Реферат на тему Развитие видеоподсистем
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2014-12-20Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
Введение
Сейчас развитие видеоподсистемы идет сумасшедшими темпами, и зачастую видеоадаптеры диктуют моду мониторам, однако на рассвете компьютерной эпохи все было совсем наоборот. Так откуда же «выросла» эта железка, которая в настоящее время по стоимости может поспорить с процом?
Первые мониторы, являвшиеся наследниками осциллографов, были векторными и не предполагали наличие видеоадаптера, ведь в них изображение строилось не посредством последовательного облучения электронным пучком экрана строка за строкой, а, так сказать, «от точки до точки». Компьютер управлял отклоняющей системой дисплея напрямую. Однако когда вывод на монитор пришел на смену выводу на телетайп, и сложность изображения увеличилась, целесообразнее стало подключить компьютер к телевизору. По этому пути развития и пошли дальше мониторы. Телевизионное изображение - растровое, поэтому возникла необходимость в промежуточных блоках для подготовки графической информации к отображению. Для построения картинки теперь требовались специализированные довольно ресурсоемкие вычисления, поэтому понадобились специальные устройства, ориентированные на работу с растровыми мониторами, которые могли бы хранить в себе видеоинформацию, обрабатывать ее и переводить в аналоговую форму для отображения на дисплее. Основной технологией здесь можно считать frame-buffer technology[1]. Изначально в задачу видеокарты входило только сохранение и регенерация кадра, и построение целиком ложилось на центральный процессор и программу. Процессор рассчитывал кадр и помещал его в память видеоадаптера, который преобразовывал данные из видеопамяти в аналоговый вид.
Основные узлы
Чтобы не запутаться в дальнейшем, кратко рассмотрим основные узлы видеоадаптера. Видеоадаптеры состояли из следующих основных частей: графического преобразователя, контроллера атрибутов, контроллера CRT, ПЗУ[2], видеопамяти и синхронизатора. В первых символьных версиях видеоадаптеров ПЗУ отсутствовало. Оно было добавлено несколько позже, и предназначалось для хранения экранных шрифтов, служебных таблиц и т.п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти. ПЗУ необходимо только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме DOS[3] - операционные системы с графическим интерфейсом его практически не используют. В целом в ходе истории ПЗУ глобально не изменялось. Обновлялись и добавлялись лишь данные, хранящиеся в нем. Графический контроллер - устройство, которое отвечает за обмен данными между CPU и видеопамятью, регенерацию ее содержимого, и обработку запросов центрального процессора. Для исключения конфликтов при обращении к памяти со стороны видеоконтроллера и центрального процессора первый имеет отдельный буфер, который в свободное от обращений ЦП время заполняется данными из видеопамяти. Если конфликта избежать не удается - видеоконтроллеру приходится задерживать обращение ЦП к видеопамяти, что снижает производительность системы. Для исключения подобных конфликтов в ряде карт применялась так называемая двухпортовая память, допускающая одновременные обращения со стороны двух устройств.
Последовательный преобразователь – выбирает данные из памяти и преобразует их в поток битов. Контроллер атрибутов - преобразует информацию о цвете в вид для отображения монитором.
Контроллер CRT - генерирует синхросигналы, управляющие монитором. Видеопамять - используется как буфер видеоконтроллера для промежуточного хранения и модификации изображения. Синхронизатор - обеспечивает синхронную работу всех узлов адаптера, задает временные параметры и управляет доступом CPU к видеопамяти.
MDA
Видеокарты стандарта MDA[4] использовались в IBM PC[5] самыми первыми, они были представлены IBM в 1981 году. MDA-адаптеры были монохромными и работали в текстовом режиме. По сути, задача сводилась к тому, чтобы «распечатать» на мониторе текст, как на принтере. Экран монитора условно был «разбит» на определенное количество строк и столбцов. В каждой позиции мог выводиться только один символ. В ПЗУ видеоадаптера хранились символы в виде двоичных матриц соответственно ярких и неярких точек. Символ представлялся в виде матрицы 9x14 точек. Монитор, однако, облучает строчку экрана за строчкой, поэтому адаптер сохранял в память всю символьную строку, транслировал отдельные символы в матрицы и преобразовывал их в матрицу строки. Для преобразования кодов символов в двоичные матрицы служил так называемый знакогенератор. При получении кода символа знакогенератор формировал на своем выходе соответствующий двоичный код. Дальше каждая строчка матрицы символьной строки передавалась в монитор, который засвечивал соответствующие точки люминофора. Чтобы построение изображения было возможным, видеоадаптер также генерировал синхросигнал, который задавал частоту строчной развертки. Однако, в отличие от принтера, на мониторе изображение необходимо регенерировать, поэтому программе постоянно приходилось посылать страницу «на печать» в порт монитора.
Текстовый режим в современных операционных системах используется только на этапе начальной загрузки. Но именно MDA мы обязаны текстовому режиму 80 столбцов на 25 строк, который используется и до сих пор. Это соответствовало разрешению 720x350 точек, частота регенерации кадра составляла 50 Гц. Стандартный набор состоял из 256 символов, очертания которых хранились в ПЗУ, с помощью платы расширения памяти фирмы IBM можно было расширить набор до 512 символов. IBM graphics memory module kit позволял увеличить его до 1024 символов.
Hercules
В то же время выпускается монохромный адаптер высокого разрешения – Hercules. Это первый графический адаптер, то есть кадр строится в видеопамяти, а адресация осуществляется к каждой точке. HOC[6], так же, как и MDA, поддерживал текстовый режим. Этот адаптер получил большое распространение при работе с электронными таблицами для построения графиков и диаграмм, но в силу своей монохромности дальше не поддерживался. Однако очень долгое время данный адаптер
к одному компьютеру. Так, поставив CGA/EGA/VGA и Hercules, можно было работать с двумя мониторами. Актуально это было до 1996 года, пока не появились видеокарты, поддерживающие два монитора.
CGA
На смену MDA в 1982 году пришел стандарт CGA[7] и привел за собой жесткую стандартизацию. Это была первая революция в видеоадаптерах. Видеоадаптеры CGA были цветными и графическими (если быть точнее, они поддерживали как символьный, так и графический вывод). Графический кадр сохранялся в видеопамяти, а затем транслировался в монитор. Цвет пикселя задавался цифровыми сигналами, определявшими уровень яркости для соответствующих RGB-пушек, а уже логика монитора преобразовывала их в аналоговую форму. Палитра CGA состояла из 1 6 цветов. При разработке CGA главной задачей была универсальность, а потому использовалась стандартная частота развертки - 60 Гц.
Камнем преткновения на этом этапе была видеопамять, точнее, ее объем. Дело в том, что модули памяти в то время были дико дорогими, поэтому CGA-адаптеры стандартно комплектовались 16 Кб видеопамяти. И если в текстовом режиме 80x25 символов (то есть 640x200 пикселей) видеокарта могла выводить все 16 цветов, то в графическом хватало лишь на то, чтобы одновременно выводить только 4 цвета, причем не любые, а только стандартные палитры. С этого момента все узлы адаптера стали работать на частоте кадровой развертки, так как возникали конфликты с видеопамятью, проявляющиеся в виде «снега» на экране.
В текстовом режиме размер матрицы символа был 9x14 точек, однако можно было установить размер матрицы 8x8, что хотя и ухудшало восприятие текста, но зато позволяло разместить на экране больше информации.
EGA
Однако первой видеокартой, способной воспроизводить нормальное цветное изображение, был EGA-адаптер[8], представленный IBM в 1984 году. EGA поддерживал 16 цветов и разрешение до 640x350 точек. Также поддерживались CGA режимы: 640x200 и 320x200. Первые карты могли работать с мониторами обоих типов. Переключение между режимами осуществлялось при помощи dip-переключателей на задней планке видеоадаптера. Также поддерживались и текстовые режимы. Стандартный объем видеопамяти составлял 64 Кб. В более поздних EGA-клонах фирм ATI Technologies и Paradise с объемом памяти 256 Кб были доступны режимы: 640x400, 640x480 и 720x540. Видеопамять была разделена на четыре банка (четыре цветовых слоя). Таким образом, по одному адресу располагалось четыре байта. Процессор мог заполнять их одновременно. В результате скорость заполнения кадра значительно увеличилась. Отличительной чертой от предыдущих видеоадаптеров было добавление в ПЗУ видеокарты не графических примитивов, а наборов инструкций для их построения, что ознаменовало зарождение ускорителей. Частота регенерации кадра осталась 60 Гц. Интерфейс с монитором по-прежнему цифровой.
MCGA
Сейчас мало кто знает про Multi Colour Graphics Array. Этот тип видеоадаптеров не был особо распространен. Причиной тому явилась политика IBM, которая изобрела и ввела этот стандарт в рамках стандарта PS/2. Лицензии на производство данного типа карт компания не давала, поэтому MCGA не стал общим стандартом. Список поддерживаемых
640x400 (текст). Количество воспроизводимых оттенков в текстовом режиме составило 262144. Графический режим характеризовался разрешением 320x200 пикселей при 64 Кб видеопамяти.
VCA
Поистине революционным стандартом можно считать стандарт VGA[9], представленный все той же IBM в 1987 году. Революцией являлось появление цифро-аналогового преобразователя в VGA-адаптерах. Это было связано с переходом от цифрового управления монитором к аналоговому. Все дело в том, что VGA-видеокарта могла отображать значительно больше оттенков, чем видеоадаптеры всех предыдущих стандартов: теперь для кодирования каждого цвета требовалось не 2 бита, а целых 6, то есть 18 проводов на цвета, плюс один провод на сигнал синхронизации, что, согласись, нецелесообразно. Поэтому в монитор стали передавать аналоговый сигнал, от уровня которого зависел уровень яркости соответствующей RGB-пушки. В связи с этим возникла необходимость установить на видеоадаптер цифро-аналоговый преобразователь. Вместе с VGA появилось несколько более знакомое всем сокращение RAMDAC[10]. VGA-адаптеры комплектовались 256 Кб видеопамяти и поддерживали следующие режимы: 640x480 - 16 цветов, 640x400 - 16 цветов, 320x200 - 16 цветов и 320x200 - 256 цветов. Палитра VGA составляла 262144 оттенков (2Л18, по 64 уровня яркости на каждый RGB-цвет). Начиная с этого адаптера, применяются разрешения с соотношением сторон 4:3.
VGA был одним из самых клонируемых стандартов и последней коммерчески успешной разработкой IBM в области видеокарт.
XGА
В конце октября 1990 года фирма IBM объявила о выпуске видеоадаптера XGA Display Adapter для системы PS/2, а в сентябре 1992 года - представила XGA-2. Оба устройства - 32-разрядные адаптеры с возможностью передачи им управления шиной (bus master - фактически, это адаптер со своим собственным процессором, который может работать независемо от системной платы), предназначались для компьютеров с шиной MCA (Microchanel Architecture -собственный стандарт IBM). Один из недостатков реализаций XGA - использование развертки с чередованием в режимах высокого разрешения. Это позволяло снизить стоимость системы за счет более дешевого монитора, но на экране появлялось мерцание из-за снижения частоты регенерации. В стандарте XGA-2 чересстрочная развертка уже не применялась. В адаптерах XGA и XGA-2 использовалась видеопамять типа VRAM, что позволило увеличить производительность. XGA поддерживал следующие разрешения: 1024x768 - 256 цветов, 640x480 - high color (16-битный цвет, или 65536 оттенков). XGA-2 дополнительно поддерживал 1024x768, high color и высокую частоту регенерации, а также 1360x1024, 16 цветов.
SVGA
С появлением видеоадаптеров XGA конкуренты IBM решили не копировать эти расширения VGA, а начать выпуск более дешевых видеоадаптеров с разрешением, которое выше разрешения IBM. Эти видеоадаптеры образовали категорию Super VGA (SVGA). Поскольку SVGA-карты не были так же хорошо стандартизированы, как VGA, они отличаются, мягко говоря, большим разнообразием. Чтобы использовать все возможности большинства плат, был необходим драйвер для конкретной видеоплаты. В октябре 1989 года ассоциация VESA[11], учитывая все сложности, предложила стандарт для единого программного интерфейса с этими платами. В эту ассоциацию вошли представители большинства компаний, выпускающих аппаратуру для ПК, в том числе и аппаратуру отображения. Новый стандарт был назван VESA BIOS Extension. Если видеоадаптер удовлетворяет этому стандарту, программно можно легко определить его специфические соответствия и использовать их в дальнейшем. Существующий стандарт VESA на платы Super VGA предусматривает использование практически всех распространенных вариантов фортовых оттенков, вплоть до разрешения 1280x1024 при 16777216 оттенках (high color). Отличительной чертой SVGA является встроенный графический акселератор, который присутствовал практически на всех SVGA-видеоадаптерах. Его появление связано с развитием графических ОС и, в частности, MS Windows.
VESA Local Bus
До появления SVGA для работы с графикой использовались стандартные периферийные шины (ISA, EISA), но с ростом качества изображения пропускной способности стало не хватать. Для ускорения работы с графикой ассоциацией VESA была разработана шина, и, соответственно, установлен стандарт VLB[12] или VESA, представлявшая собой дополнительный порт, расположенный за EISA-разъемом, в который устанавливались платы с дополнительной гребенкой контактов. Эта шина использовалась на последних поколениях 386-х и на 486-х. Но с появлением новой шины PCI[13], которая обеспечила значительное ускорение работы со всеми периферийными устройствами и имела хорошие перспективы развития, VL-Bus стала неактуальна, и в системах на базе Pentium и его аналогов ее уже не было.
2D-ускорители
Аппаратное ускорение заключается в том, что, поимо элементарных операций, предусмотренных самим стандартом VGA, адаптер способен выполнять и действия более высокого уровня без участия центрального процессора. Например, построение линии по двум точкам вполне может быть возложено на плечи графического процессора. Ускорение обуславливается не только тем, что ресурсы процессора освобождаются для других целей, но также еще и тем, что GPU куда лучше приспособлен для подобных операций и выполняет их быстрее, чем даже достаточно мощный CPU. 2D-акселератор берет на себя прорисовку, например, таких элементов, как рабочий стол, окна приложений, курсор и так далее. Ускоритель - это специализированный процессор, который способен выводить геометрические фигуры и примитивы, которые были занесены в GDI[14]. На видеоадаптерах устанавливается память, с которой графический процессор работает по локальной шине, не загружая системную шину процессора. От CPU 2D-акселератор получает GDI-инструкции, при этом объем передаваемых данных многократно меньше. Позднее, с развитием компьютерной техники появляются мультимедиа-акселераторы. Они, помимо ускорения обычных графических действий, могут выполнять ряд операций по обработке видеоданных (например, декодирование мощностей и серьезно загружающих центральный процессор. Сейчас возможность аппаратной цифровой компрессии и декомпрессии видео, наличие композитного видеовыхода и вывод сигнала на телевизор - являются стандартными функциями.
С появлением мультимедиа-акселераторов и логики для видеозахвата и работы с телесигналом развитие двухмерных видеокарт практически закончилось - придумать что-то новое в этой области нереально. Все дальнейшее развитие видеоадаптеров (удвоение числа транзисторов в GPU чуть ли не каждые полгода, рост частот, наращивание объема видеопамяти) связано с обработкой и выводом трехмерного изображения. Но это уже тема для отдельного исследования.
Тестирование
Вроде бы совсем еще недавно мы тестировали hi-end видеоплаты. И вот проходит совсем немного времени, и мы снова делаем то же самое. Время не стоит на месте, и старых фаворитов теперь можно смело отнести к сегменту middle-end. Вечные конкуренты – компании ATI и NVIDIA – сделали мощный рывок вперед, подняв на новый уровень производительность и красоту графики в играх, и пользователи продолжают получать выгоду от конкурентной борьбы - ведь старые платы дешевеют. Пока не вышли S.T.A.L.K.E.R., Half-Life 2 и другие игры, которые в полной мере смогут использовать потенциал новых плат, можно поиграть в старые хиты, выставляя максимальные графические настройки, совершенно не задумываясь о тормозах, и получать удовольствие от огромных цифр в результатах тестов. Кроме проведения исследования производительности, мы также обращали внимание на возможность разгона новых плат. Также для сравнения и полного понимания мощи новинок в обзор были включены несколько плат предыдущего поколения.
Сейчас развитие видеоподсистемы идет сумасшедшими темпами, и зачастую видеоадаптеры диктуют моду мониторам, однако на рассвете компьютерной эпохи все было совсем наоборот. Так откуда же «выросла» эта железка, которая в настоящее время по стоимости может поспорить с процом?
Первые мониторы, являвшиеся наследниками осциллографов, были векторными и не предполагали наличие видеоадаптера, ведь в них изображение строилось не посредством последовательного облучения электронным пучком экрана строка за строкой, а, так сказать, «от точки до точки». Компьютер управлял отклоняющей системой дисплея напрямую. Однако когда вывод на монитор пришел на смену выводу на телетайп, и сложность изображения увеличилась, целесообразнее стало подключить компьютер к телевизору. По этому пути развития и пошли дальше мониторы. Телевизионное изображение - растровое, поэтому возникла необходимость в промежуточных блоках для подготовки графической информации к отображению. Для построения картинки теперь требовались специализированные довольно ресурсоемкие вычисления, поэтому понадобились специальные устройства, ориентированные на работу с растровыми мониторами, которые могли бы хранить в себе видеоинформацию, обрабатывать ее и переводить в аналоговую форму для отображения на дисплее. Основной технологией здесь можно считать frame-buffer technology[1]. Изначально в задачу видеокарты входило только сохранение и регенерация кадра, и построение целиком ложилось на центральный процессор и программу. Процессор рассчитывал кадр и помещал его в память видеоадаптера, который преобразовывал данные из видеопамяти в аналоговый вид.
Основные узлы
Чтобы не запутаться в дальнейшем, кратко рассмотрим основные узлы видеоадаптера. Видеоадаптеры состояли из следующих основных частей: графического преобразователя, контроллера атрибутов, контроллера CRT, ПЗУ[2], видеопамяти и синхронизатора. В первых символьных версиях видеоадаптеров ПЗУ отсутствовало. Оно было добавлено несколько позже, и предназначалось для хранения экранных шрифтов, служебных таблиц и т.п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор, и в результате выполнения им программ из ПЗУ происходят обращения к видеоконтроллеру и видеопамяти. ПЗУ необходимо только для первоначального запуска адаптера и работы в режиме DOS[3] - операционные системы с графическим интерфейсом его практически не используют. В целом в ходе истории ПЗУ глобально не изменялось. Обновлялись и добавлялись лишь данные, хранящиеся в нем. Графический контроллер - устройство, которое отвечает за обмен данными между CPU и видеопамятью, регенерацию ее содержимого, и обработку запросов центрального процессора. Для исключения конфликтов при обращении к памяти со стороны видеоконтроллера и центрального процессора первый имеет отдельный буфер, который в свободное от обращений ЦП время заполняется данными из видеопамяти. Если конфликта избежать не удается - видеоконтроллеру приходится задерживать обращение ЦП к видеопамяти, что снижает производительность системы. Для исключения подобных конфликтов в ряде карт применялась так называемая двухпортовая память, допускающая одновременные обращения со стороны двух устройств.
Последовательный преобразователь – выбирает данные из памяти и преобразует их в поток битов. Контроллер атрибутов - преобразует информацию о цвете в вид для отображения монитором.
Контроллер CRT - генерирует синхросигналы, управляющие монитором. Видеопамять - используется как буфер видеоконтроллера для промежуточного хранения и модификации изображения. Синхронизатор - обеспечивает синхронную работу всех узлов адаптера, задает временные параметры и управляет доступом CPU к видеопамяти.
MDA
Видеокарты стандарта MDA[4] использовались в IBM PC[5] самыми первыми, они были представлены IBM в 1981 году. MDA-адаптеры были монохромными и работали в текстовом режиме. По сути, задача сводилась к тому, чтобы «распечатать» на мониторе текст, как на принтере. Экран монитора условно был «разбит» на определенное количество строк и столбцов. В каждой позиции мог выводиться только один символ. В ПЗУ видеоадаптера хранились символы в виде двоичных матриц соответственно ярких и неярких точек. Символ представлялся в виде матрицы 9x14 точек. Монитор, однако, облучает строчку экрана за строчкой, поэтому адаптер сохранял в память всю символьную строку, транслировал отдельные символы в матрицы и преобразовывал их в матрицу строки. Для преобразования кодов символов в двоичные матрицы служил так называемый знакогенератор. При получении кода символа знакогенератор формировал на своем выходе соответствующий двоичный код. Дальше каждая строчка матрицы символьной строки передавалась в монитор, который засвечивал соответствующие точки люминофора. Чтобы построение изображения было возможным, видеоадаптер также генерировал синхросигнал, который задавал частоту строчной развертки. Однако, в отличие от принтера, на мониторе изображение необходимо регенерировать, поэтому программе постоянно приходилось посылать страницу «на печать» в порт монитора.
Текстовый режим в современных операционных системах используется только на этапе начальной загрузки. Но именно MDA мы обязаны текстовому режиму 80 столбцов на 25 строк, который используется и до сих пор. Это соответствовало разрешению 720x350 точек, частота регенерации кадра составляла 50 Гц. Стандартный набор состоял из 256 символов, очертания которых хранились в ПЗУ, с помощью платы расширения памяти фирмы IBM можно было расширить набор до 512 символов. IBM graphics memory module kit позволял увеличить его до 1024 символов.
Hercules
В то же время выпускается монохромный адаптер высокого разрешения – Hercules. Это первый графический адаптер, то есть кадр строится в видеопамяти, а адресация осуществляется к каждой точке. HOC[6], так же, как и MDA, поддерживал текстовый режим. Этот адаптер получил большое распространение при работе с электронными таблицами для построения графиков и диаграмм, но в силу своей монохромности дальше не поддерживался. Однако очень долгое время данный адаптер
к одному компьютеру. Так, поставив CGA/EGA/VGA и Hercules, можно было работать с двумя мониторами. Актуально это было до 1996 года, пока не появились видеокарты, поддерживающие два монитора.
CGA
На смену MDA в 1982 году пришел стандарт CGA[7] и привел за собой жесткую стандартизацию. Это была первая революция в видеоадаптерах. Видеоадаптеры CGA были цветными и графическими (если быть точнее, они поддерживали как символьный, так и графический вывод). Графический кадр сохранялся в видеопамяти, а затем транслировался в монитор. Цвет пикселя задавался цифровыми сигналами, определявшими уровень яркости для соответствующих RGB-пушек, а уже логика монитора преобразовывала их в аналоговую форму. Палитра CGA состояла из 1 6 цветов. При разработке CGA главной задачей была универсальность, а потому использовалась стандартная частота развертки - 60 Гц.
Камнем преткновения на этом этапе была видеопамять, точнее, ее объем. Дело в том, что модули памяти в то время были дико дорогими, поэтому CGA-адаптеры стандартно комплектовались 16 Кб видеопамяти. И если в текстовом режиме 80x25 символов (то есть 640x200 пикселей) видеокарта могла выводить все 16 цветов, то в графическом хватало лишь на то, чтобы одновременно выводить только 4 цвета, причем не любые, а только стандартные палитры. С этого момента все узлы адаптера стали работать на частоте кадровой развертки, так как возникали конфликты с видеопамятью, проявляющиеся в виде «снега» на экране.
В текстовом режиме размер матрицы символа был 9x14 точек, однако можно было установить размер матрицы 8x8, что хотя и ухудшало восприятие текста, но зато позволяло разместить на экране больше информации.
EGA
Однако первой видеокартой, способной воспроизводить нормальное цветное изображение, был EGA-адаптер[8], представленный IBM в 1984 году. EGA поддерживал 16 цветов и разрешение до 640x350 точек. Также поддерживались CGA режимы: 640x200 и 320x200. Первые карты могли работать с мониторами обоих типов. Переключение между режимами осуществлялось при помощи dip-переключателей на задней планке видеоадаптера. Также поддерживались и текстовые режимы. Стандартный объем видеопамяти составлял 64 Кб. В более поздних EGA-клонах фирм ATI Technologies и Paradise с объемом памяти 256 Кб были доступны режимы: 640x400, 640x480 и 720x540. Видеопамять была разделена на четыре банка (четыре цветовых слоя). Таким образом, по одному адресу располагалось четыре байта. Процессор мог заполнять их одновременно. В результате скорость заполнения кадра значительно увеличилась. Отличительной чертой от предыдущих видеоадаптеров было добавление в ПЗУ видеокарты не графических примитивов, а наборов инструкций для их построения, что ознаменовало зарождение ускорителей. Частота регенерации кадра осталась 60 Гц. Интерфейс с монитором по-прежнему цифровой.
MCGA
Сейчас мало кто знает про Multi Colour Graphics Array. Этот тип видеоадаптеров не был особо распространен. Причиной тому явилась политика IBM, которая изобрела и ввела этот стандарт в рамках стандарта PS/2. Лицензии на производство данного типа карт компания не давала, поэтому MCGA не стал общим стандартом. Список поддерживаемых
640x400 (текст). Количество воспроизводимых оттенков в текстовом режиме составило 262144. Графический режим характеризовался разрешением 320x200 пикселей при 64 Кб видеопамяти.
VCA
Поистине революционным стандартом можно считать стандарт VGA[9], представленный все той же IBM в 1987 году. Революцией являлось появление цифро-аналогового преобразователя в VGA-адаптерах. Это было связано с переходом от цифрового управления монитором к аналоговому. Все дело в том, что VGA-видеокарта могла отображать значительно больше оттенков, чем видеоадаптеры всех предыдущих стандартов: теперь для кодирования каждого цвета требовалось не 2 бита, а целых 6, то есть 18 проводов на цвета, плюс один провод на сигнал синхронизации, что, согласись, нецелесообразно. Поэтому в монитор стали передавать аналоговый сигнал, от уровня которого зависел уровень яркости соответствующей RGB-пушки. В связи с этим возникла необходимость установить на видеоадаптер цифро-аналоговый преобразователь. Вместе с VGA появилось несколько более знакомое всем сокращение RAMDAC[10]. VGA-адаптеры комплектовались 256 Кб видеопамяти и поддерживали следующие режимы: 640x480 - 16 цветов, 640x400 - 16 цветов, 320x200 - 16 цветов и 320x200 - 256 цветов. Палитра VGA составляла 262144 оттенков (2Л18, по 64 уровня яркости на каждый RGB-цвет). Начиная с этого адаптера, применяются разрешения с соотношением сторон 4:3.
VGA был одним из самых клонируемых стандартов и последней коммерчески успешной разработкой IBM в области видеокарт.
XGА
В конце октября 1990 года фирма IBM объявила о выпуске видеоадаптера XGA Display Adapter для системы PS/2, а в сентябре 1992 года - представила XGA-2. Оба устройства - 32-разрядные адаптеры с возможностью передачи им управления шиной (bus master - фактически, это адаптер со своим собственным процессором, который может работать независемо от системной платы), предназначались для компьютеров с шиной MCA (Microchanel Architecture -собственный стандарт IBM). Один из недостатков реализаций XGA - использование развертки с чередованием в режимах высокого разрешения. Это позволяло снизить стоимость системы за счет более дешевого монитора, но на экране появлялось мерцание из-за снижения частоты регенерации. В стандарте XGA-2 чересстрочная развертка уже не применялась. В адаптерах XGA и XGA-2 использовалась видеопамять типа VRAM, что позволило увеличить производительность. XGA поддерживал следующие разрешения: 1024x768 - 256 цветов, 640x480 - high color (16-битный цвет, или 65536 оттенков). XGA-2 дополнительно поддерживал 1024x768, high color и высокую частоту регенерации, а также 1360x1024, 16 цветов.
SVGA
С появлением видеоадаптеров XGA конкуренты IBM решили не копировать эти расширения VGA, а начать выпуск более дешевых видеоадаптеров с разрешением, которое выше разрешения IBM. Эти видеоадаптеры образовали категорию Super VGA (SVGA). Поскольку SVGA-карты не были так же хорошо стандартизированы, как VGA, они отличаются, мягко говоря, большим разнообразием. Чтобы использовать все возможности большинства плат, был необходим драйвер для конкретной видеоплаты. В октябре 1989 года ассоциация VESA[11], учитывая все сложности, предложила стандарт для единого программного интерфейса с этими платами. В эту ассоциацию вошли представители большинства компаний, выпускающих аппаратуру для ПК, в том числе и аппаратуру отображения. Новый стандарт был назван VESA BIOS Extension. Если видеоадаптер удовлетворяет этому стандарту, программно можно легко определить его специфические соответствия и использовать их в дальнейшем. Существующий стандарт VESA на платы Super VGA предусматривает использование практически всех распространенных вариантов фортовых оттенков, вплоть до разрешения 1280x1024 при 16777216 оттенках (high color). Отличительной чертой SVGA является встроенный графический акселератор, который присутствовал практически на всех SVGA-видеоадаптерах. Его появление связано с развитием графических ОС и, в частности, MS Windows.
VESA Local Bus
До появления SVGA для работы с графикой использовались стандартные периферийные шины (ISA, EISA), но с ростом качества изображения пропускной способности стало не хватать. Для ускорения работы с графикой ассоциацией VESA была разработана шина, и, соответственно, установлен стандарт VLB[12] или VESA, представлявшая собой дополнительный порт, расположенный за EISA-разъемом, в который устанавливались платы с дополнительной гребенкой контактов. Эта шина использовалась на последних поколениях 386-х и на 486-х. Но с появлением новой шины PCI[13], которая обеспечила значительное ускорение работы со всеми периферийными устройствами и имела хорошие перспективы развития, VL-Bus стала неактуальна, и в системах на базе Pentium и его аналогов ее уже не было.
2D-ускорители
Аппаратное ускорение заключается в том, что, поимо элементарных операций, предусмотренных самим стандартом VGA, адаптер способен выполнять и действия более высокого уровня без участия центрального процессора. Например, построение линии по двум точкам вполне может быть возложено на плечи графического процессора. Ускорение обуславливается не только тем, что ресурсы процессора освобождаются для других целей, но также еще и тем, что GPU куда лучше приспособлен для подобных операций и выполняет их быстрее, чем даже достаточно мощный CPU. 2D-акселератор берет на себя прорисовку, например, таких элементов, как рабочий стол, окна приложений, курсор и так далее. Ускоритель - это специализированный процессор, который способен выводить геометрические фигуры и примитивы, которые были занесены в GDI[14]. На видеоадаптерах устанавливается память, с которой графический процессор работает по локальной шине, не загружая системную шину процессора. От CPU 2D-акселератор получает GDI-инструкции, при этом объем передаваемых данных многократно меньше. Позднее, с развитием компьютерной техники появляются мультимедиа-акселераторы. Они, помимо ускорения обычных графических действий, могут выполнять ряд операций по обработке видеоданных (например, декодирование мощностей и серьезно загружающих центральный процессор. Сейчас возможность аппаратной цифровой компрессии и декомпрессии видео, наличие композитного видеовыхода и вывод сигнала на телевизор - являются стандартными функциями.
С появлением мультимедиа-акселераторов и логики для видеозахвата и работы с телесигналом развитие двухмерных видеокарт практически закончилось - придумать что-то новое в этой области нереально. Все дальнейшее развитие видеоадаптеров (удвоение числа транзисторов в GPU чуть ли не каждые полгода, рост частот, наращивание объема видеопамяти) связано с обработкой и выводом трехмерного изображения. Но это уже тема для отдельного исследования.
Тестирование
Вроде бы совсем еще недавно мы тестировали hi-end видеоплаты. И вот проходит совсем немного времени, и мы снова делаем то же самое. Время не стоит на месте, и старых фаворитов теперь можно смело отнести к сегменту middle-end. Вечные конкуренты – компании ATI и NVIDIA – сделали мощный рывок вперед, подняв на новый уровень производительность и красоту графики в играх, и пользователи продолжают получать выгоду от конкурентной борьбы - ведь старые платы дешевеют. Пока не вышли S.T.A.L.K.E.R., Half-Life 2 и другие игры, которые в полной мере смогут использовать потенциал новых плат, можно поиграть в старые хиты, выставляя максимальные графические настройки, совершенно не задумываясь о тормозах, и получать удовольствие от огромных цифр в результатах тестов. Кроме проведения исследования производительности, мы также обращали внимание на возможность разгона новых плат. Также для сравнения и полного понимания мощи новинок в обзор были включены несколько плат предыдущего поколения.
Тестируемое оборудование
Asus V9980 Ultra 256 Мб
Chaintech GeForce 6800 Ultra 256 Мб
Gigabyte GeForce 6800 GT 256 Мб
Leadtek A400TDH128 Мб
Leadtek A400 GT TDH 256 Мб
Leadtek A400 Ultra TDH 256 Мб
Galaxy Glacier GeForce 6800 128 Мб
NVIDIA GeForce 6800128 Мб
NVIDIA GeForce 6800 GT 256 Мб
NVIDIA GeForce 6800 Ultra 256 Мб
PowerColor Radeon X800 PRO 256 Мб
PowerColor Radeon 9800 PE 128 Мб
Asus AX800 PR0 256M6
Asus AX800 ХТ/TVD 256 Мб
Gigabyte Radeon X800 XT Platinum 256 Мб
NVIDIA GeForce 6800 GT PCI-E 256 Мб
Sapphire toXic Radeon X800 PRO 256 Мб
Gigabyte Radeon 9800 PRO 256M6
Технологии
Как становится ясно из показателей тестирования новых плат hi-end сегмента, они почти в два раза быстрее своих предшественников. Не верите? Сравните их результаты с результатами тестов видеоплат на чипах предыдущего поколения (Asus V9980 Ultra, PowerColor Radeon 9800 Platinum Edition, Gigabyte Radeon 9800 PRO) в этом обзоре. Думаю, все ваши сомнения будут развеяны. Что же обеспечивает этим платам такой прирост производительности? Ответ прост - серьезные технологические изменения в начинке и конструкции плат. Кстати, сразу оговорюсь, что здесь речь пойдет в основном о топовых моделях, то есть о платах версий Ultra и XT.
Конвейеры
Во-первых, как ATI, так и NVIDIA вдвое увеличили число графических конвейеров на своих платах. Теперь их целых шестнадцать штук на каждой. Как мы видим, на производительности это сказалось исключительно положительно. Замечание для начинающих оверклокеров: на менее крутых версиях плат (6800 и Х800 PRO и ниже) конвейеров меньше. То есть, как это обычно бывает, физически они присутствуют, но по умолчанию отключены и в работе не участвуют. Включить их бывает достаточно проблематично (заводские дефекты, собственные кривые руки, сглаз и проклятия на вас и так далее), так что лучше проводить разгон обычным повышением рабочих частот памяти и ядра.
Каждый пиксельный конвейер отвечает за обработку одной точки. Поскольку точек много, этот процесс легко распараллелить и увеличение числа конвейеров позволяет обсчитывать больше пикселей за такт. А вот обработка вершин распараллеливанию поддается хуже, поэтому вертексные конвейеры не так сильно влияют на производительность.
Степень интеграции
Во-вторых, увеличилась интегральная плотность плат, то есть число транзисторов, которые непосредственно находятся на плате. На изделиях с чипами NVIDIA ютятся 220 миллионов транзисторов (было 135), а у плат конкурента теперь 160 миллионов против старых 110. Из-за обилия транзисторов платы NVIDIA требуют дополнительного электропитания, так что не удивляйся, когда увидите на них два четырехпиновых гнезда (разъем типа molex), таких же, как на жестких дисках и CD-ROM'ax. Лучше купите себе мощный блок питания. А иначе, даже если вы найдете свободные хвосты питания, ваш комп может начать работать нестабильно, в играх начнут появляться непонятные тормоза. И вообще - с электричеством лучше не играться. Нужен мощный, а главное – качественный БП. Немного ситуацию исправляет только шина PCI Exdivss, которая, по сравнению с AGP, может передавать плате большее количество мощности - до 75 Вт. У видеоакселераторов от ATI картина иная. Более скромное количество транзисторов и применение так называемых low-k диэлектриков дает в итоге гораздо меньшее электропотребление. Даже самым мощным изделиям на XT-чипах требуется только один дополнительный хвост питания. Степень интеграции напрямую связана с функциональностью графического процессора, например, дополнительные конвейеры требуют большего числа транзисторов, на которых они построены.
Тестовый стенд (для плат AGP)
Системная плата – Asus P4C800 Gold
Процессор – Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Northwood)
Память – 2x512 Мб Geil DDR433
Кулер – Intel, боксовый
Жесткий диск – Maxtor 6Y080L0 80 Гб
Оптический привод – CD-ROM LG 52x
Блок питания – PowerMan 420 Вт
Тестовый стенд (для плат PCI Exdivss)
Системная плата – Asus P5GD1
Процессор – Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Prescott)
Память – 2x512 Мб Geil DDR433
Кулер – Intel, боксовый
Жесткий диск – Maxtor 6Y080L0 80 Гб
Оптический привод – CD-ROM LG 52x
Блок питания – PowerMan 420 Вт
Методика тестирования
В качестве синтетических тестов использовались 3Dmark 2003 и AquaMark 3. Они запускались с настройками, выставленными по умолчанию.
Игровая составляющая тестового пакета представлена играми FarCry и Unreal Tournament 2004. Они запускались в трех разрешениях – 1024х768, 1280х1024 и 1600х1200 при максимальной детализации – и двух режимах. Первый режим: с отключением АА (antialiasing) и анизотропией, а второй режим с четырехкратным АА и восьмикратной анизотропией. Тесты проводились с помощью программы Bench’em All.
Память
Также в платах нового поколения применяется память GDDR3 (Graphics DDR). Помимо всех плюсов, свойственных обычной DDR (удвоенная скорость передачи данных), она, по сравнению с памятью, которую ставили на платы предыдущих поколений, имеет пониженное энергопотребление и более высокие частоты работы шины.
PCI Exdivss
Нельзя не сказать пару слов и о шине PCI Exdivss, технологии, которая в скором времени в полный голос заявит о себе и поднимет на новый уровень планку качества игр. Преимуществ у этой шины несколько. Как известно, даже в последней, 3.0 версии шины AGP (AGP 8X) скорость передачи данных от видеоплаты к системной плате была в четыре раза меньше, чем наоборот. PCI Exdivss лишена этого недостатка. Также она может передавать информацию одновременно от системной платы к видео и обратно. Причем ее пропускная способность в два раза выше, нежели у AGP 8X. Но нужно отметить, что сейчас такая пропускная способность практически не нужна. Если сравнить результаты тестов одной и той же видеоплаты в режиме AGP 4Х и 8Х, то мы не увидим двойного скачка производительности. То же самое получается и в случае тестирования платы на одном и том же чипсете, но одной - с шиной AGP, а другой - PCI Exdivss. Ее пропускная способность пригодится в будущем, и программисты в играх смогут реализовать, например, очень реалистичный, хаотично меняющийся штормовой ветер и тому подобные эффекты. Также, как уже было сказано выше, PCI Exdivss может непосредственно поставлять плате больше мощности. Еще одна важная особенность этой шины - возможность объединять две платы. Сразу оговорюсь, что пока для российского рынка эта возможность исключительно призрачная. Имея соответствующую системную плату (с двумя гнездами PCI Exdivss), вы втыкаете в нее две видеоплаты (с поддержкой возможности работать в спарке), соединяете их специальным мостом-перемычкой и получаешь прирост производительности в 50-70 процентов. Круто, но... Во-первых, это огромные, не побоюсь этого громкого эпитета, деньги. Во-вторых, таких плат (системных) сейчас нет на нашем рынке. Пока эта фича реализована только у изделий NVIDIA и носит название SLI. Все ждут ответа ATI, но будет ли он, пока не известно.
Программная часть
Но не только аппаратной составляющей живут видеоплаты. Она мало на что сгодится без программной поддержки. Платы от NVIDIA полностью поддерживают все фишки DirectX 9.X, в частности, пиксельные и вертексные шейдеры (позволяют быстрее и лучше работать с текстурами и эффектами) версии 3.0. Ну и соответственно все остальное. Увеличилось количество уровней антиалиасинга и анизотропной фильтрации (сглаживает изображение, делая его более реалистичным). Пока шейдеры третьей версии мало где используются (были реализованы только в Far Cry с патчем 1.2, который отозвали), но в будущем они должны получить гораздо более широкое распространение. Компания ATI пошла несколько иным путем. Она заявляет, что ее платы не поддерживают шейдеры версии 3.0 исключительно потому, что шейдеры версии 2.Х справляются со своей работой ничуть не хуже. Также в платах ATI увеличилась глубина фильтрации и антиалайсинга. Фирменная фишка – технология 3Dc (дает возможность получить лучшую детализацию без больших потерь в производительности). Но для этого нужно, чтобы 3Dc поддерживала сама игра.
Особенности
Осталось отметить некоторые мелочи и общие моменты. Например, теперь при игре на разрешениях ниже 1600x1200 якорем производительности является не видеоплата, а процессор и системная шина передачи данных. Платы NVIDIA греются сильнее, и на некоторых из них отсутствует выход VGA – есть только два DVI и переходники в коробке. Даже топовым версиям плат ATI нужен только один хвост питания. Размеры плат очень большие, что вызывает реальные проблемы при их установке - цепляются за провода, шлейфы и тыкаются во все уже установленные устройства. В основном этим грешат изделия NVIDIA. Однако именно на них гораздо лучше идет DOOM III, который, как известно, под них и затачивался. Предположительно ситуация улучшится после выпуска ATI новых драйверов для своих изделий. Видимо, аналогичная ситуация, только наоборот, будет наблюдаться и для Half-Life 2 (он пишется с упором на ATI). Как минимум, вначале.
Результаты тестов
\s
\s
\s
\s
\s
\s
Итоговый результат
Выводы
Двукратный рост производительности – и почти такой же цены. Но однозначно можно сказать только одно – чтобы сыграть в DOOM III или S.T.A.L.K.E.R. с максимальными настройками графики и без тормозов, нужна видеоплата последнего поколения. Лучше не базовой версии, a PRO или GT, их можно разогнать до уровня Ultra и XT, a стоят они дешевле. Покупая платы на чипах NVIDIA, нужно докупать сразу мощный БП (420 Вт для 6800 Ultra). Для изделий на ГП ATI это не нужно, ведь по заявлению самой ATI X800 XT потребляет энергии даже меньше, чем 9800ХТ. И в обоих случаях прикиньте, сколько у вас свободных хвостов питания, слотов PCI и вообще места внутри системного блока. А если говорить конкретно, то выбор сегодня - это ASUS AX800 XT/TVD 256 Мб, у нее небольшой кулер reference-дизайна, но с 4-мя светодиодами, высокая производительность и веб-камера в комплекте. А лучшей покупкой становится Leadtek A400 TDH 128 Мб, за богатый набор ПО в комплекте, хорошие возможности для разгона, оригинальную систему охлаждения и, разумеется, за хорошее соотношение цена/качество.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. «IBM PC для пользователя» Фигурнов 2002
2. «Вы купили компьютер» С. Симонович, Г. Евсеев, В. Мираховский, 2003 г.
3. Журналы «Железо». Издательство [game] land, 2004 г.
4. Журналы «][akep». Издательство [game] land, 2004 г.
5. Журналы «ПЛ компьютеры». Рекламно-издательская группа «Фантазия», 2004 г.
Asus V9980 Ultra 256 Мб
Chaintech GeForce 6800 Ultra 256 Мб
Gigabyte GeForce 6800 GT 256 Мб
Leadtek A400TDH128 Мб
Leadtek A400 GT TDH 256 Мб
Leadtek A400 Ultra TDH 256 Мб
Galaxy Glacier GeForce 6800 128 Мб
NVIDIA GeForce 6800128 Мб
NVIDIA GeForce 6800 GT 256 Мб
NVIDIA GeForce 6800 Ultra 256 Мб
PowerColor Radeon X800 PRO 256 Мб
PowerColor Radeon 9800 PE 128 Мб
Asus AX800 PR0 256M6
Asus AX800 ХТ/TVD 256 Мб
Gigabyte Radeon X800 XT Platinum 256 Мб
NVIDIA GeForce 6800 GT PCI-E 256 Мб
Sapphire toXic Radeon X800 PRO 256 Мб
Gigabyte Radeon 9800 PRO 256M6
Технологии
Как становится ясно из показателей тестирования новых плат hi-end сегмента, они почти в два раза быстрее своих предшественников. Не верите? Сравните их результаты с результатами тестов видеоплат на чипах предыдущего поколения (Asus V9980 Ultra, PowerColor Radeon 9800 Platinum Edition, Gigabyte Radeon 9800 PRO) в этом обзоре. Думаю, все ваши сомнения будут развеяны. Что же обеспечивает этим платам такой прирост производительности? Ответ прост - серьезные технологические изменения в начинке и конструкции плат. Кстати, сразу оговорюсь, что здесь речь пойдет в основном о топовых моделях, то есть о платах версий Ultra и XT.
Конвейеры
Во-первых, как ATI, так и NVIDIA вдвое увеличили число графических конвейеров на своих платах. Теперь их целых шестнадцать штук на каждой. Как мы видим, на производительности это сказалось исключительно положительно. Замечание для начинающих оверклокеров: на менее крутых версиях плат (6800 и Х800 PRO и ниже) конвейеров меньше. То есть, как это обычно бывает, физически они присутствуют, но по умолчанию отключены и в работе не участвуют. Включить их бывает достаточно проблематично (заводские дефекты, собственные кривые руки, сглаз и проклятия на вас и так далее), так что лучше проводить разгон обычным повышением рабочих частот памяти и ядра.
Каждый пиксельный конвейер отвечает за обработку одной точки. Поскольку точек много, этот процесс легко распараллелить и увеличение числа конвейеров позволяет обсчитывать больше пикселей за такт. А вот обработка вершин распараллеливанию поддается хуже, поэтому вертексные конвейеры не так сильно влияют на производительность.
Степень интеграции
Во-вторых, увеличилась интегральная плотность плат, то есть число транзисторов, которые непосредственно находятся на плате. На изделиях с чипами NVIDIA ютятся 220 миллионов транзисторов (было 135), а у плат конкурента теперь 160 миллионов против старых 110. Из-за обилия транзисторов платы NVIDIA требуют дополнительного электропитания, так что не удивляйся, когда увидите на них два четырехпиновых гнезда (разъем типа molex), таких же, как на жестких дисках и CD-ROM'ax. Лучше купите себе мощный блок питания. А иначе, даже если вы найдете свободные хвосты питания, ваш комп может начать работать нестабильно, в играх начнут появляться непонятные тормоза. И вообще - с электричеством лучше не играться. Нужен мощный, а главное – качественный БП. Немного ситуацию исправляет только шина PCI Exdivss, которая, по сравнению с AGP, может передавать плате большее количество мощности - до 75 Вт. У видеоакселераторов от ATI картина иная. Более скромное количество транзисторов и применение так называемых low-k диэлектриков дает в итоге гораздо меньшее электропотребление. Даже самым мощным изделиям на XT-чипах требуется только один дополнительный хвост питания. Степень интеграции напрямую связана с функциональностью графического процессора, например, дополнительные конвейеры требуют большего числа транзисторов, на которых они построены.
Тестовый стенд (для плат AGP)
Системная плата – Asus P4C800 Gold
Процессор – Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Northwood)
Память – 2x512 Мб Geil DDR433
Кулер – Intel, боксовый
Жесткий диск – Maxtor 6Y080L0 80 Гб
Оптический привод – CD-ROM LG 52x
Блок питания – PowerMan 420 Вт
Тестовый стенд (для плат PCI Exdivss)
Системная плата – Asus P5GD1
Процессор – Intel Pentium 4 3.4 ГГц (Prescott)
Память – 2x512 Мб Geil DDR433
Кулер – Intel, боксовый
Жесткий диск – Maxtor 6Y080L0 80 Гб
Оптический привод – CD-ROM LG 52x
Блок питания – PowerMan 420 Вт
Методика тестирования
В качестве синтетических тестов использовались 3Dmark 2003 и AquaMark 3. Они запускались с настройками, выставленными по умолчанию.
Игровая составляющая тестового пакета представлена играми FarCry и Unreal Tournament 2004. Они запускались в трех разрешениях – 1024х768, 1280х1024 и 1600х1200 при максимальной детализации – и двух режимах. Первый режим: с отключением АА (antialiasing) и анизотропией, а второй режим с четырехкратным АА и восьмикратной анизотропией. Тесты проводились с помощью программы Bench’em All.
Память
Также в платах нового поколения применяется память GDDR3 (Graphics DDR). Помимо всех плюсов, свойственных обычной DDR (удвоенная скорость передачи данных), она, по сравнению с памятью, которую ставили на платы предыдущих поколений, имеет пониженное энергопотребление и более высокие частоты работы шины.
PCI Exdivss
Нельзя не сказать пару слов и о шине PCI Exdivss, технологии, которая в скором времени в полный голос заявит о себе и поднимет на новый уровень планку качества игр. Преимуществ у этой шины несколько. Как известно, даже в последней, 3.0 версии шины AGP (AGP 8X) скорость передачи данных от видеоплаты к системной плате была в четыре раза меньше, чем наоборот. PCI Exdivss лишена этого недостатка. Также она может передавать информацию одновременно от системной платы к видео и обратно. Причем ее пропускная способность в два раза выше, нежели у AGP 8X. Но нужно отметить, что сейчас такая пропускная способность практически не нужна. Если сравнить результаты тестов одной и той же видеоплаты в режиме AGP 4Х и 8Х, то мы не увидим двойного скачка производительности. То же самое получается и в случае тестирования платы на одном и том же чипсете, но одной - с шиной AGP, а другой - PCI Exdivss. Ее пропускная способность пригодится в будущем, и программисты в играх смогут реализовать, например, очень реалистичный, хаотично меняющийся штормовой ветер и тому подобные эффекты. Также, как уже было сказано выше, PCI Exdivss может непосредственно поставлять плате больше мощности. Еще одна важная особенность этой шины - возможность объединять две платы. Сразу оговорюсь, что пока для российского рынка эта возможность исключительно призрачная. Имея соответствующую системную плату (с двумя гнездами PCI Exdivss), вы втыкаете в нее две видеоплаты (с поддержкой возможности работать в спарке), соединяете их специальным мостом-перемычкой и получаешь прирост производительности в 50-70 процентов. Круто, но... Во-первых, это огромные, не побоюсь этого громкого эпитета, деньги. Во-вторых, таких плат (системных) сейчас нет на нашем рынке. Пока эта фича реализована только у изделий NVIDIA и носит название SLI. Все ждут ответа ATI, но будет ли он, пока не известно.
Программная часть
Но не только аппаратной составляющей живут видеоплаты. Она мало на что сгодится без программной поддержки. Платы от NVIDIA полностью поддерживают все фишки DirectX 9.X, в частности, пиксельные и вертексные шейдеры (позволяют быстрее и лучше работать с текстурами и эффектами) версии 3.0. Ну и соответственно все остальное. Увеличилось количество уровней антиалиасинга и анизотропной фильтрации (сглаживает изображение, делая его более реалистичным). Пока шейдеры третьей версии мало где используются (были реализованы только в Far Cry с патчем 1.2, который отозвали), но в будущем они должны получить гораздо более широкое распространение. Компания ATI пошла несколько иным путем. Она заявляет, что ее платы не поддерживают шейдеры версии 3.0 исключительно потому, что шейдеры версии 2.Х справляются со своей работой ничуть не хуже. Также в платах ATI увеличилась глубина фильтрации и антиалайсинга. Фирменная фишка – технология 3Dc (дает возможность получить лучшую детализацию без больших потерь в производительности). Но для этого нужно, чтобы 3Dc поддерживала сама игра.
Особенности
Осталось отметить некоторые мелочи и общие моменты. Например, теперь при игре на разрешениях ниже 1600x1200 якорем производительности является не видеоплата, а процессор и системная шина передачи данных. Платы NVIDIA греются сильнее, и на некоторых из них отсутствует выход VGA – есть только два DVI и переходники в коробке. Даже топовым версиям плат ATI нужен только один хвост питания. Размеры плат очень большие, что вызывает реальные проблемы при их установке - цепляются за провода, шлейфы и тыкаются во все уже установленные устройства. В основном этим грешат изделия NVIDIA. Однако именно на них гораздо лучше идет DOOM III, который, как известно, под них и затачивался. Предположительно ситуация улучшится после выпуска ATI новых драйверов для своих изделий. Видимо, аналогичная ситуация, только наоборот, будет наблюдаться и для Half-Life 2 (он пишется с упором на ATI). Как минимум, вначале.
Результаты тестов
Итоговый результат
| номер | модель | Производительность | Система охлаждения | Комплект поставки | Удобство установки | балл | округление | цена |
| 11 | Asus AX800PRO 256Mb | 8 | 8 | 10 | 9 | 8,5 | 9 | 460 |
| 4 | Asus AX800XT 256Mb | 9,5 | 8 | 10 | 9 | 9,1 | 9 | 645 |
| 16 | Asus V9980 Ultra 256Mb | 6,5 | 8 | 7 | 6 | 7 | 7 | 380 |
| 1 | Chaintech GeForce 6800Ultra 256Mb | 10 | 6,7 | 7 | 5 | 7,91 | 8 | ~700 |
| 13 | Galaxy Glacier GeForce 6800 128Mb | 7,7 | 10 | 6,3 | 7 | 8,04 | 8 | ~400 |
| 17 | Gigabyte 9800PRO 256Mb | 6 | 7,5 | 7 | 6 | 6,65 | 7 | 330 |
| 6 | Gigabyte GeForce 6800GT 256Mb | 9 | 7 | 6,5 | 6 | 7,6 | 8 | ~450 |
| 5 | Gigabyte Radeon X800 XT 256Mb | 9,5 | 8 | 6,5 | 9 | 8,4 | 8 | ~550 |
| 14 | Leadtek A400 TDH 128Mb | 7,5 | 9 | 6,5 | 6 | 7,6 | 8 | 355 |
| 7 | Leadtek A400 TDH GT 256Mb | 9 | 9 | 6,5 | 6 | 8,2 | 8 | ~450 |
| 2 | Leadtek A400 TDH Ultra 256Mb | 10 | 9 | 6,5 | 5 | 8,5 | 9 | 629 |
| 15 | nVidia GeForce 6800 128Mb | 7,5 | 7 | 3 | 6 | 6,3 | 6 | ~350 |
| 8 | nVidia GeForce 6800GT 256Mb | 9 | 7 | 3 | 6 | 6,9 | 7 | ~450 |
| 9 | nVidia GeForce 6800GT PCI Exdivss 256Mb | 8,8 | 7 | 3 | 6 | 6,82 | 7 | ~480 |
| 3 | nVidia GeForce 6800Ultra 256Mb | 10 | 6,7 | 3 | 5 | 7,11 | 7 | ~630 |
| 18 | PowerColor 9800PE 128Mb | 5,5 | 7,2 | 4,5 | 6 | 5,86 | 6 | ~165 |
| 12 | PowerColor X800PRO 256Mb | 8 | 7,7 | 4,5 | 9 | 7,31 | 7 | 480 |
| 10 | Sapphire toXic X800PRO 256Mb | 8,2 | 10 | 6,5 | 7 | 8,28 | 8 | ~500 |
Выводы
Двукратный рост производительности – и почти такой же цены. Но однозначно можно сказать только одно – чтобы сыграть в DOOM III или S.T.A.L.K.E.R. с максимальными настройками графики и без тормозов, нужна видеоплата последнего поколения. Лучше не базовой версии, a PRO или GT, их можно разогнать до уровня Ultra и XT, a стоят они дешевле. Покупая платы на чипах NVIDIA, нужно докупать сразу мощный БП (420 Вт для 6800 Ultra). Для изделий на ГП ATI это не нужно, ведь по заявлению самой ATI X800 XT потребляет энергии даже меньше, чем 9800ХТ. И в обоих случаях прикиньте, сколько у вас свободных хвостов питания, слотов PCI и вообще места внутри системного блока. А если говорить конкретно, то выбор сегодня - это ASUS AX800 XT/TVD 256 Мб, у нее небольшой кулер reference-дизайна, но с 4-мя светодиодами, высокая производительность и веб-камера в комплекте. А лучшей покупкой становится Leadtek A400 TDH 128 Мб, за богатый набор ПО в комплекте, хорошие возможности для разгона, оригинальную систему охлаждения и, разумеется, за хорошее соотношение цена/качество.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. «IBM PC для пользователя» Фигурнов 2002
2. «Вы купили компьютер» С. Симонович, Г. Евсеев, В. Мираховский, 2003 г.
3. Журналы «Железо». Издательство [game] land, 2004 г.
4. Журналы «][akep». Издательство [game] land, 2004 г.
5. Журналы «ПЛ компьютеры». Рекламно-издательская группа «Фантазия», 2004 г.
[1] (технология с сохранением кадра изображения)
[2] (постоянное запоминающее устройство)
[3] (устаревший вид операционной системы)
[4] (Monochrome Display Adapter)
[5] (х86 архитектура компьютера)
[6] (Hercules Graphics Card)
[7] (Color Graphics Adapter)
[8] (Enhanced Graphics Adpter)
[9] (Video Graphics Array)
[10] (Random Access Memory Digital to Analog Converter)
[11] (Video Electronic Standards Association)
[12] (Video Local Bus)
[13] (Peripheral Component Interconnect)
[14] (графический интерфейс Windows)
