Библиотека Интернет Индустрии I2R.ru

Видеокарты являются одной из важнейших составляющих современного компьютера, тем более что магистральный курс компьютерной индустрии все последние годы направлен в сторону всемерного повышения в первую очередь игровых возможностей компьютеров, особенно ориентированных на домашнее использование. Ведь для любых других целей, за исключением решения буквально нескольких узкоспециализированных задач, мощность современных компьютеров давно уже избыточна, поэтому заставить пользователей постоянно выкладывать деньги на совершенствование своей системы можно лишь путем создания все более и более "навороченных" игр, без всякого зазрения совести пожирающих все имеющиеся системные ресурсы. Получается своеобразный заколдованный круг - каждое поколение новых игровых программ для обеспечения приемлемой скорости работы и полного задействования всевозможных спецэффектов, требует компьютерное оборудование, в первую очередь, естественно, видеоускорителей, нового поколения, предоставляющих все новые возможности аппаратной поддержки всевозможных нововведений. А появление новых видеокарт подстегивает дальнейшее усложнение игр, и так по кругу до бесконечности… И одним из негативных последствий такой вот "гонки компьютерных вооружений" является появление несметного количества различных образцов оборудования, в нашем случае - видеокарт, от которого у любого нормального человека, не являющегося совсем уж "офанатевшим" геймером, голова кругом пойдет. И что бы хоть немного ослабить такое головокружение, мы предлагаем вам окинуть взглядом как ретро- так и перспективу чипсетов на основе которых строятся современные или не очень, акселераторы, посмотреть, что было, узнать, что есть и помечтать о том, что будет. Может быть, после этого и сердце успокоится. Итак…

Что было

Всю историю развития современных видеоакселераторов можно поделить на два периода. Первый, когда видеокарта не представляла из себя ничего особого и являлась рядовым устройством, чаще всего имевшем PCI-интерфейс и преобразующим информацию, поступающую от процессора в цифровом виде в аналоговые видеосигналы, принимаемые и обрабатываемые монитором (здесь мы не затрагиваем совсем древние стандарты вывода изображения, предшествующие стандарту VGA, на котором базируются все современные устройства отображения видеоинформации). Все средства аппаратного ускорения прорисовки элементов графического изображения присутствовали у них лишь в зачаточном состоянии, выполняя самые примитивные расчеты и практически не разгружая процессор от выполнения задач по обсчету элементов графических изображений. Это был период царствования видеокарт фирмы S3, долгое время являвшимися стандартом для компьютеров того периода. 32-х, а позже и 64-разрядные графические контроллеры поддерживали до 4 Мбайт видеопамяти и были ориентированы, в первую очередь, на использование в компьютерах класса SOHO. Для решения более серьезных задач служили дорогие и высокопроизводительные 2D-видеоакселераторы, например, серии Millenium фирмы Matrox, построенные на базе чипсетов MGA-2064. До сих пор видеокарты Matrox являют собой эталон качества двухмерного изображения.

Но только с началом использования видеокарт не только как 2D, но и в качестве 3D-акселераторов они вышли на принципиально иной уровень значимости в современном компьютере. Изначально попытки использования в обычных 2D-видеочипах элементов обработки трехмерной графики не увенчались особым успехом. Так, уже упоминаемый нами чипсет MGA-2064 имел чисто номинальную 3D-часть, но, не умея даже самостоятельно накладывать текстуры, он, конечно, никаким образом не мог обеспечить приемлемого даже для тех времен быстродействия 3D-сцен. Да и разработки ряда других фирм, в частности, ATi 3D Rage или S3 Virge оказались весьма слабыми в 3D-части. Виной тому были технологические ограничения того времени, не позволявшие соединить в одном кристалле очень сложный 3D-акселератор с обычным 2D-ускорителем. Это противоречие с блеском разрешила молодая и никому не известная тогда компания 3Dfx, создавшая в 1995 году феноменальный для тех времен чип Voodoo Graphics, являющийся чистым 3D-ускорителем, который подключался к основной видеокарте посредством отдельного кабеля, а видеосигнал на монитор снимался с выхода ускорителя. Хотя этот чип имел ряд недостатков, грамотная маркетинговая политика 3Dfx вкупе с простым и быстрым API Glide быстро привела к тому, что Voodoo стал фактическим стандартом в отрасли. Не останавливаясь на достигнутом, 3Dfx выпускает свой новый чип 3D-ускорителя - Voodoo 2, состоящий из трех отдельных микросхем, 2-е из которых являются текстурными и одна - пиксельным процессорами. Чип работал на частоте 90 Мгц и поддерживал до 12 Мбайт ОЗУ (против 40 Мгц и 4 Мбайт соответственно у первого Voodoo) и стал воистину апофеозом деятельности фирмы 3Dfx. Ничего лучшего она больше создать не смогла. Но необходимость иметь в компьютере одновременно 2 видеокарточки - в дополнение к основной еще и отдельный 3D-ускоритель весьма серьезно била по кошельку потребителей, чем не преминули воспользоваться конкуренты. Среди них были и такие заслуженные гранды, как Matrox с его не самой удачной попыткой совместить традиционно высокое качество в 2D с отдельными функциями 3D-акселератора в чипе MGA-G100, ATi Rage и Rage Pro, мало уступающие Matrox в 2D и немногим лучше их в 3D-графике. Intel, после приобретения компании Real 3D, выпустил недорогой, но неожиданно приличный видеочип i740, и, наконец, на горизонте появился еще один агрессивный новичок - мало кому известная компания nVidia, потерпевшая фиаско со своим дебютным NV1, но стойко перенесшая удар и второй ее чип - Riva 128 произвел в 1997 году эффект разорвавшейся бомбы. Он и его модификация Riva 128 ZX с увеличенным с 4 до 8 Мбайт объемом видеопамяти, стали первым "звоночком" для 3Dfx, на который, уверовавший в свою непогрешимость, лидер, к большому сожалению, в первую очередь для него самого, не обратил должного внимания. Следующий виток гонки видеочипов ознаменовался появлением по-настоящему революционного Riva TNT от nVidia, в одном кристалле содержавший все те блоки, которые 3Dfx в Voodoo 2 распределила между 3 отдельными процессорами. Да плюс к этому еще и очень приличная 2D часть, наряду с поддержкой до 16 Мбайт памяти и "безглючными" драйверами, сразу вывели TNT в безоговорочные лидеры. Ответ же 3Dfx - Voodoo Banshee, совмещающий качественное 2D видеоядро, лицензированное у Matrox, с усеченным (располагающим только одним текстурным процессором) 3D ядром Voodoo 2 оказался заведомо слабее TNT. Новый графический процессор от Matrox, MGA-G200, не очень сильно отставая от TNT в 3D, обладал великолепной двухмерной графической частью, правда, несколько не дотягивающей до эталона - Millenium II. Но драйверы всегда были слабым местом Matrox-а, особенно для OpenGL, что, в конечном счете, и загубило очень даже неплохой чип G200. Впрочем, проблема с драйверами, в той или иной мере, не минула никого из производителей видеочипов, фактически, только nVidia не имела с драйверами проблем, да и то только благодаря помощи команды программистов из SGI, разработчика стандарта API OpenGL. Точно также драйвера (вернее, отсутствие нормально работающих драйверов) сгубили и достаточно приличный видеопроцессор S3 Savage 3D, несмотря на ряд используемых в нем инноваций, таких, как компрессия больших текстур S3TC без потери качества.
А что же ATi? Компания не смогла поддерживать высокие темпы обновления продукции, предложенные конкурирующими лидерами, поэтому ее новый чип Rage 128 GL, который по всем своим параметрам должен был свергнуть с пьедестала TNT, припозднился и, появившись на свет, оказался лицом к лицу уже с новыми Riva TNT 2 и Voodoo 3, с которыми, естественно, тягаться ему было трудновато. Но, имея очень хорошую 2D часть и великолепно реализованную аппаратную поддержку видео, в том числе и входящих в моду DVD, Rage 128 обрел свою пусть и небольшую, но достаточно устойчивую нишу. А самая жаркая схватка, не на жизнь, а на смерть, разгорелась между двумя лидерами - nVidia с Riva TNT 2 и 3Dfx с Voodoo 3. У них была одна общая черта - и тот, и другой не несли в себе ничего нового, являясь, по сути дела, усовершенствованными образцами чипов предыдущего поколения. Так, Voodoo 3 имел слегка доработанную 2D часть от Banshee и все тот же Voodoo 2, правда, уже полноценный, с двумя модулями текстурирования. И чип, и память работали синхронно на одной частоте. Voodoo 3, не поддерживающий 32-битный цвет, в 16-битном отличался высокой скоростью работы и хорошим качеством изображения, особенно на не самых сильных машинах. Но плохая поддержка возможностей шины AGP, невозможность работы с большими текстурами и ограничение максимального объема памяти 16 мегабайтами являлись к этому времени уже существенными недостатками. Единственным же принципиальным новшеством чипа TNT 2, по сравнению со своим предшественником, было использование при его производстве 0,25 мкм техпроцесса, позволившего значительно снизить тепловыделение и, следовательно, добиться более высоких рабочих частот. Кроме того, объем видеопамяти был увеличен до 32 Мбайт и появилась поддержка режима AGP 4x. Но главной изюминкой новой разработки оказалась удачная маркетинговая политика nVidia. Так, выступая уже полноправным лидером на своем сегменте рынка, компания решила не оставлять конкурентам ни малейшей ниши, где они смогли бы закрепиться. Этому способствовал выпуск целого семейства видеочипов на базе TNT 2. Так сам TNT 2 позиционировался как 2D/3D-акселератор для массовых, но достаточно производительных компьютеров и рабочих станций, его более производительная модификация, работающая на повышенных частотах, TNT 2 Ultra предназначалась для Hi-End компьютеров. Тогда как менее производительная TNT 2 М64 с урезанной до 64 разрядов шиной памяти, но сохранившая рабочие частоты исходной TNT 2, была нацелена на недорогие домашние системы, а TNT 2 Vanta, у которой не только была урезана шина памяти, но и занижены рабочие частоты (короче, отбраковка М64) - была ориентирована на совсем непритязательные офисные системы. С такой системой охвата большинства рыночных сегментов разными вариантами одной и той же модели видеочипа, плюс удачно выбранная производственная модель, когда компания полностью сосредоточилась на выпуске чипов, отдав производство самих видеокарт на откуп сторонним производителям, nVidia из одного, пусть даже и самых сильных, игроков на рынке, быстро превратилась в могучего монстра - монополиста.

Другие же компании, затененные соперничеством гигантов, решали свои, локальные проблемы. S3, например, все еще не оставившая надежду вернуть свои былые, но давно утраченные позиции выпускает под маркой Savage 4 значительно улучшенный вариант Savage 3D, но, не поддержав и эту разработку приличными драйверами, получили опять неконкурентоспособное изделие. Отдельно хочется отметить лишь новую разработку Matrox, MGA-G400. На сей раз компания очень серьезно подошла к своему делу, и результаты оказались весьма достойными. Привычное всем великолепное качество 2D-изображений, обеспечиваемое АЦП (RAMDAC) с частотой 360 Мгц, аппаратная поддержка AGP 4x и DVD, 256-битовая архитектура чипа с двумя 128-битовыми буферизированными каналами, обеспечивающими параллельный ввод/вывод данных из локальной памяти, а так же такая инновация в 3D-области, как симуляция рельефа на текстурах EMBМ, не говоря уж о возможности подключения второго монитора или телевизора - все это должно было одним махом раздавить всех конкурентов. Но драйверы, особенно OpenGL… Яду мне, яду!

А вечно опаздывающая ATi, так и не сумев вовремя выпустить новый чипсет и поняв, что слегка разогнанный Rage 128 Pro не сумеет придать второе дыхание изрядно потускневшему Rage 128, решила пережить трудные времена "малой кровью". Для этого был срочно сооружен двухчиповый монстр Rage Fury MAXX, в котором каждый из двух чипов Rage128 Pro обсчитывает свой кадр, так что объем рендеринга для каждого из процессоров снижается вдвое. Он имел "на борту" рекордное по тем временам количество памяти 64 Мбайта, и, теоретически, превосходил по производительности все известные тогда чипы, но большое количество нерешенных технических проблем, сопровождавших MAXX-а, плюс, как обычно, "сырые" драйвера, предопределили его оглушительный провал.

В конце августа 1999 года, с выходом новой серии видеочипов от nVidia под названием GeForce 256, началась новая эпоха в 3D графике - эпоха геометрических процессоров. Для решения проблемы освобождения центрального процессора компьютера от таких трудоемких вычислений, как преобразование 3-мерных объектов в 2-мерные координаты, которые после рендеринга выводятся на экран монитора, и расчета освещенности точек пространства от нескольких источников, в этих чипах появился специализированный геометрический процессор. Геометрический процессор, получивший название блока T&L, производил обсчет этих параметров на аппаратном уровне, что позволило значительно увеличить производительность вычислений и позволяет отображать более детализированные сцены. Кроме этого, видеопроцессор, использующий внутреннюю 256-разрядную архитектуру при неизменной 128-битной шине памяти, впервые получил 4 конвейера рендеринга. Являясь "первой ласточкой" чипсетов нового поколения, GeForce 256 выпускался по не самому современному тогда техпроцессу 0,22 мкм, что и предопределило сильный нагрев его достаточно медленного ядра, работающего на частоте всего 120 Мгц. Поэтому первые варианты видеокарт на новом чипе, оснащенные медленной SDRAM памятью во многих случаях проигрывали лидеру предыдущего поколения чипу TNT 2 Ultra. И лишь с началом использования с GeForce 256 быстрой DDR-памяти все стало на свои места: GeForce 256 DDR уверенно занял лидирующие позиции на рынке. А вот основные конкуренты nVidia, к сожалению, не смогли обрести второе дыхание и безнадежно отстали. Так, неугомонная S3 так торопилась успеть выпустить свой новый чип Savage 2000, имеющий аппаратный графический сопроцессор T&L, раньше GeForce 256 (и успела, анонсировав его на 1 (!) день раньше), что толком не смогла "вылизать" как следует ни его аппаратную часть, ни драйверы. А такие вещи рынком уже не прощаются, что и предопределило быстрый и бесславный конец этого чипа. Вместе с ним пришел конец и подразделению S3, занимавшемуся разработкой видеочипов, которое было продано за бесценок тайваньской фирме VIA. Так печально закончился путь одного из лидеров рынка видеочипов, долгое время задававшего тон в индустрии. Не намного дольше продлилась агония и другого бывшего гранда, компании 3Dfx, ставшей к тому времени 3dfx. В пику своему главному конкуренту, nVidia, компания 3dfx, выбирая стратегическое направление развития своих видеопроцессоров, сделала ставку не качественные, а на количественные методы наращивания мощности перспективных чипов. Так, линейки видеокарт Voodoo 4, 5 и 6, построенные на базе нового масштабируемого графического процессора VSA-100, имели соответственно 1, 2 и 4 видеочипа "на борту". Слово "масштабируемый" означает, что на базе этих процессоров можно создавать видеокарты, содержащие вплоть до 32 чипов VSA-100. Для повышения качества изображения и организации возможности полноэкранного сглаживания предусматривалось использование перспективной технологии T-buffer. В новом чипе, помимо отсутствия полноценной поддержки AGP 4x, был реализован только программный режим расчета геометрических преобразований и освещенности T&L, поэтому одночиповый Voodoo 4 оказался откровенно слабее своих основных соперников, а 2-х, и, тем более, 4-х чиповые монстры Voodoo 5 и 6, ни в чем не превосходя решения от nVidia, отличались лишь слишком высокими ценами да запредельной потребляемой мощностью. Плюс к этому слишком долгий процесс подготовки к производству VSA-100 и ряд маркетинговых и технологических просчетов руководства компании 3dfx привели ее к банкротству и, как в насмешку, покупки в декабре 2000 года ее бренных останков главным конкурентом - фирмой nVidia.

Вот так, постепенно, от дня вчерашнего мы подошли ко дню сегодняшнему. Но не стоит всех "старичков", о которых мы вспоминали, одним махом списывать в музейные раритеты. Ведь очень много из них по сей день живут в наших компьютерах, и даже очень неплохо себя чувствуют. А некоторые из них так и способны поспорить с младшими моделями следующих поколений. Так, например, популярнейшая сегодня GeForce 2 МХ, проигрывает GeForce 256 DDR, совсем дешевые карты на котором все еще можно найти в магазинах, практически по всем показателям.

Что есть

На сегодняшний день фирма nVidia является законодателем мод в мире 3D графики. Грамотная маркетинговая политика компании привела к тому, что ее изделиями оказались перекрыты буквально все рыночные ниши, а эффективная работа инженеров, выпускающих новые видеочипы с полугодовым (или близким к нему) интервалом, не оставили оставшимся в живых конкурентам шансы на сколь-нибудь успешное противостояние монополисту. Лишь канадской компании ATI, резко изменившей в последнее время свою техническую и маркетинговую политику (кстати, теперь ATi работает по схеме, полностью аналогичной той, которая позволила добиться успеха nVidia), удалось с конца прошлого года составить компании nVidia хоть какую то конкуренцию.

Но обо всем по порядку. Сегодня самые популярные на рынке видеокарты выполнены на чипах nVidia семейств GeForce 2 и GeForce 3.

Для систем самой нижней ценовой категории предназначены чипы серии GeForce 2 MX, которые, являясь урезанным вариантом базового чипа GeForce 2, отличаются от него уменьшенным числом конвейеров рендеринга (2 вместо 4 у полноценного GeForce 2) и, в ряде случаев, урезанной шиной памяти. Но, пожалуй, впервые в истории, упрощенный вариант видеочипа получил некоторые дополнительные функции, отсутствующие в базовом варианте. Речь идет об использовании в GeForce 2 MX фирменной технологии TwinView, призванной составить конкуренцию аналогичной разработке DualHead компании Matrox и обеспечивающей вывод изображения на два приемника сигнала, одним из которых могут быть бытовой телевизор или ЖК-монитор.

Первоначальный вариант этого чипа, GeForce 2 MX, работающий как с SDRAM, так и с DDR памятью, удовлетворяет большинству потребностей для офисного применения, а так же для не особо требовательных и экономных игроков. Разрядность шины памяти может варьироваться в зависимости от ее типа: для SDRAM она составляет 128 бит, а для DDR SDRAM уменьшается до 64-х. Он выпускался сравнительно недолго, так как компания nVidia сочла необходимым, для более полного охвата всех сегментов рынка, заменить все чипы предшествующих поколений единым решением на базе GeForce 2. Для этого были предложены три модификациями базового чипа - GeForce 2 MX100, GeForce 2 MX200 и GeForce 2 MX400.

Для "верхнего Low-End-а" предназначен GeForce 2 MX400, отличающийся от обычного GeForce 2 MX повышенными частотами работы как ядра, так и памяти.

GeForce 2 MX200 ориентирован на более дешевые, в первую очередь, офисные решения. В этом варианте чипсет работает на пониженной частоте и ширина шины составляет только 64 бита, что в значительной мере снижает производительность видеосистемы.

Увлекшись "кастрацией" GeForce 2 MX, одного из самых своих удачных чипов, nVidia, похоже, потеряла чувство меры, выпустив чип GeForce 2 MX100. Ядро у него работало на еще меньших, по сравнению с MX200 частотах, а ширина шины памяти была уменьшена до смехотворной величины - 32 бита, так что производительность он имел меньшую, чем даже у TNT 2 Vanta, который он и должен был заменить. Само собой разумеется, ни один производитель не позарился на такое чудо, и ни одной карты на этом чипе выпущено не было.

Значительно большую производительность, чем GeForce 2 MX, обеспечивают полноценные графические процессоры GeForce 2 GTS (Giga Texel Shader), являющиеся существенно модернизированным вариантом GeForce 256. Выпускаемые по 0,18 мкм техпроцессу, они имеют по 2 текстурных модуля в каждом из 4 конвейеров рендеринга, что позволило превысить "магическое" значение заполнения для текселей в 1 гигатексель/секунду. Все видеокарты, выпущенные на базе этого чипа, оснащены DDR памятью со 128-битным доступом. Благодаря более тонкому техпроцессу, частота чипа была повышена вплоть до 250 Мгц в вариантах GeForce 2 Ultra и GeForce 2 Ti. Для формирования более реалистичных изображений с помощью сложных мультитекстурных эффектов, в GeForce 2 GTS появился отдельный блок NSR (Nvidia Shading Rasterization). Первоначальный вариант GeForce 2 GTS достаточно быстро разделился на две ветви: GeForce 2 Pro и GeForce 2 Ultra, чуть позже появилась и третья - GeForce 2 Ti, в которой чип выполнен по "тонкому" 0,15 мкм техпроцессу, что, собственно, и дает ей возможность работать на повышенных частотах. Все они отличались друг от друга рабочими частотами ядра и памяти (см. таблицу, открывается в новом окне), а, значит, и итоговой ценой видеокарт на их основе.

Буквально до последних дней самым производительным видеопроцессором считался GeForce 3, выпущенный в начале прошлого года. Основной его особенностью является реализация новой архитектуры nfiniteFX Engine, которая полностью поддерживает все особенности программного интерфейса Microsoft DirectX 8 - программируемые вершинные и пиксельные шейдеры, являющиеся фактически специальными процессорами, осуществляющими операции соответственно над вершинами полигонов или пикселями при рендеринге с помощью специальных программ без участия центрального процессора. Еще одна новая технология HRAA (High-Resolution Antialiasing) предоставляет возможность значительно улучшить качество изображения без существенного снижения производительности. Увеличение производительности по сравнению с предыдущими решениями достигается и с помощью новой архитектуры подсистемы памяти - Lightspeed Memory, предполагающей использования 4-х 32-разрядных субконтроллеров вместо одного 256-разрядного.

Но, как и в случае с GeForce 2 GTS, оригинальный GeForce 3 "прожил" недолго, уже осенью 2001 года разделившись на две ветки - GeForce 3 Ti200, являющийся относительно дешевым вариантом с заниженными тактовыми частотами ядра и памяти и максимально производительную Hi-End модель GeForce 3 Ti500.

В первых числах февраля 2002 года компания nVidia выпустила семейство графических процессоров GeForce 4. Новая линейка включает в себя как относительно недорогие чипы GeForce 4 MX460 и 440, планируемые в качестве замены заслуженной серии GeForce 2 MX, так и самый что ни на есть Hi-End - GeForce 4 Ti4600 и 4400. Общее для всех GeForce 4 MX - это наличие 2, в отличие от 4 у GeForce 4 Ti, конвейеров рендеринга, отсутствие поддержки пиксельных шейдеров и ограниченные возможности вершинных. Максимальный объем поддерживаемой памяти составляет 64 мегабайт. Производительность GeForce 4 MX440 и 460, работающих с DDR памятью и различающихся только частотами, достаточно высока. Так, GeForce 4 MX460 вполне по силам соперничать с GeForce 3 Ti200, тогда как MX440 планируется в качестве "могильщика" ATi Radeon 7500.

Старшие модели серии GeForce 4 Ti4600 и 4400, различающиеся опять же только рабочими частотами, являются самыми высокопроизводительными графическими процессорами для настольных ПК и, конечно же, самыми дорогими. Максимальный объем поддерживаемой памяти составляет 128Мб. По сравнению со своим предшественником, GeForce 3, в этой линейке практически отсутствуют революционные инновации, скорее в GeForce 4 nVidia постаралась "подтянуть" отдельные слабые места, в которых GeForce 3 проигрывал новинке ATi Radeon 8500. Так, теперь вся линейка видеопроцессоров, а не только младшие модели, как раньше, посредством технологии nView получила возможность работать в двухмониторной конфигурации, а так же с помощью Video Processing Engine реализован аппаратный MPEG2-декодер, значительно улучшивший качество воспроизведения DVD-фильмов. Кроме того, используется 2 модуля вершинных шейдеров вместо одного в GeForce3, да и все остальные технологии предыдущего поколения были доработаны в соответствии с требованиями не только сегодняшнего, но и завтрашнего дня.

Еще совсем недавно монопольное положение общепризнанного лидера индустрии, фирмы nVidia казалось до такой степени непоколебимым, что любые попытки изменить "статус-кво" были заранее обречены на провал. Поэтому прорыв, который совершила в конце прошлого года канадская компания ATi Technologies, кому то мог показаться чудом, которое, однако, легко можно объяснить. Все знают, что учиться лучше на чужих ошибках, чем на своих, но многие ли следуют этому мудрому правилу? А вот ATi сумела наступить на горло своим многолетним принципам и, учтя как удачный опыт nVidia, так и печальный - 3dfx, отказалась от монопольного выпуска видеокарт на своих чипах, передав его третьим фирмам. Такое решение, наряду с выпуском осенью 2001 года удачных чипов Radeon 7500 и Radeon 8500, позволило компании серьезно пошатнуть позиции nVidia. Но обо всем по порядку. Компания ATi, производящая достаточно приличные видеочипы, отличающиеся высоким качеством 2D и великолепными возможностями воспроизведения видео, постоянно опаздывала с их своевременным выпуском, да и хронические проблемы с драйверами, особенно в их 3D части, не позволяли ей всерьез конкурировать с лидерами индустрии. Так получилось и с ответом ATi на выпуск чипа nVidia GeForce 256, появившегося на свет весной 1999 года. Radeon появился на год позже, и соперничать ему пришлось уже со значительно более мощным GeForce 2. Однако, обладая заведомо более слабыми количественными характеристиками (более низкие тактовые частоты и меньшее количество конвейеров рендеринга), по сравнению с чипами nVidia, Radeon, благодаря использованию новой технологии HyperZ, оптимизировавшей работу с памятью, которая может быть как обычной SDRAM, так и DDR, а так же мощному геометрическому сопроцессору с расширенными возможностями, сумел составить определенную конкуренцию даже и GeForce 2. Блок геометрического сопроцессора с расширенными возможностями T&L имеет собственное имя - Charisma Engine. И без того отличные возможности чипа Rage 128 в области воспроизведения видео дополнились рядом новых функций, в частности, появилась возможность декодирования форматов цифрового телевидения высокой четкости (HDTV). Для охвата как можно большего числа различных рыночных сегментов, ATi, позиционируя в качестве Hi-End решения оригинальный Radeon, у которого ядро и 64 Мбайт DDR видеопамяти работали синхронно на частоте 183 Мгц, выпустила ряд менее дорогих решений, в том числе:

• Более дешевый аналог Radeon, работающий на пониженных частотах и оснащенный SDRAM памятью. Раньше обозначался как Radeon SDR, но теперь, после перевода всех чипов ATi на новую систему обозначений, стал называться Radeon 7200.
• Бюджетный вариант Radeon VE, ориентированный в основном на офисное применение и конкурирующий с GeForce2 МХ. По сравнению с исходным вариантом подвергся изрядному усечению, что выразилось в сокращении числа конвейеров рендеринга до одного, а так же отсутствию блока T&L и уменьшению ширины шины памяти до 64 бит, хотя память осталась типа DDR. Что бы хоть как-то компенсировать эти издевательства, была использована новая технология HydraVision, обеспечивающая поддержку двухмониторных конфигураций, цифрового видеоинтерфейса DVI и качественный TV-выход. С начала этого года Radeon VE был переименован в Radeon 7000.

При всех своих достоинствах Radeon-у все-таки оказалось трудновато бороться на равных с GeForce 2, и особенно с его более мощными вариантами - GeForce 2 Pro и GeForce 2 Ti. Поэтому, наряду с высокопроизводительным Radeon 8500 осенью 2001 года вышел Radeon 7500, изготавливавшийся по 0,15мкм технологии, причем его 3D-часть заимствована у старого Radeon-а, разве что немного переработана в части обеспечения асинхронного режима работы с видеопамятью, а 2D часть вместе с HydraVision - от Radeon VE. Таким образом, в Radeon 7500 оказались собранными хорошо отлаженные, прошедшие проверку временем элементы архитектуры. А перевод нового чипа на более тонкий техпроцесс позволил повысить рабочую частоту до 290 МГц, что позволило в значительной мере увеличить его производительность при сохранении низкой стоимости.

Radeon 8500, появившийся примерно в одно время с Radeon 7500, по праву занял место флагманского продукта фирмы, так как по многим основным параметрам превосходил общепризнанного лидера - GeForce 3 Ti500. 0,15 мкм чип, работающий на частоте 275 Мгц и не уступающий конкуренту от nVidia ни по числу конвейеров рендеринга (4), ни по другим физическим характеристикам, имеет рекордную на сегодняшний день частоту работы интегрированного RAMDAC - 400 МГц, хотя фирма ATi, вопреки своим первоначальным заявлениям, не смогла разместить в чипе второй такой же RAMDAC, необходимый для организации двухмониторного выхода, поэтому в видеокартах на Radeon 8500 приходится использовать внешний RAMDAC, работающий на частоте 240 Мгц.

Использование внешнего RAMDAC, хотя и снижает качество изображения на втором мониторе, но в разрешениях вплоть до 1600 х 1200 ухудшение изображения практически незаметно. Но по настоящему конкурировать с GeForce 3 Ti позволяет использование в новом чипе ряда новейших и кардинально улучшенных старых технологий. Так, в Radeon 8500 задействованы мощные блоки вершинных и пиксельных шейдеров, получивших названия Charisma Engine II и Pixel Tapestry II и объединенных единым определением Smartshader, в полной мере использующих все доступные спецификации API DirectX 8.1. Кроме этого, заслуживает внимания еще одно важное нововведение - технология полноэкранного сглаживания сцены Smoothvision, впрочем, аналогичная технологии FSAA у nVidia. Ну и, само собой разумеется, традиционно высокое качество 2D-графики и проигрывания DVD-видео (четкость картинки, аппаратная поддержка), а также оверлеев, что важно для просмотра MPEG4-фильмов, характерное для всей продукции ATi.

Еще один "горячий канадский парень" - компания Matrox, в отличие от своего земляка ATi, не нашла в себе сил, а может быть, и желания, для борьбы с лидерами рынка видеочипов за место под горячим 3D-солнцем. Создав еще во времена динозавров ряд великолепных 2D-чипов, способных на равных конкурировать со сверхдорогими профессиональными ускорителями, Matrox и в своих последующих продуктах основное внимание обращала именно на качество 2D-графики. Попытка создать чип G400, в котором, наряду с отличной 2D-частью, имелось бы и приличное 3D-ядро, похоже, подорвала творческий потенциал компании, и все остальные чипы, выпущенные фирмой, в той или иной степени являлись вариациями на тему G400, что, конечно, не позволяло им даже теоретически конкурировать с гораздо более современными изделиями nVidia или ATi.

Так, чип G450 представляет собой ни что иное, как модификацию G400, выполненную по 0.18 мкм технологии, но при этом частота работы чипа осталась прежней - 126 Mгц. Хотя G450 используется с быстрой памятью типа DDR SDRAM, но ширина шины видеопамяти уменьшилась до 64 бит, в результате чего ее пропускная способность осталась на таком же уровне, как и у старого G400. Но зато большое внимание было уделено развитию технологии DualHead, в результате чего в чип были интегрированы второй RAMDAC с частотой 230 Мгц (частота основного RAMDAC составляет 360 Мгц), два контроллера ЭЛТ-мониторов, и организована поддержка цифрового интерфейса DVI. А вот 3D часть в G450, конечно, присутствует, но чисто номинально, так как производительность его в этом режиме хуже, чем даже у своего предшественника G400.

Выход следующего чипа, а именно G550, окончательно показал пользователям, что компания Matrox больше не претендует на рынок игровых 3D-акселераторов, сосредоточившись на рынке бизнес - графики и профессионального 2D. Как и G450, G550 выполнен по 0.18 мкм техпроцессу, частоты ядра и памяти не увеличились, да и ширина шины памяти осталась прежней - 64 бита. Среди нововведений можно отметить появление двух интегрированных TMDS-трансмиттеров, позволяющих выводить изображение на мониторы с цифровым интерфейсом DVI. Следуя моде последнего времени, добавились так же блок T&L и поддержка вершинных шейдеров, хотя текущие версии драйверов ни то, ни другое не поддерживают. А вот пиксельные шейдеры в G550 отсутствуют как таковые. Да и производительность G550 в 3D, как и качество изображения в 2D, хуже, чем у заслуженного G400. Не дай бог нам увидеть еще и какой-нибудь G650…

Немного разнообразия в традиционную полигонную архитектуру современных видеопроцессоров внесло появления совместного детища компаний STMicroelectronics и Imagination Technologies - графического процессора с тайловой архитектурой Kyro, или PowerVR Series3. Использование тайловой архитектуры, исключающей использования при обсчете сцены буфера глубины позволяет, при достаточной простоте конструкции самого чипа и использовании дешевой памяти типа SDRAM, добиться достаточно высокого быстродействия в игровых приложениях, особенно в 32-х разрядном цвете. Чип работает синхронно с видеопамятью на частоте 125 Мгц и обеспечивает производительность, сравнимую с производительностью значительно более высокочастотного GeForce2 MX. К числу его достоинств следует отнести, помимо очень хорошего качества 2D, аппаратную поддержку многих функций воспроизведения видео: аппаратное декодирование DVD, компенсацию движения, поддержку оверлеев и цветовое смешение. Но у Kyro имеется и ряд серьезных недостатков, одним из главных является просто катастрофическое падение производительности чипа при включении трилинейной, и, тем более, анизотропной фильтрации.

Следующая версия чипа, Kyro II по сути дела является разогнанным до 175 Мгц старым Kyro, изготовляемым по более прогрессивному 0,18 мкм техпроцессу. Вопреки ожиданиям, в Kyro II так и не появился блок T&L, но прирост в скорости всего на 50 Мгц по сравнению со своим предшественником, позволил Kyro II вплотную приблизиться к производительности гораздо более мощного GeForce 2.

Еще одной фирмой, выпустившей продукт, способный хоть в какой-то степени противостоять натиску видеочипов от nVidia, является Silicon Integrated Systems, или, попросту, SiS. После фиаско с видеопроцессором SiS300 и его усовершенствованным вариантом SiS305, компания SiS вышла на рынок с принципиально новым продуктом, который должен составить конкуренцию самому неторопливому из чипов nVidia GeForce 2 MX200. SiS315, выпускаемый по 0,15 мкм техпроцессу, по своей архитектуре похож на ветерана Riva TNT2, разве что добавился блок T&L. То есть это два конвейера с одним текстурным модулем на каждом, ширина шины памяти может быть как 64, так и 128 бит. Для расширения возможностей SiS315 предусмотрено подключение чипа-компаньона SiS 301, который позволяет организовать поддержку подключения второго монитора, LCD-дисплея, или телевизора. Не совсем серьезно для видеочипа самого низшего ценового диапазона выглядит заявленная производителем поддержка интерфейса 3D-очков.

Что будет

Если рассматривать ближайшее будущее, то наибольший интерес представляет планируемый компанией ATi в период работы выставки CeBIT 2002 (13 - 20 марта) анонс нового High-End варианта чипа Radeon 8500XT, работающего на повышенных тактовых частотах (300 Мгц) как ядра, так и памяти, что позволит ему успешно противостоять флагманскому продукту nVidia GeForce 4 Ti 4600. Похоже, кроме повышенных рабочих частот, никаких других нововведений в Radeon 8500XT не появится. Сама же nVidia чуть позже, в апреле-мае, собирается обогатить семейство GeForce 4 еще двумя моделями, и обе они будут самыми младшими в своих группах. Один из них, GeForce 4 Ti4200, работающий на частотах 250 Мгц, должен занять ценовую нишу GeForce 3 Ti500, тем более что на горизонте все четче проявляется новый массовый чип ATi, известный под кодовым названием RV250, призванный сменить Radeon 7500 и обладающий всем спектром возможностей нынешнего Radeon-а 8500. Вторым должен стать самый дешевый и самый медленный чип серии - GeForce 4 MX420, рассчитанный на работу только с памятью типа SDRAM и призванный заменить GeForce 2 MX400, с которым он сопоставим по производительности. А вот по цене?..

В более отдаленной перспективе новый виток конкурентной борьбы гигантов связан с новыми чипами nVidia NV30 и ATi R300, основное отличие которых от современных продуктов заключается в реализации аппаратной поддержки решений DirectX 9. Но, так как сама Microsoft еще до конца не определилась с окончательным определением финальных спецификаций DirectX 9, то и появление новых чипов ожидать следует ближе к концу года, хотя первую информацию об их возможностях можно будет получить, скорее всего, уже летом. Да, в последние годы Microsoft, наряду со своим уже всем привычным положением софтверного монополиста, благодаря своим интегрированным в операционные системы Windows наборам программных интерфейсов (API) семейства DirectX, стала определять еще и магистральные пути развития графических ускорителей. Похоже, теперь уже не осталось ничего, на что бы не наложила свою лапу всемогущая империя Большого Билла. Докатились.

Потенциала остальных игроков на рынке видеочипов вряд ли хватит на то, что бы не только предложить, но и развить достаточно интересное решение, способное составить конкуренцию лидерам. И печальная судьба, постигшая достаточно перспективную разработку - чип Kyro III, который в течение последнего полугода обещала выпустить компания STMicroelectronics, но, в конце концов, прекратила над ним все работы - тому свидетельство. Да, далеко не каждый способен бросить перчатку лидерам, да еще и удержаться при этом на ногах…

Чем сердце успокоится

На первый взгляд кажется, что сегодняшнее изобилие самых разнообразных видеочипов и еще большее - видеокарт на их основе, может создать определенные трудности при выборе оптимальной карты для нового или модернизируемого компьютера. Но это не совсем так. Перво-наперво стоит уяснить себе, что сегодня на рынке есть только два производителя, nVidia и ATi, способных предоставить действительно качественную продукцию для всего спектра компьютеров - от дешевых офисных машин и вплоть до самых современных и дорогих профессиональных рабочих станций. С учетом того, что производители программного, в первую очередь игрового, обеспечения ориентируются на изделия лидеров индустрии, продукцию остальных производителей можно рекомендовать лишь большим оригиналам, любителям искать приключения сами знаете на какой свой орган.

Хотя сейчас найти такое приключение можно где угодно и с чем угодно. Не секрет, что компания nVidia с момента своего основания, а ATi - с конца прошлого года занимаются в основном выпуском самих видеочипов, а производство видеокарт на их основе отдали на откуп "третьим" фирмам. И эти "третьи" развернулись на всю катушку. Если "бренды" с известными именами еще стараются держать свою марку, строго соблюдая все спецификации чипмейкеров, а то и улучшая их, то вот легионы безымянных производителей, в основном из Поднебесной, в погоне за максимальным снижением себестоимости конечных изделий позволяют себе такие вольности, которые граничат уже с "беспределом". Поэтому вот вам и второе правило, которое необходимо соблюдать при выборе видеокарты - верить написанному на упаковке можно только известным производителям, да и то некоторые из них, в последнее время, позволяют себе излишне расслабиться. Если же Вас угораздило, в погоне за определенной экономией дензнаков, связаться с "ноунеймом" - то при выборе карты будьте внимательны не меньше, чем контролеры ОТК в старые советские времена и не стесняйтесь извести продавца своей дотошностью.

И третий момент, на который хотелось бы обратить Ваше внимание - это драйверы. Одна из основных причин, побудивших меня настоятельно рекомендовать Вам карты именно на чипах от nVidia или ATi, заключается в том, что именно эти производители сегодня имеют достаточно отлаженные и "безглючные" драйверы. И если про nVidia это можно было утверждать с момента выхода Riva TNT2, когда компания создала для него великолепный набор драйверов Detonator 2.08, и все последующие их версии носили эволюционный характер, причем в любой из них поддерживались все чипы, когда-либо выпущенные компанией. Ситуация с драйверами в ATi была гораздо сложнее, и великолепные чипы компании часто сильно проигрывали конкурентам из-за их "сырости", что продолжалось вплоть до середины прошлого года, когда было принято решение перейти к унифицированной архитектуре драйверов, дабы улучшить их качество, частоту выпуска и производительность. Это фирме в основном удалось, и сейчас драйвера от ATi практически не вызывают нареканий у пользователей, что нельзя сказать о соответствующих изделиях многих других компаний.

Сводная таблица технических характеристик всех современных видеокарт (открывается в новом окне).