Канадская компания ATI Technologies прозевала эру игровых 3D-ускорителей. Сначала 3dfx выпустила свои видеокарты Voodoo, потом ее догнала NVIDIA и прочно закрепилась на позиции лидера. Какие бы действия ATI не предпринимала, какие бы технологии и решения не применяла, NVIDIA все равно оказывалась на шаг впереди, вовремя выпуская 3D-ускорители или оптимизируя свои и так идеально "вылизанные" драйверы. Реальную конкуренцию видеокартам лидера смог составить только Radeon 8500, но и он быстро откатился на второе место после выхода доработанной версии GeForce4.

Гонка 3D-ускорителей продолжилась, и похоже, что на этот раз инженеры из ATI оказались расторопнее. В июле ATI представила первый в мире графический чип, на 100% совместимый с новыми принципами 3D-рендеринга, заложенными в будущем API от Microsoft - DirectX9. Помимо этого, он не менее чем в полтора раза быстрее любого другого 3D-ускорителя, включая нынешнего лидера - GeForce4 Ti4600. Давайте рассмотрим особенности архитектуры и дизайна видеокарт на базе нового Radeon R300.

Архитектура R300

Так в чем же состоит новый, революционный подход к трехмерному рендерингу, заложенный в DirectX9? Самая важная его особенность в том, что на всех без исключения стадиях обработки данных будут использоваться 128-разрядные числа в формате с плавающей запятой. Это позволит значительно повысить точность вычислений, в которых до этого использовали 32- или 64-разрядные целые числа. Исчезнет необходимость в округлениях, из-за которых картинка, построенная 3D-ускорителем, получалась визуально плоской и искусственной. Это особенно важно для шейдеров - программ, выполняемых самим графическим чипом.

В архитектуре R300 все основные блоки обрабатывают числа с плавающей запятой. Начнем с вершинных конвейеров, которые преобразуют поступающие данные о геометрии сцены. Их у нового чипа ATI четыре, а не два, как у GF4. Причем теперь выполняемые ими геометрические программы могут иметь циклы, переходы и вызовы подпрограмм, что делает их похожими на конвейеры центрального процессора.

Далее данные поступают на блок преобразования координат (производительность - до 300 млн. треугольников в секунду, вдвое больше, чем у GF4) и потом - на пиксельные конвейеры. Их количество у R300 увеличено до восьми, правда, на каждом есть только один блок текстурирования. Зато он обрабатывает данные с 128-битной точностью и может выполнять пиксельные программы-шейдеры. В соответствии с требованиями DirectX9 шейдеры могут задействовать до 16 текстур и предназначаться четырем разным объектам трехмерной сцены. R300 может за такт накладывать 16 текстур и выполнять 160 инструкций шейдера.

Во время прохождения описанных стадий в работу конвейеров вмешивается блок экономии пропускной способности памяти - HyperZ-III. Как и у предшественников R300, он включает в себя Hierarchical Z (анализ Z-буфера до начала закраски), Z-Compression (сжатие Z-буфера) и Fast Z-Clear (быстрая очистка), но все эти алгоритмы работают еще эффективнее.

Когда сцена готова, она поступает в блок анти-алиасинга SmoothVision 2. В отличие от предшественников, R300 проводит сглаживание не только трудоемким методом суперсэмплинга (построение сцены в более высоком разрешении), но и более эффективным методом мультисэмплинга, который вовсю используется GeForce3/4.

Еще одно существенное нововведение - Fullstream и VideoShader, технологии обработки видеосигнала пиксельными конвейерами 3D-ускорителя, что позволяет устранить многие артефакты и обеспечивает возможность воспроизведения нескольких потоков видео.

Чип и видеокарта

Теперь поговорим о том, как устроен сам чип. R300 выполнен по нынешнему техпроцессу 0.15 мкм и имеет внутри более 100 млн. транзисторов. Если учесть еще тысячу с лишним контактов, то становится понятно, почему R300 упакован в корпус FCBGA. ATI явно торопилась с выпуском чипа и потому не дождалась готовности техпроцесса 0.13 мкм. Тем не менее, R300 вполне способен функционировать на частоте выше 300 МГц.

Память к чипу подключается с помощью 256-разрядной шины, которая обслуживается четырьмя независимыми контроллерами. Стандарт памяти - DDR SDRAM, в будущем обещается поддержка DDR-II. Частота памяти пока не документирована, но ожидается, что она будет не менее 300 МГц.

Видеокарта на базе R300 будет называться Radeon 9700. "Будет", потому что до ее появления на свет осталось еще не менее месяца. Выпускать ее будет уже не ATI, а ее многочисленные партнеры, в числе которых серьезные производители вроде Gigabyte, FIC, Powercolor, Jetway, мелкие китайские фирмы и крупные брэнды Creative, Guillemot. Ориентировочная цена обычна для hi-end-продуктов - $400. Вполне возможно, что мы увидим урезанную версию, которая будет стоить значительно дешевле ($200) и называться, например, Radeon 9500.

Новый король?

Многие веб-сайты после проведения тестирования утверждают, что Radeon 9700 - новый король царства игровых видеокарт. Дело тут не только в новых возможностях. Результаты тестирования (причем с традиционно сырыми драйверами) показывают, что в высоких разрешениях Radeon 9700 обгоняет GeForce4 Ti4600 не менее чем в полтора раза! Чтобы добиться похожего результата, NVIDIA должна выпустить совершенно новый чип. Он и появится, но не ранее ноября этого года, а тем временем видеокарты ATI будут вовсю продаваться.

Макс КУРМАЗ,
max@hw.by,
"Белорусский 'железный' сайт" (www.hw.by)

При подготовке статьи использованы материалы сайта "AnandTech"