Hlavní stránka Hardware Grafické karty Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
autor: Souček Jiří , publikováno 31.1.2006
Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

Téměř každý, kdo měl mezi lety 1994-1999 počítač, vyzkoušel značku S3 na vlastní kůži. Grafické karty této společnosti se montovaly prakticky do všech sestav, přesně odpovídaly požadavkům tehdejšího mainstreamu: slušná 2D akcelerace, podpora pro video, 3D akcelerace a nízká cena. Někdo S3 miloval, někdo nenáviděl, někteří jeho produkty podceňovali, jiní naopak přeceňovali. A pravda byla jako vždy někde uprostřed. S3 připomínala rozjetý vlak, netrvalo ani pět let od založení a řadila se mezi nejúspěšnější. Co se pokazilo? Proč už S3 není mezi elitou 3D-grafického průmyslu? To vše se dočtete v dnešním dílu našeho seriálu.


Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

Jak jsem naznačil už v úvodu, S3 byla založena roku 1989. Pokud bychom jako pomyslnou hranici měli stanovit rok 1990, můžeme ještě S3 zařadit k těm "starým" výrobcům, jako třeba Matrox, ATi, Trident, nebo třeba Cirrus Logic. V první polovině devadesátých let S3 samozřejmě nabízela především VGA a 2D akcelerátory.

Poslední "2D - only" řešení

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
S3 Trio 64V+
- zdroj: http://www.spcnet.be/ -

V polovině devadesátých let, po staré známé sérii S3 Vision přišla na trh řada Trio64, se kterou se ještě dnes můžeme setkat ve většině bazarů. Trio64 byl král OEM trhů. Starší Trio64V+ podporovala solidní 2D akceleraci (čipy S3 byly nejrychlejší 2D akcelerátory, pokud bychom srovnávali grafické karty používající klasické DRAM paměti) a obsahovala slušnou podporu pro video* označovanou jako "S3 Streams Processor". Krom hardwarového YUV->RGB převodu byl podporován i scaler (HW zvětšování až do 1024*768/16bit) a blending. Přes rozhraní Scenic Highway mohl být ke kartě připojen např. hardwarový MPEG1 dekodér, nebo multimediální karta s podporou pro video-in. Trio64V+ používalo 24bitový RAMDAC na 135MHz a 1 až 4MB grafické paměti (50MHz EDO DRAM).

* Základní podporu pro video obsahovala již Vision 968, kterážto byla nejluxusnějším čipem této série a s maximem osmi megabajtů VRAM paměti na čip a externím RAMDACem (obvykle od IBM nebo Texas Instruments) umožňovala zobrazení až v 1600*1200 při 32-bit barevné hloubce.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

S3 Trio 64 V2
- zdroj: http://hardware.mydrivers.com/ -

Pozdější Trio64V2 nabízelo o 30% vyšší výkon ve 2D, rychlejší 175MHz RAMDAC a výrazně zlepšenou podporu pro video (filtrovaný scaling, úprava jasu, kontrastu, barevné sytosti a další drobná vylepšení). Vylepšený paměťový řadič již nepodporoval pouze EDO DRAM (tentokrát 60MHz), ale nově také SDRAM a SGRAM moduly na frekvenci 66MHz. 4MB hranice ale zůstala (na tehdejší dobu byly i 4MB luxus, nejvíce rozšířené zůstaly 1 a 2MB verze.

Celou sérii Trio64 zmiňuji především kvůli tomu, že pozdější Virge DX a GX byly založeny právě na jádře Trio64V2 doplněném o podporu 3D akcelerace. Za zmínku ale ještě stojí Aurora64V+, řešení určené především pro notebooky vycházející z Trio64V+. Tento grafický čip umožňoval primárně zobrazení na LCD (TFT/STN panely), přičemž k němu mohl být připojen ještě druhý (analogový) zobrazovací adaptér přes D-Sub, případně S-VHS nebo kompozitní výstup (čip obsahovat TV-out encoder). Oba výstupy byly poměrně nezávislé, takže se mohla lišit obnovovací frekvence i samotný obraz. Tato technologie se nazývala S3 DuoView. 

3D akcelerace... nebo decelerace?

Virge (325)

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

Diamond Stealth 3D 2000 / S3 Virge (325)
- zdroj: http://gothictech.com/

Po úspěšných sériích 2D karet Vision a Trio se na přelomu roku 1995/96 objevil první grafický čip S3 s hardwarovou 3D akcelerací. Tím byla Virge*, někdy také značená jako Virge 325. Byla prvním, ale možná ne nejpomalejším akcelerátorem ze stájí S3. 2D jádro, video engine a paměťový řadič vycházely z Tria64V+. Grafický čip běžel na 50MHz, paměti pravděpodobně také (informace z různých zdrojů se rozcházejí). 3D jádro nabízelo hardwarovou podporu pro:

  • Perspective correction
  • Bi-linear and tri-linear texture filtering
  • MIP-Mapping
  • Depth cueing and fogging
  • Alpha blending
  • Video texture mapping
  • Z-buffering

*Virge, původně psáno ViRGE je zkratka pro Virtual Reality Graphics Engine.

Zajímavá je především podpora pro různé režimy filtrace textur. Bilineární filtrace byla začátkem roku 1996 nadstandard (Matrox Mystique, ATi Rage 3D, PowerVR PCX a další čipy ji nepodporovaly). A trilineární filtraci v té době podporovala pouze Rendition Verite 1000. Po stránce kvality obrazu a podporovaných technologií patřila Virge mezi nejlepší čipy, ale výkon a ovladače byla věc druhá. Stejně jako Matrox Mystique potřebovala Virge pro vykreslení jednoho pixelu (vč. textury) dva takty. S použitím trilineární filtrace ještě více (tři určitě). To degraduje fillrate Virge zhruba na třetinu frekvence čipu, což už v době vydání karty bylo relativně málo. Některé hry tak běhaly v softwarovém režimu rychleji, než hardwarově. Virge tedy spíše (než výkon a dostupné rozlišení) zvýšila kvalitu obrazu - filtrace textur a efekty navíc.

Stručně - s vypnutými efekty a filtrací textur byla Virge rychlejší než softwarový rendering, ale bilineární filtrace znamenala propad reálného výkonu cca o čtvrtinu a trilineární zhruba na polovic, takže bylo nutno přistoupit ke kompromisu mezi lepším výkonem (oproti CPU) nebo vyšší kvalitou obrazu.

Virge VX

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

STB Velocity 3D - S3 Virge VX (VRAM)
STB poskytovalo 10ti letou záruku, kartu lze rozšířit na 8MB (z 4MB)
- zdroj: http://www.acecmt.com/ -

Virge VX (listopad 1996) bývá často a mylně považována za první 3D akcelerátor od S3. Ve skutečnosti VXka vychází z původní Virge 325. Změněn byl paměťový řadič, kterému přibyla podpora pro rychlé VRAM paměti (údajně jsou podporovány i moduly WRAM). Pro samotné jádro bylo použito BGA balení, takže již nebylo pinově kompatibilní s původním Trio64V+ a Virge 325. Virge VX se stala poměrně rozšířenou kartou. Přesto se informace o této kartě poměrně rozcházejí. Některé zdroje tvrdí, že byla pomalejší než původní model (325), protože použité VRAM moduly byly taktovány na velmi nízké frekvenci, jiné zdroje udávají výkon až o 20% vyšší, než u původní verze. Těžko říct, kde je pravda, možná byly karty různých výrobců různě taktovány, možná šlo o záležitost ovladačů. Jistě však víme, že výrazný výkonnostní ani technologický rozdíl mezi oběma čipy nebyl a hra, která běhala na jednom by běhala i na druhém.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
Diamond Stealth 3D 3000 - S3 Virge VX (VRAM)
kartu lze rozšířit na 4MB (z 2MB)
kliknutím zvětšíte
- zdroj: archív autora -

Pokud byly paměťové moduly VX taktovány skutečně na nižší frekvenci, než v případě "325", šlo zajisté o velice dobrý marketingový tah, neboť VRAMy byly obecně známy jako záruka výkonu či jako známka luxusu a S3 si s minimálními náklady udělala na jinak pomalou kartu výbornou reklamu.

Virge DX

DX bychom mohli označit jako druhou generaci Virge. Vychází z rychlejšího 2D jádra Trio64V2, takže umožňuje použití EDO DRAM, SDR SDRAM a SDR SGRAM. Kvůli ceně se nejvíce rozšířila EDO-RAM verze. Zlepšila se i podpora technologií:

  • Perspective correction with a parallel processing perspective engine
  • Bi-linear and tri-linear texture filtering using S3’s new SmartFilterTM technology
  • MIP-Mapping
  • Depth cueing, fogging, alpha blending
  • Video texture mapping
  • Z-buffering

Za zmínku stojí opět filtrace textur. Virge DX abízela trilineární filtraci textur bez ztráty výkonu (trilineární texturovací jednotka), tzn. vykreslení trilineárně otexturovaného pixelu již zabralo pouhé dva takty.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
S3 Virge DX (od EAGLES)
kartu je možné rozšířit na 4MB (ze 2MB)
kliknutím zvětšíte
- zdroj: archív autora -

Virge DX se poměrně rozšířila, většina 2MB verzí umožňovala rozšíření na 4MB (ne že by to nějak výrazněji pomohlo na výkonu) a lecjaké hry se na této kartě daly spustit. S pozdějšími ovladači je bylo možné dokonce i hrát. Oproti předchozím verzím byl výkon až o čtvrtinu vyšší.

Virge GX

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
STB Nitro 3D / S3 Virge GX 4MB EDO
- zdroj: http://koredo.com/ -

Na internetu je často jako rozdíl mezi Virge DX a GX uveden paměťový řadič, který v případě DX podporuje EDO-RAM a v případě GX SGRAM. Opět to není pravda. Oba čipy podporují obojí. GX však dokáže fungovat v takzvaném synchronním režimu, což vede k určitému nárůstu ve výkonu (+-10%). Obě verze však byly vydány nastejno, začátkem roku 1997.

Virge GX2

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics

Leadtek WinFast S680 / S3 Virge GX2
- zdroj: http://bbs.yjfy.com/ -

GX2 z léta '97 je fúzí toho nejlepšího z předchozích čipů a ještě něčeho navíc. To něco navíc je podpora pro AGP. Stejně jako na GX byl podporován synchronní režim (až 83MHz), což přineslo nejcitelnější nárůst výkonu v celé historii série Virge, který se pohyboval okolo třiceti procent. Stejně jako Aurora 64V+ podporuje i tento čip technologii DuoView, což zahrnuje i TV-out enkodér integrovaný v jádře. Samozřejmě nechybí trilineární filtrace bez ztráty výkonu, podpora pro video a další vymoženosti známé z předchozích čipů. Řadič byl limitovaný 4MB SGRAM na 83MHz (případně EDO-DRAM na 66MHz).

  jádro paměti RAMDAC synch. režim fast trilinear
 Virge (325) 50 MHz EDO 135 MHz--
 Virge VX 50 MHz (?) VRAM 135 MHz--
 Virge DX 60-66 MHzEDO, SGRAM 170 MHz-+
 Virge GX 60-66 MHzEDO, SGRAM 170 MHz++
 Virge GX2 66-83 MHzEDO, SGRAM 170 MHz++

Virge MX

MX je trochu jiná kapitola. Přestože jsem se v předchozích dílech historie příliš nesoustředil na mobilní čipy, udělám tentokrát výjimku. Virge MX je totiž obecně uznávána za první mobilní grafický čip s 3D akcelerací a jistě si určitou pozornost zaslouží. Třetí generace čipů Virge šla ve své době více-méně kolem mě, mobilní verze úplně, a tak jsem se na ni raději zeptal odborníka na slovo vzatého, největšího znalce série Virge, jakého v Čechách znám.

Bylo by zbytečné tlumočit, co jsem se dozvěděl, a tak raději získané informace ocituji (mírně zkráceno a upraveno):

K tomu, co tahle karta vlastně umí a co bych asi na tvém místě zmínil - má dual controller, takže je schopna dvou "nezávislých" zobrazení. Úplně nezávislá ale nejsou. Nevím, jestli je to vlastnost ovladačů nebo hardwaru (ale asi hardwaru, myslím, že to tady je tak, že celý obraz má v paměti jako jeden velký obdélník), ale oba výstupy musejí používat stejné rozlišení, takže není možné mít třeba na jednom 1024x768 a na druhém 800x600. Funkce dual contr. jsou jen rozšířená plocha a klonování. Výhoda klonování v dual režimu je, ze nemusí být na CRT monitoru jen 60Hz, ale libovolná frekvence. Klonování narozdíl od jiných čipů té doby (NeoMagic) nevyžaduje vlastní místo ve video paměti pro jednotlivé obrazovky, a tak vlastně nemá žádnou nevýhodu proti klonování při single controlleru (klonování funguje i v single režimu, ale jsou zde klasické nevýhody s frekvencí).

MXka se dělala ve dvou provedeních MX (86C260) s 2MB paměti a MX+ (86C280) s 4MB. Jedná se o jeden z úplně prvních čipů s 3D funkcemi pro notebooky (možná o úplně první, ale nepodařilo se mi to s určitostí zjistit).

No a pak platí totéž jako pro ostatní Virge čipy (snad bych jenom dodal, ze MXka je odvozena z GX2) - zpracování jednoho pixelu s osvětlením a texturou trvá dva takty (tohle je ještě jedna z těch karet (Rage I/II na tom byly stejně), kde se kvůli tomuhle vyplatilo ve hrách dávat možnost vypnout vertexové osvětlení. Technologicky na tom tyhle karty byly dobře (napevno v ovladačích zapnutý (fast-)trilineární filtr, schopnost práce s texturovými souřadnicemi (někdo sem-tam tvrdí, že to tak není, ale udělal jsem vlastní testy a karta to umí v pořádku), filtrace textur atd.)

Důvod proč tahle karta dost lidi nasr... byl v tom, že nepodporovala u poloprůhlednosti modulaci a alfakanál zároveň (ani RagePro a další to třeba neumí), ovšem pokud si představíš třeba koronu světla dělanou pomoci alfakanálu (to je ta maska, která určuje průhlednost), tak pokud bys takový polygon chtěl postupně zprůhledňovat, řeší se to právě tou modulaci, že pro celý polygon určuješ průhlednost pomocí jedné proměnné. U Rage čipu se tato modulace v ovladačích ignoruje a polygon se bude vykreslovat stale se stejnou průhledností danou alfakanálem. U S3 se taky ignoruje modulace, ale zároveň se "vypne" i alfakanál - v tu chvíli se ti začne korona světla na polygonu "zprůhledňovat" do černé barvy místo do průhledné...takže přes takovýto polygon vlastně není vidět. Hry, které by karta výkonově zvládla, byly z toho důvodu nehratelné. Popsaný bug se projevuje jen v Direct3D - v S3DT (a tedy i u wrapperu OpenGL na S3DT) tato chyba není a řeší ji ovladače stejně jako u ATIn.

Swarm

Děkuji Swarmovi za vyčerpávající shrnutí a doufám, že vás zaujalo alespoň tak jako mě :-)

Trio 3D

Trio 3D patří k nejrozporuplnějším produktům S3. Informace jsou těžko dostupné a není jich mnoho. Trio 3D (vydané koncem jara 1998) je první 128-bitové jádro od S3 (paměťová sběrnice je stále 64bit jako v případě všech Virge) a jeho hlavním přínosem byl vyšší 2D výkon a lepší podpora pro video (Trio 3D bylo podporováno i v různých SW DVD přehrávačích). Paměťový řadič umožňuje použít 2-4MB EDO DRAM (75MHz) nebo SGRAM (100MHz) a podporuje speciální funkce pro SGRAM moduly jako block writes. Můžeme se však setkat i s kontroverzní 8MB verzí. Těchto osm megabajtů však dokáže využít pouze 2D jádro; při 3D akceleraci se karta chová jako 4MB.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
S3 Trio 3D AGP (od Butterfly), 4MB SDRAM
kliknutím zvětšíte
- zdroj: archív autora -

Podpora 3D je celkově velice pochybná a co člověk, to jiný názor. Virge GX2 byla obecně považována za rychlejší herní akcelerátor, takže je možné, že buďto první ovladače nefungovaly jak měly, nebo bylo 3D jádro Tria poněkud osekané.

Trio 3D se ale vyrábělo ještě velmi dlouho a montovalo se do kancelářských sestav a levných domácích počítačů. Patřilo k nejlevnějším grafickým kartám pro sběrnici AGP.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
350 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 173.4Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.