XGI Volari – nové 3D grafické čipy s DirectX 9
16.9.2003, Zdeněk Kabát, článek
V poli 3D grafiky se objevuje staronový hráč – společnost XGI, která měla na kontě GPU SiS Xabre, nyní vypustila rodinu grafických čipů pro desktopy i notebooky. Mezi celkem 10 novými GPU se vyjímá tzv. Volari Duo, grafická karta se dvěma čipy, kompatibilní s DirectX 9.0.
Kapitoly článku:
- XGI Volari – nové 3D grafické čipy s DirectX 9
- Mobilní čipy a závěrečné srovnání
Po několikatýdenním suchu, o které (ne)postaraly grafické společnosti ATi a nVidia, se situace oživuje, ale odjinud, než by kdokoliv čekal. Na scénu totiž vstupuje společnost XGI Technology, která s sebou přináší hned deset nových grafických čipů. V tomto preview bych Vám rád nastínil vlastnosti a schopnosti grafické rodiny XGI Volari, která by se měla snažit konkurovat Radeonům a GeForce FX.
Obr. 1 - Logo společnosti XGI
Úvodem bych se krátce zmínil o společnosti XGI Technology, jejíž jméno jistě mnozí z Vás slyší poprvé. Zkratka XGI znamená eXtreme Graphics Innovation. Tato taiwanská firma byla založena v květnu 2003 a vznikla spojením grafických divizí koncernů Silicon Integrated Systems (např. čipy Xabre) a Trident Microsystems (mobilní GPU jako XP4). Dědictví, které s sebou inženýři přinesli se stalo dobrým základem pro výrobu nových GPU s názvem Volari.
Desktopové čipy - Volari
Nejdříve se podíváme na čipy Volari, které jsou určeny pro desktopový segment a měly by tedy konkurovat některým řešením od ATi a nVidie. V tomto sektoru jsou zahrnuty tyto nově představené čipy: Volari Duo V8 Ultra, Volari Duo V5 Ultra, Volari V8 / V8 Ultra, Volari V5 / V5 Ultra a Volari V3 (odstupňováno podle výkonu). Kromě posledního GPU jsou všechny modely plně kompatibilní s DirectX 9!
Obr. 2 - Logo grafických čipů Volari Duo
Volari Duo
Nejvýkonnější grafické karty od XGI s názvem Volari Duo jsou zvláštní tím, že stejně jako kdysi neblaze proslulá Voodoo5, i tyto karty budou integrovat dva GPU na jedné desce. Půjde buď o dvojici čipů V8 Ultra nebo V5 Ultra, což může nabídnout až 16 renderovacích pipeline na jedné kartě. Volari Duo jsou postavené na tzv. architektuře BitFluent, která označuje veškerou komunikaci mezi GPU, pamětí, AGP a výstupem na monitor a také rozděluje zatížení mezi oba grafické čipy.
Obr. 3 - Komunikace se sběrnicí AGP
Tato architektura zajišťuje spolupráci obou GPU. Primární grafický čip je zapojen na sběrnici AGP a pomocí BitFluent Bridge komunikuje se sekundárním čipem. Toto rozhraní běží na stejné rychlosti jako AGP 8x, a tak není ve výkonů žádné úzké hrdlo. Výstup na monitor funguje na stejném principu. Z lokálního frame bufferu se přenesou data do GPU a dále putují z primárního GPU přímo na výstup, v případě sekundárního procesoru přes primární a nakonec do monitoru.
Obr. 4, 5 - Výstup na monitor z primárního, resp. sekundárního GPU
Architektura BitFluent zajišťuje i paměťové rozhraní. Volari Duo používá 256-bitovou paměťovou sběrnici pro DDR a DDR-II s maximální propustností 32GB/s při 500MHz pamětech (DDR-II). Každý GPU komunikuje se čtyřmi paměťovými čipy, dohromady tedy design poskytuje 8 kanálů pro komunikaci. Pro porovnání, moderní Radeony a GeForce FX používají taktéž čtyři 64-bitové kanály, které díky křížovému řadiči pracují jako 256-bit.
Obr. 6 - 256-bitový přístup GPU k pamětem
Oba GPU pracují díky BitFluent paralelně. Toto je zajištěno především ovladači, které rovnoměrně rozdělují potřebné úkony mezi oba procesory a není nutné, aby jeden GPU čekal na druhý. Oba čipy posílají i přijímají data z AGP sběrnice zároveň. Jak je vidět z následujícího obrázku, AGP sběrnice má dvě příkazové fronty, a příkazy pro sekundární GPU pouze projdou primárním bez ztráty výkonu.
Obr. 7 - Příkazová fronta AGP rozdělující úkony mezi GPU
Samozřejmě ani XGI nezapomněla ve svých čipech na technologie pro úsporu šířky pásma a na kompresní algoritmy. Tyto vlastnosti se skrývají pod názvem BroadBahn Memory Architecture a dle XGI by měly až zdvojnásobit efektivní průtok dat. Další technologie zahrnují Cipher Video Processor (pro hladké přehrávání videa), ColorAmp Engine (úprava intenzity barev a gamma korekce), Intelli-Vision (úprava jasu v 3D módu) a sjednocené ovladače Reactor.
Více již snad není třeba popisovat a specifikace vydají za tisíc slov…
Specifikace grafické karty XGI Volari Duo V8 Ultra:
Specifikace grafické karty XGI Volari Duo V5 Ultra jsou identické, liší se jen tím, že toto řešení obsahuje celkem 8 renderovacích pipeline. Ve specifikacích je evidentní, čeho chtěla společnost dosáhnout, resp. čeho by za pomoci jediného GPU nedosáhla a nebyla by tolik konkurenceschopná. Jde hlavně o počet renderovacích pipeline a o paměťovou sběrnici, která se při použití svou GPU stává 256-bitovou. Nevýhodou je, že přes veškeré reklamní texty bude komunikace pomalejší a výrobní náklady možná o něco vyšší.
Volari V8/V8 Ultra
Na grafických čipech Volari V8 Ultra je postavena výše uvedená grafická karta, a tak se specifikace příliš neodlišují. Frekvence jádra bude 350MHz u Ultra, resp. 300MHz u obyčejné verze. Opět zde najdeme architekturu BroadBahn či technologie Cipher Video Processor, ColorAmp a Intelli-Vision, ale tentokrát je kvůli jednomu čipu karta vybavena jen 128-bitovou paměťovou sběrnicí s podporou 256MB paměti DDR/DDR-II. Také počet funkčních jednotek je poloviční - 2 Vertex Shadery, 4 Pixel Shadery a 8 renderovacích pipeline, vše samozřejmě plně podporuje DirectX 9. Ostatní specifikace jsou stejné s výše uvedeným výčtem.
Obr. 8 - Logo čipů XGI Volari V8 / V8 Ultra
Volari V5/V5 Ultra
Ani další dvojice grafických čipů se příliš neliší od předchozích. Čipy V5 a V5 Ultra mají na rozdíl od V8 a V8 Ultra jen poloviční počet renderovacích pipeline (tedy 4) a Pixel Shaderů (jen 2). Frekvence jsou stejné - 350MHz a 300MHz jádro, 450-500MHz paměti DDR-II, 375MHz+ pro DDR. Je evidentní, že XGI nemá kapacity na výrobu několika různých čipů, a tak bude u totožných modelů pouze vypínat části GPU a lehce měnit frekvence (podle toho, jak se kousek zdaří).
Obr. 9 - Logo čipů XGI Volari V5 / V5 Ultra
Volari V3
Toto je již low-endové řešení z továrny XGI, které se liší od předchozích modelů výrazněji. Jedná se totiž o mobilní čip XP5 přenesený na desktopovou platformu. Mobilní čipy XGI popisuji podrobněji na druhé stránce článku, a tak se o Volari V3 zmíním jen stručně. Tento čip podporuje hardwarově DirectX 8.1, softwarovou emulací DX9. Obsahuje 128-bitovou paměťovou sběrnici pro DDR, výstupy pro TFT, DVI, CRT a TV-Out.
Obr. 10 - Logo grafického čipu XGI Volari V3
Technologie CoolPower zajišťuje maximální odběr kolem 4,5W s napětím jádra 1,2 - 1,5V, AGP 1,5V a DDR 2,5V. Čip je vyráběn 0,13mikronovým procesem, obsahuje 25 milionů tranzistorů a je zabalen v 709-pinovém PBGA. Frekvence jádra bude dosahovat 300MHz, pixel fillrate kolem 600 milionů pixelů/sek., texel fillrate 4,8 miliardy texelů/sek. a paměťová propustnost se bude pohybovat kolem 9,6GB/s (600MHz DDR). Více detailů naleznete na druhé stránce.
Obr. 1 - Logo společnosti XGI
Úvodem bych se krátce zmínil o společnosti XGI Technology, jejíž jméno jistě mnozí z Vás slyší poprvé. Zkratka XGI znamená eXtreme Graphics Innovation. Tato taiwanská firma byla založena v květnu 2003 a vznikla spojením grafických divizí koncernů Silicon Integrated Systems (např. čipy Xabre) a Trident Microsystems (mobilní GPU jako XP4). Dědictví, které s sebou inženýři přinesli se stalo dobrým základem pro výrobu nových GPU s názvem Volari.
Desktopové čipy - Volari
Nejdříve se podíváme na čipy Volari, které jsou určeny pro desktopový segment a měly by tedy konkurovat některým řešením od ATi a nVidie. V tomto sektoru jsou zahrnuty tyto nově představené čipy: Volari Duo V8 Ultra, Volari Duo V5 Ultra, Volari V8 / V8 Ultra, Volari V5 / V5 Ultra a Volari V3 (odstupňováno podle výkonu). Kromě posledního GPU jsou všechny modely plně kompatibilní s DirectX 9!
Obr. 2 - Logo grafických čipů Volari Duo
Volari Duo
Nejvýkonnější grafické karty od XGI s názvem Volari Duo jsou zvláštní tím, že stejně jako kdysi neblaze proslulá Voodoo5, i tyto karty budou integrovat dva GPU na jedné desce. Půjde buď o dvojici čipů V8 Ultra nebo V5 Ultra, což může nabídnout až 16 renderovacích pipeline na jedné kartě. Volari Duo jsou postavené na tzv. architektuře BitFluent, která označuje veškerou komunikaci mezi GPU, pamětí, AGP a výstupem na monitor a také rozděluje zatížení mezi oba grafické čipy.
Obr. 3 - Komunikace se sběrnicí AGP
Tato architektura zajišťuje spolupráci obou GPU. Primární grafický čip je zapojen na sběrnici AGP a pomocí BitFluent Bridge komunikuje se sekundárním čipem. Toto rozhraní běží na stejné rychlosti jako AGP 8x, a tak není ve výkonů žádné úzké hrdlo. Výstup na monitor funguje na stejném principu. Z lokálního frame bufferu se přenesou data do GPU a dále putují z primárního GPU přímo na výstup, v případě sekundárního procesoru přes primární a nakonec do monitoru.
Obr. 4, 5 - Výstup na monitor z primárního, resp. sekundárního GPU
Architektura BitFluent zajišťuje i paměťové rozhraní. Volari Duo používá 256-bitovou paměťovou sběrnici pro DDR a DDR-II s maximální propustností 32GB/s při 500MHz pamětech (DDR-II). Každý GPU komunikuje se čtyřmi paměťovými čipy, dohromady tedy design poskytuje 8 kanálů pro komunikaci. Pro porovnání, moderní Radeony a GeForce FX používají taktéž čtyři 64-bitové kanály, které díky křížovému řadiči pracují jako 256-bit.
Obr. 6 - 256-bitový přístup GPU k pamětem
Oba GPU pracují díky BitFluent paralelně. Toto je zajištěno především ovladači, které rovnoměrně rozdělují potřebné úkony mezi oba procesory a není nutné, aby jeden GPU čekal na druhý. Oba čipy posílají i přijímají data z AGP sběrnice zároveň. Jak je vidět z následujícího obrázku, AGP sběrnice má dvě příkazové fronty, a příkazy pro sekundární GPU pouze projdou primárním bez ztráty výkonu.
Obr. 7 - Příkazová fronta AGP rozdělující úkony mezi GPU
Samozřejmě ani XGI nezapomněla ve svých čipech na technologie pro úsporu šířky pásma a na kompresní algoritmy. Tyto vlastnosti se skrývají pod názvem BroadBahn Memory Architecture a dle XGI by měly až zdvojnásobit efektivní průtok dat. Další technologie zahrnují Cipher Video Processor (pro hladké přehrávání videa), ColorAmp Engine (úprava intenzity barev a gamma korekce), Intelli-Vision (úprava jasu v 3D módu) a sjednocené ovladače Reactor.
Více již snad není třeba popisovat a specifikace vydají za tisíc slov…
Specifikace grafické karty XGI Volari Duo V8 Ultra:
- Dvojice 256-bitových GPU Volari V8 Ultra
- BitFluent Bridge pro spojení obou GPU
- Frekvence jádra: 350MHz
- 4 plně DX9 kompatibilní jednotky Vertex Shader s podporou Vertex Shader 2.0
- 8 sad plně DX9 kompatibilních Pixel Shaderů s podporou Pixel Shader 2.0
- Celkem 16 renderovacích pixel pipeline
- Frekvence paměti: 500MHz (DDR-II), resp. 375MHz+ (DDR)
- 256-bitová paměťová sběrnice pro paměti DDR/DDR-II (max. 512MB)
- Optimalizovaný hardwarový T&L engine
- TruShader 2.1 - správa pixel a vertex shaderů
- Teselace povrchů vyššího řádu
- Podpora Bump Mapping, Mipmapped Cubic Mapping
- Podpora plochého a Gouraudova stínování
- Anizotropní filtrování
- 2x/4x celoobrazovkový antialiasing (FSAA)
- 2D engine (hardwarová příkazová fronta, Direct Draw akcelerátor, hardwarový akcelerátor GDI 2000 apod.)
- Kompatibilní s 32-bitovou PCI a s AGP 2.0 a 3.0
- TV-Out (systémy PAL a NTSC, výstupní signály - kompozitní, S-Video, Component RGB; HDTV 480i/480p/1080i/720p YPbPr)
- MPEG-2 Video dekodér
- Programovatelný 400MHz RAMDAC (24-bitové barvy)
- 1140-pinové balení FC-BGA (37,5 x 37,5mm)
Specifikace grafické karty XGI Volari Duo V5 Ultra jsou identické, liší se jen tím, že toto řešení obsahuje celkem 8 renderovacích pipeline. Ve specifikacích je evidentní, čeho chtěla společnost dosáhnout, resp. čeho by za pomoci jediného GPU nedosáhla a nebyla by tolik konkurenceschopná. Jde hlavně o počet renderovacích pipeline a o paměťovou sběrnici, která se při použití svou GPU stává 256-bitovou. Nevýhodou je, že přes veškeré reklamní texty bude komunikace pomalejší a výrobní náklady možná o něco vyšší.
Volari V8/V8 Ultra
Na grafických čipech Volari V8 Ultra je postavena výše uvedená grafická karta, a tak se specifikace příliš neodlišují. Frekvence jádra bude 350MHz u Ultra, resp. 300MHz u obyčejné verze. Opět zde najdeme architekturu BroadBahn či technologie Cipher Video Processor, ColorAmp a Intelli-Vision, ale tentokrát je kvůli jednomu čipu karta vybavena jen 128-bitovou paměťovou sběrnicí s podporou 256MB paměti DDR/DDR-II. Také počet funkčních jednotek je poloviční - 2 Vertex Shadery, 4 Pixel Shadery a 8 renderovacích pipeline, vše samozřejmě plně podporuje DirectX 9. Ostatní specifikace jsou stejné s výše uvedeným výčtem.
Obr. 8 - Logo čipů XGI Volari V8 / V8 Ultra
Volari V5/V5 Ultra
Ani další dvojice grafických čipů se příliš neliší od předchozích. Čipy V5 a V5 Ultra mají na rozdíl od V8 a V8 Ultra jen poloviční počet renderovacích pipeline (tedy 4) a Pixel Shaderů (jen 2). Frekvence jsou stejné - 350MHz a 300MHz jádro, 450-500MHz paměti DDR-II, 375MHz+ pro DDR. Je evidentní, že XGI nemá kapacity na výrobu několika různých čipů, a tak bude u totožných modelů pouze vypínat části GPU a lehce měnit frekvence (podle toho, jak se kousek zdaří).
Obr. 9 - Logo čipů XGI Volari V5 / V5 Ultra
Volari V3
Toto je již low-endové řešení z továrny XGI, které se liší od předchozích modelů výrazněji. Jedná se totiž o mobilní čip XP5 přenesený na desktopovou platformu. Mobilní čipy XGI popisuji podrobněji na druhé stránce článku, a tak se o Volari V3 zmíním jen stručně. Tento čip podporuje hardwarově DirectX 8.1, softwarovou emulací DX9. Obsahuje 128-bitovou paměťovou sběrnici pro DDR, výstupy pro TFT, DVI, CRT a TV-Out.
Obr. 10 - Logo grafického čipu XGI Volari V3
Technologie CoolPower zajišťuje maximální odběr kolem 4,5W s napětím jádra 1,2 - 1,5V, AGP 1,5V a DDR 2,5V. Čip je vyráběn 0,13mikronovým procesem, obsahuje 25 milionů tranzistorů a je zabalen v 709-pinovém PBGA. Frekvence jádra bude dosahovat 300MHz, pixel fillrate kolem 600 milionů pixelů/sek., texel fillrate 4,8 miliardy texelů/sek. a paměťová propustnost se bude pohybovat kolem 9,6GB/s (600MHz DDR). Více detailů naleznete na druhé stránce.
