Hercules 3D Prophet 4500

Avtor: Sergej "Sergio" Berišaj
Datum: 14.05.2001

Kaj narediti, ko eno podjetje diktira tak tempo, da ga zlepa ne zmore nobeden od konkurentov? Seveda govorimo o nVidii, ki, če si priznamo, kar malo pretirava. S svojimi ultra-dragimi, hiper-zmogljivimi, über-alles karticami res orje ledino pri razvoju, medtem ko drugi samo zadihano lovijo tempo. Nekaterim uspeva, drugim spet ne. Tako je ATI že napovedal izid Radeona 2, ki bo kompatibilen z DirectX 8.1 ter imel podporo za večprocesiranje na kartici. 3dfx je žal neslavno propadel (popapala ga je prav nVidia, njegov največji konkurent), Matrox se počasi trudi ter brezglavo prestavlja datume izida... Kaj pa ostali? Ali je na trgu sploh še kakšno podjetje, ki bi lahko odžrlo vsaj kakšen košček pogače nVidii? No, tukaj se nekaj svetlika. Herculesov 3D Prophet 4500, kartica, ki temelji na čipu podjetja STMicroelectronics, imenovanem Kyro II.

Kartica:

V Herculesovi šatulji standardne velikosti sem našel kartico (luni: kako presenetljivo :)). Kartica sama je po Herculesovo modre barve, ter hitro pade v oči. Od izhodov ima samo standardni VGA izhod, TV izhoda na njej ne boste zasledili. Po sami fizični velikosti je kar precej velika (za 5 centimetrov daljša od mojega Hercules GF2 PRO, zaradi česa sem moral umakniti neonko s poti kartice, saj je enostavno zasedala preveč prostora). Ker je čip grajen v .18 mikronski tehnologiji in ima samo 15 milijonov tranzistorjev, je temu ustrezno zelo majhen, saj meri je 1.5 centimetra v dolžino ter 1.5 centimetra v širino. Na procesorju je pritrjen modri hladilnik, ki na prvi pogled spominja na Blue Orba, ampak od blizu daje precej bolj cenen vtis. V bistvu zaradi zelo majhne porabe energije Kyro II niti ne rabi velikega hladilnika. Pomnilniški čipi niso hlajeni.


Blue-Orbish hladnjak



Procesor, pomnilnik:
Same numerične značilnosti kartice sploh niso presunljive. Prej bi rekel, da so za današnjo "moderno kartico" kar malo porazne. Kyro je narejen v .18 mikronski tehnologiji in ima 15 milijonov tranzistorjev (kar je v primerjavi s 50 milijoni Geforcea III kar malo ubogo). Ima 175 MHz jedro, pomnilnik se poti na isti frekvenci. Ima dva teksturna cevovoda ter zapolnitvene zmožnosti 350 Mpikslov na sekundo. Sam procesor ima podporo DOT3 Bump Mappingu, Environmental Bump Mappingu, postopkoma za kompresijo tekstur S3TC ter DXTC ter tehnologiji FSAA (Full Scene/Screen Anti-Aliasing). Čip je na kartici sparjen s 64 megabajti pomnilnika, ki pa je navaden SDR DRAM. Kaj to pomeni? Ker kartica uporablja 128-bitni dostop do pomnilnika, dobimo prepustnost pomnilnika 2.8 GB na sekundo, kar ni številka, s katero se je hvaliti, saj Geforce III naščije Kyra kar za trikrat. Aja, saj res: Kyro II ne podpira T&L. Bah, boste rekli, pa kaj naj jaz s tako kartico? Fear not, vse vam bo razloženo kasneje. Vsa skrivnost je v tehnologiji, imenovani tile-based rendering.

Gonilniki:
V šatulji je bila priložena tudi zgoščenka z gonilniki verzije 7.62 beta. Moram priznati, da kljub beta fazi gonilnikov nisem opazil nikakršnih anomalij slike, tako da verjamem, da ob uradnem izidu kartice (nekje te dni) gonilniki ne bodo kaj dosti spremenjeni. Gonilniki so mi zelo všeč, saj niso pocukrani ter ponujajo vse funkcije v dveh menijih, kar je zelo priročno:


Nastavljati ter upravljati se da večino funkcij brez nepotrebnih težav. Te gonilnike bi lahko predstavil kot referenca ostalim proizvajalcem, ki pomanjkanje možnosti skrivajo za pocukranim dizajnom.

Tile-Based Rendering:
Ta tehnologija je pa tisto nekaj, zaradi česa menim, da bo Kyro še nekaj časa mešal štrene ostalim proizvajalcem. Tile-Based Rendering je točno to, kar nam ime tehnologije pove: renderiranje končne scene v korakih. Medtem, ko ostale kartice delajo končno sceno kot celoto, Kyro II razdeli ekran na kocke, velike 32x16 pikslov. Naj ponazorim razliko s preprostimi skicami:

Obe kartici, tako kartica s, kot tista brez podpore Tile-Based-Rendering tehnologiji, morata priti do iste končne slike, ki izgleda, poenostavljeno, takole:

Tu se pa pokaže razlika med obema karticama. Kartica brez podpore TBR bo izvedla naslednje korake:
  • Prvo bo zrenderirala kvader

  • Nato se bo pa lotila krogle

Taka tehnologija ima eno zelo veliko pomanjkljivost: Renderirala bo tudi stvari, ki jih na končni sliki ni. Tukaj pa vstopi na sceno TBR tehnologija! Kaj pa, če bi ekran razdelili na kvadre velikosti 32x16 točk, ter se za vsakega vprašali, kaj točno se bo videlo na zaslonu, ter temu primerno delali končno sceno? Naj vam ponazorim še s skico:

Kyro končno sceno razdeli na N razdelkov:

Nato se loti renderiranja vsakega razdelka posebej, ter zanj ugotovi, kaj je na sliki vidnega. Kot vidite, je na končni sliki pol kvadra skritega. Torej, zakaj renderirati poln kvader, če ga pol sploh ni na zaslonu? Precej premeteno, kajne? V povprečju se tako Kyrova prepustnost kar potroji, kar pa ni več malo, saj je 1 gigapiksel že domena grafičnih kartic cenovnega razreda 70.000 SIT. Seveda pa ima vsaka tehnologija svoje pomanjkljivosti. Pri netočnem izvajanju TBR lahko pride do pojava trganja tekstur, saj algoritem slabo preceni, kaj naj ostane vidnega in kaj lahko kartica kar naredi nevidno. To se je kar pogosto dogajalo pri prvem Kyru, pri svojem tridnevnem testiranju te kartice pa tega pojava nisem zasledil. Pohvalno. Seveda so tudi Veliki zasledili, da je ta tehnologija res uporabna. 3dfx je v svojih zadnjih dneh (God bless his soul) izdajal gonilnike s softversko podporo HSR (Hidden Surface Removal, drugo ime za isto tehnologijo). Tudi ATI ima že vgrajenega nekaj podobnega v svojih izdelkih...

FSAA:
Kyrove tehnologije se tukaj še ne končajo. Kartica ima tudi zelo zgledno podporo FSAA tehnologiji. Izbiramo lahko med:
  • 4x FSAA (2x2)
  • Horizontalni 2x FSAA
  • Vertikalni 2x FSAA
V Quakeu 3 je razlika pri 4x FSAA zelo očitna (kliknite na malo sliko za screenshot polne velikosti):


Detajli so najbolj opazni pri trikratni povečavi:


Menim, da razlaga ni potrebna, saj je razlika med vključenim ter izključenim FSAA več kot očitna.

16 bit VS 32 bit:
Da je dejstvo, da je kartica narejena za danes, več kot resnična, priča dejstvo, da vsi procesi, tako teksturiranje kot senčenje, potekajo v kartici v vsakem primeru v 32-bitni globini, kar mu daje zelo dobro kakovost slike. Na primer, Geforce ter Radeon pri multiteksturiranju uporabljata 16 bitne barve, kar se, še posebej pri Geforceu, kaže pri slabši kvaliteti slike, še posebej pri veliko plasteh tekstur. Tako je kvaliteta slike tudi pri 16 bitnih barvah zelo dobra, na žalost je pa hitrost pri 16-bitnem izrisovanju počasna, kar bomo videli v nadaljevanju, pri merjenju hitrosti.

Prva slika je bila narejena v 16-bitnem, druga pa v 32-bitnem načinu, kliknite na sliko za originalno velikost.

Če vas zgornji sliki nista prepričali, naj vam pokažem še povečan del slike:

Zgornja slika je narejena v 16 bitni barvni globini, spodnja pa v 32 bitni barvni globini. Kaj reči drugega, kot da je slika izjemno kvalitetna? Tu moram resnično pohvaliti STMicroelectronics, saj so naredili odlično delo.

Testi:

Testni računalnik
Procesor: Intel P3 550@733MHz
Pomnilnik: 256MB Micron PC133 SDRAM
Matična plošča: Epox BX6
Grafična kartica: Hercules 3D Prophet 4500
Disk: 50GB
Softver: Win ME

Ker nisem hotel testirati le zmožnosti 3D, sem vun-potegnil tudi program podjetja MadOnion, Video 2000. Ta program testira domala vse, od kvalitete funkcije Overlay (zelo uporabna, če ne kar nujna pri predvajanju DVD ter prikazu slike TV Tunerja na ekranu), pretvorbe zapisa barv YUV v RGB, hitrost predvajanja DVDjev pri različnih pasovnih širinah, downscaling ter upscaling (pomanjševanje ter povečevanje slik) ter prenos podatkov po grafični kartici. Video 2000 je Kyru prisodil 1388 točk (622 Qualitymarks, 279 Performancemarks, 477 Featuremarks). Ta rezultat je domala porazen, saj ga pri 2D delu premagajo kar vse starejše kartice: Ati Xpert98, 3dfx Voodoo3 3000 ter dobri stari Geforce 256. Problem leži v tem, da Kyro za 2D prenose na uporablja AGP vodila ter ima izjemno slabo pomoč pri dekodiranju DVD zapisa. Če vas pa skrbijo ločljivosti ter podprte frekvence osveževanja - ne bojte se. Kyro je zmožen izustiti naslednje osveževalne frekvence pri nadaljnih ločljivostih:

Ločljivost: Osveževalna frekvenca:
640x480 do 120 Hz
800x600 do 120 Hz
1024x768 do 120 Hz
1152x864 do 120 Hz
1280x1024 do 120 Hz
1600x1200 do 95 Hz
1920x1440 do 75 Hz

Res čudno, da se niso pri STM bolj potrudili z 2D delom... Na žalost jih moram res pokarati, saj so rezultati slabši od več kot treh let starih kartic. žalostno...

3D Mark 2001 je prišel, nič gledal ter zmagal. Program, ki so ga spesnili pri MadOnionu testira res vse, kar bi morale grafične kartice imeti. Z velikim poudarkom na 32 bitnih barvah, z uporabo scen s 100.000 trikotniki, z zahtevanjem Pixel ter Vertex Shaderja, z zelo zahtevnim T&L testerjem ter z osupljivim testiranjem osvetljevanja je 3D Mark 2001 ne le paša za oči, temveč tudi test, na katerega se gre zanašati. Če imate Geforcea, se ve ;). Poglejte, problem leži v tem, da točkovanje 3D Marka 2001 temelji samo in le na številu sličic na sekundo pri prvih štirih scenah. Ostalih devet testov sploh ne pripomore k izkupičku. Ker pa Kyro II nima T&L enote, je bilo edino pričakovano, da bo Kyro II pri tem testu pogorel. Predstavljajte si performanse kartice, ki nima T&L enote, z relativno počasnim procesorjem, s SDR pomnilnikom. Resnica je, hvala tehnologiji TBR, popolnoma drugačna. Rezultati so taki:

3D Mark 2001, 32 bitna barvna globina
Ločljivost: 3D Marks:
800x600 1538
1024x768 1525
1280x1024 1443

Kot vidite, resničnost sploh ni tako črna. Zahvaljujoč tej neverjetni tehnologiji so rezultati Kyra popolnoma primerljivi z rezultati Geforcea MX, če ne še boljši. Na žalost nisem imel Geforcea II MX pri roki za natančno primerljivost rezultatov.

Naslednji test, pri katerem lahko gledamo primerljivost hitrosti med grafičnimi karticami, je Quake III. Testiral sem v treh ločljivostih (800x600, 1024x768 ter 1280x1024) ter obeh barvnih globinah (16bit ter 32bit). Vse ostale nastavitve so bile nastavljene na maksimum (velikost tekstur,...). Ker imam pri sebi še rezultate testa Geforcea MX, je primerljivost tukaj dosti lažja:

Q3A
Ločljivost, barvna globina: Kyro II: GF2 MX:
800x600x16 82,9 fps 108,0 fps
800x600x32 80,7 fps 81,4 fps
1024x768x16 71,4 fps 72,8 fps
1024x768x32 64,0 fps 50,9 fps
1280x1024x16 50,6 fps 46,2 fps
1280x1024x32 35,5 fps 30,6 fps

Ker sem že prej omenil, da je 16 bitni del v Kyru II pravzaprav downsamplan iz 32 bit, je počasnejši rezultat v 16 bitnem delu predviden - osredotočimo se raje na 32 bitno globino. Pri ločljivosti 800x600 je Kyro II za odtenek počasnejši, a se njegova beštijalnost izkaže že pri ločljivost 1024x768, kjer pelje Geforcea scat za kar 13 sličic na sekundo. Tudi pri 1280x1024 Kyro II ohrani prednost petih sličic na sekundo. Ja, čudeže dela 64 megazlogov pomnilnika na kartici... ;)

Zaključek:
Pisanje zaključkov je vedno najtežje opravilo. Torej, se vam splača kupiti Kyra ali ne? Pojdimo kar lepo po vrsti. Cena, ki je predvidena za Kyro II, točneje za Herculesov 3D Prophet 4500, je 150 ameriških zelencev. To znese, prevedeno v slovenščino, okol 35 tolarskih tisočakov. Torej, za 35.000 SIT dobimo kartico modre barve, ki ima na sebi 64 MB pomnilnika tiktakajoč pri 175 MHz, procesor pri 175 MHz, grajen v .18 mikronski tehnologiji. Kartica nima izhoda za televizor. Enoti tudi zelo zamerim pomanjkanje podpore T&L, saj domala vse novejše igre izkoriščajo to možnost. Navkljub vsemu je kvaliteta slike res fenomenalna - neprimerno boljša od Geforceove. Ima dobro podporo FSAA ter uporablja tehnologijo, ki izkoristi še tisti megabajt na sekundo pomnilniških prepustnosti - Tile Based Rendering, ki nekako odtehta pomanjkanje T&L enote, vsaj hitrostno gledano. Kartica žal nima močnega 2D dela, a njene zmogljivosti za vsakodnevno delo popolnoma zadoščajo. Tako bom rekel: kartica predstavlja res zanimivo alternativo, tako cenovno kot zmogljivostno, Geforceu MX. S svojo nizko ceno ter dokaj dobrimi zmogljivostmi bo v nakup prepričala marsikoga. Če pa vprašate mene - kartice brez podpore T&L ne bi kupil. Čakam Kyra III ;). Vzel bi si tudi priložnost za prisrčno zahvalu podjetju Mlacom, d.o.o., Opekarska 51a, 1000 Ljubljana, 01 28 39 315, ki je posodilo to kartico na test.

Hercules 3D Prophet 4500
Plusi Minusi
-cena
-veliko pomnilnika
-TBR tehnologija
-kvaliteta slike		 -ni podpore T&L
-slabe 2D zmogljivosti
-relativno počasen procesor
-fizična velikost kartice (for all neonka owners :))