S3 ViRGE - S3 ViRGE

Logo S3, z czasów sprzed VIA

W S3 Graphics silnika Virtual Reality ( Virge ) grafika chipset był jednym z pierwszym 2D / 3D akceleratorów przeznaczony na rynek masowy.

Wprowadzony w 1995 roku przez ówczesną potęgę graficzną S3, Inc. , ViRGE był pierwszym podejściem S3 do grafiki 3D. S3/Virge był następcą odnoszącego sukcesy Trio64V+ . ViRGE/325 był pinowo zgodny z układem Trio64, zachowując interfejs DRAM- framebuffer (do 4 MB) i taktując zarówno rdzeń, jak i pamięć do 80 MHz. W systemie Windows Virge został uznany za najszybszy akcelerator epoki oparty na pamięci DRAM. Wersja oparta na pamięci VRAM, ViRGE/VX , była w rzeczywistości wolniejsza w niższych rozdzielczościach, ale miała szybszy RAMDAC do obsługi trybów wysokiej rozdzielczości niedostępnych w 325.

Wsparcie

Część planu marketingowego S3 dla ViRGE obejmowała standard „ S3D ”, stwierdzający, że członkowie rodziny ViRGE korzystają z silnika graficznego S3D . Gry obsługujące ViRGE bezpośrednio umieszczają to logo na swoim pudełku, aby właściciele karty 3D wiedzieli, że będzie ona działać tak dobrze, jak to możliwe na ich komputerze. I pomimo słabej prędkości 3D, ViRGE otrzymał kilka gier z ulepszoną wersją S3D , w dużej mierze dzięki prestiżowi marki S3 w tym okresie. Niektóre przykłady ulepszonych wersji ViRGE to: Terminal Velocity , Descent II , Monster Truck Madness , Tomb Raider , MechWarrior 2 , FX Fighter Turbo , Terracide , POD , Incoming i Jedi Knight .

Wydajność

Diamond's Stealth3D 2000 z ViRGE/325

Po udanym uruchomieniu domowej konsoli do gier Sony PlayStation , na rynku komputerów PC pojawiła się presja, aby wprowadzić sprzęt, który mógłby konkurować w dziedzinie renderowania grafiki 3D w czasie rzeczywistym, czego sam renderowanie oparte na oprogramowaniu z procesorem hosta nie jest w stanie zrobić. . Oznacza to, że renderowanie oparte na oprogramowaniu z głównym procesorem mogło renderować grafikę 3D w czasie rzeczywistym — jak pokazują gry takie jak Descent , które wykorzystywały tylko główny procesor i standardowy sprzęt VGA do renderowania pełnoekranowego wideo 3D z ruchem o 6 stopniach swobody w w czasie rzeczywistym — ale rozdzielczość, liczba wielokątów i jakość cieniowania, wygładzania itp. nie były konkurencyjne w przypadku dedykowanego sprzętu do renderowania 3D. Podczas gdy zapotrzebowanie rynku było wyraźnie obecne, renderowanie grafiki 3D w czasie rzeczywistym było nowym i nieznanym obszarem dla S3 i wielu jego konkurentów sprzętowych. Dzięki sporej części sprzętu ViRGE poświęconej już innym kluczowym funkcjom (takim jak kontroler VGA, silnik 2D/BITBLT, RAMDAC, PCI i interfejs pamięci) oraz potrzebie obsługi tradycyjnych aplikacji 2D, wynikająca z tego funkcjonalność 3D był zarówno ograniczony, jak i powolny.

Podczas wykonywania podstawowego renderowania 3D z tylko mapowaniem tekstur i bez żadnych innych zaawansowanych funkcji, przepustowość pikseli ViRGE była nieco szybsza niż najlepsze renderowanie 3D zoptymalizowane programowo (oparte na procesorze) w tamtych czasach i z lepszą (16 bpp) wiernością kolorów. Jednak po dodaniu dodatkowych operacji renderowania do obciążenia wielokątów (takich jak korekcja perspektywy, zamgławianie głębokości Z i filtrowanie dwuliniowe ), przepustowość renderowania spadła do szybkości renderowania opartego na oprogramowaniu na procesorze klasy podstawowej. Renderowanie 3D na wysokiej klasy ViRGE/VX (988) opartej na VRAM- ie było jeszcze wolniejsze niż w tańszym ViRGE/325, ze względu na wolniejsze taktowanie rdzenia i pamięci VX. Ulepszone modele ViRGE/DX i ViRGE/GX poprawiły wydajność renderowania 3D, ale do czasu ich wprowadzenia nadal nie były w stanie odróżnić rodziny ViRGE na już i tak zatłoczonym rynku 3D.

Poza renderowaniem 3D ViRGE dobrze radził sobie w znanych zadaniach, takich jak DOS VGA i Microsoft Windows. Tutaj pokazało znaczne doświadczenie S3 w wysokowydajnej akceleracji systemu Windows, z benchmarkiem ViRGE plasującym się na szczycie wśród konkurencyjnych kart graficznych opartych na DRAM. Na rynkach komputerów OEM ViRGE sprzedawał się dobrze jako bezpośredni zamiennik bardzo udanej rodziny S3 Trio/64. Rodzina ViRGE zapewniała szybsze akcelerację systemu Windows przy takiej samej fizycznej powierzchni, jak jej poprzednicy.

Wprowadzenie konkurencyjnego sprzętu, 3dfx 's Voodoo Graphics i Rendition 's Verité oraz gier, takich jak popularny silnik Quake firmy Id Software , spowodowało wstrząs w całej branży. S3, podobnie jak inni wcześniej ugruntowani dostawcy VGA na rynku komputerów PC, nie byli w stanie przystosować się do szybko rozwijającego się rynku grafiki 3D dla komputerów PC, będąc zepchnięci do sprzedaży w segmenty rynku, w których funkcjonalność grafiki 3D była nieistotna. Chociaż ViRGE sprzedawał się dobrze na rynku OEM, słaba wydajność Direct3D i brak obsługi OpenGL uniemożliwiły ViRGE konkurowanie w bardziej lukratywnym segmencie grafiki 3D.

Warianty

Pomiędzy narodzinami w 1995 roku a przejściem na emeryturę w 2000 roku, rodzina ViRGE była regularnie unowocześniana. Virge / DX zwiększyło wydajność oryginalnego Virge / 325 poprzez poprawę korekty perspektywy i wdrożenie filtr trójliniowe pełnej prędkości. Virge / GX dodano wsparcie dla bardziej nowoczesnego SD / SGRAM . Virge / GX2 był jednym z pierwszych chipsetów obsługujących VGA AGP , choć poziom wsparcia rozszerzyć trochę poza zgodności elektrycznej. Znaczące wykorzystanie zestawu funkcji AGP musiałoby poczekać do Savage 3D .

ViRGE został ostatecznie zastąpiony przez Savage 3D w segmencie najwyższej klasy grafiki S3 w 1998 roku, który nie obsługuje interfejsu API S3D. Jednak co najmniej jedna pochodna ( Trio3D ) ViRGE pozostała w produkcji nawet po zaprzestaniu produkcji Savage 3D.

Specyfikacje

  • 64-bitowa grafika 2D / 3D S3d Engine ze zintegrowanym 135 MHz (325 i MX), 170 MHz (DX/GX/GX2) lub 220 MHz (VX) RAMDAC i syntezatorem zegara
  • Procesor strumieni S3 do przyspieszonego wideo
    • Na locie rozciąganie i mieszanie pierwotnego RGB strumienia i RGB lub YUV (wideo) strumienia wtórnego
    • Każdy strumień może mieć inną głębię kolorów
    • Wspomagane sprzętowo odtwarzanie wideo z interpolacją poziomą
    • Obsługa filmów Indeo , Cinepak oraz wideo MPEG-1 z akceleracją programową i sprzętową
  • S3 Scenic Highway do bezpośredniego interfejsu do wideo na żywo i urządzeń peryferyjnych MPEG-1
  • Akceleracja 2D GUI . ( BitBLT , rysowanie linii, wypełnianie wielokątów)
  • Mapowanie tekstur 3D
    • Korekcja perspektywy,
    cieniowanie
    płaskie i Gourauda . ViRGE/DX i nowsze oferują korekcję perspektywy „przetwarzania równoległego” dla lepszej wydajności
  • Dwuliniowe i trójliniowe filtrowanie tekstur , mapowanie MIP , mieszanie alfa i mapowanie tekstur wideo. Filtrowanie trójliniowe działa z pełną prędkością w ViRGE/DX, a później określane jest jako technologia „SmartFilter”.
  • Sygnalizacja głębokości i zamglenie , buforowanie Z
  • 1600x1200 z 16 kolorami (VX), 1280x1024 z 256 kolorami przy odświeżaniu 75 Hz , 1024x768 z 64 tys. kolorów przy odświeżaniu 75 Hz, 800x600 16,7 mln kolorów przy odświeżaniu 75 Hz (są to tryby bez przeplotu; wyższe głębie kolorów są obsługiwane z przeplotem wideo)
  • 64-bitowy interfejs pamięci DRAM lub VRAM (VX), pamięć wideo 2, 4 i 8 (VX) MiB , jednocyklowa operacja EDO
  • Bezklejowy interfejs magistrali PCI 2.1 i interfejs VESA VL-Bus (325)
  • Mastering magistrali PCI do przetwarzania listy wyświetlania i obsługi przechwytywania wideo
  • Sterowniki dla głównych systemów operacyjnych i interfejsów API: Windows 95 , Windows 3.1x , Windows NT , IBM OS/2 2.1 i 3.0 (Warp), ADI 4.2, Direct3D , BRender , RenderWare i OpenGL
  • Pełna obsługa sprzętu i systemu BIOS dla VESA Display Power Management Signaling (DPMS) monitoruje tryby oszczędzania energii
  • Komunikacja monitora DDC
  • 325 wykorzystuje 208- pinową obudowę PQFP . VX-288 wykorzystuje stykowe BGA pakiet
  • ViRGE 325 pin kompatybilny z S3 Trio64V+
  • Bibliografia

    • Przegląd produktu: Zintegrowany akcelerator grafiki/wideo 3D S3 ViRGE (PDF), S3 Incorporated, lipiec 1996 r.
    • Przegląd produktu: Zintegrowany akcelerator grafiki/wideo S3 ViRGE/VX (PDF), S3 Incorporated, lipiec 1996 r.

    Zewnętrzne linki