Обзор нового графического суперускорителя от Matrox — Parhelia-512

АрхивВидео

Компания Matrox наконец-то анонсировала столь долгожданный Parhelia-512, чип, о характеристиках которого спорили уже давно, но сходились в одном: это будет нечто выдающееся.

Слухи о новом графическом суперускорителе от Matrox ходили давно. Время от времени в Интернете появлялись статьи, авторы которых делали самые разные предположения о его характеристиках, но в один голос твердили, что это будет нечто выдающееся. И вот наконец-то компания Matrox анонсировала долгожданный чип.

Коротко, списком, Parhelia-512 это:
  • первый в мире 512-разрядный (!) GPU;
  • техпроцесс 0,15 мкм, 80 млн. транзисторов;
  • 256-разрядный интерфейс памяти (что при частоте 600 МГц DDR дает теоретическую пропускную способность до 20 Гбайт/с!);
  • поддержка до 256 Мбайт памяти;
  • технология GigaColor;
  • AGP 1–8х;
  • совместимость с OpenGL 1.3 и DirectX 8.1;
  • два интегрированных RAMDAC и улучшенное качество двухмерной графики.

И это только основные характеристики. По утверждениям компании, все в новинке направлено на достижение трех основных целей: улучшенное качество визуализации, высокая производительность даже в самых сложных задачах и «вкусности», о которых речь ниже. Нельзя не отметить, что инженеры Matrox проделали огромную работу, чтобы обещания не были пустым звуком.

Parhelia (мн. ч. от parhelion), или sundogs — ложные солнца. Природное явление, возникающее при прохождении холодного атмосферного фронта: в атмосфере образуются кристаллы льда определенной формы, и результатом преломления в них солнечного света являются довольно яркие радужные пятна по сторонам от солнца (чаще всего — на угловом расстоянии в 22 угловых градуса). Несколько напоминая  фрагменты радуги, они отличаются от нее большей яркостью и белизной и, кроме того, находятся в той же стороне, что и светило. Солнечные собачки — это наиболее яркие фрагменты общей картины гало и потому чаще замечаемы. Явление продолжается от нескольких до десятков минут, пока высотные ветры не разрушат благоприятную для его образования тонкую облачность.

Качество визуализации
Именно эта черта всегда выделяла продукты Matrox. Чтобы шагнуть еще дальше, при проектировании Parhelia все существующие ныне функции были доведены до максимально высокого уровня, а также добавлены многие новейшие технологии, достойные со временем стать индустриальным стандартом.

Технология GigaColor. Впервые на каждый канал цвета отводится десять бит (вместо восьми). Теперь можно одновременно отображать более миллиарда (!) цветов. В будущем это позволит улучшить цветопередачу и четкость изображения, особенно при работе в очень больших разрешениях, при визуализации сложных сцен с одновременным показом тысяч полигонов, антиалиазинге и других сложных спецэффектах.

Технология UltraSharp Display Output. Чип имеет два полностью гамма-корректируемых с точностью в 10 бит на каждый цветовой канал цифро-аналоговых преобразователя (RAMDAC). Оба преобразователя и интегрированный TB-кодек выводят сигналы с той же точностью — 10 бит на канал. Это позволит достигнуть высокого качества изображения при использовании как RGB и DVI, так и обычного вывода на телевизионную аппаратуру. Ну, и не стоит забывать про уменьшающуюся нагрузку на наши с вами глаза — за счет повышения четкости картинки.

64 Super Sample Texture Filtering. В Parhelia интегрированы новейшие блоки текстурирования. Они позволяют динамически размещать до 64 текстур за цикл (вдвое больше, чем у лучших нынешних ускорителей). Это позволит при прочих равных использовать более совершенный метод фильтрации без значительного снижения производительности.

Glyph Antialiasing. Аппаратная поддержка сглаживания шрифтов с гамма-коррекцией, регулируемой пользователем.

Parhelia-512 — первый в своем роде ускоритель, аппаратно поддерживающий сглаживание текста с полной гамма-коррекцией. Эта функция уже поддерживается, например, в операционной системе Windows XP, но ускоряется программно. Но Matrox пошла еще дальше, расширив ее программируемой гамма-коррекцией. По мнению компании, для прецизионного сглаживания шрифтов и оптимальной читабельности текста гамма-коррекция обязательна. Пользователю будет предоставлена возможность выбирать гамму для каждого конкретного случая.

16x Fragment Antialiasing (FAA-16x). Революционный подход к антиалиазингу. В совместимых с FAA-16x приложениях будет проводится полноценный 16-кратный суперсэмплинг, но только для расположенных по краю треугольника пикселей, не затрагивая внутренних. Таким образом, достигается и минимальное влияние на производительность, и сглаженные края. Да еще и внутренняя часть треугольника остается такой же четкой и не «затуманенной».

Блок-схема видеоускорителя Parhelia 512. Пиксельный процессор позволяет за такт рассчитать четыре пикселя, наложив на каждый по четыре текстуры и совершив над каждым до пяти операций освещения.

Производительность
Известно, что «бутылочным горлышком» современных видеокарт является недостаточная пропускная способность памяти. У Parhelia она составляет 20 Гбайт/с, что примерно вдвое больше, чем у нынешних карт. Но на этом Matrox не остановилась.

Parhelia — первый в мире 512-разрядный GPU. В совокупности памятью огромной пропускной способности образуется мощная связка, поддерживающая производительность на беспрецедентном уровне даже в сложных задачах с большим количеством полигонов и в высоких разрешениях.

Quad DirectX 9 Vertex Shader Array. Parhelia объединяет четыре совместимых с DirectX 9 вершинных шейдера в один вычислительный массив. Усиленный усовершенствованным блоком управления и регистровым кэшем, ускоритель способен поддерживать высокий уровень производительности, выполняя программы вершинных шейдеров даже для сложных трехмерных моделей. Кроме того, чип оптимизирован под стандартные модели освещения OpenGL.

Quad Texturing. Parhelia впервые позволяет накладывать сразу четыре текстуры за один проход с производительностью четыре пикселя за такт.
36-Stage Shader Array. Четыре ступени блока текстурирования и пять ступеней пиксельного шейдера на каждом из четырех пиксельных конвейеров Parhelia-512 образуют самый навороченный на сегодняшний день конвейер по обработке пикселей.

Оригинальные нововведения
Вот они — те самые «вкусности».
Hardware Displacement Mapping (HDM). Новый метод представления и обработки сложной 3D-геометрии (включенный благодаря Matrox в DirectX 9). Суть HDM заключается в совмещении информации объекта с информацией из заранее созданной карты высот. Результат — невероятно реалистичные рельефные поверхности при сохранении высокой частоты кадров.

DualHead-HighFidelity (HF). Усовершенствованный блок вывода изображения на два монитора. Parhelia способен выводить два независимых изображения с разрешением 2048x1536х32 на аналоговые устройства или с разрешением 1920x1200x32 — на цифровые. Разумеется, предусмотрена и гамма-коррекция картинки.

TripleHead Desktop. Возможность использования третьего RAMDAC для вывода рабочего стола Windows на три (!) монитора. Это позволяет достигнуть разрешения 3840x1024x32.

PC-Theater DVD Playback. Улучшенное декодирование DVD, не уступающее качеством домашнему кинотеатру.

И самая интересная новинка — Surround Gaming. Parhelia-512 формирует, разбивает и выводит изображение сразу на три монитора. По задумке, игрок смотрит на центральный дисплей, а картинки на левом и правом мониторах улавливаются периферическим зрением. Эту технологию уже поддерживают такие игры, как «Quake III Arena», «Soldier of Fortune II», «Flight Simulator 2002» и «Jedi Knight II».

Surround Gaming, игра с использованием сразу трех мониторов — одна из самых необычных и эффектных новинок Parhelia. С тремя мониторами у игроков в «MS Flight Simulator» и «Quake III» откроется периферийное зрение.

Что же все это реально дает?
Безусловно, Parhelia-512 обещает быть очень интересным продуктом. Даже признанный лидер GeForce 4 Ti4600 от Nvidia блекнет на его фоне. Но все ли так безоблачно?

Сразу же обращает на себя внимание тот факт, что чип использует вершинные шейдеры версии 2.0 (спецификация DirectX 9), а пиксельные шейдеры соответствуют спецификации DirectX 8.1 (версия шейдеров 1.3). Довольно странное решение. Ведь эмуляция пиксельных шейдеров (в отличие от вершинных) дается только ценой значительного снижения производительности. В Matrox это объясняют так: если новая технология даст сбой, разработчики игр смогут эмулировать вершинные шейдеры, а в варианте с пиксельными шейдерами возникла бы серьезная проблема.

Впрочем, главный повод для беспокойства не нов: на бумаге, как всегда, все замечательно, но как это воплотится в железе? Еще живы воспоминания о постигшем нас разочаровании после первых тестов Radeon 8500, финальные образцы которого работали заметно медленнее запланированного.

Возможно, спешка с анонсированием спецификаций (без демонстрации готовых рабочих образцов) вызвана скорым выходом подобных продуктов от основных конкурентов — Nvidia и ATI.

Как бы то ни было, мы рады возвращению некогда заметного игрока на рынке графических акселераторов. Надеемся, что в реальных видеокартах качество и производительность фирменных технологий Matrox будут соответствовать тому, что обещают пресс-релизы. Конкуренция только приветствуется.