NVidia GeForce2 GTS, Відеокарти, огляди на
256 - бітне графічне ядро
Компресія текстур DXTC
Технологічний процес 0.18 мкм
До 128 мегабайт DDR SDRAM або DDR SGRAM
Вбудований shading processor - NSR
Перш ніж розглядати нововведення GeForce2 GTS, звернемося до таблиці можливостей цієї плати.
nVidia GeForce2 GTS
Effects
Тепер розглянемо деякі нові можливостіGeForce2 GTS.
Отже, як бачимо, завдяки роботі чіпа на підвищеній частоті, GeForce2 GTS став здатний обробляти до 25 мільйонів полігонів на секунду. Тип пам'яті, що використовується - тільки DDR SGRAM, або DDR SDRAM. Справді, GeForce 256 вже мав підтримку пам'яті DDR. Але тут ми маємо справу не лише з DDR SGRAM, а й з DDR SDRAM. Карти, що використовують останній тип пам'яті, повинні будуть обходитися користувачеві трохи дешевше. Чому ж nVidia не включила підтримку звичайних SDRAM та SGRAM у свій новий чіп? Справа в тому, що швидкості SGRAM вже не вистачало для нормальної роботи GeForce 256. І використовувати цей тип пам'яті в нових швидких чіпах немає сенсу. З іншого боку, відмовившись від використання більш дешевої пам'яті, nVidia завдає удару своїм покупцям. Адже не кожен готовий викласти зайві 50 доларів за аналогічну картку, яка використовує пам'ять DDR.
Як Geforce2 GTS накладає текстури?
Порівняємо способи накладання текстур у GeForce 256 та GeForce2 GTS.
GeForce256 має 4 текстурні конвеєри, що відповідають за обробку текстур і 4 піксельні конвеєри, що відповідають за кінцевий колір пікселів. У нормальному режимі, без текстурування GeForce256 здатний накладати 480 MTexels/sec та 480 MPixels/sec. У режимі мультитекстурування швидкість заповнення знижується і становить 480 MTexels/sec та 240 MPixels/sec. Це з тим, що текстурні конвеєри хіба що об'єднуються у пари і працюють на 2 піксельних конвеєра. Як можна зрозуміти, швидкість накладання текселів залишається незмінною, а швидкість заповнення пікселями падає вдвічі.
GeForce2 GTS має трохи іншу структуру.
Цей чіп має, як і раніше, 4 піксельні конвеєри, на кожному з яких висять по два текстурні конвеєри. Працюючи взвичайному режимі, це забезпечує 800 MTexels/sec та 800 MPixels/sec; тут на кожному піксельному блоці працює лише один тексельний блок. При включенні мультитекстурування активізуються всі 8 текстурних конвеєрів, забезпечуючи швидкість заповнення 1600 MTexels/sec і 800 MPixels/sec. Як бачимо, при включенні мультитекстурування швидкість заповнення не зменшується.
GeForce2 GTS, як і раніше, не може накладати більше двох текстур за такт. Так що всі 8 текстурних конвеєрів служать тільки для того, щоб завантажити у разі використання мультитекстурування всі 4 піксельні конвеєри.
А тепер подивимося на реальну швидкість заповнення GeForce2 GTS. Пам'ятаєте, якою була пропускна спроможність шини GeForce256? 4.8 гігабайт на секунду, а у GeForce2 GTS - 5.3 гігабайт на секунду. Тобто в 1.1 рази більше. А швидкість заповнення – в 1.6 разів більша. Це означає, що збільшивши швидкість заповнення в 1.6 рази, nVidia збільшила пропускну здатність пам'яті лише в 1.1 раз. Навіть для GeForce256 4.8 Гб/сек не вистачало для того, щоб досягти максимальних значень Fillrate. А що казати про GeForce2 GTS? Природно, при використанні 16-бітної глибини кольору та 16-бітових текстур ми можемо отримати те, заради чого купили GeForce2 GTS – повну швидкість заповнення. Але при використанні 32-бітових значень ми недалеко підемо від GeForce256.
Крім всього цього, варто сказати, що збільшення швидкості текселяції до 1600 MTexels/sec не принесе нам чотириразового збільшення швидкості в порівнянні з GeForce256. Адже швидкість залежить переважно від швидкості заповнення пікселями. Ось і виходить, що навіть за 16-бітного кольору ми отримаємо всього в 1.6 разів більший приріст за швидкістю заповнення.
Що можна сказати про швидкість обробки полігонів? Вона і для GeForce256була надзвичайною. Більшість сьогоднішніх процесорів однаково не здатні за секунду підготувати дані як по 15 мільйонів, так і по 25 мільйонів полігонів. Крім того, передати такі дані в чіп можна буде лише на дуже швидкій шині – не менш ніж AGP 4x.
Поговоримо про компресію текстур
GeForce2 GTS підтримує компресію текстур методом DXTC. Причому підтримуються всі п'ять методів компресування - DXT1, DXT2, DXT3, DXT4, DXT5.
Чим відрізняються ці способи? DXT1 – це повний аналог S3TC, де текстури мають один колір, що визначає прозорість. У DXT2 та DXT3 інформація про прозорість записується у 4-бітному зображенні розміром 4x4. DXT4 та DXT5 кодують інформацію про прозорість за лінійними формулами та зберігають її в 3-бітному форматі. Взагалі всі ці методи компресії підтримувалися і GeForce256, так що нічого нового тут немає.
Апаратна підтримка FSAA
Апаратна підтримка Full Scene AntiAliasing була введена в чіпі GeForce2 GTS. Не вдаючись до подробиць реалізації FSAA, скажу, що це, звичайно, добре, але не з такою пропускною здатністю пам'яті. Справа в тому, що використання FSAA починає мати сенс із дозволів 1024×768. Це дає подвійне навантаження на пам'ять і дуже знижує швидкість.
nVidia Shading Rasterizer
NSR – це інтегрований блок, який відповідає за роботу з текстурами. NSR дозволяє здійснювати попіксельний контроль за такими параметрами як: колір, тінь, освітленість, рельєфність, свічення, затемненість та інші. Ці ефекти дозволяють отримувати найбільш якісні та реальні зображення. За допомогою NSR з'явилася можливість отримувати якісніші тіні, освітленість та інші ефекти.
Попіксельні ефекти завжди якісніші і виглядаютьреальніше, ніж, які розраховуються по полигонам. Особливо це помітно у тих моделях, у яких мало полігонів. Порівняйте ці два зображення. В обох випадках світло накладається на поверхню з малою кількістю полігонів. Але в першому випадку розрахунок іде для кожного полігону, а в другому – для кожного пікселя.
Різниця видно відразу - другий спосіб набагато якісніше першого.
NSR на апаратному рівні дозволяє проводити до 7 операцій із пікселями за такт. Цими операціями є: накладання текстури, рельєфне текстурування, розсіяне світло, кольоровий туман, відбите світло, навколишнє світло, альфа-прозорість. За допомогою цих операцій за один прохід можна отримати такі ефекти: тіні, об'ємні тіні, об'ємний вибух, Dot3 світло, воду з хвилями, відбиття та багато іншого.
Але є ще одна перевага NSR. NSR практично прибирає потребу в одночасному накладенні великої кількості текстур. NSR здатний мікшувати між собою текстури. Як це? Дуже просто. Наприклад, для ефекту EMBM необхідно накладати три текстури за такт. GeForce2 GTS апаратно може накладати лише дві текстури за такт. NSR вирішує цю проблему. Робиться це так.
В оригіналі ми повинні взяти одночасно 3 текстури і, змішавши їх, накласти на піксель. NSR робить так: береться 2 текстури та змішується. Виходить одна текстура, яка потім поєднується з третьою. Виходить, що зробивши дві операції, ми наклали три текстури. І все це – апаратно. Змішувати в такий спосіб можна до 8 текстур. Не можу сказати, що накладення 8 текстур за такт – річ принципово потрібна. Більше двох текстур використовуються для здобуття неба в Unreal. Але сама можливість уже говорить про далекі перспективи.
Наостанокподивимось на референсний дизайн плати на GeForce2 GTS
Інший цікавий момент. Деякі особливо спостережливі люди розглянули нові дивні елементи на друкованій платі. Це восьмикутні чорні високі елементи з чотирма висновками. На минулих платах nVidia такого не було. Ми з'ясували, що це трансформатори з коефіцієнтом 1:1, що служать для ізоляції одного електричного ланцюга від іншого. Таким чином, між різними частинами схеми плати гальванічний зв'язок замінено магнітним. Це своєрідний захист від підвищених струмів. Тож надприродного тут нічого немає.