Чип nVidia GeForce 256

Итак, новый продукт nVidia получил имя GeForce 256. Маркетологи nVidia старались выразить названием GeForce 256 основные черты нового графического процессора. Так, Ge явно означает наличие интегрированного геометрического сопроцессора (geometry = Ge), Force символизирует вычислительную мощность, а цифра 256 характеризует то, что чип и шина памяти имеют 256 разрядный интерфейс. Итак, посмотрим на характеристики GPU GeForce 256:

* Частота ядра: 120 МГц

* Частота работы шины памяти: до 200 МГц

* Скорость обработки треугольников: 15 млн. треугольников в секунду

* Разрядность шины памяти: 256-бит

* Ширина полосы пропускания шины памяти: до 6.4 Гб/сек

* Поддерживаемые типы памяти: SDRAM/SGRAM и DDR SDRAM/DDR SGRAM

* Объем локальной видеопамяти: до 128 Мб

* RAMDAC: интегрированный, частота 350 МГц с поддержкой коррекции гаммы

* Поддерживаемые разрешения: вплоть до 2048x1536@75Hz

* 256-разрядный процессор рендеринга

* Интегрированный геометрический процессор преобразования координат и установки освещения (T&L)

* 4 конвейера рендеринга (вывод 4 пикселей за такт)

* Аппаратная установка 8 источников света для всей сцены

* Fillrate: 480 млн. пикселей в секунду

Скорость текстурирования: 480 млн. текселей в секунду и 240 млн. текселей в секунду в режиме мультитекстурирования

* Рендеринг при 32-битном представлении глубины цвета

* Сглаживание полной сцены (Full scene anti-aliasing)

* Поддерживается 16/24/32-битная Z-буферизация

* Поддержка текстур размером 2048х2048 текселей с точностью 32 бита

Сразу отметим, что любые домыслы о том, что GeForce 256 - это два ядра TNT2 с добавленным геометрическим акселератором и увеличенной разрядностью, являются просто домыслами. Графический процессор GeForce 256 разработан инженерами nVidia практически полностью с нуля и работы эти велись не 6 месяцев, а больше года, как минимум. Про 2D-часть говорить не будем, ничего нового там придумать давно уже нельзя. Испортить можно, но если судить по качеству 2D-части у карт на базе TNT2, то с этим у nVidia все в порядке, и проблем не предвидится.

Первое, что бросается в глаза, это, конечно же, интегрированный геометрический процессор, занимающийся операциями по преобразованию координат, установки освещения и сортировкой полигонов. Т.е., впервые в игровой плате применяется геометрический процессор (вернее говорить - сопроцессор), который берет на себя работу преобразования координат полигонов, т.е. то, чем до этого занимался центральный процессор (см. построение трехмерных сцен, прошлый урок). В GeForce 256 геометрическая часть, занимающаяся операциями T&L и Clipping обладает впечатляющей вычислительной мощностью. Судите сами: GeForce 256 может выдаваться до 15 млн. текстурированных полигонов с z-буфером в секунду! Это очень много.

При этом CPU системы может быть полностью освобожден от выполнения операций по преобразованию координат и установки освещения, которые могут отнимать до 70%-90% ресурсов CPU. Сразу возникает вопрос, а нужны ли нам именно сейчас видеокарты с GPU? По мнению разработчиков приложений, уже через год ни одна игра уже не будет хорошо работать без наличия на борту видеокарты геометрического акселератора - слишком уж большая разница между производительностью графического ускорителя с геометрическим сопроцессором и без него и, как следствие, большая разница в качестве отображаемой на экранах мониторов графики.

Что же на самом деле получили пользователи? Во первых, конечно же, аппаратную поддержку T&L - аппаратный расчет полигонов, то, что раньше всегда делал центральный процессор. Это поможет в значительной степени разгрузить процессор от работы по расчету 3D сцены. Кроме того, в новом чипе 4 блока текстурирования, возможно наложение 4 текселей за такт.

Кроме того следует отметить 256-битный конвейер рендеринга, что безусловно должно увеличить производительность. Крайне важным нововведением следует признать 256-битную шину памяти, и, в особенности, поддержку DDR SDRAM. Дело в том, что при таких вычислительных мощностях видеочипа именно производительность видеопамяти играет решающую роль.

К недостаткам нового чипа следует отнести относительно невысокую частоту чипа (120 Мгц) - следствие неготовности 0.18 мкм техпроцесса и использование 0.22 мкм, ну а как следствие этого - не слишком впечатляющий Fillrate. Но тем не менее чип оказался очень удачным и безусловно самым производительным для своего времени. Дело в том, что у остальных производителей были те или иные проблемы, которые привели или к невыходу нового чипа вообще (3dfx, Matrox), или к выходу не совсем готового продукта (S3), или к выходу промежуточного решения (ATI). Выход GeForce 256 еще прочнее закрепляет nVidia на месте лидера рынка 3D чипов, а ситуацию с остальными производителями мы сейчас подробнее рассмотрим.