Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl III.: ATi Technologies 2 | Kapitola 3
Seznam kapitol
V dnešním díle budu pokračovat v historii společnosti ATi, konkrétně posledních pěti letech. Krom toho se zaměřím i na některé další firmy, které mají k ATi blízko. Pokud vás zajímá, jak blízko má první grafický čip Intelu k poslednímu čipu ATI Xenos, odkud se vzal návrh revolučního čipu R300, nebo jak dlouho se už v profesionální grafice používá "CrossFire", čtěte dál...
V koncem léta 2001 ATi odpověděla na konkurenční GeForce 3, první grafickou kartu s plnou podporou DX8. Nikdo jiný už ve hře nebyl, 3Dfx zavřelo dveře pár měsíců před vydáním Rampage a S3 žádný čip s podporu shaderů nechystalo. Objevovaly se sice nějaké zvěsti o projektu společnosti SiS, jehož výsledkem měla mýt karta úrovně GeForce 3 s poloviční cenou, ale to to byla příliš vzdálená budoucnost.
Jak jsem již zmínil výše, Radeon 8500 byl vydán s plnou pompou a celou škálou produktů:
- R7000 - low-end
- R7200 - mainstream
- R7500 - vyšší mainstream
- R8500LE - hi-end
- R8500 - hi-end (enthusiast)
Iniciální ovladače pro R8500 byly to nejlepší, co ATi vydala zároveň s novým produktem. Situace zdaleka nebyla tak mizerná jako při vydání prvního Radeonu nebo Rage PRO. R200 používal mnohé technologie R100 a SW tým věděl, co od nich může čekat. Co se podpory shaderů týkalo, nebyl to ještě problém, krom pár benchmarků je hry nepoužívaly. Asi nejvýznamnějším problémem ovladačů byl nízký výkon. Podle prvních testů novinka od ATi dopadla prakticky stejně, jako GeForce 3, která byla na trhu už od jara. Od osmtisíc pětistovky se čekalo víc....
Radeon 8500 64MB
Tehdy ATi posílila svůj softwarový tým. Výsledky se dostavovaly velice pomalu, ale byly pozorovatelné. Ač byl R8500 při vydání srovnatelný s GeForce 3 (brzy nahrazena rychleji taktovanou verzí Titanium 500), netrvalo dlouho a Radeon 8500 se dokázal vyrovnat i jejímu výkonu. Pro zajímavost - v té době se z Radeonů předchozí generace díky usilovné činnosti SW týmu staly bezproblémové karty s odpovídajícím výkonem (~ rok a půl od uvedení).
Situace s R8500 byla jiná, ovladače se zlepšovaly rychle, výkon karty byl dostatečný a technologická výbava také. Tentokrát už ATi neponechala nic náhodě a spoluprácí s Microsoftem vznikly specifikace rozhraní DX8.1, což znamenalo především PixelShader 1.4, který R200 podporoval. Ten se od předchozích verzí (1.1-1.3) lišil hlavně výkonem a vyšší precizností (9bit x 12bit). S výkonem je to komplikovanější - pokud byla aplikace napsaná pro PS1.1, nepřinášel PS1.4 nijak výrazný nárůst FPS, ale pokud šlo o optimalizovaný PS1.4 kód (ten dokázaly provést i čipy s podporou PS1.1-1.3), měl Radeon až dvojnásobný náskok.
Nabízeny byly nejprve dvě verze - Radeon 8500 (64MB, 275/275MHz) a Radeon 8500 LE (64-128mb volitelně, 250/250MHz). Někteří výrobci prodávali i XT, která běžela na 300/300MHz. Nejoblíbenějším se stal Radeon 8500LE, jehož cena byla výrazně nižší než u non-LE verze, ale výkonnostní rozdíl nepřesahoval 10% a většina kusů šla přetaktovat na úroveň dražšího modelu. Společnost nVidia se nevzdala bez boje; netrvalo dlouho a na trhu byla GeForce 4 Titanium, vylepšená verze GeForce 3 (lepší podpora FSAA, PS1.3), která byla při uvedení rychlejší (a také dražší), než Radeon. Tentokrát už trvalo o něco déle, než ATi vytáhla pomocí ovladačů výkon alespoň na úroveň nejslabší verze GF4Ti - 4200. Ve hrách, které nabízely podporu PS1.4 na tom byl Radeon asi jako GF4Ti-4400, v ostatních se pohyboval na úrovni GF4Ti-4200, někdy níže, jindy trochu líp.
ATi SmoothVision 1.0 FSAA - SuperSampling s programovatelnými pozicemi vzorků
U této generace karet se konečně začala výrazněji posuzovat kvalita FSAA a anizotropní filtrace. FSAA GeForce 3/4 byl výrazně rychlejší, než na Radeonu, ale druhá strana mince nesla nižší výslednou kvalitu (R200 nabízel SSAA s částečně programovatelnou pozicí vzorků, NV20 umožňovala MSAA - vyhlazuje jen hrany - s fixní pozicí vzorků). U anizotropní filtrace byla situace opačná. nVidia nabídla pomalý a kvalitní režim (trilineární AF bez úhlových optimalizací), ATi naopak rychlou filtraci s nižší kvalitou (bilineární AF s úhlovými optimalizacemi, ty však byly kvalitativně lepší než na R100).
S příchodem shaderů bylo jasné, že architektura stavěná na masivním multitexturing (3TMU na pipeline R100) pozbývá významu, protože pro provedení většiny PS efektů bude třeba více taktů a texturovací jednotky se budou "flákat". Oproti pipeline R100 ubylo o jednu TMU (zůstaly dvě), ale podpora 6-ti vrstvého multitexturingu zůstala zachována (jedna pipeline R200 byla z tohoto hlediska pomalejší než jedna pipeline R100; výkon se kompenzoval jejich dvojnásobkem a vyšší frekvencí).
Redukce D-SUB -> YPbPr pro Radeon 8500 (HDTV výstup)
Tradiční podpora pro video nechyběla ani tentokrát. K výrazným změnám však nedošlo, není zmiňováno nic konkrétního, co by se týkalo samotné HW akcelerace. Možná mírně upravený scaler a adaptivní deinteralcing, ale konkrétní informace nejsou k dispozici. Pozoruhodnější jsou možnosti výstupu. Jádro integruje pouze jeden RAMDAC (na rozdíl od RV200) a také neobsahuje TV-encoder, takže pro TV-out výstup je třeba doplnit kartu čipem Rage Theater. Pro sekundární výstup musel být přidán sekundární (externí) RAMDAC, a pokud na něj někteří šetřiví výrobci "zapomněli", nebylo možné realizovat nezávislý výstup pro dva analogové monitory. Na druhou stranu R200 podporuje HDTV výstup formou komponentního (tříkanálového) výstupu (jinak řečeno diferenční videosignál YUV/YPbPr), který je dosud považovaný za nejkvalitnější rozhraní pro "domácí" analogové video (televizory vybavené tímto rozhraním bohužel patří mezi ty dražší).
All-in-Wonder Radeon 8500 128MB
Ani na All-in-Wonder se nezapomnělo. K dispozici byly dvě verze. Klasická (s rychlejšími takty a 128MB) byla dostupná pouze v NTSC provedení. Druhá, o něco pomalejší verze, se začila koncovkou "DV" (Digital Video) a její nadstandardní výbavu tvořil digitální TV tuner Silicon Tuner a řadič FireWire.
All-in-Wonder Radeon 8500 DV
Koncem roku 2002 vyšel ještě Radeon 9100, v podstatě přejmenovaný Radeon 8500LE. Většina výrobců používala pomalejší (5ns/200MHz) paměti. 230 nebo dokonce 250MHz verze nebyla často k vidění. R9100 se na pultech příliš dlouho neohřál, ale uživatelé si jej oblíbili pro dobrý poměr cena/výkon.
Super-rychlou verzí se pochlubila společnost CAE. Karta Tropos je určena pro náročné vizuální simulace.
Radeon 9000 / RV250
RV250 byl v podstatě verzí R200 (R8500) upravenou pro levnější výrobu. Snížil se počet tranzistorů (z 60 na 36 milionů); konkrétně byla ponechána pouze jedna texturovací jednotka na pipeline a odebrán jeden ze dvou vertex shaderů. Zároveň však došlo ke zvýšení efektivity pixel shaderu a jediný vertex shader byl upraven tak, aby se vyrovnal výkonu původních dvou.
Jak se dá očekávat, silnou stránkou RV250 byly hry, které používaly pixel shader a naopak slabší byly starší herní tituly, které používaly multitexturing. Opět zůstala zachována podpora 6ti vrstvého MT, stejně jako u všech předchozích Radeonů - samozřejmě ale při nižším výkonu.
All-in-Wonder Radeon 9000
RV250 byl vyráběn v TSMC na 150nm technologii a používal se pro dvě karty: Radeon 9000 na 250MHz s 64MB 4-5ns 200MHz DDR a 275MHz synchronně taktovaný Radeon 9000PRO. RV250 se příliš nezahříval a díky malému jádru a odzkoušené výrobní technologii bylo možné lepší kusy přetaktovat z 250 na 325MHz, některé i více. R9000 se stal docela oblíbenou mainstreamovou kartou, neboť přinesl výkon i technologickou výbavu srovnatelnou s R8500/GF3Ti, ale za zlomek jejich ceny.
Radeon 9200 / RV280
RV dvěstě osmdesátka se od RV250 lišila ve dvou aspektech: výrobou v UMC a podpoře AGP 8x.
Radeon 9200
Výroba v UMC byla sice levnější, ale čipy nezvládaly vyšší frekvence, takže se nedaly dobře taktovat. Kvůli tomuto nedostatku nemohl být vydán 9200 PRO.
Druhý aspekt znamená, že RV280 podporuje všechny generace AGP (2.0, 3.0, s 1.0 je 2.0 zpětně kompatibilní díky podpoře univerzálního AGP), takže zvládá všechny úrovně AGP signaling (3,3V, 1,5V, 0,8V) a samozřejmě i odpovídající režimy přenosu (2x, 4x a 8x).
To je asi tak vše, čím byl RV280 zajímavý. Není toho moc, ale R9200 už nezastupoval mainstream, ale low-end a ten má upoutat především cenu. Později vyšla ještě o 10MHz podtaktovaná verze nazvaná R9250.
Na závěr této kapitoly jsem připravil grafický přehled vývoje DX7 a 8 Radeonů:
Pojďme teď na moment odbočit od samotných grafických karet a podívat se na vývoj situace z trošku jiného pohledu...
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
