新世纪野人揭秘
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新世纪野人揭秘朱云1999.9(独家授权于《计算机应用文摘》) Savage 系列的发展进程自从S3的Virge系列3D芯片在性能上一败涂地,S3卧薪尝胆设计出全新的Savage 3D以来,Savage系列已经历了3代产品:Savage 3D、Savage 4系列和Savage 2000系列,还生产了Savage IX/MX系列笔记本计算机用3D显示芯片。 Savage 3D由于3D兼容性较差、性能也不强,所以只是作为廉价产品有着不太大的销量;到了同样廉价的Savage 4系列,由于3D特全面、性能仅次于TNT 2和Voodoo 3,因此销量大增,还成功地打入了OEM原装机市场。这回Savage 2000的发布十分出乎人们意料,在8月30日S3抢先一天在万众瞩目的nVidia GeForce 256(NV10)前宣布Savage 2000很快面世的消息,使Savage 2000成为头一块公布的、集成有几何、光照处理功能的第4代主流3D芯片。最初代号为“GX4”的Savage 2000不但功能全面、速度一流、集成有S3TL,还有一个最大的优点就是便宜,因为它将使用先进的0.18微米工艺生产。 现在S3推出新产品的速度真是越来越快了:Savage 3D当时落后于3dfx和nVidia的产品上市,到Savage 4时已经赶了上来,这次Savage 2000同GeForcd 256齐头并进,还领先于推迟到11月发布的3dfx的“Napalm”计划,据说S3的“ProjectX”计划紧接着Savage 2000也会很快推出。从这一浪高过一浪的产品更新换代中,我们可以略微看到不容小觑的S3的研发和生产实力。 S3TL几何、光照引擎尽管S3在宣传中大力称赞Savage 2000的4重并行渲染流水线,对S3TL几何、光照引擎采取低调处理的方式,我们还是应该看到:几何、光源处理功能是新一代3D图形芯片革命性的进步。 S3TL(S3 transform and lighting)是S3第一代几何、光照引擎的缩写。Savage 2000支持8个OpenGL标准兼容的硬件生成的光源,比照通常由CPU浮点运算单元来处理空间几何数据、用不同色彩的纹理来模拟光照效果,S3TL可以在游戏中生成4~10倍的多边形以及复杂得多的光源效果,从而使游戏场景更为精细、真实。另一方面,由于S3TL是专用处理引擎,计算几何和光照数据时比通用型CPU有更高的效率,可以达到现有CPU的3倍左右的处理能力,于是CPU就可以将宝贵的处理能力解放出来,去进一步提高游戏的人工智能、音响效果、物理模型等方面。这就是S3所称的CPU与显示芯片之间的“系统平衡”,正是在这些方面有所改进、甚至飞跃,才能使3D游戏显得更具“可玩性”,而不仅仅是外表漂亮、缺乏内涵的产品。 然而几何、光照引擎仍是一个全新的概念。要让各游戏厂商放弃自行设计、优化的软件引擎转而使用硬件处理,要让广大用户了解和乐于使用它,不但需要OpenGL和DirectX 7等支持几何、光照操作的通用型API的支持,而且较长的一段适应时间也是必不可少的。这也是为什么S3没有将S3TL作为主打口号,而是积极地提供ISV、SDK等开发工具,希望从基础上推动3D行业尽快向新的几何、光照硬件平台转移。 QuadTexture渲染引擎QuadTexture(4重纹理)是Savage 2000的主要卖点。不同于以往的3D芯片只能在一个时钟周期内为一个像素贴上两层纹理,QuadTexture引擎内部有4条渲染流水线,因此可以在一个周期内处理4个纹理的贴图操作,当一个多边形被贴上4重纹理时,图形的表现力大大增强,可以实现诸如阴影、反射、凹凸、不完美的环境等特殊效果,处理速度却因为是并行处理而不会降低,当然用QuadTexture引擎进行双重或单层纹理贴图,速度还会成倍上升。 由于有了4重渲染流水线,0.18微米的一流制造工艺又使Savage 2000可以较容易地达到最高200MHz的核心频率,所以S3表示Savage 2000的速度是7亿图速/秒以上,即每秒可以处理7亿个纹理点(在双重纹理时相当于3.5亿像素/秒,4重纹理时相当于1.75亿像素/秒),远高于现有最高的Voodoo 3 3500TV的3.66亿图素/秒。 仅有高速的核心来处理数据还不够,还必须有足够的带宽使数据自由“流动”,就是输入、输出核心。显示系统的带宽由两方面组成:一是从系统内存或CPU将数据送给显示卡的总线带宽,Savage 2000使用AGP 4X总线,1GB/S的带宽已经是当前的极限了(还必须使用AGP 4X主板芯片组才行,例如Intel的i820);二是显示卡上的(本地)显示内存的带宽,由于3D显示芯片直接同显示内存交换数据,所以显示内存带宽直接制约着显示系统的性能(Savage 4就是因为只有64位的显示内存接口,所以在高分辨率的大量数据面前“心有余而力不足”,性能急剧下降),Savage 2000有了128位的显示内存接口,而且内存工作频率最高达200MHz(支持双倍速DDR内存),因此显示内存带宽高达3.2GB/s,达到了比较出色的水平。 Savage 2000可以使用多达64MB的SDRAM或SGRAM显示内存,集成有顶级的350MHz的RAMDAC,即使在1600x1200分辨率下也可以应付完全32位的3D模式。 S3TC纹理压缩是S3制定的、被DirectX 6采纳的标准,可以在现有条件下较大地提高3D图形的纹理质量,Savage 2000当然不会少了S3TC。现在游戏开发者们终于开始接受这一标准的3D功能了(连nVidia的GeForce 256也集成了DirectX 6标准的纹理压缩功能),到圣诞节前后将会有不少支持S3TC的游戏上市。 视频引擎及其它当前视频功能越来越成为显示卡的重要组成部分,但是象Savage 2000这样全系列都集成强大的视频引擎的例子,还并不多见。 Savage 2000完全支持数字电视和DVD:动态视频模式变换器为数字电视提供了完善的平台,第3代运动补偿能够完成低CPU占用的DVD全速回放,VIP 2.0总线及其总线主控模式为HDTV标准的、流畅的视频输入输出打下了基础。 Savage 2000的2D引擎继承了S3优秀的2D传统,性能绝不差。Savage 2000还支持分辨率高达1280x1024的数字平板显示器。 型号、价格及时间Savage 2000系列暂时有两个型号:Savage 2000面向OEM原装机市场,核心频率150MHz、显示内存频率166MHz;Savage 2000+面向零售显示卡市场,核心频率200MHz、显示内存频率200MHz。今后还会有性能升级的后续产品补充进这个系列中。 价格是S3的重磅武器。由于在生产Savage IX/MX时积累了0.18微米生产工艺的生产经验,现在S3得以用0.18微米工艺生产Savage 2000,这就是为什么Savage 2000的售价只有约为0.22微米的竞争对手的2/3:一万片批量单价,Savage 2000为$29,Savage 2000为$35,与现有显示芯片的价格基本相当,但已经是划时代的新产品了。 Savage 2000芯片现在已经开始送样了,10月份将开始量产,那么11月、最晚12月我们就能在市场上见到Savage 2000系列的显示卡出售。被S3购并的Diamond Multimedia(帝盟多媒体)将首先推出Viper 2系列基于Savage 2000的显示卡,售价开始时估计为$169~249不等。 希望Savage 2000在技术上有S3TL引擎、QuadTexture引擎、完善的视频功能、S3TC功能以及顶尖的速度,可以引以为自豪,在市场上有低廉的价格、从OEM到零售的完整产品线,还有Diamond的一流板卡品牌交相辉映——衷心希望象S3 Savage 2000这样的高性价比产品越来越多,我们众多的工薪阶层电脑DIY爱好者就有福了。 感谢您将这篇略显枯燥的技术性文章一口气读到这里。 附录:Savage 2000性能一览高性能的3D加速全集成的S3TL几何、光照引擎 8个OpenGL兼容的硬件光源 浮点三角形设置引擎 完整的OpenGL、DirectX 7兼容 完全的3D渲染特性单周期QuadTexture 4重纹理贴图引擎 最高200MHz的核心工作频率 7亿图素/秒的双重/4重纹理贴图填充率 多重纹理的可编程混合 硬件突起贴图 S3TC纹理压缩 32位真彩色渲染 全景抗锯齿过滤 各向异性过滤 8位模板缓存 16/24/32位Z-buffer 反射光照和分散涂色 增强的半透明混合模式 基于范围、顶点或查表的雾化 高品质的视频支持高质量动态视频模式转换器 第3代DVD运动补偿引擎 子画面混合及高亮显示 VIP 2.0接口支持HDTV所有模式 用于视频会议的多重视频窗口 视频流处理器(高达1600x1200的分辨率) 色偏、饱和度、对比度、亮度、gamma值控制 高速显示内存总线最高200MHz显示内存频率 最大64MB的SDRAM 最大16MB的SGRAM(块写优化) 128位显示内存接口(最大带宽3.2GB/s) 增强的2D加速特性高度优化的128位2D图形引擎 支持BitBLT、矩形填充、画线、多边形填充、移动/滚动和硬件光标等所有2D特性 8/16/24/32位全部色彩模式 数字平板显示器支持DVI兼容 12/24位数字输出接口 VGA文本与图形模式的自动扩展和居中 支持最高1280x1024的所有分辨率 完全的软件支持Windows NT 4/2000、98/95、3.X OS/2 3.0/4.0(Warp) Linux Direct 3D/Draw/Show OpenGL ICD(Windows 9x/NT) 广泛的SDK、ISV等工具 附加特性350MHz RAMDAC(gamma校正,最高分辨率2048x1536) I2C串行总线和DDC显示器通讯 ACPI DO~D3和PCI能源管理 并联flash ROM支持 完整的AGP 4X/2X总线(包括边带传输和直接内存执行) PCI 2.2总线(总线主控) 100%PC ’99兼容 31x31mm的409引脚PBGA封装 新世纪的野人 |
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