Наборы микросхем с 3D-графикой

Наборы микросхем с 3D-графикой

По мнению топ-менеджеров корпорации Intel, настольные компьютеры в офисах в ближайшем будущем будут полностью вытеснены портативными машинами и рабочими станциями. Домашние ПК также существенно изменятся, причем не только внешне. На смену скучным серым “коробкам” придут небольшие, оригинальные по дизайну устройства, обладающие высокой производительностью и новыми возможностями работы с Internet, видеоизображением, трехмерной графикой и т. д. Планы ведущих компьютерных компаний позволяют надеяться, что эта сказка скоро станет былью.

Сегодня особенно заметны усилия, направленные на создание наборов микросхем со встроенными графическими средствами. Дело в том, что в быстром доступе к основной памяти (ОЗУ) нуждается не только микропроцессор, но и графический ускоритель, а контроллер ОЗУ интегрирован именно в чипсете. Архитектура, объединяющая базовые функции набора с обработкой графики, носит название SMA (Shared Memory Architecture). В этом случае используется только один пул памяти, т. е. вся графическая информация (включая фрейм и z-буферы, текстуры, команды и т. п.) хранится в оперативной памяти компьютера. SMA - это новый уровень архитектуры UMA (Unified Memory Architecture), позволяющий в качестве фрейм-буфера (памяти графического адаптера) использовать часть оперативной памяти.

Поскольку безусловным лидером среди разработчиков современных наборов микросхем является корпорация Intel, начнем рассказ именно с нее.

Ближайшие планы Intel

Наборы микросхем i810 (Whitney) и i820 (Camino) корпорация Intel (www.intel.com) собиралась анонсировать практически одновременно, в начале мая. Поэтому непредвиденная задержка выпуска i820 до сентября несколько осложнила жизнь производителям комплексного оборудования (OEM). Дело в том, что для каждого класса машин Intel хотела предназначить свой чипсет: для ПК начального уровня - i810, для профессиональных компьютеров - i820, а для машин среднего класса - i815. Теперь же к концу года вместо трех скорее всего будут сосуществовать шесть наборов микросхем: новые (со встроенными графическими возможностями) - i810, i810E, i820 и старые (без таковых возможностей) - i440BX, i440LX, i440ZX. По некоторым данным, набор i440BX2 (видимо, это и есть i820) будет поддерживать тактовую частоту системной шины 133 МГц. Объясняется это повышением максимальной частоты работы микропроцессоров Pentium III, которая к концу года может достичь 700 МГц. В таком случае без увеличения тактовой частоты чипсета производительность всей системы будет падать.

Графический акселератор i752

Набор i810E является некой заменой i815, поскольку предполагается, что он сможет работать на частоте системной шины 133 МГц. Так же как и объявленный недавно чипсет i810, он будет включать графический ускоритель типа i752.

Надо отметить, что анонс двух кремниевых новинок - i752 и i810 - особого ажиотажа пока не вызвал. Более того, о графических возможностях i752 эксперты отзываются довольно прохладно. В частности, они считают, что частота работы RAMDAC, равная 250 МГц, могла бы быть и выше, поскольку существующие микросхемы TNT2 и Voodoo3 обеспечивают величину этого показателя в 300 и даже 350 МГц. Напомним, что набор i810 включает в себя ядро ускорителя i752, а не i740, как было объявлено ранее. По информации, предоставленной самой Intel, микросхема i752 вдвое производительней своей предшественницы. При разрешающей способности 1024х768 точек и одновременном воспроизведении 65 тыс. цветов система на базе набора i810 на тестах 3D WinBench показывает производительность 300 единиц. При обработке двумерной графики тесты 2D WinBench дают результат 138 единиц. При использовании выделенного фрейм-буфера эти показатели увеличиваются соответственно до 384 и 140.

Корпорация Intel имеет обширные планы в области наборов микросхем с возможностью обработки графики. Так, одновременно с появлением новых устройств объявлено о так называемой масштабируемой графической архитектуре ISGA (Intel Scalable Graphics Architecture), которая характеризуется единым набором команд для дискретных и интегральных компонентов. В этом случае можно будет гарантировать совместимость программного обеспечения для целого семейства устройств. ПО для графических новинок Intel разрабатывают компании Adobe, Caligari, CyberMax, MetaStream, Sierra Studios и др.

Среди прочих отличий новые графические микросхемы имеют две основные особенности: они поддерживают спецификацию Digital Visual Interface для плоскопанельных мониторов и технологию Upgradeable AGP. Последнее обстоятельство позволяет выполнять простую модернизацию от AGP 2x до AGP 4x. Так, при установке в специальный слот нового графического устройства с AGP 4x существующий акселератор с портом AGP 2x отключается. Следует также отметить, что микросхема i754, которая придет на смену i752, совместима со своей предшественницей не только программно, но и по выводным контактам. По некоторым данным, именно ядро i754 будет встроено в набор i810E.

Ожидается, что чипсет i810 будет выпускаться в трех модификациях. В облегченной i810-L задействуется только два разъема PCI и сравнительно медленный дисковый интерфейс ATA-33. В оригинальной i810 будет использоваться быстрый ATA-66. Для поддержки микросхем памяти типа PC100 SDRAM предназначена модификация i810DC100.

Неожиданные альянсы

В начале апреля компании S3 (www.s3.com) и VIA Technologies (www.via.com.tw) объявили о сотрудничестве, направленном на разработку набора микросхем Savage/NB, в котором объединятся преимущества современного графического ускорителя Savage4 и чипсета Apollo Pro. Savage/NB интегрирует в себе микросхемы графического ускорителя, фрейм-буфера и “северного моста” (North Bridge), где в обычном наборе реализованы контроллеры кэш- и основной памяти, а также шины PCI. По мнению экспертов, использование нового набора за счет изменения общего количества необходимых корпусов микросхем позволит уменьшить размеры системных плат примерно наполовину.

Набор Savage/NB в отличие от ныне существующих, таких, как VIA Apollo MVP4 или SiS 530, предназначается для компьютеров не только на базе процессоров AMD, но и с Intel-процессорами. Объясняется это довольно просто. В конце прошлого года между корпорациями Intel и S3 было подписано лицензионное соглашение, которое вошло в пакет договоров Intel с другими известнейшими компаниями, производящими микросхемы для ПК, - VIA Technologies и SiS. Согласно этому пакту, в течение ближайших 10 лет фирмы имеют доступ к святая святых Intel - патентам на полупроводниковую продукцию и к информации, защищенной правом интеллектуальной собственности. Таким образом, они могут использовать в своих продуктах не только шину P6, но и другие новейшие технологии Intel.

Следует отметить, что S3 вовсе не первый партнер VIA Technologies в деле создания интегрированных наборов. Работа начиналась в паре с основным конкурентом S3 на рынке портативных компьютеров - корпорацией Trident Microsystems (www.trid.com). Результаты сотрудничества этих компаний были продемонстрированы на осенней выставке Comdex’98 в Лас-Вегасе, причем Trident представила версию набора для ноутбуков, а VIA - для настольных компьютеров на базе микропроцессоров AMD (Socket 7). Было заявлено также о разработке набора с поддержкой Slot 1.

Новые рубежи ATI

В конце апреля корпорация ATI Technologies (www.atitech.com) обнародовала некоторые детали реализации своей программы, связанной с созданием SMA-устройств. При этом особо подчеркивалась совместимость ее продукции с микропроцессорами Intel. Таким образом, лидер в производстве графических акселераторов еще раз подтвердил свое намерение выйти на рынок наборов микросхем.

По данным маркетингового агентства Mercury Research, ATI Technologies сегодня контролирует около 62% рынка 3D-графики для портативных компьютеров. С существенным отрывом корпорация лидирует и на рынке настольных машин. Ее доля здесь составляет примерно 40% по сравнению с 16% у S3 и 13% у Matrox. Хорошим ходом компании в прошлом году было приобретение фирмы Cromatic Research, которая имела большой опыт производства систем на одном кристалле SoC (System on Chip). Теперь ATI готова выйти на рынок телевизионных Интернет-приставок и других малогабаритных устройств. По мнению ее экспертов, в ближайшие два года будет наблюдаться бум на рынке недорогих компьютеров (ценой 500 - 800 долл.) и SoC-систем в области потребительской электроники. По информации IDC, доля недорогих компьютеров указанного ценового диапазона уже сегодня составляет около 10% всего рынка ПК.

Пока не сообщается, будет ли ATI Technologies вести все разработки самостоятельно или в альянсе с одним из известных создателей чипсетов для ПК.