G400. Отличие в одном - частотах

работы самого чипа и памяти. Обычный Matrox G400 работает на 125/166 МГц

(первое число - частота чипа, а второе - памяти), а Matrox G400 MAX - на

150/200 МГц. Ниже мы приведем основные характеристики семейства Matrox

G400:

Поддержка APIDirect3D, Частота чипа, МГц125 Частота памяти, МГц166,

RAMDAC МГц300, Объем видеопамяти, Мбайт16-32, Поддержка Truecolor

(32bit) в 3D да Максимальное разрешение в 3D: - в Highcolor

(16bit)2048x1536- в Truecolor (32bit)2048x1536, Число конвейеров

рендеринга2 Скорость текстурирования, млн.пикселей/сек250,

Пропускная способность, млн.полиг./сек8 Поддержка текстур 1024х1024 да

Поддержка AGP: - DiME да - AGP 2x да - AGP 4x да Разрядность Z-буфера 32

Пиксельный MIP-mapping да Авто MIP-mapping да Трилинейная фильтрация:

- однопроходная да – аппроксимация нет Анизотропная фильтрация да

Мультитекстурирование да Анти-Алиасинг (эффект сглаживания): - краевой

нет – полный да Туман да Поддержка Open GL ICD. Ну а теперь - к делу.

Видеокарта Matrox Millennium G400 MAX представляет собой плату, имеющую 32

мегабайта SGRAM 5ns памяти, AGP-конструктив, соответствующий спецификации

AGP 1.0 и AGP 2.0, систему DualHead, позволяющую выводить изображение либо

на два монитора, либо на монитор и телевизор. Как можно увидеть из

снимков, чипсет закрыт активным кулером, имеющий отличный вентилятор на

шарикоподшипнике (такой же был, например, на Hercules Dynamite TNT2

Ultra). Микросхема, отвечающая за разделение видеосигнала на два вывода,

имеет приклеенный маленький игольчатый радиатор. На плате также есть

разъемы под дочернюю карту Matrox Rainbow Runner Studio "G".

Напомним особенности видеокарт семейства Matrox G400. Прежде всего, это

256-битная архитектура DualBus (двойная шина). В основу G400 положена 128-

разрядная двойная шина чипсета G200, но при это удвоена ширина полосы

пропускания графического движка. Таким образом, Matrox выпустила первую

карту, расчитанную на широкий круг потребителей, с 256-разрядной шиной. Эта

архитектура представляет собой объединение двух однонаправленных 128-

разрядных шин, работающих параллельно. За каждый такт работы данные

пересылаются из входного буфера в ядро через 128-разрядную внутреннюю шину

ввода и в течение того же такта чипа идет передача данных из графического

движка в выходной буфер через шину вывода. Система уплотнения данных

управляет буферами данных, чтобы обеспечивалась непрерывная передача

данных по внутренним шинам. Однако, надо иметь в виду, что потенциал этой

двойной шины ограничивается пропускной способностью внешней 128-разрядной

двунаправленной шины памяти. В предыдущем материале по Matrox G400 мы

писали, что частота работы памяти не зависит от частоты чипсета, поэтому

при использовании более быстрой памяти можно получить существенный прирост

по скорости, прежде всего в 32-битном цвете. Однако, опыт показал, что

Matrox синхронизировал частоты чипа и памяти, поэтому даже при самой

быстрой памяти мы ограничены возможностями по разгону чипа. Отметим и еще

один момент. Это появление в официальных сообщениях от Matrox термина

мультитекстурирование и заявление о поддержке этого способа наложения

текстур, чего раньше не было, и мы догадывались о его поддержке только по

термину "3D rendering array processor". Пойдем дальше. Matrox G400

предоставляет нам уникальную технологию рельефного текстурирования с

использованием карт окружающей среды (Environment mapped Bump mapping).

Всем нам хорошо известно, что в ныне существующих 3D-играх все поверхности

гладкие и только наше воображение основываясь на рисунках текстур дает

восприятие рельефности, например стен. Обратите внимание, что почти у

всех 3D-шутеров сюжет разворачивается либо в городе, либо в помещениях.

Естественные пещеры в играх практически отсутствуют (исключение, пожалуй,

составляет Unreal, где мастерски нарисованные текстуры и более-менее

изломанный рельеф гор дают эффект натуральности). Дело в том, что без

использования методов рельефного текстурирования показать низкие

неровные своды невозможно. Также Matrox любит показывать в качестве

примера использования Environment mapped Bump mapping поверхность воды в

открытом водоеме, где мы можем реально видеть рябь и даже волны. К

сожалению, пока только одна игра Rage Expendable использует этот

восхитительный эффект. Хотя перспектива применения Environment mapped

Bump mapping видится гораздо шире - в реальном мире рельефных или

шероховатых поверхностей намного больше чем гладких. Естественно возникает

вопрос: почему бы производителям игр не наброситься сразу на эту методику,

делающую игры более фотореалистичными? Ответ банален, как, и в случае с

технологией сжатия текстур S3TC: пока ту или иную технологию

поддерживает только избранные чипсеты, никто не станет делать игры, не

рассчитанные на широкое использование на всех акселераторах. Вот появись

еще пара чипсетов с поддержкой Environment mapped Bump mapping, то, думаю,

массовый выход игр с рельефными текстурами стал бы реальностью. К

сожалению, должен отметить, что пока никто не заявил о поддержке

Environment mapped Bump mapping в своих чипсетах, хотя эта технология уже

присутствует в DirectX 7.0. Так что же такое Environment mapped Bump

mapping? Это аппаратное ускорение рельефного текстурирования с

использованием карт окружающей среды. Environment mapped Bump mapping

представляет собой комбинирование трех различных текстурных карт для

каждого пикселя: карты рельефа, карты окружающей среды и базовой карты.

Карта рельефа представляет собой карту высот в форме полутонового

черно-белого побитового изображения. Эта информация о высотах

преобразуется в карту, содержащую значения смещений для каждой координаты

текселя рельефной текстуры. Эти значения считываются первым блоком

обработки текстур и затем используются блоком обработки рельефной карты для

сдвига координат карты окружения. Затем происходит выборка текселей

по смещенным координатам карты окружения и передаются во второй блок

обработки текстур. Тексели карты окружения, имеющие отклонения в

координатах, хранятся в пиксельном кеше. На этом завершается первый

проход. Во втором проходе тексель из карты окружения выбирается первым

текстурным блоком, соответствующий тексель из базовой текстуры выбирается

вторым текстурным блоком. Они смешиваются, в результате получается

рельефный тексель.

А теперь вернемся к конструктивным особенностям Matrox Millennium G400

MAX. Сразу бросается в глаза наличие двух разъемов для вывода

видеосигнала. Ну про первый из них все ясно, оно для подключения основного

монитора, а вот второе гнездо - особенное. Существует два варианта его

использования, о что можно увидеть в драйверах. Первый вариант - TV-out. В

комплекте с платой поставляется переходник "VGA - TV-out", который одним

концом подключается ко второму гнезду VGA, а на другом находятся разъемы S-

Video и Composite для подключения к телевизору или видеомагнитофону.

Таким образом можно получить изображение на телевизоре очень хорошего

качества, при этом картинка на мониторе остается стабильной и не портится

как это происходит на многих картах с TV-out. Второй вариант, наиболее

интересный - это возможность подключения второго монитора, который может

быть задействован двумя способами: использование второго монитора как

дублера первого (то есть на втором полностью повторяется изображение с

первого). использование второго монитора для расширения рабочего

стола. Этот вариант мы рассмотрим подробнее. При активизации режима

расширения рабочего стола мы получаем следующую закладку в драйверах:

В данном случае мы можем выбрать один из двух мониторов и конкретно для

него осуществить настройки по разрешению, частоте регенерации и др. То

есть, Matrox Millennium G400 MAX имеет два раздельных модуля CRTC (Cathode

Ray Tube Controller), которые позволяют использование двух мониторов

независимо друг от друга. Таким образом, к Matrox Millennium G400 MAX можно

подключать совершенно разные по своим характеристикам мониторы (кроме LCD,

для них требуется отдельный модуль). После настройки обоих мониторов (я

сделал на обоих одинаковое разрешение 1024х768) мы можем видеть необычного

размера рабочий стол и окно приложения (я растянул его на оба монитора):

А вот как это выглядит на двух мониторах: И в конце рассмотрения

особенностей платы коснемся комплектации. Карта поставляется в красочной

коробке, с ней идет CD-ROM с программным обеспечением (в том числе с игрой

Expendable, поддерживающей Environment mapped Bump mapping),

руководство пользователя и переходник TV-out. Ну что ж, приступим к

тестированию. Компьютер, на котором мы испытываем видеокарты, имеет

следующую конфигурацию процессор Intel Pentium III - 500 MHz;

системная плата ASUS P3B-F (i440BX); оперативная память 128 Mb PC-100;

жесткий диск Quantum FB CR 6.4GB; монитор ViewSonic P810 (21');

операционная система - MS Windows 98. Рассмотрим процесс установки

видеокарты Matrox Millennium G400 MAX. Для тестирования мы использовали

последние опубликованные драйвера версии 5.25. Также мы получили и

бета-версии новых драйверов версии 5.30 и мини-драйвера TurboGL. Испытав

версию 5.30, мы получили схожие с 5.25 результаты в DirectX и небольшой

прирост скорости в OpenGL. При использовании же TurboGL-драйвера,

прирост производительности в OpenGL был существенен. Поэтому мы

использовали официально вышедшие драйвера версии 5.25 и отдельно - бета-

версию мини-драйвера TurboGL. К сожалению, должен отметить, что драйвера

не имеют почти никаких настроек 3D, поэтому пришлось установить утилиту

G400 Tweak v.004. Эта программа позволяет регулировать Vsync (синхронизацию

частот дискретизации карты и кадровой развертки монитора), устанавливать

32-битный Z-буфер, включение Environment mapped Bump mapping и другое.

Тестирование проводилось при отключенном Vsync. Ну что ж, вот мы и подошли

вплотную к рассмотрению результатов тестирования. Начнем мы с 2D-графики.

Скоростные показатели мы получили при помощи Winbench99 в разрешении

1600х1200 при 32-битном представлении цвета. Можно убедиться, что по

скорости практически никакого отличия от ранее протестированной Matrox

Millennium G400 16MB нет. На сегодня платы серии Matrox G400 остаются

лидерами по скорости в 2D среди игровых карт (да и профессиональных тоже).

Ну а про качество 2D даже говорить много не надо - оно просто отличное.

1600х1200 - и все четко и прекрасно видно. Вывод очевиден: Matrox

Millennium G400 MAX в 2D-графике имеет бескомпромиссное лидерство! Любой

профессионал, работающий с высокоточной графикой и тончайшими линиями,

несомненно останется доволен этой картой. А что же у нас с 3D? Кажется,

используя Matrox Millennium G400 MAX появляется возможность получить и

отличное 2D, и мощнейшее 3D. Оправдал ли Matrox Millennium G400 MAX наши

ожидания? Ниже мы ответим на этот вопрос. Для получения комплексной картины

скорости работы этой платы в 3D мы использовали ряд программ: FutureMark

3DMark 99 MAX - синтетический тест для разностороннего исследования работы

платы в Direct3D (Direct X 6.1); Monolith Shogo - игра 3D-шутер,

позволяющая оценить работу платы в Direct3D (использовалась демо Revshogo);

Rage Expendable - игровой бенчмарк, позволяющий оценить работу

платы в Direct3D, а также увидеть в деле рельфное текстурирование у Matrox

Millennium G400 MAX; id Software Quake2 - известный 3D-шутер, позволяющий

исследовать работу платы в OpenGL (используется демо massive1.dm2); id

Software Quake3 Test 1.08 - тестовое демо 3D-шутера, позволяющее

исследовать работу платы в OpenGL при различных стандартных режимах:

Normal, High Quality, Fast и Fastest (используется демо q3demo1.dm3).

Тестирование проводилось на двух системах: на базе процессоров Intel

Pentium III и AMD K6-2, однако скажу, что приводить результаты

тестирования видеокарт последнего поколения на системе К6-2 уже нет

никакого смысла, поскольку почти во всех режимах наблюдается нехватка

мощности процессора и, по сути, измеряется не мощность видеокарты, а CPU. И

в дальнейшем тестировании мы исключим эту платформу из наших инструментов

исследования. Поклонникам AMD мы же посоветуем немного подождать и обратить

свое внимание на новые процессоры Athlon, которые, безусловно, дадут

прикурить современным видеокартам. Matrox Millennium G400 MAX мы будем

cравнивать с Matrox Millenium G400 32MB, 3dfx Voodoo3 3500TV и Creative 3D

Blaster Riva TNT2 Ultra на базе чипа NVIDIA Riva TNT2 Ultra. Эти карты

(кроме Matrox Millennium G400) относятся примерно к одному ценовому

диапазону (3dfx Voodoo3 3500TV стоит немного дороже, но она имеет

дополнительные ТВ-функции). Исследоваться будут и режимы разгона, поскольку

Matrox Millennium G400 MAX, имеющий частоты по умолчанию 150/200 МГц,

хорошо и устойчиво работает на 170/225 МГц (напомню, что частоты чипа и

памяти связаны, и нет никакой возможности их менять раздельно).

Как известно, производительность плат от Matrox в OpenGL всегда вызывала

нарекания пользователей, особенно в свете почти годичного периода времени,

прошедшего с момента выхода Matrox Millennium G200 и до появления

окончательной версии ICD OpenGL для этой карты. Тем не менее, должен

отметить, что Matrox стала наращивать темпы выхода новых, улучшенных версий

OpenGL-драйверов. В данный момент ожидается выход уникального драйвера

Matrox TurboGL, являющегося мини-драйвером, предназначенным для игр класса

Quake2 и Quake3. Что же можно сказать, глядя на эти результаты? Пойдем по

порядку. В тесте 3D Mark99 MAX плата Matrox Millennium G400 MAX оказалась

примерно на уровне NVIDIA Riva TNT2 Ultra, явно обогнав 3dfx Voodoo3 3500TV

(результаты в разрешении 1600х1200 при 16-битном цвете показались нам

несколько странными, однако должен отметить, что сам тест ведет себя

подчас непредсказуемо в этом разрешении, повторное тестирование может

выдать цифры с погрешностью 50-70%, поэтому мы даем эти данные для

ориентира). А вот в 32-битном цвете на том же тесте наша карта показала

отличные результаты! В игре Shogo плата Matrox Millennium G400 MAX

оставила далеко позади 3dfx Voodoo3 3500TV и оказалась также на одном

уровне с NVIDIA Riva TNT2 Ultra. А вот в Expendable картина изменилась. На

высоких (выше 1024х768) разрешениях Matrox Millennium G400 MAX сильно

обогнал NVIDIA Riva TNT2 Ultra, однако чуть отстала от 3dfx Voodoo3 3500TV

(явно сказывается более выгодный для 3dfx-карт режим

мультитекстурирования). Зависимость производительности платы от частоты

процессора показывает нам на явную невыгодность приобретения такой мощной

платы владельцам низкоскоростных процессоров (если скорость не поднимается

выше 34, а то и 28 fps, то можно купить и плату подешевле, которая даст

примерно такую же скорость). Падение производительности при включении

режима Environment mapped Bump mapping не столь критично, чтобы

отказываться от такой красоты, однако и не безболезненно. Рассмотрим

теперь ситуацию в OpenGL. Как можно увидеть, только TurboGL-драйвер,

официальный выход которого запланирован на ближайшие дни, позволяет

разогнанному Matrox Millennium G400 MAX подняться до уровня nVidia

Riva TNT2 Ultra и до 3dfx Voodoo3 3500TV. Все же, OpenGL-драйвер у Matrox,

видимо, еще не достаточно оптимизирован. Также хочу обратить внимание на

то, что TurboGL-драйвер дает лучшие результаты в избранных разрешениях,

прежде всего в 800х600 и 1024х768, где прирост в скорости

относительно ICD OpenGL 5.25 максимальный. К сожалению, портит общую

картину и отсутствие корректной работы ICD OpenGL в Quake2 от Matrox в

разрешении 1280х960. В целом же, результаты у Matrox Millennium G400 MAX

очень хорошие - владельцы быстрых процессоров не будут разочарованы этой

платой. Затрагивая тему качества, могу сказать кратко, что нареканий

никаких нет, все четко и красиво. Подробно мы рассматривали этот вопрос в

нашем обзоре Matrox Millennium G400. И в заключение коснусь вопроса DVD-

проигрывания. С платой Matrox Millennium G400 MAX поставляется Matrox DVD-

Player, который обеспечивает снижение загрузки центрального процессора при

декодировании MPEG2 до 55%, что дает нам основания для положительных

эмоций. Качество изображения - отличное, видеопоток идет ровно, без рывков,

и при этом процессор загружен не на 85-100%, а всего на 53-55%. То

есть, часть функций по декодированию видеокарта действительно берет на

себя. Подведем итоги. Видеоплата Matrox Millennium G400 MAX, обладая ценой

примерно на уровне карт на базе NVIDIA Riva TNT2 Ultra, но меньшей,

чем у 3dfx Voodoo3 3500TV (заметим, что количество памяти у Voodoo3 в 2

раза меньше), имеет скоростные показатели примерно на уровне вышеназванных

плат, однако при этом обладает рядом достоинств. Во-первых, это - отличное

2D, которое устроит даже профессионалов, во-вторых - выход на два

приемника видеосигнала, которыми могут быть либо два монитора, либо монитор

и телевизор. Плюс прекрасное качество изображения как в 3D, и наличие

технологии Environment mapped Bump mapping. Мы смело можем рекомендовать

эту плату владельцам мощных процессоров, на которых плата сможет показать

свою силу, а также тем, у кого либо большой монитор, либо пара мониторов,

на которые можно разнести общий рабочий стол.

Краткий обзор стандартов

VGA

В настоящее время VGA-карта является стандартом в области PC. Вряд ли

сейчас можно купить компьютер, который не был бы оснащен такой картой.

Существует большое разнообразие видеокарт стандарта VGA. Стандарт VGA

является базовым для таких стандартов, как Super VGA и HiRes, на его основе

разработаны карты-ускорители, например, карты VLB.

Первые VGA-карты были представлены фирмой IBM в 1987 г. Сокращение VGA

является аббревиатурой английского термина Video Graphics Array. Фирма IBM

разработала этот стандарт для PS/2 — новой модели PC. Первые VGA-карты были

8-разрядными, однако сейчас в основном выпускаются 32- и 64-разрядные

карты.

На всех VGA-картах имеется специальный разъем, так называемый Feature

Connector, который на этих картах встречаете^ в двух исполнениях: в виде

штекера или в виде разъема типа PAD. Этот 26-контактный разъем обеспечивает

полную совместимость с оригинальным разъемом PS/2, но в основном он

используется для подключения дополнительных карт обработки сигналов

изображения. CGA-карты совместимы снизу-вверх, то есть они способны

эмулировать все изданные ранее стандарты от MDA до EGA. Стандартная VGA-

карта обеспечивает разрешение 640х480 пикселов с 16 цветами. Однако это

неполные данные. На самом деле VGA-карта может под-держивать 256 цветовых

оттенков, но это уже зависит от имеющегося объема видеопамяти. Объем

видеопамяти 8-разрядной VGA-карты обычно составляет 256 Кб и юализован с

помощью восьми микросхем 4464 или в двух 44256, 16- разрядная VGA-карта

должна оснащаться объемом памяти не менее 512 Кб.

super VGA

Для большинства применений разрешение стандарта VGA вполне достаточно.

Однако программы, ориентированные на графику, работают значительно учше и

быстрее (бывают случаи, когда они даже не инсталлируются, если

установленное разрешение или видеокарта не соответствуют их возможностям),

если информационная плотность экрана выше. Для этого необходимо повышать

разрешение. Таким образом, стандарт VGA развился в так называемый стандарт

Super VGA (SVGA). Стандартное разрешение этого режима оставляет 800х600

пикселов.

Отметим закономерность: при объеме видеопамяти 256 Кб и SVGA-

разрешении можно обеспечить только 16 цветов; 512 Кб видеопамяти дают

возможность отобразить уже 256 цветовых оттенков при том же разреше-1ии.

Карты, имеющие 1 Мб памяти, а это сейчас уже стало обычным явле-1ием,

позволяют при этом же разрешении достичь отображения 32768, i5536 (HiColor)

или даже 16,7 млн (TrueColor) цветовых оттенков.

HiRes VGA

Стандарт HiRes VGA (High Resolution — высокое разрешение) был также

разработан фирмой IBM. В режиме 8514/А можно повысить разрешение до

1024х768 пикселов. Имеет ли смысл такое разрешение или нет, зависит от

многих факторов, которые будут пояснены ниже.

Обычно при разрешении 1024х768 пикселов ограничена цветовая гамма.

Способность монитора или видеокарты поддерживать высокое разрешение

существенно влияет на их стоимость, особенно, если речь идет о режимах

HiColor или TrueColor. Обычно для стандарта HiRes характерна поддержка 16

или 256 цветов.

Конструктивное исполнение

Видеоадаптеры EGA и VGA условно делятся на шесть логических блоков,

описание

которых приведены ниже:

1. Видеопамять. В видеопамяти размещаются данные, отбражаемые

адаптером на экране дисплея. Для EGA и VGA видеопамять обычно имеет объем

256 Кбайт, на некоторых моделях SVGA и XGA объем видеопамяти может быть

увеличен до 2Мбайт.Видеопамять находится в адресном пространстве процессора

и программы могут непосредственно производить с ней обмен данными.

Физически видеопамять разделена на четыре банка, или цветовых слоя,

использующих совместное адресное пространство.

2. Графический контроллер. Посредством его происходит обмен данными

между центральным процессором и видеопамятью. Аппаратура графического

контроллера позволяет прозводить над данными, поступающими в видеопамять и

расположенными в регистрах-защелках простейшие логические операции.

3. Последовательный преобразователь. Выбирает из видеопамяти один или

несколько байт, преобразует их в поток битов, затем передает их контроллеру

атрибутов.

4. Контроллер ЭЛТ. Контроллер генерирует временные синхросигналы,

управляющие ЭЛТ.

5. Контроллер атрибутов. Преобразует информацию о цветах из формата. в

котором она хранится в видеопамяти, в формат, необходимый для ЭЛТ.

6. Синхронизатор. Управляет всеми временными параметрами

видеоадаптера. Синхронизатор также управляет доступом процессора к цветовым

слоям видеоадаптера.

Видеопамять адаптеров EGA и VGA разделена на четыре банка, или на четыре

цветовых слоя. Эти банки размещаются в одном адресном пространстве таким

образом, что по каждому адресу расположено четыре байта (по одному байту в

каждом банке). Какой из банков памяти используется для записи или чтения

данных процессором, определяется при помощи установки нескольких регистров

адаптера. Так как все четыре банка находятся в одном адресном пространстве,

то процессор может производить запись во все четыре банка за один цикл

записи. Благодаря этому некоторые операции, например заполнение экрана,

происходят с большей скоростью. В том случае, когда записсь во все четыре

банка не требуется, можно разрешать или запрещать запись во все четыре

банка при помощи регистра разрешения записи цветового слоя. Для операции

чтения в каждый момент времени может быть разрешен с помощью регистра

выбора читаемого цветового слоя только один цветовой слой. В большинстве

режимов видеоадаптера видеопамять разделена на несколько страниц. При этом

одна из них является активной и отображается на экране. При помощи

функций BIOS или программирования регистров видео-адаптера можно преключать

активные страницы видеопамяти. Выводж информации может производиться как в

активную, так и в неактивные страницы видеопамяти.

Текстовый режим. В текстовых режимах на экране могут отображаться

только текстовые символы. Стандартные текстовые режимы позволяют выводить

на экран 25 строк по 40 или 80

символов. Для кодирования каждого знакоместа экрана используется два байта:

первый из них содержит ASCII код отображаемого символа, второй – атрибуты

символа. ASCII коды символов экрана располагаются в нулевом цветовом слое,

а их атрибуты -- в первом цветовом слое. Атрибуты определяют цвет символа и

цвет фона. Благодаря такому режиму хранения информации достигается

значительная экономия памяти. При отображении символа на экране происходит

преобразование

его из формата ASCII в двумерный массив пикселов, выводимых на экран. Для

этого преобразования используется таблица трансляциии символов (таблица

знакогенератора). Таблица знакогенератора хранится во втором слое

видеопамяти. При непосредственном доступе к видеопамяти нулевой и первый

цветовые слои отображаются на общее адресное пространство с чередованием

байтов из слоев. Коды символов имеют четные адреса, а их атрибуты --

нечетные. При установке текстовых режимов работы видеоадаптеров EGA и VGA

BIOS загружает таблицы знакогенератора из ПЗУ во второй цветовой слой

видеопамяти. Впоследствие таблицы используются при отображении символов на

экране. Благодаря этому можно легко заменить стандартную таблицу

знакогенератора своей

собственной. Это широко применяется при русификации компьютеров. EGA и VGA

обеспечивают возможность одновременной загрузки соответственно четырех и

восьми таблиц знакогенераторов в память. Каждая таблица содержит описание

256 символов. Одновременно активными могут быть одна или две таблицы

знакогенератора. Это дает возможность одновременно отображать на экране до

512 символов. При этом один бит из байта атрибутов указывает, какая из

активных

таблиц знакогенератора используется при отображении данного символа. Номера

активных таблиц знакогенератора определяются регистром выбора

знакогенератора. EGA поддерживает два размера для матриц символов: 8х8 и

8х14 пикселов. Один из этих наборов символов автомаически загружается BIOS

в видеопамять при выборе текстового режима. Так как VGA имеет большую

разрешающую способность, то его матрица символа имеет размеры 9х16. На

каждый символ отводится 32 байта. Первая таблица имеет в видеопамяти

адреса: 0000h--1FFFh, вторая: 2000h--3FFFh, ... , восьмая: E000h--FFFFh.

Каждый символ, отображаемый на экране в текстовом режиме, определяется не

только своим ASCII кодом, но и байтом атрибутов. Атрибуты задают цвет

символа,

цвет фона, а также некоторые другие параметры. Биты D0--D2 байта атрибутов

задают цвет символа, D4--D6 цвет фона. Если активной является одна таблица

знакогенератора, то D3 используется для управления интенсивностью цвета

символа, что позволяет увеличить количество воспроизводимых цветов до 16.

Если одновременно определены две таблицы знакогенератора, то D3 задает

таблицу знакогенератора, которая будет использована для отображения данного

символа.

Бит D7 выполняет две различные функции в зависимости от состояния регистра

режима контроллера атрибутов. Данный бит либо управляет интенсивностью

цвета фона, увеличивая количество отображаемых цветов до 16, либо

разрешением гашения символа, в результате чего символ на экране будет

мигать.По умолчанию данный бит управляет разрешением гашения символа.

Видеопамять в графических режимах: Распределение видеопамяти в графических

режимах работы адаптеров отличается от распредления видеопамяти в текстовых

режимах. Ниже рассмотрена структура распределения видеопамяти отдельно для

каждого графического режима.

Режимы 4 и 5. Это режимы низкого разрешения (320х200), используются 4

цвета. Поддерживаются видеоадаптерами CGA, EGA и VGA. У EGA и VGA

видеоданные расположены в нулевом цветовом слое, остальные слои не

используются. Для совместимости с CGA отображение видеопамяти на экране не

является непрерывным: первая половина видеопамяти (начальный адрес

В800:0000) содержит данные относительно всех нечетных линий экрана, а

вторая (начальный адрес В800:2000) – относительно всех четных линий.

Каждому пикселу соответствует два бита видеопамяти. За верхний левый пиксел

экрана отвечают биты D7 и D6 нулевого байта видеопамяти. В режимах 4 и 5

имеются два набора цветов: стандартный и альтернативный: 00 -черный; 01 -

светло-синий (зеленый); 10 - малиновый (красный); 11 - ярко-белый

(коричневый).

Режим 6. Режим 6 является режимом наибольшего разрешения для CGA

(640х200). Видеоадаптеры EGA и VGA используют для хранения информации

только нулевой слой. Как и в режимах 4 и 5 первая половина видеопамяти

отвечает за нечетные линии экрана, а вторая половина -- за четные. В данном

режиме на один пиксел отводится один бит видеопамяти. Если значение бита

равно 0, то пиксел имеет черный цвет, а если единице -- то белый.

Режимы 0Dh и 0Еh. Разрешающая способность в режиме 0Dh составляет

320х200, а в режиме 0Eh 640х200 пикселов. Данный режим поддерживается

только видеоадаптерами EGA и VGA Для хранения видеоданных используются

все четыре цветовых слоя. Адресу видеопамяти

соответствуют четыре байта, которые вместе определяют восемь пикселов.

Каждому пикселу соответствуют четыре бита -- по одному из каждого цветового

слоя. Четыре бита на пиксел, используемые в данных режимах, позволяют

отображать 16 различных цветов. Запись в каждый из этих цветовых слоев

можно разрешить или запретить при помощи разрешения записи цветового слоя.

Управление доступом к цветовым плоскостям осуществляется при помощи

регистров: Адресный регистр графического контроллера, порт вывода для этого

регистра 3CEh; биты 0--3

содержат адрес регистра, остальные не используются. Регистр цвета: для

доступа к этому регистру значение адресного регистра должно быть 00h, адрес

порта вывода для этого регистра 3CFh; биты 0--3 определяют значение для

соответствующей плоскости, остальные не используются. Регистр разрешения

цвета: для доступа к этому регистру значение адресного регистра должно быть

01h, адрес порта вывода для этого регистра 3CFh; биты 0--3 означают

разрешение соответствующего слоя, а остальные не используются. Регистр

выбора плоскости для чтения: для доступа к этому регистру значение

адресного регистра должно быть 04h, адрес порта вывода для этого регистра

3CFh; биты 0--2 содержат номер плоскости для чтения, а остальные не

используются.

Графический контроллер осуществляет обмен данными между видеопамятью и

процессором. Он может выполнять над данными, поступающими в видеопамять,

простейшие логические операции: И, ИЛИ, ИСКЛЮЧАЮЩЕЕ ИЛИ, циклический сдвиг.

Таким образом, видеоадаптер может выполнять часть работы по обработке

видеоданных. Хотя процессор может читать данные только из одного цветового

слоя, запись данных в регистры-защелки происходит из всех цветовых слоев.

Эту

особенность можно использовать для быстрого копирования областей экрана. Во

время цикла чтения данных из видеопамяти , графический контроллер может

выполнять операцию сравнения цветов. В отличие от обычной операции чтения.

когда читается только один цветовой слой, при операции сравнения цветов

графический контроллер имеет доступ ко всем четырем слоям одновременно. В

случае совпадения вырабатывается определенный сигнал.

Последовательный преобразователь. Это устройство запоминает данные,

читаемые из видеопамяти в течении цикла регенерации, преобразует их в

последовательный поток бит, а затем передает их контроллеру атрибутов.

Контроллер атрибутов. Контроллер атрибутов в графических режимах

управляет цветами. Значениям цветовых атрибутов ставится в соответствие

определенный цвет при помощи таблицы

цветовой палитры. Эта таблица ставит в соответствие четырем битам из

видеопамяти шесть битов цветовой информации. Для ЕGA эта информация

поступает непосредственно на дисплей, а для VGA -- преобразуется в

соответствии с таблицей цветов тремя ЦАП в RGB-сигнал и передается на

дисплей. Контроллер ЭЛТ выполняет следующие функции: вырабатывает сигналы

управления

работой ЭЛТ, определяет формат экрана и символлов текста, определяет форму

курсора, управляет световым пером, управляет скроллингом содержимого

экрана. Синхронизатор управляет всеми временными парамет-рами

видеоадаптера.

Особенности использования для разных задач пользователя

Двухпортовую видеопамять.

Двухпортовую видеопамять - графический процессор осуществляет чтение

из видеопамяти или запись в нее через один порт, а RAMDAC осуществляет

чтение данных из видеопамяти, используя второй независимый порт. В

результате графическому процессору больше не надо ожидать, пока RAMDAC

завершит свои операции с видеопамятью, и наоборот, RAMDAC больше не

требуется ожидать, пока графический процессор не завершит свою работу с

видеопамятью.

Такой тип памяти с двухпортовой организацией называется VRAM (Video

RAM). На самом деле реализация этой технологии несколько сложнее, чем

просто сделать два независимых порта для чтения и записи, поэтому

производство такой памяти обходится не дешево. Зато это объясняет, почему

видеоадаптеры, использующие VRAM, стоят так дорого и работают так быстро.

Аналогичным образом устроена память WRAM (Window RAM), которая тоже

является двухпортовой и применяется на видеплатах компании Matrox.

Эта память имеет лучшую организацию, благодаря чему она работает быстрее,

чем VRAM. Видеоадаптеры, оснащенные двухпортовой памятью, обычно

обеспечивают высокую частоту обновления экрана при высокой глубине

представления цвета, что объясняется просто. Высокая частота регенерации

экрана означает, что RAMDAC посылает в монитор полный образ изображения

гораздо чаще, чем при более низких показателях частоты вертикальной

развертки. Соответственно при этом RAMDAC необходимо чаще обращаться в

режиме чтения к видеопамяти.

Такая возможность имеется при использовании видеопамяти типа

VRAM/WRAM, за счет возможности обращения к памяти через второй порт. В

случае же с обычной видеопамятью (типа FP DRAM/EDO DRAM) такой возможности

нет, поэтому производительность видеоадаптера существенно ниже.

Все сказанное элементарно подтверждается тестами при их проведении с

различными уровнями частоты регенерации (обновления) экрана. Аналогичная

ситуация наблюдается и в случае использования режимов с высокой глубиной

представления цвета. Например, при 8-битной глубине представления цвета

(256 цветов) при разрешении 1024x768 RAMDAC должен считать из видеопамяти

786,432 байт данных, чтобы послать на монитор полный образ изображения.

Если цвет имеет глубину представления 24 бит (16млн. цветов), то для

отправки на монитор образа в таком же разрешении RAMDAC требуется считать

из видеопамяти уже 2,359,296 байт, что, разумеется, занимает больше

времени. Это, кстати, объясняет, почему, используя недорогие видеоадаптеры,

нельзя использовать такую же высокую частоту обновления экрана в режиме

True color, как и при меньшем количестве цветов.

Другим методом для увеличения производительности является увеличение ширины

(разрядности) шины, через которую графический процессор и RAMDAC

обмениваются данными с видеопамятью. Около четырех лет назад, когда

появились первые 32-битные видеоадаптеры, они казались верхом совершенства.

Сегодня такие платы можно смело назвать раритетом. Эти карты имели 32-

битную шину данных, соединяющую видеопамять с графическим процессором и

RAMDAC. По 32-битной шине может за раз передаваться 4 байта данных.

Впечатляюще? Несколько позднее появились 64 разрядные видеоадаптеры,

Страницы: 1, 2, 3