GeForce 256 особенности архитектуры
Время пришло и… и сервер NVIDIA, работающий под управлением Lotus Domino просто перестал успевать обрабатывать запросы по http. В результате, многие желающие узнать, в чем же состоит изменение мира и за счет чего это изменение произошло, просто не могли попасть на сайт NVIDIA. Правда, буквально сразу информационный голод был утолен, так как на большинстве сайтов, связанных с компьютерами и новостями всем желающим была предоставлена вся необходимая информация. Заявлено было громко, но, по сути, GeForce 256 - это был эволюционный шаг, но никак не революция.
Не испортило всеобщего энтузиазма даже то, что на сутки раньше NVIDIA корпорация S3 анонсировала свой новый продукт Savage2000, который по своим параметрам, по крайней мере, не уступал GeForce 256. При этом NVIDIA предпочла сделать вид, что никаких анонсов от S3 вообще не было, и по отношению к GeForce 256 везде употреблялся эпитет "первый в мире графический процессор для массового рынка с интегрированным геометрическим акселератором". Первым таким продуктом, по крайней мере, официально объявленным являелся все-таки Savage2000 от S3. А ляп в параметрах GeForce 256 типа поддерживаемой частоты вертикальной развертки в 75 МГц (!) при разрешении вплоть до 2048x1536 вообще остался без внимания прессы. Праздник получился на славу. Чего стоил аукцион на eBuy, где карта на базе GeForce 256 с росписями разработчиков была продана за 00, при стартовой цене 0. Справедливости ради стоит отметить, что NVIDIA заслужила к себе уважительное отношение, так как в те время очевидным стал является тот факт, что их продукты действительно успешны в коммерческом плане и пользуются заслуженной популярностью, благодаря отличным потребительским свойствам и качественным драйверам.
Первый GPU для народа Чип GeForce 256 от компании nVidia стал одним из первых чипов потребительского класса, несущим на себе геометрический сопроцессор. Наличие этого сопроцессора позволяет на аппаратном уровне обрабатывать трансформации каркасных объектов и рассчитывать освещение в реальном времени. Это поколение 3D акселераторов должно было характеризоваться следующими характеристиками:
AGP 4x and Fast Writes
Компрессию текстур S3TC
Кубические карты среды
HDTV
До 64 мегабайт SDRAM, SGRAM, DDR SGRAM
Поддержка аппаратного расчёта текстур и освещения.
Высокие значения fillrate
Характеристики NVIDIA GeForce 256
| Наименование | GeForce 256 |
| Ядро | NV10 |
| Техпроцесс (мкм) | 0,22 |
| Транзисторов (млн) | 23 |
| Частота работы ядра | 120 |
| Частота работы памяти (DDR) | 166 |
| Шина и тип памяти | SDR/DDR-128 bit |
| ПСП (Гб/с) | 2,6 |
| Пиксельных конвейеров | 4 |
| TMU на конвейер | 1 |
| Текстур за такт | 4 |
| Текстур за проход | 2 |
| Вершинных конвейеров | нет |
| Pixel Shaders | 0,5 (эмуляция) |
| Vertex Shaders | 1.0 (эмуляция) |
| Fill Rate (Mpix/s) | 480 |
| Fill Rate (Mtex/s) | 480 |
| DirectX | 7.0 |
| Anti-Aliasing (Max) | SS - 4x |
| Анизотропная фильтрация (Max) | 2x |
| Объем памяти | 32 MB |
| Интерфейс | AGP 4x |
| RAMDAC | 350 MHz |
Архитектура GeForce 256 имел 23 млн. транзисторов и изготавливаелся по 0.22 мкм технологическому процессу. NVIDIA просто не успела завершить работы по переходу на 0.18 мкм процесс, и именно из-за использования 0.22 мкм процесса и большого числа транзисторов NVIDIA была вынуждена ограничить тактовую частоту ядра GeForce 256 величиной в 120 МГц, так, как в противном случае, моли возникнуть проблемы с перегревом чипа и даже с электропитанием.В GeForce 256 геометрическая часть, занимающаяся операциями T&L и Clipping обладала по тем временам впечатляющей вычислительной мощностью. GeForce 256 могла выдавать до 15 млн. текстурированных полигонов с z-буфером в секунду.Интегрированный GPU. Вообще, GPU расшифровывается как Graphics Processor Unit. Попросту говоря, графический процессор. GPU - это такая часть видеопроцессора, которая без загрузки CPU рассчитывает освещённость и трансформирует полигоны. При такой узкой направленности удалось достигнуть производительности в 15 миллионов полигонов в секунду.
Новые технологии В чипе GeForce 256 была реализована поддержка режима AGP x4 Fast Writes, что должно было в некоторых ситуациях положительно сказаться на производительности. Сам режим Fast Writes является частью спецификации AGP 2.0. Этот режим ускоряет все операции передачи данных от CPU в графический процессор, включая:
Все 2D-операции
Операции записи в кадровый буфер и передачи данных непосредственно в графический процессор
Загрузка текстур в локальную видеопамять под управление Direct3D
Запись содержимого промежуточных буферов (FIFO) в локальную видеопамять, именно за счет этих операций обеспечивался наибольший выигрыш в скорости
Режим Fast Writes позволял CPU системы передавать данные напрямую в графическую шину данных, минуя системную шину памяти. Дело в том, что современные игры требовали все большее и большее количество полигонов. Данные о них поступают от приложения через API под управлением CPU в графический процессор, где уж выполняются операции по преобразованию координат, расположению в пространстве, текстурированию, затенению и т.д. В обычном случае (в существующих системах с AGP 1.0) все данные от CPU передался через системную шину памяти. При этом поток данных мог достигать объема в 900 Мб/сек , а ведь через системную шину памяти проходили и другие потоки данных. В результате образовывалось узкое место системы, т.к. CPU вынужден был простаивать, ожидая, когда первая порция данных попадет в графический процессор. В случае использования Fast Writes режима, данные передавались напрямую от CPU в графический процессор через шину AGP, минуя системную память. В результате обходилось узкое место системы и разгружалась системная память компьютера от передачи данных, предназначенных для графического процессора.
Чтобы повысить реализм в приложениях, NVIDIA предлагала разработчикам использовать технику отображения отражений в реальном времени, для чего предлагалось использовать технику cube environment mapping. Техника наложения кубических карт окружающей среды (cube environment mapping) поддерживалась в интерфейсах DirectX 7 и OpenGL 1.2 Вообще, карты окружающей среды применялись для воспроизведения зеркальных отражений и отраженного света. До этого времени применялись только плоские (planar) и сферические карты окружающей среды. Однако такие техники не обеспечивали реалистичности отражений и отраженного света, при этом использование сферических карт требовали довольно много усилий от разработчиков, и такие карты сложно накладывать в режиме реального времени. Помочь разработчикам добиться реализма в режиме реального времени должна была техника использования кубических карт окружающей среды.
В случае с cube environment mapping для наложения текстур отражений рассчитывалось шесть планарных карт среды, которые формируют куб вокруг объекта, на поверхности которого нужно отобразить отражения. Отсюда и название техники. Делалось это для того, чтобы рассчитать отражения с шести возможных точек зрения. При этом подразумевалось, что отражения могли быть динамическими, например, объект мог вращаться, и окружающие его объекты сцены также моглидвигаться. Отсюда следовало, что карты среды окружения могли быть статичными и динамичными, т.е. они могли быть созданы заранее и могли создаваться на лету в процессе изменения действия в игре. После того, как карта среды была определена, рассчитывались координаты текстур для установки тех текселей, которые должны быть наложены на конкретные пиксели объекта, на который накладывались карты среды. Объект, на который накладывалиськарты окружения, мог иметь любую форму, и в каждой из вершин треугольников, из которых состоит объект, определялся цвет, получающийся в результате .
nVidia решила проблему всех TNT карт - трилинейную фильтрацию. И GeForce 256 стала поддерживает её лучшим образом. Качество фильтрации спорила с качеством Savage 4. Оно намного превосходила качество Rage128, G400 и других видеокарт. Кроме того, почти исчезло замыливание картинки в высоких разрешениях.
Большинство видеокарт на GeForce 256 имел AGP 4x интерфейс, SDRAM, SGRAM, или DDR SGRAM память. Стало обязательно наличие вентилятора. Были возможны TV вход/выход, выход на плоскопанельные мониторы и другие навороты.
Unreal Tournament
