Matrox Millenium G400. Part 1

Введение

В Москву завезли легальные партии плат Millenium G400. Цена колеблется от 120 до 250 долларов США в зависимости от комплектации и модели. Существует несколько их вариантов, с одним или двумя выходами на монитор и с 16 либо 32 мег памяти. Стандартно плата комплектуется 6 ns SGRAM от Samsung. Вариант попавший к нам имел один выход на монитор, 32Мб памяти, большой игольчатый радиатор (61x41 мм), и был 165 мм длинной. Поставлявшиеся в комплекте драйверы не тестировались и не ставились, были скачаны последние из сети. Новый драйвер 4.11.01.1130 имел в комплекте фирменную панель настроек Matrox PowerDesk версии 5.13.02.

Тестовое оборудование

Карта устанавливалась в систему с процессором Pentium II - 400Mhz, 128Mb 8ns SDRAM, Diamond S90 (Vortex1) 3D звуковой картой. Windows'98 версии 4.10.1998 и DirectX6.1

G400 позиционируется как конкурент чипов последнего поколения и поэтому сравнение производилось с платой LeadTek WinFast S320 II (TNT2) и STB Voodoo3 3000. Существующий последний PowerStrip, не смотря на заявление о поддержке G400 со своей задачей не справился и разгон карты не осуществлялся, для сравнения так же использовались результаты неразогнанных плат.

Плата LeadTek WinFast S320 II имела 16Мб локальной памяти типа SDRAM работавшей на 150Mhz. Скорость чипа установлена на 140Mhz (заводская установка). Для тестирования использовались родные драйверы LeadTek. Карта выполнена в конструктиве AGP4x, но системная логика естественно работала в режиме 2x, как и все существующие матплаты. Плата поддерживает DIME текстурирование (работа с текстурами в системной памяти).

Плата STB Voodoo3 3000 имела 16Мб локальной памяти типа SDRAM 6ns (8Мб буфер кадров, 8Мб текстурный буффер). Частоты чипа и памяти были оставлены на стандартных 166/166Mhz. Аналогично - опять конструктив AGP4x, но работает на 2x и не поддерживает Direct Memory Execution (AGP текстурирование), что катастрофично сказывается на скорости синтетических тестов при обработке больших массивов текстур (более 8Мб). В реальных ситуациях это пока исключено.

Плата Matrox Millenium G400 имела 32Мб локальной памяти типа SGRAM 6ns от Samsung, была выполнена в конструктиве AGP4x и поддерживала DIME текстурирование. Эта модель, к сожалению, не имела второго выхода на монитор (Single Head, примерная цена - около 170-180$ на июль 1999), карта маркирована как G4+MA32GB/40 Rev.A и изготовлена в Китае.

Маркировка памяти: SEC KOREA 913 KM4132G1120-6 UFB086JB

На плате имеется 2 коннектора - один однорядный 26 pin - "мама" для подключения фирменных матроксовских адд-он карт, второй стандартный 25-pin Feature "папа"

Техническая информация

Частота чипа Millenium G400 по умолчанию 125Mhz, скорость памяти - 166Mhz. У чипа и памяти очень интересная особенность - их частоты никак не зависят друг от друга. Не так давно, написав статью о будущем 3D акселераторов мы получали письма с дополнением о том, что 300Mhz скорости чипа сейчас не могут быть реализованы из-за зависимости частот ядра и памяти. И вот теперь мы видим реализацию матрокса, когда можно поднимать частоту например до 400Mhz оставляя память работать на 200. Кроме этого, интересной является 256 битная система Dual Bus, в основе которой лежит 128 разрядная шина предыдущего чипа G200. Карта не полностью выполнена в 256 битной архитектуре, есть и 128 битные компоненты.

Подробнее о карте:

Новейшие 3D чипы разделились на мульти и одноконвейерные. Чип TNT2 является двухконвейерным, что позволяет ему либо накладывать две текстуры на один пиксел за проход, либо по одной текстуре, но на два пиксела сразу, есть несколько ограничений, о которых можно прочесть в статьях посвящённых мультитекстурированию. В отличие от TNT2, Voodoo3 это одноконвейерный чип, и он умеет накладывать только 2 текстуры на один тексель за проход, и это даёт ему преимущество в некоторых ситуациях. О чипе G400, к сожалению, сейчас ничего не известно, но теоретически он тоже двухконвейерный, хотя у него похоже несколько другая система мультитекстурирования, и забегая вперёд, надо отметить, что судя по всему именно поэтому при ее использовании совершенно не возрастает скорость заполнения, в отличие от всех других акселераторов. Та же ситуация у чипа Banshee - то есть скорость заполнения не увеличивается, но только потому, что у него вообще нет возможности накладывать две текстуры за такт.

Пиковая скорость передачи данных теоретически составляет более 1Гб/с при использовании 4x AGP. Сегодня это не реализовано ни в одном наборе системной логики, а выход i820 отложен из-за технических проблем. К тому же для использования такой пропускной способности придётся перейти на другие типы и частоты системной памяти, что является большой проблемой для индустрии в целом в силу ее дороговизны.

Самое заметное нововведение чипа G400, на которое делает упор Matrox и из-за которого в основном и прозвучала так громко эта плата - рельефное текстурирование с использованием шаблонов окружения. Не буду вдаваться в подробности, их вы можете прочитать в комплексе отдельных статей на нашем сайте, упомяну только, что при его использовании требуется немного больше вычислений акселератора, в основном из за использования более 2 текстур за проход (текстура + шаблон окружения + шаблон рельефности = 3 текстуры). Использование этой технологии порой даёт потрясающе выглядящие эффекты (пример - игры Expendable и Slave Zero), а технологические демонстрации предоставляемые Matrox производят неизгладимое впечатление. По результатам замеров, потери при использовании этой технологии могут быть от 5 до 30%, в зависимости от количества текстур, подвергающихся модификации и сложности геометрии во всей сцене.

Прежним остался и оригинальный алгоритм текстуризации (неплохое наследие G200). Вкратце - относительно малый обьём локальной текстурной памяти отдаётся маленьким часто используемым текстурам, а большие и редко используемые грузятся через DIME. DIME не всегда имеет выигрыш у DMA режима, в особенности это касается ситуаций, когда происходит обработка большого количества малых текстур, так как обрабатывать их из системной памяти часто гораздо дольше, нежели осуществлять постоянный текстурный свопинг. Всё это обьяснено весьма условно и схематично. По этому поводу существует огромное количество дркгих статей. Вспомнить о DMA режиме было полезно потому, что как раз G200, а теперь и G400 пытаются скомпенсировать такие ситуации как раз своим фирменным алгоритмом отбора, когда текстуры используются более оптимальным способом.

Микросхемы памяти установленные на плате имеют обьём по 4Мб каждая (по 4 микросхемы с каждой стороны).

На сайте Samsung удалось найти данные по этим микросхемам:

Панель настроек (Matrox PowerDesk)

Вкладка Information содержит информацию о плате, типе оперативной памяти, скорости AGP порта. Всё вполне понятно даже неискушённому пользователю.

Вкладка Options содержит маленький набор опций по настройке 3D и несколько настроек PowerDesk. Стоит рассказать подробнее:

• Prompt before changing desktop scheme - с установкой галочки должен возникать запрос при попытке сменить схему Windows;
• Show menus in visible display - это может решить проблемы с меню, которые иногда возникают за пределами рабочей области экрана;
• Automatically save/restore desktop icon positions - автоматическая запись/загрузка данных о расположении иконок на рабочем столе;
• Automatically save/restore window positions - автоматическое сохранение/восстановление данных о позиции и размерах окон на экране;
• Start Matrox QuickDesk when Windows restarts - автоматически запускать Quick Desk при старте Windows (маленькая иконка в панели задач);
• Show Matrox QuickDesk icon on taskbar - показывать иконку QuickDesk в панели задач;
• Use polygon acceleration - использовать 3D акселерацию (опция похоже осталась со времён Millenium II, и непонятно, то-ли отключает всё акселерирование, либо только D3D);
• Use device bitmaps caching - использовать кэширование графики;
• Use bus mastering - использовать мастеринг шины (повышает производительность);
• Use 32-bit Z-buffering - принудительная глубина цвета буфера глубины 32bpp, это означает что даже играя в 16-bit вы будете принуждать карту осуществлять дизеринг до 16bpp.

В этой вкладке можно точно настроить параметры монитора (разрядность, частоты обновления и др.) Меню так-же позволяет записывать и загружать пользовательские шаблоны. В первый раз рекомендуется проверить, какие частоты обновления выставила вам программа. В нашей ситуации она ограничила частоту пропускания 85Hz при любом разрешении. Пришлось исправлять это руками через меню Adjust a different display mode.

В нижней части панели есть чекбокс "Use simplified monitor controls" включенный по умолчанию. Если вы хотите очень точно настроить свой монитор, уберите оттуда галочку. Внешне при установленной галочке настройки монитора выглядят так:

А так смотрится это же меню при убранной галочке:

Вкладка Color вполне стандартна. Она позволяет настроить параметры гаммы RGB целиком и каждого канала в отдельности, сохранить пресеты, сменить температуру цвета... В общем ничего особенного.