historie-spolecnosti-vyrabejicich-3d-cipy-dil-iii-ati-technologies
Hardware Článek Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies | Kapitola 4

Souček Jiří

Souček Jiří

10. 8. 2005 01:00 76

Seznam kapitol

1. ATi Technologies - úvod 2. Generace první - grafické adaptéry 3. Generace druhá - 2D akcelerátory: MACH series 4. Třetí generace - 3D akcelerátory: Rage series

Dnešní díl našeho seriálu bude věnován kanadské společnosti ATi, která si za 20 let své existence krom úspěšných období zažila i temné chvíle, ale přesto fungovala dál a dokázala si vybudovat velice silnou pozici v grafickém a multimediálním průmyslu. Tento díl se zaměří na časové období do roku 2000 a s moderními akcelerátory ATi se setkáte v díle příštím.

Reklama

3D Rage (Rage I)

Začátkem roku 1996 mají již mnozí výrobci na trhu grafické karty s podporou hardwarové 3D akcelerace. To ale mnoho neznamená, téměř nikdo si je nekupuje. K čemu by taky byly. Probereme-li je postupně, je jasné proč. Creative Labs 3D Blaster VLB s čipem "Gigi" od 3D Labs, určený pro profesionální OpenGL byl zastaralý už když byl vydán. Bylo to především použitou sběrnicí VLB , která se příliš nepoužívala.

Druhým smutným příběhem je osud Diamond Edge 3D s čipem společnosti nVidia nV1. Ten nativně nepodporoval polygony (vychází krátce před uvedením DirectX), ale byl navržen pro zpracovávání kvadratických textur. Díky Microsoft DirectX se stal téměř nepoužitelným.

Další karta pocházela z dílen společnosti Matrox. Byla postavena na jádře "1064 SG" a známa pod jménem Mystique. Mystique byla kompatibilní s DirectX, ani výkonově na tom nebyla tragicky, ale technologická výbava byla dost nízká. 1064 SG vůbec nepodporovala filtrace textur.

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi 3D Rage

Novinek se objevovalo čím dál víc a ATi bylo jasné, že musí včas přijít s vlastní kartou. Objevila se na jaře roku 1996 a jmenovala se 3D Xpression. Jejím srdcem byl čip "3D Rage". Na poprvé ATi minula cíl. Podobně, jako Matrox Mystique nepodporovala filtraci textur. 2D část jádra a paměťový řadič byl převzat z Mach64. Rychlost paměťového řadiče 2D karty a maximálně 2MB GRAM (více řadič nepodporoval) byla velká chyba, kterou ATi dovršila vydáním levnější jednomegabajtové verze. Z toho je jasné, že šlo o nepoužitelné řešení, které nestačilo ani na slušné 2D. 2MB verze na tom byla trochu lépe, ale ani zde se 3D jádro nedokázalo projevit. Další nedostatky jako chybějící filtrace textur, nevalná podpora perspective correction a absence plně HW Z-Bufferu uvrhly 3D Rage do role konkurenta starších S3 Virge, v lepším případě byla použitelná jako levnější hardware pro multimediální sestavy (solidní video-scaler, podpora mnoha typů přídavných karet jako byly DVD dekodéry, TV tunery, MPEG enkodéry apod. přes rozhraní AMC - "ATi Multimedia Channel" - které bylo zpětně kompatibilní se staršími standardy).

Rage II

Brzy bylo jasné, že 3D karty nejsou jen nějaký vedlejším artiklem, ale tím hlavním proudem, na který je potřeba se soustředit.

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage II (3D Xpression + PC2TV)
- zdroj: http://atifan.ati.cz

ATi ještě nebyla schopna uvést konkurenceschopné 3D jádro, a proto bylo nutné uživatelům nabídnout něco jiného. Tím byla multimedia, 2D a video. K tomu přidat použitelné 3D a karta 3D Xpression+ byla na světě. Základ 3D jádra ATi převzala z 3D Rage, ale většinu jeho částí přepracovala, použit byl vylepšený paměťový řadič s podporou 4MB (pozdější verze až 8MB) paměti, přidána podpora bilineární i trilineární filtrace textur, hardwarový Z-Buffer a základní podpora komprese textur. Díky těmto změnám došlo ke zlepšení kvality obrazu i výkonu.Rage II je tak považován za první čip od ATi, který byl jakž-takž použitelný ve 3D. Spíš než výkon však zlepšil kvalitu obrazu, hraní Quake v 640*480 byla stále utopie.

Rage II + DVD

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ASUS Rage II + DVD
- zdroj: http://www.ixbt.com -

Začátkem roku 1997 byla vydána upravená verze čipu Rage II. Změna se netýkala 3D akcelerace, ale vylepšeného RAMDACu (ze 170 na 200MHz) a podpory pro video. Krom zmíněné color space konverze a HW scaleru přibyla funkce zvaná motion compensation - klíčová technologie pro přehrávání DVD. Rage II + DVD proto bývá považován za vůbec první grafický čip s podporou motion compensation, i když to není až tak úplně pravda. Tuto funkci podporoval jako první Chromatic Mpact!, ale ten nebyl nikdy vyráběn ve velkém a z určitého pohledu šlo vlastně o implementaci v podobě ovladačů - která byla umožněna díky programovatelné architektuře.

Rage IIc

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage IIc AGP

Rage IIc je posledním klonem série Rage II a jeho přínosem byla podpora pro AGP. Je znám především jako srdce známé karty All-in-Wonder AGP, kombinace grafické a televizní karty s TV-out výstupem (čip ImpacTV, rozlišení až 800*600, jeden z prvních slušných TV-out encodérů). Poněkud méně rozšířený All-in-Wonder PCI (původně postavený kolem Rage II+DVD, později na PCI verzi Rage IIc) byl prvním All-in-Wonderem od ATi.

Existuje ještě starší generace "All-in-Wonderů". Jsou založeny na ATi Mach 64VT/VT2 a pocházejí od  společnosti Tekram: Capture TV M230 a VideoCap CV-264VT2.

Tekram Capture TV M230 - na první pohled k nerozeznání od série ATi All-in-Wonder
i Zdroj: PCTuning.cz
Tekram Capture TV M230 - na první pohled k nerozeznání od série ATi All-in-Wonder

Rage PRO (Turbo)

...byl vydán v dubnu roku 1997 a byl jednou z prvních karet, která plně podporovala AGP 1.0. Technologicky šlo o velice schopný čip, ale kvalita hardwaru se začala nezadržitelně vzdalovat kvalitě softwarové podpory. První ovladače byly jedna velká hrůznost a ATi si jimi pokazila pověst. Hardwarová stránka čipu byla jiná věc. Rychlý triangle setup engine, solidní fillrate (45MPixelů/s), single-pass trilinear, komprese textur VQ (vector quantisation) nasvědčovaly tomu, že by mohlo jít o čip, který se vyrovná, případně překoná 3Dfx Voodoo. Nestalo se tak. Než vyšly solidní ovladače, byla na trhu i Rendition Verite 2200 disponující podobným výkonem i parametry a krátce poté ještě nVidia RIVA 128, která sice byla dražší, ale také výrazně rychlejší.

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage PRO

Po vydání vylepšených ovladačů (které zvyšovaly výkon karty o nějakých 25%) přistoupila ATi k poměrně neobvyklému kroku a přejmenovala Rage PRO na Rage PRO Turbo. Bylo to celkem zoufalé gesto, ale jakž-takž zafungovalo, prodejci na OEM trzích přijali lepší ovladače velice kladně a životnost karty tím byla prodloužena. OEM výrobci měli Rage PRO velice rádi kvůli nízké ceně, dobrým specifikacím a hlavně akceleraci DVD, která byla solidním tahákem na zákazníky. Po technologické stránce byla oproti Rage II+DVD velice vylepšená, po stránce výkonu i kvality (4x2-tap scaler) a žádné video o běžně používaném rozlišení pro ni nebyl problém.

Není divu, že došlo i na historicky třetí All-in-Wonder - All-in-Wonder PRO. Tato karta dokázala počítač proměnit ve vcelku slušné multimediální centrum. Achilovou patou byly stále ovladače. Zvláště problémy s vysílacími standardy zůstaly pro ATi typické dodnes.

Koncem éry Rage PRO se ATi do cesty postavila S3 se svým Savage 3D a zaútočila na její pozici DVD leadera. Savage 3D podporoval jako první akceleraci DVD-subpicture (alpha-blending pro titulky), dokázal video nejen filtrovaně zvětšovat, ale i zmenšovat a obsahoval velmi rychlou akceleraci motion compensation. Tento souboj však trval jen do uvedení...

Rage 128 GL / VR

15. prosince 1997 odkoupila ATi společnost Tseng, známého výrobce kvalitních grafických karet, který byl oblíben pro své rychlé 2D karty a dodnes je na něj pamatováno, kvůli používání MDRAM* pamětí. Finanční problémy výrobců MDRAM modulů zapříčinily konec Tsengu. Akvizicí získala ATi 40 zkušených zaměstnanců a mnoho patentů a technologií z 2D i 3D vývoje.

* MDRAM - Multibank dynamic random acces memory společnosti MoSys, jedny z nejrychlejších DRAM pamětí třetí čtvrtiny devadesátých let, modul je rozdělen do 32 částí, ke kterým je přistupováno zvlášť, čímž je velmi urychlena komunikace (může být přistupováno k několika částem zároveň). Další výhodou (ve své době) byla možnost vyrábět moduly o určité konkrétní přesné kapacitě, díky čemuž mohl být použit modul o přesně takové kapacitě, která přesně dostačovala pro konkrétní požadavek (např 800*600@32bit vyžaduje 1,4MB; s jinými typy modulů musely být použity 2MB, takže zhruba 1/3 nákladů byla zbytečná). MDRAMy se příliš nerozšířily; pouze na produktech zmíněné společnosti Tseng. Moduly jsou velké, čtvercovité, o kapacitě 0,5 až 2,5 MB po 0,25 MB. Poslední výrobci byli MoSys, Jaton a Videologic.

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage 128 (GL) (bez chladiče)

Tým Tseng Labs se spojil s týmem ATi a společně dokončili návrh jádra Rage 128GL, prvního čipu s podporou všech OpenGL extenzí využívaných v Quake III Arena. Čip byl navržen s ohledem na podporu OpenGL a 32bit rendering. V kombinaci s efektivním paměťovým řadičem znamenal přechod 16bit -> 32bit minimální výkonnostní propad. Ve 32bitech proto dokázal Rage 128GL slušně konkurovat nVidia Rivě TNT, ale 16bit rendering nebyl implementován nejlépe (jak po kvalitativní stránce - nekvalitní dithering, tak ve výkonu - rozdíl mezi 16bit a 32bit byl zanedbatelný). Ovladače opět nebyly nejšťastnější, ale katastrofa a la Rage PRO to nebyla. Kdo chtěl 32bit rendering, vybral si TNT, kdo chtěl výkon, byla pro něj jasnou volbou Voodoo 2 (SLI) a ostatní si rozdělili Banshee a Rage.

Později přišla na trh i verze Rage 128VR, levnější varianta čipu běžící na nižších taktech, cílená na OEM trhy. První generace Rage 128 neslavila svůj částečný úspěch dlouho, zanedlouho ji dorazil příchod nVidia TNT2. Kdo chtěl rychlý 32bit rendering, měl jasno, TNT2 byla jednoznačnou volbou. ATi však byla úspěšná na OEM trzích, také připravila All-in-Wonder 128, tentokrát dokonce ve dvou verzích. První byla osazena 16MB a používala starší multimediální čipset (BT829 a ImpacTV), luxusnější provedení bylo osazeno 32MB a čipem Rage Theater, světově prvním VIVO procesorem, který se dokázal postarat i o audio (ano, je to tentýž čip, který je používán na dnešních X8x0XT-PE).

Rage 128 PRO

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage 128 PRO (bez chladiče)

V dubnu 1999 na svět ATi přivedla další čip - podstatně vylepšený Rage 128 GL pojmnovaný Rage 128 PRO. Hlavními rozdíly byla rozšířená podpora komprese textur, anizotropní filtrace, plná podpora AGP 4x, kvalitativně vylepšený 16bit rendering a integrovaná podpora pro LCD (TMDS + ratiometric expander) a přepracovaný triangle setup (2x rychlejší).

Rage 128 PRO - vyšší kvalita v 16bit režimu
i Zdroj: PCTuning.cz
Rage 128 PRO - vyšší kvalita v 16bit režimu

Přestože byl čip technologicky velice dobrý (nejlepší ve své době), měl dvě slabiny. Ačkoli se téměř nezahříval a byl za běhu sotva vlažný, taktovala ho ATi na pouhých 115-125MHz a to bylo proti hi-endu roku 1999 (150-183MHz) opravdu málo. Přesto dokázal v některých hrách konkunrenci překonat, ale k přesvědčení zákazníků to stále nestačilo. Druhá slabina byly jako vždy ovladače, ale opět byly lepší, než v případě předcházející karty.

Samozřejmě nechybělo ani AIW řešení - All-in-Wonder 128 PRO byl standardně dodáván s 32MB videopaměti a VIVO procesorem Rage Theater.

Na konci kapitoly o Rage PRO jsem nakousl, jak S3 dokázala se svým Savagem ATi pěkně potrápit (kvůli akceleraci DVD).To nebylo ponecháno jen tak a série Rage 128 byla v tomto ohledu vybavena jak to jen šlo. ATi implementovala Motion Compensation Engine druhé generace, plně hardwarové iDCT (inverse of discrete cosine transformation, samotná podstata dekomprese formátu MPEG2), hardwarový subpicture blending a zcela nový 4*4-tap scaler. Nejen, že pak ATi technologicky utekla konkurenci o několik let, ale upřímně řečeno, byl to trochu overkill. Rage 128PRO, ačkoli jej oficiálně nepodporuje, je i dnes schopen naprosto plynule přehrávat i MPEG2 v HD-rozlišeních s minimálním vytížením procesoru. Další pozoruhodnou technologií byl nový video-scaler. Pro vysoká rozlišení (DVD) není již z dnešního pohledu ideální, nové grafické karty (Radeon X, GeForce 6, XGI Volari) jsou na tom lépe. Ale dosud jsem neviděl lepší obraz, než který nabízí Rage 128 PRO při přehrávání videa o nižším rozlišení (např.VCD). O to je větší škoda, že ATi nedokázala včas dodat bezproblémové drivery a frekvence karet byly tak konzervativní.

Rage XL

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz

Rage XL je tak trochu jiná kapitola. Tento čip byl od základu navržen pro nejnižší cenový segment a je o něco starší, než Rage 128 PRO. V podstatě jde o hybrid Rage PRO a Rage 128 PRO. 3D jádro obsahuje jedinou pixel pipeline, paměťová sběrnice je volitelně 32/64bitová, ale 2D část a podpora pro video je stejná, jako na Rage 128. XL také obsahuje integrovaný TMDS pro podporu LCD (světově první čip s integrovaným TMDS), umožňuje připojení Rage Theater čipu a díky nízké energetické spotřebě nepotřebuje žádné chlazení.

Rage XL se dodával v AGP i PCI verzi, nikdy se nedočkal zpracování v podobě All-in-Wonder karty a upravené verze byly používány i pro notebooky. Dodnes je integrován na profesionální základní desky (např. desky pro 2/4 procesorové systémy AMD64 společnosti TYAN).

Rage Fury MAXX

Na konci roku 1999 přišla ATi s něčím nečekaným. Karta založená na dvou procesorech Rage 128 PRO a 64MB paměti, pracovně nazývaná projekt Aurora, byla postavena jako konkurent pro nVidia GeForce 256. Toto pozoruhodné řešení bylo ve své podstatě dvěma zcela samostatnými kartami na jednom PCB: každý čip měl vlastní grafickou paměť, vlastní BIOS, vlastní chlazení a dokonce i vlastní výstup:

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


Rage Fury MAXX - "dual-head" prototype

Každý čip měl mít podle původního návrhu vlastní výstup na monitor, každý monitor mohl využívat výkonu celého čipu jak ve 2D, tak ve 3D nebo při přehrávání videa. Jakého úspěchu by se Rage Fury MAXX dočkala v této podobě, se asi už nikdy nedozvíme, prodávaná verze nabízela z ekonomických důvodů pouze jeden výstup. To byla chyba, neboť právě tím ATi ochudila MAXXku o to nejzajímavější, čím mohla získat mnoho zákazníků (kvůli 64MB byly výrobní náklady na kartu velmi vysoké, ATi se pravděpodobně snažila ušetřit kde se dalo).

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz

Ve 3D karta fungovala na systému zvaném alternate-frame rendering (čipy se ve vykreslování střídaly po snímku), jehož implementaci měla ATi patentovanou. Ve hrách byla karta velice výkonná, ve vysokých rozlišeních dokonce bezkonkurenční, ale co měl být původně klad, se nakonec obrátilo proti ATi.

 Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies
i Zdroj: PCTuning.cz


ATi Rage Fury MAXX

Návrh karty (= 2 oddělené karty na jednom PCB), který byl použit z důvodů nezávislých výstupů na monitor, vyžadoval v novém OS Windows 2000 dvě IRQ, což se pro ATi a její softwarový tým stalo nepřekonatelnou překážkou. Podpora pro Windows 2000 byla zamítnuta a pro mnoho uživatelů to znamenalo jediné - zapomenout na MAXX a vybrat si raději konkurenční řešení.

V příštím díle našeho článku se zaměřím na období od roku 2000 až do dnešních dnů a chybět nebudou ani společnosti, s nimiž ATi úzce spolupracovala a které odkoupila.

 Speciální poděkování bych chtěl věnovat následujícím osobám a webům, bez nichž by tento článek nevznikl, případně neměl stávající rozsah (bez určitého pořadí):

Petr Štefek
ghost
zepheer
http://www.ati.com
http://www.firingsquad.com
VGA LEGACY

Předchozí
Další
Reklama
Reklama

Komentáře

Nejsi přihlášený(á)

Pro psaní a hodnocení komentářů se prosím přihlas ke svému účtu nebo si jej vytvoř.

Rychlé přihlášení přes:

Google Seznam
Reklama
Reklama