Diamond Viper 2 Z200

Теоретическая производительность

Metal API используется небольшим количеством игр, и S3 даже не планировала его изначально поддерживать. Негативная реакция общественности вынудила S3 выпустить специальное Metal-дополение для использования второго диска Unreal Tournament. Рассматриваем ключевые моменты. Под термином "квадротекстурирование" подразумевается возможность наложения на один пиксель четырёх текселей за один проход. Пока эта возможность не поддерживается программным обеспечением, однако имеет перспективы на будущее. Скорость заполнения в Mpix/сек в таком режиме уменьшается в 4 раза.

Теоретически-достижимый Fillrate у Savage2000 получается путём умножения частоты его ядра на количество конвейеров. Результирующая цифра в 500 мегатекселей в секунду - больше 480 мегатекселей в секунду чипа GeForce, однако если вы читали тексты по этому чипу, то вспомните его узкое место. Известно, что наиболее эффективно GeForce начинает работать с DDR памятью, которая позволяет ближе приблизиться к его теоретической скорости заполнения. Особенно это сказывается в высоких разрешениях. Viper II комплектуется не SDRAM, значит в высоких разрешениях, когда Fillrate становится действительно полезным узкое место показывает себя очень хорошо. Это подтверждают и результаты тестирования, но о них ниже. В то же время в низких разрешениях у платы больший потенциал, так как память ещё не стала узким местом Savage2000 показывает очень неплохие результаты.

По поводу скорости заполнения в целом - цифры, которые принято официально приводить в графе Fillrate у большинства чипов относятся к возможностям платы в режиме монотекстурирования. Фактически же все современные игры накладывают минимум две текстуры - шаблон освещения и собственно текстуру. А теперь давайте вспомним Half-Life - берём охранника с бликующим шлемом (с зеркальной составляющей кстати, заметьте это), ставим его за полу-прозрачным стеклом. Что получается? Текстура с шаблоном освещения на стене, полупрозрачная текстура стекла, текстура шаблона отражения на охраннике и простая текстура на охраннике. Минимум 4 текстуры, которые в результате накладываются за два такта. Значит возможность Savage2K накладывать 4 текселя за такт на пиксел может быть востребована уже сегодня. Другой проблемой станет уменьшение мегапиксельного порога. Попытаюсь обьяснить, что я имею ввиду. Известно, что теоретическая скорость заполнения в мегатекселях измеряется умножением количеством текстурных блоков на частоту чипа. Исходя из документации ядро Savage2000 умеет рисовать два пиксела с двумя текстурами на каждом или один пиксел с четырьмя текстурами. В результате теоретическая скорость заполнения Savage2000 составляет 125x4 мегатекселов/с и 125 мегапикселов в секунду при условии наложения 4 текстур или 250 мегапикселов в секунду при наложении двух текстур за такт. Что такое 125 мегапикселов? Это 125.000.000 пикселов в секунду. Пикселы это то, что мы видим на экране в плоскости. При разрешении 1600x1200 мы единовременно видим на экране 1.920.000 пикселов. Простая математика. 125 миллионов делим на 1.920 тысяч. В результате имеем 65. Что такое 65? Это 65 кадров в секунду мы можем максимально получить при ситуации, когда overdraw равен нулю.

Что есть overdraw? Поясню схематически:

На иллюстрации два куба, частично расположенные друг за другом. В случае с этой сценой мы имеем теоретический максимальный overdraw=4, максимальный overdraw возникает в месте где сквозь стенки куба No 1 просвечивает задняя стенка куба No 2. Такую картину мы имеем в случае работы акселератора, когда не отсекаются невидимые плоскости. Представим, что стенки куба состоят из большого количества полигонов. В таком случае грамотно созданный чип с прямым драйвером сможет отсечь невидимые плоскости и не рендерить их. Overdraw будет маленький. Но кто делает куб из большого количества плоскостей? Для плоской стены достаточно иметь два треугольника. И как мы будем их отсекать? Вот тут и возникает этот overdraw. Вы думаете разработчики это учитывают при создании уровней? Да, некоторые учитывают. А теперь подумайте, зачем нужны карты освещения? Потому что увеличение количества полигонов до того уровня, когда можно будет направляя свет на стену получить корректную тень приведёт к неоправданному увеличению нагрузки на центральный процессор (или блок T&L в другом случае) Отвлечёмся на секунду и рассмотрим для лучшего понимания иллюстрацию шаблона кубов в случае идеального отсечения невидимых плоскостей.

Если суммировать количество чёрных точек на картинке и умножить это число на 100, то мы получим необходимый Fillrate для того, чтобы отображать эту сцену на 100 fps. Уже сказано, случай идеальный. А если мы хотим рассчитать какой fillrate нужен для рендеринга на тех же 100fps случая, когда плоскости кубиков не были отсечены и на них наложились текстуры (1 шт) - нужно посчитать размеры на экране передней стенки первого куба и к этому количеству точек прибавить количества точек (на экране) всех других сторон. Если внимательно приглядеться к нашей иллюстрации, станет понятно что ни одну сторону отсечь нельзя. Классический случай overdraw. А если нужно наложить две текстуры на каждую стену дома, которым на самом деле является этот куб? А если четыре? Fillrate начинает смывать в дренаж огромными партиями мегапикселей. И это только самый слабый пример Overdraw. В дальнейшем будут проведены тесты игры TestDrive 6. В игре есть специальный режим, показывающий overdraw сцены. Так вот дома в TD6 сделаны как обычные кубики и дорога ими буквально набита. Запомните это, а в дальнейшем по тексту при просмотре тестов TD6 нам пригодится эта информация. Единственное, что не удалось узнать, так это число одновременно накладываемых текселей на пиксель, заданное для D3D в TD6. В документации этого нет а разработчики молчат.

Ядро Savage2000 может рисовать два пиксела с двумя текстурами на каждом, значит в нашем понимании она имеет два конвейера рендеринга. И вот кульминация - заявлено, что плата может накладывать четыре тексела на два пиксела. Значит конструктивно Savage2000 похож на TNT2, лишь только с разницей, что он способен накладывать на один пиксел два текселя, а TNT2 лишь один. Значит S2K похож на GeForce 256? Не совсем. GeForce может рисовать четыре пиксела с одной текстурой или два с двумя текстурами на каждом. Savage2000 может рисовать два пиксела с одной текстурой на каждом, два пиксела с двумя текстурами на каждом и один пиксел с четырьмя текстурами. Кстати, он может рисовать и один пиксел с тремя текстурами, но это уже экзотика. Проанализируем практическую сторону вопроса. Игры без мультитекстурирования получат на GeForce 480 мегатекселов а на Savage2000 250 мегатекселов. Игры с мультитекстурированием получат на GeForce 480 мегатекселов (помните 2 пиксела с двумя текстурами?) а на Savage2000 они получат 500 мегатекселов. А теперь возьмём теоретическую ситуацию когда игра должна наложить на пиксел четыре текстуры. На GeForce она получит 480 мегатекселов, отрисует свои два пиксела с двумя текстурами и пойдёт на второй проход - накладывать оставшиеся два тексела на те уже нарисованные два пиксела, так как G256 не умеет накладывать на один пиксел 4 тексела. А вот Savage2000 справится с этим за один проход, наложив все четыре текселя на один пиксель. Тут и будет выигрыш. А может и не будет, ведь за время, пока 125 мегапикселей в секунду будут накладывать тексели 240 мегапикселов GeForce давно пойдут на второй проход. И ещё одно "Но" - в Direct3D необходимо задавать работу мультитекстурирования руками, а господа программисты оказались не готовы к появлению железа, способного наложить 4 тексела на пиксел и в результате мы имеем игры с максимум двумя текстурами на пикселе. Единственным приложением, разработчики которого учли вероятность появления таких плат на рынке стал пресловутый 3DMark2000. Самое же интересное заключается в том, что ни мы, ни Андрей Воробьёв на iXBT не получили цифр, указывающих, что у чипа работают оба конвейера. Возможно в этом виновата версия использованных нами 1.21 драйверов. Мы постараемся максимально быстро проанализировать ситуацию.

Пока же кратко суммируем, что мы имеем в плате Viper II и чипе Savage2000: