Historie grafik v noteboocích: přidává se Nvidia | Kapitola 2
Seznam kapitol
Poté, co se grafiky naučily vykreslovat ve 3D, se výrobci začínají soustředit na rychlost, kvalitu zobrazení i pokročilé technologie a efekty. 3D akcelerátory se stanou součástí základního vybavení a do segmentu notebooků se podívá další silný hráč – Nvidia – aby konečně započala ta pravá konkurenční válka.
S3 Savage/IX/MV (1999) – poslední velký triumf S3
Výrobci jako 3Dfx, Matrox nebo NVIDIA (známí ze stolních počítačů) do mobilního segmentu nefušovali. Jelikož většina „staré gardy“ ze světa notebooků (Cirrus Logic, Chips&Technologies, Trident,…) ze hry v podstatě odstoupila, nebo byla technologicky značně pozadu, není divu, že nadvládu ATI ukončilo právě S3 (výrobce bojující s NeoMagicem o druhé místo na trhu).
Multitexturing
Dříve bylo možné dvě textury zkombinovat jedině překrytím jednoho polygonu druhým, který měl nastavený nějaký typ průhlednosti. Zde je možné prolnout podle nějakého z vybraných vzorců dvě textury, aniž by se musela počítat geometrie pro více polygonů (šetří se tím výkon). U multitexturingu je situace podobná jako u částečných průhledností. Můžete k barvě každého pixelu jedné textury přičíst barvu druhé, nebo také odečíst a zprůměrovat váženým průměrem. Grafické karty s více texturovacími jednotkami mohly vykreslovat polygony s dvěma texturami stejně rychle jako s jednou, což bylo zásadní pro hry s lepším vykreslováním osvětlení scény (jedna textura představovala materiál a druhá vypočtená světla a stíny – tzv. lightmapa).
V posledním kvartálu roku 1999 na trh přichází první notebooky vybavené grafickým čipem většinou označovaným jako S3 Savage/IX/MV (někdy také Savage/MX). Tento 3D akcelerátor vychází po necelém půlroce od své desktopové varianty (Savage 4), což je výrazně méně než u dřívějších čipů. Něco takového si S3 mohlo dovolit jen díky velmi úspornému návrhu původního čipu, a tedy minimu potřebných úprav pro optimální chod v notebooku. Z toho vyplývá, že po technologické stránce nebyl velký rozdíl mezi ním a herními grafickými kartami v běžných počítačích (plná podpora DirectX 6).
64bit jádro Savage v sobě nese pouze jedinou pixel pipeline s jedinou texturovací jednotkou, která však zvládá v jednom průchodu (single-pass) trilineární filtrování a dokonce i multitexturing (dvě textury přes sebe) díky rekurzivnímu zpracování ve více cyklech. Tímto způsobem sice nejde dosáhnout stejné rychlosti jako při více samostatných texturovacích jednotkách (případně celé pipeline), ale stále je to výrazně rychlejší než zpracování jednoho pixelu s více texturami několika průchody (ve kterých se musí počítat znovu všechno včetně geometrie a blendingu). Navíc bez nutnosti přidávat mnoho tranzistorů v čipu.
Při bilineární filtraci vznikají na zemi ostré předěly mezi místy, kde se používá jiné zmenšení textury. Trilineární litr tento problém řeší a vytváří plynulý přechod mezi vzorky. Na obrázku vlevo je bilineární filtr a vpravo je trilineární; rozdíly jsou patrné zejména na tmavých čarách na rozhraní chodníku a silnice, které se u bilineárního skokově zhoršují se vzdáleností.
S3 tedy v noteboocích dosáhlo několika prvenství. Nabídlo jako první multitexturing, výkon na 32bit barevnou hloubku (true-color) pro lepší kvalitu zobrazení a schopnost šetřit grafickou paměť ukládáním komprimovaných textur.
Komprimace textur S3DT byla důležitým prvkem a vynálezem S3 (odkazy na ni najdete ještě v dnešních řešeních). Karta byla osazena ve všech dostupných variantách pouze 8 MB paměti, což je úplně stejně, jako měl (tou dobou stále prodávaný) ATI Rage Lt Pro. Pokud ovšem hra s kompresí počítala a aktivovala ji, rázem každá textura zabírala pouze čtvrtinu. Starým hrám stačilo 8 MB i bez komprese a v nových hrách, které byly na textury náročnější, byla karta na úrovni jiných řešení s až 32 MB (v reálu by to bylo méně, neboť část paměti zaberou oblasti, do kterých se vykresluje, a ty se nekomprimují).
Velikost paměti ovšem výkon neurčuje. Aby grafika mohla vykreslovat komplexnější scény s detailnějšími texturami, měla by mít odpovídající výkon, který zde byl naštěstí posunut o velký kus dál. Zatímco stolní verze měly takty od 110 do 143 MHz, z úsporných důvodů byl mobilní čip taktován na 100 MHz a na stejné frekvenci pracovala také připojená paměť (64bit). Stolní karty pak také měly od 16 do 32 MB paměti, což znamenalo v náročných hrách velkou výhodu, jakmile jste chtěli hrát ve vyšším rozlišení.
Nižší takty a malá paměť snížily výkon proti desktopovému vzoru o čtvrtinu až polovinu podle programu (hry) a zvoleného rozlišení. V době, kdy se Savage začíná používat v noteboocích, má takový průměrný stroj procesor Pentium III-M od 600 MHz (případně dobový Celeron a AMD) a naprosto běžně displej s rozlišením 1024×768. Podávaný výkon sice postačoval k plynulému hraní všech dobových her, ale u náročných jste se museli spokojit s nižším rozlišením (800×600, 640×480). Savage, ač nejvýkonnější řešení mezi notebooky, odpovídalo výkonem pomezí nižší a střední třídy stolních počítačů.
ATI se za dobu svého kralování podařilo obsadit velkou část trhu notebooků a zejména tam, kde šlo o výkon, bylo cokoli jiného vzácnou výjimkou. Aby S3 mohlo takové postavení narušit, muselo nabídnout výrazně vyšší 3D výkon, což se podařilo, neboť Savage je proti Rage LT Pro v průměru o 75% rychlejší. S každou novější hrou se pak rozdíl ještě prohluboval. Kdo chtěl na notebooku hrát hry, nebo potřeboval 3D výkon, ten by byl sám proti sobě, kdyby zvolil model s jakýmkoli jiným čipem – taková byla realita.
Mezi stolními počítači tou dobou zrovna kralují 3Dfx Voodoo3 a NVIDIA Riva TNT2. Obě měly 128bit paměti, pracovaly na vyšších taktech a uměly vykreslovat dvě textury současně (multitexturing) bez ztráty výkonu. Savage/IX/MV se s nimi jednoduše nemohla rovnat. Výkon byl nicméně poloviční proti levnějšímu desktopovému řešení Riva TNT2 M64 (s nižšími takty a 64bit pamětí), blízko Voodoo2, což stačilo i na právě přicházející, později kultovní hry Unreal Tournament a Quake III, na jejichž vykreslovacích enginech vyšlo v dalších letech ještě mnoho her.
Měl bych doplnit, že ani Savage nebyla bezproblémová. S3 mělo odjakživa problémy s kompatibilitou některých her. Ty sem tam běžely trhaně, ačkoli je měl zvládnout i pomalejší čip, jindy se zas něco špatně vykreslovalo (například při trilineární filtraci nefungovaly korektně všechny typy průhlednosti). Rozhodně však měla S3 v noteboocích dobře našlápnuto.
S3 Savage nabídla výrazně lepší kvalitu zobrazení proti předchozím mobilním grafikám. Zde si můžete prohlédnout obrázky z několika her ukázaných v minulém díle pro porovnání s minulou generací (je zde vidět zejména lepší filtrování textur, korektní mipmapping a přesnější práce s efekty poloprůhlednosti).
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
