Графические акселераторы RAGE 128

14 сентября компания ATI провела пресс-конференцию, посвященную как деятельности компании в целом, так и представлению нового графического чипа RAGE 128. Что касается деятельности компании, то тут перспективы самые радужные — купив компанию Tseng, а, значит, получив в свое распоряжение все разработки последней, ATI уверенно двигается вперед и имеет грандиозные планы. Более того, есть все основания предполагать, что ATI войдет в число лидеров современного рынка графических чипсетов, разумеется, с упором на визуализацию трехмерной графики.

Основанием для таких выводов служит информация о новейшем чипсете RAGE 128, рассказ о котором мы и предлагаем вашему вниманию. ATI RAGE 128 представляет собой полностью интегрированный 128 разрядный графический и мультимедиа акселератор, который обеспечивает современную производительность во всех трех основных напрявлениях компьютерной визуализации: 3D, 2D и видео. На самом деле, это будет не одни чипсет, а целых два, ориентированных на разные сегменты рынка.

RAGE 128 GL для OpenGL рабочих станций и высококлассных игровых и развлекательных PC. Этот чип будет иметь 128-разрядный интерфейс памяти и поддерживать работу с SGRAM на скороти до 125 Мгц. Корпус 312 контактный типа BGA.

RAGE 128 VR идеальное решение для качественной и производительной 2D/3D графики в мейнстрим компьютерах, т.е. ширпотреб. Этот чип ориентирован на интеграцию в материнские платы и карты с наилучшим соотношением цена/эффективность. В этом варианте будет использоваться 64-разрядный интерфейс памяти и поддерживатья DDR SGRAM со скоростью работы до 125 МГц и SGRAM со скоростью работы до 143 МГц. Причем при использовании DDR SGRAM этот чип будет эквивалентен по производительности с RAGE 128 GL. Это первый чипсет, поддерживающий наряду с памятью типа SDRAM и новейший тип памяти DDR SGRAM (оптимизированная для графических операций DDR SDRAM). Корпус меньшего размера, 256 контактный типа BGA, идеально для интеграции в системные платы. Кстати, чипсет RAGE 128 VR полностью совместим по контактам с вариантом чипсета RAGE PRO TURBO.

Поддерживаются различные варианты конфигураций и типов памяти с шириной полосы пропускания до 2 Гб/сек, пока, правда, называются более низкие значения — 1.6 Гб/сек.

• SGRAM или SDRAM, работающие на частоте до 125 МГц со 128 разрядным интерфейсом памяти (1.6 Гб/сек)
• DDR SGRAM, работающая на частоте до 125 МГц с 64 разрядным интерфейсом (1.6 Гб/сек)
• SGRAM/SDRAM, работающая на частоте до 125 МГц с 64 разрядным интерфейсом (1.1 Гб/сек)

Кроме этого, в чипсете реализовано следующее:

• Поддерживается функция блочной записи при использовании SGRAM.
• Расширение памяти производится за счет использования стандартных разъемов SO-DIMM, что позволяет сделать размеры платы компактными.

Однако, при всем богатстве выбора, вначале все платы на новом чипсете будут поставляться укомплектованными памятью типа SDRAM и не будет возможности увеличить объем установленной локальной памяти. Все это с целью снижения конечной стоимости плат. Хотя в одной из демонстрашек крутилась карта с 8 МВ SGRAM с возможностью расширения до 16, но в серию она, скорее всего, не пойдет.

Итак, что же собой представляет новый продукт от ATI.

Нам обещают прямо-таки ошеломляющую производительность. RAGE 128 совмещает в себе продвинутый 128 разрядное 2D ядро и новую технологию суперскалярного рендеринга, разработанную ATI — SuperScalar Rendering (SSR). SSR осуществляет обработку двух пикселей одновременно в двух конвейерах. Все это вместе должно обеспечить ошеломительную скорость в 2D и невероятную производительность в 3D, вдвое лучшую, чем решения с одним конвейером.

В чипсете применена уникальная архитектура ATI двойного кэширования (Twin-Cache Architecture — TCA), включающая в себя текстурный и пиксельный кэши, которые увеличиваю ширину полосы пропускания памяти для наилучшей производительности. Что интересно, изначально инженеры ATI планировали использовать еще и третий кэш — Z (кэширование данных о глубине), но по техническим причинам решили отказаться от него.

В чипсете применена новейшая схема однопроходного мультитекстурирования (Single Pass Multi-Texturing — SMT), т.е. возможность наложения нескольких текстур на один пиксель за один такт. Эта технология обеспечивает возможность реализации продвинутых 3D эффектов, таких, как текстурирование, освещенность и затенение без потерь в производительности. Опять же, стоит заметить, что изначально планировалось использовать схему параллельного мультитекстурирования (Simultaneous Multi Texturing), т.е. возможность параллельного наложения нескольких текстур на несколько пикселей. Опять же, в результате использовано более простая схема. Но, одно ясно, работы ведутся в нужном направлении и, неисключено, что чипсет следующего поколения будет еще более мощным.

В чипсет встроен новый ATI Concurrent Command Engine (CCE — параллельный командный процессор), который максимально обеспечивает параллельную работу CPU и RAGE 128. CCE позволяет полностью использовать все возможности интерфейса AGP, а именно управляет потоками передаваемых по шине данных, с целью максимально полно использовать мощностные возможности Pentium II.

Основные конструктивные особенности следующие:

• Чипсет представляет собой одночиповое решение, выполненное по 0.25 мкм технологическому процессу, напряжение 2.5В, CMOS технология с различными вариантами корпусов. Представители производителя утверждают, что чип практически не греется.
• Тактовая частота, на котороый работает чипсет — 100 МГц.
• Всеобъемлющая поддержка AGP, включая режим х2, адресацию по боковой полосе (SBA), DME и чтение/запись через AGP. Заявлено, что заложена поддержка и AGP x4.
• 3.3V PCI 2.1 (допустима работа и на 5В PCI) c поддержкой захвата управления шиной (bus mastering) и scatter/gather (технология, обеспечивающая возможность писать/читать физически нелинейную область памяти как один буфер, что полезно в системе с виртуальной памятью и несовпадением физических и линейных адресов. ОС не нужно самой склеивать буфер).
• 8 миллионов транзисторов — впечатляющая цифра.
• Суперскалярный рендеринг (SSR) со скоростью 200 миллионов пикселов в секунду
• Трехканальный 8-разрядный DAC (24 bit) с гамма-коррекцией для корректного отображения желаемых цветов на экране. Частота работы DAC 250 MHz (изначально планировался 230 МГц, но решили, что маловато).
• Возможность гибко изменять объемы установленной памяти от 2 Мб до 32 Мб.
• Соответсвие спецификациям PC98/99.
• Полная поддержка ACPI, включая OnNow и управление питанием PCI.
• Переносимость на различные платформы, т.е. меняется только софт.
• Поддержка DDC1/2B+ для работы с PnP мониторами.
• Встроенный на аппаратном уровне диагностический тест, выполняемый автоматически при инициализации чипсета.
• Полные комплекты разработчиков программного и аппаратного обеспечения (HDK и SDK) с расширенным набором утилит и полной инженерной поддержкой.
• Полная поддержка местных языков (список языков постояннот расширяется).

2D акселерация

• Высокооптимизированное 128-разрядное ядро.
• Разрешения до 1920х1200 (HDTV).
• Аппаратное ускорение Bitblt (поблочная передача данных), прорисовка линий, заполнение полигонов/прямоугольников, побитовое перекрывание, одноцветное расширение, панорамирование и прокрутка, отсечение, полная поддержка растровых операций и аппаратного курсора с размером до 64х64х2
• Ускорение работы в играх, включая поддержку MS DirectDraw: двойная буферизация, виртуальные спрайты, прозрачные и перекрываемые массивы
• Акселерация при 6/16/24/32 битном представлении цвета

3D акселерация

RAGE 128 оптимизирован для акселерации работы в обоих основных интерфейсах: DX6 и OpenGL. Он обеспечивает полную поддержку текстур освещенности Direct3D и второе поколение техники сочетания текстур. Поддерживаются специальные 3D эффекты, такие, как полное смешение, табличный и наложенный по вершинам туман, видео текстуры, текстуры освещенности, отражения, тени, прожекторы, рельефное текстурирование, смещение с уровнями детализации (LOD) и морфинг (видоизменение) текстур. Карты с AGP интерфейсом могут использовать системную память компьютера для хранения дополнительных текстур. Скрытые поверхности в изображении удаляются с помощью применяемого 16, 24 или 32 разрядной Z-буферизации.

RAGE 128 идеально соответствует интерфейсу DirectX 6.0, поддерживая новые функции, такие, как мультитекстурирование, шаблоны плоскостей, рельефные текстуры, буферизация вершин и прямое обращение к списку вершин Direct3D/OpenGL.

Перечислим поддерживаемые функции:

• Усовершенствованный генератор треугольников работающий с вещественными данными (4 млн. треуг./сек) включая процессор предварительного удаления задних граней.
• До 3.5 млн сглаженных линий в сек для CAD приложений.
• Встроенный в чипсет 8 Кб текстурный кэш существенно улучшает обработку больших треугольников.
• Полная поддержка 3D примитивов: точки, линии, треугольники, списков (таблиц), полос, четырехугольников и блочную передачу со сравнением глубины.
• Полноэкранный или оконный режим с двойной буферизацией для плавного проигрывания анимаций.
• Удаление скрытых поверхностей, используя 16, 24 или 32 разрядную Z-буферизацию.
• 8 разрядный буфер шаблонов.
• Краевое и линейное сглаживание.
• 4 разряда используются для субпиксельной и субтексельной коррекции точности вычислений.
• Полигоны с затенением по методу Гуро и зеркальными поверхностями.
• Наложение текстур с коррекцией перспективы и различными уровнями детализации с поддержкой коррекции насыщенности цвета.
• Билинейная и трилинейная фильтрация текстур за один такт.
• Полная поддержка Direct3D текстур освещенности.
• Специальные эффекты, такие, как полное смешивание, наложение тумана по таблицам и вершинам, видеотекстуры, текстуры освещения, отражения, затенения, прожекторы, рельефные, с различными уровнями детализации и преобразование (морфинг) текстур.
• Поддерживается растрирование (размытие) в 16 битном представлении цвета с качеством, близким к 24 битному представлению цвета, но с меньшими затратами объемов памяти.
• Прорисовка в форматах RGBA32, RGBA16 и RGBA8 цвета.
• Текстурирование в форматах: RGBA32, RGBA16, RGB16, RGB8, ARGB4444, YUV444.
• Сжатие текстур в форматах: YUV422, CLUT4 (CI4), CLUT8 (CI8)

Идеальная мультимедиа платформа

RAGE 128 имеет интегрированный аппаратный DVD/MPEG2 декодер, включающий в себя IDCT (обратное преобразование Фурье — Inverse Discrete Cosine Transform) и компенсацию движения для обеспечения высококачественного проигрывания DVD при низкой загрузке CPU. Реализованный на аппаратном уровне предварительный декодер изображений с интерпретатором масштабирования и наложения полупрозрачных изображений (для он-скрин меню) обеспечивает высокое качество видео. RAGE 128 имеет расширенный, 16 разрядный видеопорт, поддерживающий как ATI Multimedia Channel (AMC — мультимедиа канал), так и стандартный VIP порт версии 1.1, наряду с поддержкой всех основных форматов HDTV (High Density TV). RAGE 128 может быть напрямую соединена с популярными видео апгрейдами, такими, как ТВ-выход, ресивер спутникового ТВ-сигнала, видеозахват и чип декодирования HDTV.

Ускорение проигрывания видео:

• Масштабирование видео без потерь качества и преобразование цветов YUV в RGB для полноэкранного и полноскоростного проигрывания.
• Поддержка множественных потоков для реализации видеоконференций.
• Программируемый четырехступенчатый фильтр мерцания вместе с компенсацией сканирования вертикальных и горизонтальных линий гарантирует отличное качество ТВ-сигнала на выходе.
• Специальный фильтр, котороый должен бороться с артефактами видеоизображений, при показе интерлейсного видео на неинтерлейсных мониторах.
• Управление яркостью, насыщенностью и контрастностью цвета.
• Сдвоенный видеопорт, обеспечивающий одновременнуб обработку двух входящих потоков.
• Поддержка NTSC/PAL энкодера на базе чипсета ImpactTV2.

В общем, предлагается полный набор, ставший уже привычным.

Заключение

В принципе, RAGE 128 имеет довольно стандартный набор функций и характеристик, особенно, если сравнивать с данными о Riva TNT и PERMEDIA3. Но надо отдать должное ветерану графического фронта, который подготовил хороший плацдарм к захвату слота в нашем компьютере.

Более 50 технических решений, использовавшихся при разработке чипа, на которую было затрачено около 200 человеко-лет, защищены патентами.

При этом представители фирмы особенно подчеркивали тот факт, что возможности нового чипа позволяют компании вторгнуться в сегмент высокопроизводительных рабочих станций. В частности, было заявлено, что платы будут с самого начала поставляться с OpenGL ICD драйвером под Windows 95/98/NT. Сразу оговорюсь, что реально работающей карты нам не показали, а то, что показали, работало с большим количеством проблем. Поэтому судить сегодня о скоростных характеристиках рано. Работающие сэмплы обещали привезти в середине октября — тогда и посмотрим новый чипсет в деле. Пока, то что нам обещают — впечатляет и внушает оптимизм. Можно еще добавить, что, по словам представителя компании, чип обеспечивает частоту обновления 200 Гц при разрешении 1024х768 и 80 fps в Quake.

Первой картой на новом чипе, выход которой ожидается в ноябре, будет XPERT 128:

Затем появятся платы Rage Fury с 32 MB SDRAM и Magnum с 32 MB SDRAM (аналог Fury для профессионального применения) По словам представителя компании, Magnum будет отличаться от Fury отсутствием TV- выхода и стоить около $300. При этом, возможно, не будет retail-варианта Magnum, хотя дизайн коробки уже разработан:

В общем и целом чип получается очень и очень приличным. Судя по параметрам, Rage 128 будет напрямую конкурировать с Riva TNT. При этом не исключено, что Rage 128 будет работать быстрее, а если качество выводимого изображения будет лучшим, то платы на базе нового чипсета от ATI будут раскупаться в мгновение ока. Если подтвердятся самые оптимистичные прогнозы, то в этом году останется дождаться PERMEDIA3, что бы узнать кто же самый лучший в 1998 году, а после появления плат на Banshee и PVRS2 будет ясно, как распределяться места в лиге попроще (в смысле цены).

В заключение — еще одна новость от ATI. Вот-вот должна появиться карта All-In-Wonder Pro с TV-тюнером, поддерживающим SECAM.

Да, разумеется, как только появятся платы на RAGE 128 мы проведем их тщательное вскрытие и представим подробный отчет. Оставайтесь с нами!