Historie grafik v noteboocích: trnitá cesta ke 3D | Kapitola 5
Seznam kapitol
Po hardwarové akceleraci obrazu ve 2D a videa se i na noteboocích začali výrobci věnovat trojrozměrné grafice. A v oblasti 3D akcelerace se svedla bitva snad největší a ne každý ji ustál. Podíváme se do doby, kdy notebooky začaly pronikat do domácností a výrobci začali nabízet řady, u kterých už byla zábava a multimedia na prvním místě.
ATI Rage LT Pro (1998)
Koncem roku 1997 ohlašuje největší výrobce grafických čipů ATI, že hodlá proniknout do trhu notebooků s produktem nazvaným ATI Rage LT Pro, kterému rovnou přiřknul cenu 35 dolarů (V porovnání s dnešní průměrnou grafickou kartou do notebooku se cena příliš nezměnila.) ATI byla známa spíše jako výrobce čipů zaměřených na 2D a akceleraci videa. Ve 3D se naopak neumísťovala na předních příčkách. Jenže v noteboocích, kde byl jen jeden konkurent, který by šel brát vážně, byly požadavky někde úplně jinde.
V polovině roku 1998 přichází Rage LT Pro na trh, objevuje se v multimediálních noteboocích a přináší mobilním uživatelům 3D akcelerátor pro AGP 2×, který výkonově překonává konkurenci o stovky procent. Úspěch byl prakticky instantní a předčil možná i očekávání samotné ATI. Pojďme se podívat, co čip vlastně uměl.
Grafické jádro bylo odvozeno od stolní Rage Pro a mnoho vnitřních bloků zůstalo beze změny. Rozdíl byl v přidání několika úplně základních technologií pro úsporu energie a v implementaci obvodu pro řízení digitálních LCD. Použití 2D a 3D jádra z produktu rozšířeného v segmentu stolních počítačů opět neslo výhody, co se týká kompatibility. Ač to softwaroví vývojáři občas neměli s ATI jednoduché, jejích čipů bylo po světě dost na to, aby si všichni ohlídali funkčnost svých programů.
2D jádro bylo podobně jako u S3 nabité technologiemi a umělo všechno to, co se v nejvyšší třídě notebooků očekávalo. Zejména v podpoře videa se nejvyšší příčka opět o kousek posunula s implementací funkce motion compensation, která procesoru výrazně ulehčovala při přehrávání MPEG2 (DVD). Proti ViRGE MX byl integrován výkonnější RAMDAC umožňující připojení externího monitoru s rozlišením 1600 × 1200 při 75 Hz, čímž se definitivně odstranila jakákoli omezení týkající se ergonomie a připojování velkých monitorů. Všechny výstupy navíc byly propojeny s dvěma jednotkami pro zpracování obrazu, takže funkce známé od S3 jako rozšířená plocha přes dvě obrazovky a klonování obrazu s odlišnou obnovovací frekvencí byly možné.
Pozornost si jistě zaslouží transmitér pro digitální připojení interního LCD. ATI optimalizovala svůj produkt především pro aktivní panely (TFT), čímž jasně ukázala, kam by se měly notebooky v budoucnu ubírat. Obvod byl šitý přesně na míru době a podporoval maximálně SXGA, tedy rozlišení 1280 × 1024 bodů. Až na hrstku výjimek sice displeje notebooků neměly více než 1024 × 768, ale toho roku technologie LCD poprvé ve větší míře vystrkuje růžky v oblasti stolních počítačů, kde se snaží uspět se stolními monitory úhlopříčky 15" (1024 × 768) a 17" (1280 × 1024). Tyto LCD monitory pracovaly se stejným typem přenosu jako interní panely notebooků (DFP s LVDS přenosem) a k nim byly přibalovány grafické karty vybavené mobilními čipy. Svět však ještě nebyl na svržení nadvlády CRT obrazovek připraven, takže šlo o jen velmi okrajovou záležitost.
ATI přišla první s roztahováním obrazu do nativního rozlišení LCD za použití vyhlazení. Doteď fungovalo roztahování na primitivním principu zdvojování některých řádků a sloupců a výsledek zdaleka nebyl uspokojivý. Často si uživatelé roztahování obrazu raději vypínali a nižší rozlišení nechávali uprostřed obrazovky obklopené černými okraji. Vylepšený algoritmus v Rage LT Pro využívá filtrace, aby nebyl obraz „kostrbatý“.
Textura i osvětlení v 1 cyklu
S3 ViRGE a mnoho dalších 3D akcelerátorů první generace (včetně třeba stolní Rage II) potřebovalo dva cykly pro vykreslení pixelu otexturovaného a nasvíceného polygonu. Zprvu bylo možné efekty světla ve hrách vypnout (a výkon se zvýšil téměř na dvojnásobek), ale jakmile byly hry pro aplikaci světla designované, značně tím trpěla vizuální stránka, až nakonec podobné volby z nastavení úplně zmizely.
Ne snad, že by se dostala nižší rozlišení kvalitativně na úroveň nativního (to je nemožné), protože obraz je lehce „máznutý“, ale text je rozhodně čitelnější. Způsob, který ATI použila, postupně adoptovali i ostatní výrobci (byť někteří s velkým zpožděním) a lze jej u notebooků vidět ještě dnes.
Pro stránce vizuálních technologií ve 3D bylo Rage LT Pro srovnatelné s ViRGE MX. Obě řešení zvládala vyhlazení textur (bilineární a trilineární filtrování) a základní operace s částečnou průhledností a 64bit čip pracoval na podobné frekvenci okolo 75 MHz. Rozdíl byl ovšem v architektuře, která se zaměřovala na vyšší výkon. Jádro bylo přepracované, aby v jednom cyklu zvládalo vykreslovat pixely otexturované a s aplikovaným efektem světla (na úrovni vertexů), což ve hrách značným způsobem zvedlo výkon (fillrate čipu byl až 45 Mpix/s). Další novinkou byl rychlý triangle setup engine umožňující tvořit komplexnější scény s větším množstvím polygonů.
ATI Rage Pro měla HW chybu v práci s mipmappingem (snižováním rozlišení textur u polygonů v dálce), což vedlo k ničení detailů, a mnoho her po detekci Rage raději mipmapping vypnulo. Zde je vidět, jak podle úhlu pohledu rychle dochází k degradaci detailů textur na zemi ve hře Half-Life.
ATI šla ve stolních počítačích s Rage Pro proti 3Dfx Voodoo Graphics a po hardwarové stránce na to měla, ale pokazila si to ovladači. Výkon v době uvedení nebyl takový, jaký se očekával, a situaci výrobce napravil až začátkem roku, kdy se s novými ovladači zvedl výkon tak moc, že ATI kartu „přejmenovalo“ na Rage Pro Turbo a takto omlazené jí jako novému produktu prodloužilo životnost. Notebooků se tato zábavná část historie netýkala, neboť mobilní čip šel do nich až v době, kdy již byly ovladače v pořádku.
Rage LT Pro se pyšnilo výkonem lehce převyšujícím desktopovou Voodoo Graphics, což byla karta, která se stále prodávala (vedle výkonnější Voodoo 2) a představovala použitelnou platformu pro hraní her. V době uvedení zvládal čip od ATI nespočet her plynule v rozlišení 1024 × 768 a ještě v roce 2000 jste si s ním v notebooku mohli vcelku solidně zahrát většinu her aspoň v rozlišení 640 × 480 (s výjimkou těch nejnáročnějších). Pro čip to znamenalo dlouhou životnost a výrobci jej v noteboocích používali několik dalších let.
Někteří výrobci byli z řešení ATI tak nadšení, že šli na trh s notebooky zaměřenými čistě na herní, potažmo grafický výkon. Tedy notebooky, které nevynikaly ani procesorem (použila se třeba levná alternativa k Intelu v podobě mobilního AMD K6), ani velikostí pevného disku a ani konektorovou výbavou, ale měly grafiku Rage LT Pro s 4 nebo 8 MB paměti, 64 MB RAM a TFT displej s rozlišením 1024 × 768. To se ovšem bavíme spíše o západním trhu. U nás bylo spojení „herní notebook“ bráno doslova jako kacířská myšlenka a dovážely se primárně business modely.
Ani v roce 2000 Rage LT Pro neskončilo – o rok dříve se přerodilo v úspornější a pro notebooky lépe optimalizovanou verzi ATI Mobility (M/M1/P). Ta se nelišila ani výkonem, ani technologiemi, ale měla lepší výrobní proces, menší spotřebu a nižší cenu. Své místo si během následujících let našla v tenkých noteboocích cílených na maximální mobilitu.
Prvotina ATI
Rage LT Pro fakticky nebyl prvním mobilním čipem ze stáje ATI. Vstup do notebooků ohlásil tento výrobce tiskovou zprávou již koncem roku 1996 s čipem ATI Rage LT založeným na předcházejícím 3D jádře: Rage II. Z pohledu 2D funkcí byl až na pár vymožeností pro pokročilejší akceleraci videa a obsluhu dvou nezávislých výstupů shodný s Rage LT Pro a nedá se říct, že by nešlo o zajímavé řešení.
První logo 3D Rage vypadá, jako by bylo tvořeno ve Wordu (zdroj: wikipedia.org).
Ať už bylo důvodem cokoli. V roce 1996 a 1997 byste na Rage LT narazili jen stěží. Ostatně ani v roce 1998 jej neadoptovali nejznámější PC výrobci do svých notebooků. Jediným notebookem, ve kterém se objevil a o kterém to s jistotou vím, je Apple PowerBook G3. Konkrétně model Wallstreet v první generaci představené v květnu 1998 (přibližně měsíc před představením Rage LT Pro). Uvnitř měl výkonný procesor PowerPC s taktem od 233 do 292 MHz, 64 MB RAM a až 8GB pevný disk. Byl to první notebook od Apple s podporou akcelerace 3D.
Pro Apple byla volba ATI pochopitelná. Obě společnosti měly spolu uzavřený velký kontrakt a různé verze čipů Rage se vyskytovaly napříč jablečným portfoliem. Steve Jobs na ně ve svých prezentacích pěl samou chválu.
Rage LT se ale v PowerBooku dlouho neohřála. Po čtyřech měsících byla první generace modelu Wallstreet bez většího povyku nahrazena novější revizí, jejíž největší rozdíl spočíval v osazení Rage LT Pro. Tím krátká historie čipu skončila.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
