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.


Ještě než přejdeme k další generaci akcelerátorů S3, bychom se mohli podívat na celkovou situaci v roce 1998. 3Dfx měla na trhu Voodoo 2 a chystala uvedení Banshee. ATi měla od léta 97 Rage PRO a na podzim 98 byl vydán Rage 128 - výkonem srovnatelný s Voodoo 2, ale deklasovaný špatnými ovladači. Matrox byl až do léta výkonnostně velmi pozadu, ale letní G200 reputaci napravila. nVidia v létě přišla s RIVA TNT. PowerVR žádnou novinku pro rok 1998 neuvedla. Pro Rendition byla posledním prodávaným čipem Verite 2200 z podzimu 97.

S3 tentokrát zamířila trochu výše a pokusila se o Voodoo 2 killera. Jakmile má nějaký produkt konkurovat jinému, je s ním samozřejmě v testech a recenzích srovnáván po všech stránkách a to se může výrobci onoho produktu vyplatit pouze pokud má ve většině aspektů navrch, jinak je okamžitě odsouzen jako nevyhovující, což výrobci pouze uškodí. Série Virge nikdy nebyla určena jako konkurence konkrétnímu produktu, stála poněkud stranou a nebojovala proti ostatním, bojovala pouze sama za sebe. Nová generace produktů to změnila...

Savage 3D

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

V létě 1998 přišla S3 s novou řadou, s níž se pokusila zaútočit na nejvyšší modely z konkurenčních řad. Novinka byla nazvána Savage 3D a s původní Virge už neměla společného téměř nic, až na pár technologií specifických právě pro S3. Byl to například full-speed trilinear filtering (trilineární filtrace bez ztráty výkonu), nebo TV-out integrovaný do jádra (jako už měla Virge GX2). Savage 3D ale přinesl několik zásadních změn. Nejpodstatnější bylo asi upuštění od staré koncepce, kdy na vykreslení otexturovaného pixelu byly zapotřebí minimálně dva takty, což bylo podstatné hlavně pro dosažení konkurenceschopného výkonu. Další novinkou byla DX6 kompatibilita a především technologie, která S3 nejvíce proslavila - známá (ztrátová) komprese textur S3TC. Ta byla pro S3 klíčová, protože Savage 3D používal 8MB grafické paměti a bez komprimovaných textur by byla karta prakticky závislá na AGP-texturingu. Ale ani tak se mu často nevyhnula.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
S3 Savage 3D
- zdroj: http://arch.pconline.com.cn/

Čip podporoval AGP 2x, jak jsem již zmínil, byl do jisté míry závislý na texturingu přes AGP. Ten ještě nebyl takovou brzdou, jako u pozdějších karet. 64-bitové paměťové rozhraní při frekvencích 100-125MHz nabízelo datovou propustnost zhruba 0,8-1GB/s, přičemž AGP 2x (teoreticky) lehce přes 0,5GB/s. Žádný drastický rozdíl, zvlášť když přihlédneme k tomu, že 64bit paměťová sběrnice byla z nějakých 50% vytížena přístupy k Z-Bufferu. Ve výsledku to znamená, že Savage 3D mohl být při AGP-texturingu (na kvalitním čipsetu) zpomalen pouze o několik desítek procent (u pozdějších karet to obecně bylo výrazně více).

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

- http://www.tomshardware.com/ -

Co to ale bylo proti Voodoo 2, která měla 8MB paměti se 128bit přístupem pouze pro textury a 4MB s 64bit sběrnicí pro Z-Buffer, nebo proti RIVA TNT, jejíž dvě pixel pipelines v kombinaci se 128-bitovou sběrnicí byly prakticky dvojnásobkem Savage 3D. V kombinaci se špatnými počátečními drivery se Savage 3D dal srovnávat spíš s Matrox G200, nebo v lepším případě s 3Dfx Banshee.Výsledky byly hodně nevyrovnané, záleželo na konkrétní hře.

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

- http://www.tomshardware.com/ -

Velkým plusem se stala bezkonkurenční podpora pro video, která byla po stránce kvality překonána až vydáním ATi Rage 128 o čtyři měsíce později. Podporovány byla samozřejmě všechny technologie, které nabízela Virge, plus lepší scaler (vyhlazené zvětšování, ale i zmenšování obrazu), hardwarový subpicture-blending a k tomu ještě zmíněný integrovaný TV-out (na svoji dobu po technologické stránce poměrně povedený).

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

- http://www.tomshardware.com/ -

S3 propagovala Savage 3D jako kartu s výkonem Voodoo 2 a cenou typickou pro produkt S3. Tento tah by se možná povedl, kdyby ovladače nedegradovaly kvalitu obrazu i výkon. V několika hrách byla sice Voodoo 2 o pár FPS poražena, ale v jiných naopak produkt 3Dfx nabízel výrazně vyšší výkon. Bezproblémovost ovladačů, síla značky, API Glide a možná i SLI ale způsobily, že pozice Voodoo 2 zůstala neotřesena a Savage 3D vedle ní nepůsobil právě nejlépe. Takže ačkoli tato karta měla mnohem lepší poměr cena/výkon, než nabízely ve své době relativně úspěšné Virge, nesl se kolem Savage 3D jakýsi závoj nedůvěry a předsudků, který zabránil výraznějšímu úspěchu.

Savage 4

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

O necelý rok později, v květnu 1999, vychází nástupce nazvaný Savage 4 (dále jen S4). Novinka má s původní verzí poměrně dost společného, ale díky několika změnám přináší poměrně vyšší výkon. Je to jednak o 60% vyšší trianglerate a hlavně podpora pro 32MB grafické paměti. Díky tomu bylo v lokální paměti dostatek místa pro textury a zpomalující AGP-texturing prakticky odpadl. Stejně jako Savage 3D, tak i S4 používal jednu pixel pipeline s jednou trilineární texturovací jednotkou*, ale tentokrát se zajímavou schopností navíc: i s jednou texturovací jednotkou byl S4 schopen podporovat multitexturing a to podobným způsobem, jako dnešní grafické karty (tj. single-pass multi-cycle), čímž získal silný náskok oproti kartám s konfigurací 1x1 (1 pixel pipeline / 1 texturovací jednotka), které multitexturing buďto nepodporovaly vůbec, nebo ve více průchodech. Takové karty totiž musely opakovaně zpracovávat i geometrickou část, což v případě standardního softwarového TnL znamenalo i zvýšení nároků na procesor a systémové sběrnice.

*různé zdroje uvádějí, že Savage 4 měl dvě pixel pipelines s jednou texturovací jednotkou na každé, nebo jednu pixel pipelines se dvěma texturovacími jednotkami. K tomuto (chybnému) názoru vedl jednak fakt, že karta podporovala single-pass multi-textuing, což většina karet konfigurace 1x1 té doby neuměla, a pak i výkon ve hrách, který byl blíže kartám konfigurace 2x1 nebo 1x2.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
S3 Savage 4 Plus (od IGT) 16MB SDRAM
kliknutím zvětšíte
- zdroj: archív autora -

Určitého zlepšení doznala i podporovaná komprese textur. Paměťové rozhraní zůstalo nadále 64-bitové, ale to v případě grafické karty s jednou pixel pipeline (která navíc ve většině her potřebuje k vykreslení otexturovaného pixelu více cyklů) není nijak katastrofické. Největším problémem byly opět ovladače. Časem se kvalita poněkud zlepšila, ale i tak byl S4 spíš konkurencí kartám jako nVidia RIVA TNT2 M64, nebo 3Dfx Velocity 100, než high-endu v podobě TNT2 Ultra a Voodoo 3 - 3500.

Savage 4 vyšel v několika oficiálních variantách:

 Savage 4 LT110 / 110 MHz

8-16MB (32-64bit)

AGP 2x

 Savage 4 GT110 / 125 MHz16-32MB (64bit)AGP 2x
 Savage 4 Plus110 / 125 MHz16-32MB (64bit)AGP 4x
 Savage 4 PRO125 / 143 MHz32MB (64bit)AGP 4x
 Savage 4 (e)Xtreme143 / 166 MHz32MB (64bit)AGP 4x

V posledním sloupci tabulky si můžete všimnout, že rozdílné verze čipu podporovaly různá rozhraní (AGP 2x vs. AGP 4x). Již v únoru roku 1999 představila společnost Number 9 (která po ukončení vývoje vlastních čipů začala úzce spolupracovat s S3) světově první grafický akcelerátor s podporou rozhraní AGP 4x. Na trh se ale karty dostaly až v květnu, tedy krátce po TNT2 od nVidie, která již AGP 4x nabízela také.

S4 nabízel velmi slušnou kvalitu obrazu (ve 3D), v D3D vyšší, než mohla nabídnout RIVA TNT2 nebo Voodoo 3. Podmínkou byly ovladače, které s danou hrou fungovaly. Kvalita obrazu ale nebyla limitována technologickou výbavou. Většina recenzí však posuzovala pouze výkon (bez ohledu na kvalitu obrazu, cenu karty a multimediální výbavu), takže málokdy karta dostala nějaké ocenění.

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

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

Savage 4  byl poměrně rychlý na slabších sestavách
(pravděpodobně díky nízkým nárokům při multitexturingu)

- zdroj: http://firingsquad.com/ -

Korunu celé situaci nasadili "levní výrobci z východu", kteří na levném čipu postavili velmi levné karty, jejichž kvalita plně odpovídala ceně a jimiž byl brzy zaplaven trh. Ačkoli byl S4 energeticky velmi nenáročný a množství odpadního tepla bylo nesrovnatelně nižší, než v případě konkurentů, měly mnohé karty problémy s přehříváním - výrobci totiž v rámci úspor použili tak malé pasivní chladiče, často ještě špatně nasazené a bez jakékoli pasty či podušky, že již po několikaminutovém hraní karty zamrzaly, rozpadal se jim obraz a celkově snižovaly stabilitu jinak funkčního systému. Úspory často dosáhly tak daleko, že levná PCB osazená nekvalitními součástkami připomínala svým vzhledem spíš grafické karty z první poloviny devadesátých let... Kvalitu analogového výstupu těchto "zázraků" snad nemá ani cenu rozebírat.

S4 oproti Savage 3D měl jeden menší nedostatek. Týkal se multimediální podpory a byl následkem rozhodnutí neútočit kartou na nejvyšší příčky, ale spíš nabídnout mainstreamovou kartu s dobrým poměrem cena/výkon. Konkrétně šlo o odstranění TV-out encoderu z grafického čipu. Pokud chtěl některý výrobce osadit svůj produkt televizním výstupem, muselo být PCB doplněno samostatným čipem. Další technologická výbava k újmě nedošla. Podpora pro DVD (YUV->RGB, MotionCompensation, subpicture blending, up/down-scaling...) byla na slušné úrovni, ale tentokrát S3 musela první místo oželet. ATi Rage 128 nabízel HW iDCT a lepší scaler, což S4 vrátilo zpět na druhou kolej.

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

V červnu 1999 přistoupila společnost k zajímavému kroku a odkoupila známého výrobce grafických (a jiných) karet - Diamond Multimedia. Tento krok nebyl zrovna ideální, Diamond byl v branži grafických karet synonymem pro high-end a kvalitu (zhruba jako je dnes Asus, GainWard nebo Leadtek), kdežto S3 byla synonymem pro low-end a mainstream. (Pro přiblížení dnešní situaci si můžete zkusit představit, jak by to asi dopadlo, kdyby XGI odkoupila Asus jako výhradního výrobce svých karet...) Koupě Diamondu stála S3 $175 milionů. Mnozí se domnívali, že to byla reakce na tah 3Dfx (která koupila společnost STB), přičemž paradoxně STB byla do té doby jedním z nejznámějších výrobců karet s S3 čipy (známé Virge VX a Virge GX) a Diamond byla naopak zmiňovaný v souvislosti s nejúspěšnějšími kartami 3Dfx (Voodoo Graphics, Voodoo 2 a Banshee).

Na konci léta roku 1999 byla vydána poslední a nejvýkonnější karta z řady S4 nazvaná Savage 4 Xtreme, resp. Diamond Stealth III S540 Xtreme. Výkonem na tom byla vcelku dobře, ale to již měli konkurenti na trhu "přetaktované" TNT2Ultra a Voodoo 3 - 3500, na něž achitektura S4 nestačila .

Savage 2000

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

V listopadu 1999 S3 oficiálně uvedlo poslední karta série Savage. Dvoutisícovka byla poměrně velkým skokem po stránce architektury čipu, ale jednou z jejích slabin byla velmi nízká taktovací frekvence. Savage 3D, Savage 4 i Savage 2000 běhaly kolem 125MHz a výkon nabíraly téměř jen na architektuře. Jak se ukázalo, tento způsob vývoje není právě ideální a stejně jako druhý extrém - zvyšování frekvencí bez úpravy architektury - nikdy nevede k dobrým výsledkům.

Historie společností vyrábějících 3D čipy - díl VI.: S3 Graphics
Diamond Viper II / S3 Savage 2000
- zdroj: http://lmoschella.tripod.com/ -

Vraťme se zpět k novému jádru. Počet pixel pipelines byl zdvojnásoben a změnila se i jejich architektura. Každá pipeline Savage 2000 obsahovala dvě bilineární texturovací jednotky (na rozdíl od jedné trilineární na předchozích čipech). Pokud bylo třeba provést trilineární filtraci, musel Savage 2000 použít obě texturovací jednotky, aby dosáhl stejného výsledku, jako Savage 4 s jednou (mluvím teď na úrovni pixel pipeline, ne celé karty). Při bilineární filtraci v kombinaci s multitexturingem nabízela pipeline Savage 2000 dvojnásobný výkon oproti svému předchůdci. Vezmeme-li v úvahu, že počet pipelines byl zdvojnásoben, stejně jako šířka paměťové sběrnice (64bit->128bit), mohl Savage 2000 dosahovat oproti svému předchůdci teoreticky 2-4 násobného výkonu.

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

- http://www.tomshardware.com/ -

Další zajímavostí byl zvolený výrobní proces. Zatímco 3Dfx zůstala u 250nm výrobního procesu, se kterým dosahovala vynikajících výsledků a nVidia přešla na 220nm "mezikrok" (250nm-180nm), se kterým naopak přílišného úspěchu nedosáhla, přistoupila S3 k zajímavému kroku - tranzistory odpovídaly moderní 180nm výrobě, ale zbytek čipu zůstal na 220nm. Povedená výroba a pouhých 12 milionů tranzistorů (TNT2 = 15 milionů, GeForce 256 = 23 milionů, Radeon 256 = 30 milionů, 3Dfx VSA-100 = 14 milionů) vedly k velmi nízkému množství odpadního tepla; při výkonu srovnatelném s GeForce 256 SDR postačovalo jen pasivní chlazení. S3 se příliš držela při zemi a oficiálních 125MHz kartu doslova dusilo. Zvýšením na 150-160MHz mohl být výkon zlepšen až o čtvrtinu, což by bohatě stačilo k dorovnání konkurence, ale taková verze neexistovala. Místo toho se objevily zprávy o 200MHz variantě s 200MHz pamětmi, jejíž reálná dostupnost přesně odpovídala nereálnosti parametrů. Stručně - na trh se nedostala.

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

- http://www.tomshardware.com/ -

Savage 2000 měl konkurovat GeForce 256 a příslušným kartám ostatních výrobců (Rage Fury MAXX, později Radeon 256, nebo Voodoo 5) a kompatibilitu s DX7 dokazoval podporou hardwarového TnL. Bohužel, implementace byla poněkud nepovedená a krátce po vydání došlo k odstranění TnL z ovladačů. Málokterý zákazník si s nadšením vybere grafický čip, o němž je známo, že je v jeho návrhu cosi pokažené, a tak hardwarová chyba v kombinaci se slabou softwarovou podporou snížily zájem zákazníků o produkty S3 na velmi nízkou úroveň.



 
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.