NVidia GeForce2 GTS, Відеокарти, огляди

26 квітня 2000 компанія nVidia представила світової громадськості свій новий чіп – GeForce2 GTS, відомий раніше під кодовим ім’ям NV15. Приставка GTS розшифровується як Giga Texel Shader. Новий чіп, по суті, ознаменовує собою п’яте покоління 2D/3D чіпів. Хоча GeForce2 GTS і не вдає із себе нічого кардинально нового, і більшість нових можливостей цього чіпа вже зустрічалося в інших продуктах, або, принаймні, зустрічалося в меншій мірі, але зібрати все це в одному чіпі вдалося вперше тільки nVidia. Подивимося, що представляє нам новий чіп:

  • 256 – бітове графічне ядро

  • Компресія текстур DXTC

  • Технологічний процес 0.18 мкм

  • Підтримка HDTV

  • До 128 мегабайт DDR SDRAM або DDR SGRAM

  • Вбудований shading processor – NSR

Перш ніж розглядати нововведення GeForce2 GTS, звернемося до таблиці можливостей цієї плати.

nVidia GeForce2 GTS

Type

2D/3D

Технологія 0.18 Мікрон
Частота ядра 200 МГц
Частота пам’яті, DDR 333 (166) МГц
Шина пам’яті 128 біт
Memory Bandwidth 5.3 Гб / сек
Throughput

25 mPolys/sec

Fillrate 800 Mpixels/sec

800 Mtexels/sec
Fillrate with Multitexturing 800 Mpixels/sec

1600 Mtexels/sec
API DirectX 7.0 / DirectX 8.0 / OpenGL
OpenGL ICD
RAMDAC 350 МГц
Memory vol. Up to 128 Mb
Memory type DDR SDRAM / DDR SGRAM
Max 3D resolution 2048×1536
Макс. розмір текстур 2048х2048
Компресія текстур DXTC
32-bit rendering Та
Z-Buffer, біт 16 / 24 / 32
Підтримка шаблонів Та
Буфер шаблонів 8 біт
GPU
Вбудований GPU Та
Підтримка T & L Та
Підтримка S3TL Немає
Джерел освітлення 8

Effects

Multitexturing Та
Текстур за такт 2
Піксельний MipMapping Та
AutoMipmapping Та
Кубічні карти середовища Та
Filtering Bilinear, Trilinear, Anisotropic
Antialiasing Та
Edge Antialiasing Та
BumpMapping Embossing, Dot Product 3, EMBM
Env. Mapping Та
Текстура у відеопам’яті Та
Текстура в ОЗУ Та
DVD-декодер Немає
HDTV Та
Interface PCI / AGP2x /AGP4x
DiME Та

Тепер розглянемо деякі нові можливості GeForce2 GTS.

Отже, як ми бачимо, завдяки роботі чіпа на підвищеній частоті, GeForce2 GTS став здатний обробляти до 25 мільйонів полігонів у секунду. Тип використовуваної пам’яті – тільки DDR SGRAM, або DDR SDRAM. Дійсно, GeForce 256 вже мав підтримку пам’яті типу DDR. Але тут ми маємо справу не тільки з DDR SGRAM, але і з DDR SDRAM. Карти, що використовують останній тип пам’яті повинні будуть обходиться користувачеві трохи дешевше. Чому ж nVidia не включила підтримку звичайних SDRAM і SGRAM в свій новий чіп? Справа в тому, що швидкості SGRAM вже не вистачало для нормальної роботи GeForce 256. І використовувати цей тип пам’яті в нових швидких чіпах не має сенсу. З іншого боку, відмовившись від використання більш дешевої пам’яті, nVidia завдає удару по своїм покупцям. Адже не кожен готовий викласти зайві 50 доларів за аналогічну карту, використовує DDR пам’ять.

Як Geforce2 GTS накладає текстури?

Порівняємо способи накладення текстур в GeForce 256 і GeForce2 GTS.

GeForce256 має 4 текстурних конвеєра, що відповідають за обробку текстур і 4 піксельних конвеєра, що відповідають за кінцевий колір пікселів. У нормальному режимі, без текстурирования GeForce256 здатний накладати 480 MTexels / sec і 480 MPixels / sec. У режимі мультитекстурирования швидкість заповнення знижується і складає 480 MTexels / sec і 240 MPixels / sec. Це пов’язано з тим, що текстурні конвеєри як би об’єднуються у пари і працюють на 2 піксельних конвеєра. Як можна зрозуміти, швидкість накладання текселей залишається незмінною, а швидкість заповнення пікселями падає в два рази.

GeForce2 GTS має трохи іншу структуру.

Цей чіп має по колишньому 4 піксельних конвеєра, на кожному з яких висять по два текстурних конвеєра. Працюючи в звичайному режимі, це забезпечує 800 MTexels / sec і 800 MPixels / sec; тут на кожному піксельної блоці працює тільки один тексельний блок. При включенні мультитекстурирования активізуються всі 8 текстурних конвеєра, забезпечуючи швидкість заповнення 1600 MTexels / sec і 800 MPixels / sec. Як бачимо, при включенні мультитекстурирования швидкість заповнення не падає.

GeForce2 GTS як і раніше не може накладати більше двох текстур за такт. Так що всі 8 текстурних конвеєрів служать тільки для того, щоб завантажити у разі використання мультитекстурирования всі 4 піксельних конвеєра.

А тепер подивимося на реальну швидкість заповнення GeForce2 GTS. Пам’ятайте, якою була пропускна здатність шини пам’яті GeForce256? 4.8 гігабайт на секунду, а у GeForce2 GTS – 5.3 гігабайт на секунду. Те Тобто, в 1.1 рази більше. А швидкість заповнення – в 1.6 разів більше. Це означає, що збільшивши швидкість заповнення в 1.6 рази, nVidia збільшила пропускну здатність пам’яті всього в 1.1 раз. Навіть для GeForce256 4.8 Гб / сек не вистачало для того, щоб досягти максимальних значень Fillrate. А що говорити про GeForce2 GTS? Природно, при використанні 16-бітної глибини кольору і 16-бітних текстур ми можемо отримати те, заради чого купили GeForce2 GTS – повну швидкість заповнення. Але при використанні 32-бітних значень ми недалеко підемо від GeForce256.

Крім всього цього варто сказати, що збільшення швидкості текселяціі до 1600 MTexels / sec не принесе нам чотирикратного збільшення швидкості в порівнянні з GeForce256. Адже швидкість залежить більшою мірою від швидкості заповнення пікселями. Ось і виходить, що навіть при 16-бітному кольорі ми отримаємо всього в 1.6 разів більший приріст за швидкістю заповнення.

Що можна сказати про швидкість обробки полігонів? Вона і для GeForce256 була недосяжною. Більшість сьогоднішніх процесорів однаково не здатні за секунду підготувати дані як по 15 мільйонам, так і по 25 мільйонам полігонів. Крім того, передати такі дані в чіп можна буде тільки на дуже швидкій шині – не менш ніж AGP 4x.

Поговоримо про компресії текстур

GeForce2 GTS підтримує компресію текстур за методом DXTC. Причому, підтримуються всі п’ять методів компрессирования – DXT1, DXT2, DXT3, DXT4, DXT5.

Чим же відрізняються ці способи? DXT1 – це повний аналог S3TC, де текстури мають один колір, що визначає прозорість. У DXT2 і DXT3 інформація про прозорість записується в 4-бітному зображенні розміром 4×4. DXT4 і DXT5 кодують інформацію про прозорість по лінійним формулам і зберігають її в 3-бітному форматі. Взагалі, всі ці методи компресії підтримувалися і GeForce256, так що нічого нового тут немає.

Апаратна підтримка FSAA

Апаратна підтримка Full Scene AntiAliasing нарешті була введена в чіпі GeForce2 GTS. Не вдаючись у подробиці реалізації FSAA, скажу, що це, звичайно, добре, але не з такою пропускною здатністю пам’яті. Справа в тому, що використання FSAA починає мати сенс із дозволів 1024×768. Це дає подвоєну навантаження на пам’ять і дуже сильно знижує швидкість.

nVidia Shading Rasterizer

NSR – це інтегрований блок, відповідальний за роботу з текстурами. NSR дозволяє здійснювати попиксельного контроль за такими параметрами як: колір, тінь, освітленість, рельєфність, світіння, затемненість та іншими. Ці ефекти дозволяють отримувати найбільш якісні і реальні зображення. За допомогою NSR з’явилася можливість отримувати більш якісні тіні, освітленість та інші ефекти.

Попиксельного ефекти завжди якісніші і виглядають більш реально, ніж ті, які розраховуються по полігонах. Особливо це помітно в тих моделях, в яких мало полігонів. Порівняйте ці два зображення. В обох випадках світло накладається на поверхню з малою кількістю полігонів. Але в першому випадку розрахунок йде для кожного полігону, а в другому – для кожного пікселя.

 

Різницю видно відразу – другий спосіб набагато якісніше першого.

NSR на апаратному рівні дозволяє виробляти до 7 операцій з пікселями за такт. Цими операціями є: накладення текстури, рельєфне текстурування, розсіяне світло, кольоровий туман, відбите світло, навколишній світ, альфа-прозорість. За допомогою цих операцій за один прохід можна отримати наступні ефекти: тіні, об’ємні тіні, об’ємний вибух, Dot3 світло, воду з хвилями, відображення та багато іншого.

Але є ще одна перевага NSR. NSR практично прибирає потреба в одночасному накладення великої кількості текстур. NSR здатний мікшувати між собою текстури. Як це? Дуже просто. Наприклад, для ефекту EMBM необхідно накладають 3 текстури за такт. GeForce2 GTS апаратно може накладати тільки 2 текстури за такт. NSR вирішує цю проблему. Робиться це так.

В оригіналі, ми повинні взяти одночасно 3 текстури і, змішавши їх, накласти на піксель. NSR робить так: береться 2 текстури і змішується. Виходить одна текстура, яка потім змішується з третього. Виходить, що зробивши дві операції, ми наклали 3 текстури. І все це – апаратно. Змішувати таким чином можна до 8 текстур. Не можу сказати, що накладення 8 текстур за такт – річ принципово необхідна. Більше двох текстур використовуються для отримання неба в Unreal. Але сама можливість вже говорить про далекі перспективи.

Поговоримо про відеоможливостей GeForce2 GTS

Вже давно нові ігрові карти розглядаються не тільки як 2D/3D, але і як Video акселератори. Це означає, що нові чіпи повинні підтримувати сучасні стандарти відтворення відео.

HDTV – high-definition television дозволяє програвати відео у високій роздільній здатності дозволах (720х480 і вище). Це дозволить приймати 18 можливих форматів мовлення TV програм. Такі формати відео дозволяють отримати більш чистий і детальну картинку.

Чіп nVidia GeForce2 GTS має вбудований HDTV модуль, що дозволяє програвати відео у дозволах від 640×480 до 1920×1080 в співвідношеннях 4:3 і 16:9. Завдяки цьому модулю, GeForce2 GTS може виробляти зменшення зображення (downscalling) з високою якістю і без втрати швидкості. На жаль, можливості відтворення HDTV будуть затребувані лише через пару років, а в Росії і того пізніше, тим то до того часу GeForce2 GTS вже застаріє.

Наостанок подивимося на референсний дизайн плати на GeForce2 GTS

Відходять у минуле ті часи, коли виробники відеокарт подовгу розробляли свій власний дизайн плати. Більшість виходять відеокарт на GeForce2 GTS повторюють дизайн референсної плати. На фотографії зображена плата Creative Annihilator 2 з 32 мегабайтами DDR SGRAM пам’яті.

Переваги референсного дизайну в тому, що тепер всі елементи відеовиходу розташовуються не на самій платі, а на окремій дочірньої плати, що встановлюється зверху. Щось схоже вже застосовувала фірма ATI Technologies Inc. у своїх відеокартах. Які переваги це дає. Перше – на платі стає менше мікросхем, менше розводки. Це збільшує якість зображення, що виводиться, що особливо помітно у високій роздільній здатності. Друге – ви можете купити відеокарту без TV-виходу, а коли він вам знадобиться, просто піти, купити і встановити його.

Інший цікавий момент. Деякі особливо спостережливі люди розгледіли нові дивні елементи на друкованій платі. Це – восьмикутні чорні високі елементи з чотирма висновками. На минулих платах nVidia такого не було. Ми з’ясували, що це – трансформатори з коефіцієнтом 1:1, службовці для ізоляції одного електричного кола від іншої. Таким чином, між різними частинами схеми плати гальванічна зв’язок замінена магнітної. Це своєрідний захист від підвищених струмів. Так що надприродного тут нічого немає.

Висновок

nVidia знову випустила у світ надпотужний відеопроцесор, що забезпечує новий рівень якості, реалістичності та продуктивності. Слабкі місця GeForce2 GTS – дорога пам’ять, мала пропускна здатність відеопам’яті. GeForce2 GTS можна вважати родоначальником нового покоління відеопроцесорів.

LIKE OFF

21/05.2000

Схожі статті:


Сподобалася стаття? Ви можете залишити відгук або підписатися на RSS , щоб автоматично отримувати інформацію про нові статтях.

Коментарів поки що немає.

Ваш отзыв

Поділ на параграфи відбувається автоматично, адреса електронної пошти ніколи не буде опублікований, допустимий HTML: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

*

*