Архитектурные особенности и технические характеристики видеоадаптеров

Ultra, явно обогнав 3dfx Voodoo3 3500TV (результаты в разрешении 1600х1200 при 16-битном цвете показались нам несколько странными, однако должен отметить, что сам тест ведет себя подчас непредсказуемо в этом разрешении, повторное тестирование может выдать цифры с погрешностью 50-70%, поэтому мы даем эти данные для ориентира). А вот в 32-битном цвете на том же тесте наша карта показала отличные результаты! В игре Shogo плата Matrox Millennium G400 MAX оставила далеко позади 3dfx Voodoo3 3500TV и оказалась также на одном уровне с NVIDIA Riva TNT2 Ultra. А вот в Expendable картина изменилась. На высоких (выше 1024х768) разрешениях Matrox Millennium G400 MAX сильно обогнал NVIDIA Riva TNT2 Ultra, однако чуть отстала от 3dfx Voodoo3 3500TV (явно сказывается более выгодный для 3dfx-карт режим мультитекстурирования). Зависимость производительности платы от частоты процессора показывает нам на явную невыгодность приобретения такой мощной платы владельцам низкоскоростных процессоров (если скорость не поднимается выше 34, а то и 28 fps, то можно купить и плату подешевле, которая даст примерно такую же скорость). Падение производительности при включении режима Environment mapped Bump mapping не столь критично, чтобы отказываться от такой красоты, однако и не безболезненно. Рассмотрим теперь ситуацию в OpenGL. Как можно увидеть, только TurboGL-драйвер, официальный выход которого запланирован на ближайшие дни, позволяет разогнанному Matrox Millennium G400 MAX подняться до уровня nVidia Riva TNT2 Ultra и до 3dfx Voodoo3 3500TV. Все же, OpenGL-драйвер у Matrox, видимо, еще не достаточно оптимизирован. Также хочу обратить внимание на то, что TurboGL-драйвер дает лучшие результаты в избранных разрешениях, прежде всего в 800х600 и 1024х768, где прирост в скорости относительно ICD OpenGL 5.25 максимальный. К сожалению, портит общую картину и отсутствие корректной работы ICD OpenGL в Quake2 от Matrox в разрешении 1280х960. В целом же, результаты у Matrox Millennium G400 MAX очень хорошие - владельцы быстрых процессоров не будут разочарованы этой платой. Затрагивая тему качества, могу сказать кратко, что нареканий никаких нет, все четко и красиво. Подробно мы рассматривали этот вопрос в нашем обзоре Matrox Millennium G400. И в заключение коснусь вопроса DVD-проигрывания. С платой Matrox Millennium G400 MAX поставляется Matrox DVD-Player, который обеспечивает снижение загрузки центрального процессора при декодировании MPEG2 до 55%, что дает нам основания для положительных эмоций. Качество изображения - отличное, видеопоток идет ровно, без рывков, и при этом процессор загружен не на 85-100%, а всего на 53-55%. То есть, часть функций по декодированию видеокарта действительно берет на себя. Подведем итоги. Видеоплата Matrox Millennium G400 MAX, обладая ценой примерно на уровне карт на базе NVIDIA Riva TNT2 Ultra, но меньшей, чем у 3dfx Voodoo3 3500TV (заметим, что количество памяти у Voodoo3 в 2 раза меньше), имеет скоростные показатели примерно на уровне вышеназванных плат, однако при этом обладает рядом достоинств. Во-первых, это - отличное 2D, которое устроит даже профессионалов, во-вторых - выход на два приемника видеосигнала, которыми могут быть либо два монитора, либо монитор и телевизор. Плюс прекрасное качество изображения как в 3D, и наличие технологии Environment mapped Bump mapping. Мы смело можем рекомендовать эту плату владельцам мощных процессоров, на которых плата сможет показать свою силу, а также тем, у кого либо большой монитор, либо пара мониторов, на которые можно разнести общий рабочий стол.

Краткий обзор стандартов

VGA

В настоящее время VGA-карта является стандартом в области PC. Вряд ли сейчас можно купить компьютер, который не был бы оснащен такой кар¬той. Существует большое разнообразие видеокарт стандарта VGA. Стандарт VGA является базовым для таких стандартов, как Super VGA и HiRes, на его основе разработаны карты-ускорители, например, карты VLB.

Первые VGA-карты были представлены фирмой IBM в 1987 г. Сокращение VGA является аббревиатурой английского термина Video Graphics Array. Фирма IBM разработала этот стандарт для PS/2 — новой модели PC. Пер¬вые VGA-карты были 8-разрядными, однако сейчас в основном выпускают¬ся 32- и 64-разрядные карты.

На всех VGA-картах имеется специальный разъем, так называемый Feature Connector, который на этих картах встречаете^ в двух исполнениях: в виде штекера или в виде разъема типа PAD. Этот 26-контактный разъем обеспе¬чивает полную совместимость с оригинальным разъемом PS/2, но в основ¬ном он используется для подключения дополнительных карт обработки сигналов изображения. CGA-карты совместимы снизу-вверх, то есть они способны эмулировать все изданные ранее стандарты от MDA до EGA. Стандартная VGA-карта обеспечивает разрешение 640х480 пикселов с 16 цветами. Однако это неполные данные. На самом деле VGA-карта может под-держивать 256 цветовых оттенков, но это уже зависит от имеющегося объема видеопамяти. Объем видеопамяти 8-разрядной VGA-карты обычно составляет 256 Кб и юализован с помощью восьми микросхем 4464 или в двух 44256, 16- разрядная VGA-карта должна оснащаться объемом памяти не менее 512 Кб.

super VGA

Для большинства применений разрешение стандарта VGA вполне достаточно. Однако программы, ориентированные на графику, работают значительно учше и быстрее (бывают случаи, когда они даже не инсталлируются, если установленное разрешение или видеокарта не соответствуют их возможностям), если информационная плотность экрана выше. Для этого необходимо повышать разрешение. Таким образом, стандарт VGA развился в так называемый стандарт Super VGA (SVGA). Стандартное разрешение этого режима оставляет 800х600 пикселов.

Отметим закономерность: при объеме видеопамяти 256 Кб и SVGA-разрешении можно обеспечить только 16 цветов; 512 Кб видеопамяти дают возможность отобразить уже 256 цветовых оттенков при том же разреше-1ии. Карты, имеющие 1 Мб памяти, а это сейчас уже стало обычным явле-1ием, позволяют при этом же разрешении достичь отображения 32768, i5536 (HiColor) или даже 16,7 млн (TrueColor) цветовых оттенков.

HiRes VGA

Стандарт HiRes VGA (High Resolution — высокое разрешение) был также раз¬работан фирмой IBM. В режиме 8514/А можно повысить разрешение до 1024х768 пикселов. Имеет ли смысл такое разрешение или нет, зависит от многих факторов, которые будут пояснены ниже.

Обычно при разрешении 1024х768 пикселов ограничена цветовая гамма. Способность монитора или видеокарты поддерживать высокое разрешение существенно влияет на их стоимость, особенно, если речь идет о режимах HiColor или TrueColor. Обычно для стандарта HiRes характерна поддержка 16 или 256 цветов.

Конструктивное исполнение

Видеоадаптеры EGA и VGA условно делятся на шесть логических блоков, описание

которых приведены ниже:

1. Видеопамять. В видеопамяти размещаются данные, отбражаемые адаптером на экране дисплея. Для EGA и VGA видеопамять обычно имеет объем 256 Кбайт, на некоторых моделях SVGA и XGA объем видеопамяти может быть увеличен до 2Мбайт.Видеопамять находится в адресном пространстве процессора и программы могут непосредственно производить с ней обмен данными. Физически видеопамять разделена на четыре банка, или цветовых слоя, использующих совместное адресное пространство.

2. Графический контроллер. Посредством его происходит обмен данными между центральным процессором и видеопамятью. Аппаратура графического контроллера позволяет прозводить над данными, поступающими в видеопамять и расположенными в регистрах-защелках простейшие логические операции.

3. Последовательный преобразователь. Выбирает из видеопамяти один или несколько байт, преобразует их в поток битов, затем передает их контроллеру атрибутов.

4. Контроллер ЭЛТ. Контроллер генерирует временные синхросигналы, управляющие ЭЛТ.

5. Контроллер атрибутов. Преобразует информацию о цветах из формата. в котором она хранится в видеопамяти, в формат, необходимый для ЭЛТ.

6. Синхронизатор. Управляет всеми временными параметрами видеоадаптера. Синхронизатор также управляет доступом процессора к цветовым слоям видеоадаптера.

Видеопамять адаптеров EGA и VGA разделена на четыре банка, или на четыре цветовых слоя. Эти банки размещаются в одном адресном пространстве таким образом, что по каждому адресу расположено четыре байта (по одному байту в каждом банке). Какой из банков памяти используется для записи или чтения данных процессором, определяется при помощи установки нескольких регистров адаптера. Так как все четыре банка находятся в одном адресном пространстве, то процессор может производить запись во все четыре банка за один цикл записи. Благодаря этому некоторые операции, например заполнение экрана, происходят с большей скоростью. В том случае, когда записсь во все четыре банка не требуется, можно разрешать или запрещать запись во все четыре банка при помощи регистра разрешения записи цветового слоя. Для операции чтения в каждый момент времени может быть разрешен с помощью регистра выбора читаемого цветового слоя только один цветовой слой. В большинстве режимов видеоадаптера видеопамять разделена на несколько страниц. При этом одна из них является активной и отображается на экране. При помощи

функций BIOS или программирования регистров видео-адаптера можно преключать активные страницы видеопамяти. Выводж информации может производиться как в активную, так и в неактивные страницы видеопамяти.

Текстовый режим. В текстовых режимах на экране могут отображаться только текстовые символы. Стандартные текстовые режимы позволяют выводить на экран 25 строк по 40 или 80

символов. Для кодирования каждого знакоместа экрана используется два байта: первый из них содержит ASCII