Picture
Всеволод Предтеченский рассказывает о "новом классе ПК"
Производители ускорителей обработки трехмерной графики разрабатывают все более быстрые, все менее дорогие и энергоемкие устройства, не отстающие в развитии от центральных процессоров. Цель - добиться падения стоимости ПК ниже отметки 500 долл., а производительность графических адаптеров ноутбуков была бы адекватна этому показателю для настольных систем. Преодолеть низкую пропускную способность шин предполагается, в частности, используя Accelerated Graphics Port (AGP) и высокоскоростные интерфейсы обмена данными с памятью.

AGP, получивший поддержку Intel, будет включаться в системы на основе Pentium II начиная с 25 августа - на этот срок компания наметила выпуск набора микросхем 440LX для систем Slot 1. Intel не собирается обеспечивать поддержку AGP для систем класса Pentium, но Via Technologies уже предлагает такую возможность - набор микросхем Apollo VP3.

Режимы 1х и 2х AGP обеспечивают передачу данных по шине при тактовых частотах 66 или 133 МГц соответственно. На системах старшего класса AGP позволяет увеличить пропускную способность шины в режиме 2х до 512 Мбайт/с и выше. Ведется также разработка режима AGP 4х, который обеспечит пропускную способность шины в 1 Гбайт/с. Работа над спецификацией 4х будет завершена к концу текущего года.

"AGP, применяемый с высокоскоростными кадровыми буферами или встроенной в графический процессор кэш-памятью, представляет собой единственный способ повысить производительность видеосистемы", - говорит Мишель Романье, вице-президент Number Nine по маркетингу. По его словам, оптимальным решением была бы встроенная в процессор кэш-память для текстур; благодаря ей размер шины акселератор - кэш можно увеличить до 720 разрядов и более.

При использовании внешней кэш-памяти AGP просто необходим, поскольку шина PCI функционирует слишком медленно. "Скорость канала PCI даже не приближается к этому показателю для AGP", - сказал Романье.

Он также отметил, что AGP позволяет проектировщикам размещать графический процессор на материнской плате или на видеоадаптере, устанавливаемом в один из ее слотов. "Большинство выбирают последний вариант", - сказал он.

Акселератор ViRGE/GX2 PC/TV компании S3, по свидетельству президента S3 Гари Джонсона, - один из первых графических процессоров с поддержкой AGP. S3 принадлежит более половины рынка ускорителей обработки трехмерной графики для настольных систем. Производителям графических процессоров приходится выполнять три требования корпоративных заказчиков ПК: низкие амортизационные расходы, быстрая доставка новой продукции и защита от устаревания.

Согласно прогнозу Джонсона, высокопроизводительные графические адаптеры будут установлены не только в ПК среднего класса и рабочие станции старшего класса, но и в системы стоимостью менее 1000 (или даже 500) долл. Функции, присущие ранее лишь настольным системам, получат распространение среди мобильных ПК; в частности, в будущие версии своих ОС Microsoft встроит возможность поддержки нескольких мониторов.

Cirrus Logic реализовала поддержку AGP в графическом ускорителе Laguna3D, как сообщает Томас Келли, старший технический руководитель компании. По его мнению, на рынке графических ускорителей развернется серьезная конкурентная борьба, связанная с приобретением Intel компании Chips & Technologies.

"Со временем Intel непременно станет одним из лидеров рынка графических ускорителей", - сказал Келли.

Ужесточение конкуренции приведет к падению цен, как считает Кейт Энджело, заместитель президента Chips & Technologies по маркетингу. "Машины стоимостью меньше 1000 долл., при этом, вероятно, не обладающие полным спектром возможностей, обязательно займут целый сегмент рынка", - сказал он.

По мнению Энджело, цены на ПК со временем опустятся еще ниже. "Есть люди, для которых 1000 долл. - слишком дорого", - говорит он.

Учитывая это, сборщики ПК пытаются сбить их стоимость до 500 долл. (Порог цен, "перевалив" за который компьютер уже может сравниться с бытовым прибором.) "При цене ниже 500 долл. вас уже не будет беспокоить стоимость ремонта", - сказал Энджело.

По его словам, AGP можно использовать не только для ускорения графических операций.

В частности, AGP позволяет проектировщикам системы увеличить объем основной памяти системы: поскольку графический процессор способен осуществлять доступ к данным очень быстро, отдельная видеопамять не потребуется.

Однако, по мнению Джея Ейзенлора, заместителя президента Rendition по маркетингу, AGP не решает всех проблем графической подсистемы.

Для ускорения работы графических приложений можно использовать прямой доступ к памяти DMA. DMA позволяет достичь значения частоты кадров в секунду, равного 70. Возможности AGP же несколько скромнее.

Цель Trident Microsystems - снижение числа микросхем на плате и соответственно ее стоимости, как утверждает Фрэнк Лин, глава компании. Trident готовит к выпуску серию высокоинтегрированных адаптеров, с поддержкой AGP, DVD и работы с приложениями трехмерной графики.

Уменьшение числа микросхем на плате ведет также к снижению потребления энергии и сокращению размеров адаптера, что особенно важно для мобильных систем. "Современные ноутбуки уже не отстают по производительности от настольных ПК, - сказал Лин. - Когда процессор и базовая логика будут объединены в одном корпусе, графический ускоритель станет второй - и последней - микросхемой в ноутбуке".

Среди технологий, способных повысить производительность графической подсистемы ноутбуков,можно отметить встроенную память. Размещая память в одном корпусе с графическим процессором, можно в три раза повысить производительность и на 40% уменьшить размер адаптера.

"Встроенная память будет задействована во многих моделях ноутбуков, - подтверждает Джефф Бэллю, аналитик Dataquest. - Число производителей, использующих эту технологию, вскоре увеличится".

Первой встроенную память начала применять компания NeoMagic. "Благодаря этой технологии резко повышается пропускная способность канала ускоритель - графическая память",- говорит Пракаш Агарвал, глава компании. Интеграция позволяет уменьшить габариты и потребляемую мощность ускорителя.

Благодаря интеграции памяти и процессора в ускоритель устанавливается лишь строго необходимый ее объем, что способствует дальнейшему снижению стоимости адаптера. Для достижения нужной разрядности шины внешняя память - процессор иногда приходится использовать несколько микросхем, даже если в сумме они дают больший объем памяти, чем необходимо.

"Многим приложениям требуются небольшие объемы очень быстрой DRAM, - говорит Энджело Мэтьюз, директор маркетинга Silicon Magic. - Сейчас производители зачастую переходят от 4-мегабайтных модулей DRAM к 16- и даже 64-мегабайтным, забывая о существовании таких приложений".

"Встроенная память позволяет увеличить саму шину и повысить ее частоту", - считает он. 128-разрядные шины используются сейчас в графических подсистемах повсеместно, 256-разрядные применяются в продуктах Silicon Magic, а 512-разрядные появятся уже в этом году. "При такой разрядности шины на высокой частоте дорожки печатной платы достигают предела своих передающих возможностей. Встроенная память позволяет решить эту проблему", - сказал Мэтьюз.

Необходимо создавать более быстрые, малогабаритные и дешевые системы, как считает президент Rambus Джефф Тейт. Rambus выпускает альтернативу встроенной памяти - высокоскоростной интерфейс, который уже используется в графических системах и предложен к применению в качестве основной памяти ПК к 1999 году. Rambus ведет также разработку в области сетевого оборудования.

В то время как процессоры и контроллеры становятся все быстрее, память не претерпевает никаких изменений. Хотя встроенная память и перспективна для мобильных компьютеров, ее стоимость и производительность оставляют желать лучшего. Ни SDRAM, ни SDRAM II с SLDRAM (ранее называвшиеся SyncLink) нельзя признать достаточно быстрыми для графических приложений. Решение проблемы заключается в использовании продукта Rambus, отличающегося стандартизованным интерфейсом и пропускной способностью до 1,6 Гбит/с.


Micron разрабатывает собственную базовую логику

Компания Micron Electronic нашла собственный способ решить проблему узких мест в шинах персональных компьютеров, разработав собственную микросхему базовой логики, которая повысит скорости передачи данных внутри высокопроизводительных рабочих станций. Микросхема Samurai впервые появится в новых рабочих станциях Powerdigm.

Стандартная шина PCI не удовлетворяет требованиям компьютера класса рабочей станции, как считает Терренс Гоф, менеджер отдела рабочих станций компании Micron Electronics. Большинство компьютеров использует 32-разрядную шину PCI с частотой 33 МГц. Кроме этого, шина PCI поддерживает только четыре разъема. Чтобы добиться увеличения их числа? необходимо ввести специальные "мосты", которые еще больше затормаживают систему.

Микросхема Samurai, выполняющая функции набора микросхем North Bridge, обходит эти ограничения, позволяя подключать до двух таких микросхем к процессорной шине, которая может обслуживать до четырех процессоров. Каждая микросхема обслуживает отдельную шину PCI.

64-разрядная Samurai работает с частотой 66 МГц, повышая производительность на 20-30 %.

Работа микросхемы не зависит от операционной системы, тогда как новые технологии повышения производительности, например AGP (Accelerated Graphics Port) и I2O (Intelligent I/O), требуют внесения дополнений в операционные системы. Сегодня AGP не поддерживается Windows NT, следовательно, технология начнет использоваться только после того, как Microsoft в следующем году выпустит Windows 98 и Windows NT 5.0. Технология I20 также имеет ряд ограничений. "I2O до сих пор не до конца стандартизирована, - сказал Гоф. - Более того, это очень дорогое решение".

Рабочая станция Powerdigm XSU использует два работающих на частоте 300 МГц процессора Pentium II с кэш-памятью объемом 512 Кбайт, оснащенные контролем ошибок. В системе устанавливается 64 Мбайт синхронной динамической памяти с контролем ошибок и возможностью расширения до 1 Гбайт. Системы также включают 4-гигабайтные жесткие диски с интерфейсом Ultra Wide SCSI-3, приводы CD-ROM 12/20x с изменяемой скоростью и интерфейсом SCSI, а также накопитель Jaz объемом 1 Гбайт. В системах имеется три разъема ISA, три 32-разрядных разъема PCI с рабочей частотой 33 МГц, один 64-разрядный разъем PCI с рабочей частотой 64 МГц и один комбинированный разъем ISA/PCI.

При начальной цене 6200 долл. Powerdigm XSU включает видеокарту Diamond FireGL 1000 Pro 66 Мгц с 8 Мбайт синхронной графической памяти, а также звуковую плату и колонки с усилителем.

В поставку входит 19-дюймовый монитор Hitachi CM751 с физическим размером точки 0,26 и сетевая плата 3Com 3C905 PCI 10/100. В системе имеется один параллельный, два последовательных и два USB-порта.

- Энди Сантони,

InfoWorld Electric, США

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями