Приветствую всех любителей компьютерного ретрожелеза, в частности, видеокарт!

Вам наверняка многое говорят такие названия, как Voodoo, Savage, Riva, Rage и многие другие. Эти, легендарные уже, видеокарты были на слуху во второй половине девяностых годов прошлого века. А говорит ли вам что-либо такое название, как PowerVR?

Разработкой и производством чипов серии PowerVR совместно занимались компании VideoLogic и NEC. Причем, VideoLogic в основном занималась разработкой, а NEC производством. На чипах этой торговой марки были основаны такие 3D ускорители, как PCX1/PCX2, известные по таким карточкам, как, например, Apocalypse 3Dx и Matrox m3D.

Данные ускорители успешно конкурировали с одним из пионеров 3D индустрии на PC, желанным многими 3Dfx Voodoo Graphics. Но время шло, на рынок выходили новые поколения 3D видеокарт, основанных на чипах таких компаний, как ATI, NVIDIA, S3 и других. И VideoLogic анонсировала карту второго поколения, основанную на чипе архитектуры PowerVR Series2. Чип этой архитектуры, кстати, был использован в приставке Sega Dreamcast в конце 1998 года. На ПК же была анонсирована видеокарта на чипе PowerVR Neon 250.

Чем же интересна архитектура PowerVR Series2? В ней впервые была применена такая штука, как тайловый рендеринг. Известно, что видеокарты классической архитектуры всегда страдали от нехватки пропускной способности шины видеопамяти, особенно в высоких разрешениях с 32-битной глубиной цвета. Тайловый рендеринг способствует эффективному сбережению ПСП, в результате видеокарту можно сделать проще и дешевле, а соперничать она сможет на равных со своими более мощными и дорогими конкурентами. Для тех, кому интересна теория, я оставлю ссылки в конце на статьи тех лет, в которых можно будет ознакомиться с подробностями.

Изначально Neon 250 планировался к выпуску в конце 1998 года, но у NEC возникли серьезные проблемы с производством чипов, все внимание было сосредоточено  на обеспечении чипами консолей. Выпуск видеокарты неоднократно переносился, в итоге она появилась с большим опозданием, когда рынок был уже занят такими сильными конкурентами, как NVIDIA TNT2 и 3dfx Voodoo 3.

Но даже тогда видеокарты могли бы занять свою нишу, если бы все было в порядке с доступностью чипов, но не сложилось. А 31 августа 1999 года NVIDIA анонсировала первый GPU: GeForce 256 (на самом деле S3 подсуетилась и на день раньше анонсировала свой GPU Savage 2000, но анонс состоялся только на бумаге). И видеокарты Neon резко устарели, по сути, не успев массово выйти на рынок. Какое-то время в незначительных количествах они продавались в Великобритании, но все усилия VideoLogic сосредоточила на разработке следующей архитектуры, PowerVR Series3, видеокарты на основе которой нам знакомы под именем Kyro.

Сейчас видекарту Neon 250 купить практически нереально, уж очень мало их было выпущено, все они разошлись по частным коллекциям. Но, к счастью, есть выход! Многие знают энтузиаста, разработчика реплик редких видеокарт, известного на форуме Modlabs под ником zx-c64, который известен своими разработками. Например, многие помнят его комбайн Lost Joker 2, совмещающий в себе два 3D ускорителя, Voodoo 3 и PCX2.

Так вот, zx-c64 каким-то образом отыскал и купил в Китае чипы Neon 250, и с нуля воссоздал ту самую видеокарту! И, благодаря ему, мы можем в тестах увидеть, на что же был способен Неон, мог ли он навязать борьбу королям 3D рынка в 1999 году.

Карта весьма небольшая по размерам, выглядит очень просто: сам чип Neon 250, две 32-битные микросхемы памяти суммарным объемом 32 Мб, связанные с чипом 64-битной шиной, система питания чипа, микросхема BIOS (версия 01.116, это важно) и разъем D-Sub. Карта имеет интерфейс AGP 2X, чип и память работают синхронно на частоте 125 МГц.

Сам чип, если описывать его классической архитектурой, тоже достаточно прост: один конвейер рендеринга с одним текстурным модулем (1х1). Посмотрим, как тайловый рендеринг поможет ему в битве с конкурентами.

Чуть не забыл: в Neon сохранена поддержка нативного API Power SGL, и мы даже сможем увидеть это в одной из игр.

В качестве конкурентов я взял популярные в 1999 году видеокарты, но не самого верхнего сегмента, ибо Neon 250 позиционировался, как достаточно дешевая карта.

S3 Savage 4 Extreme 143/143MHz 16Mb 64bit

Популярная среди энтузиастов карточка, известная своими глюками и проблемами с драйверами. Владельцы постоянно занимались переустановкой различных версий драйверов под разные игры и постоянно перебирали настройки в различных твикерах. Имеется свой нативный API MeTaL, который поддерживается в играх Unreal и Unreal Tournament, а так же в играх на их движках.

Данный экземпляр произведен небезызвестной в узких кругах фирмой Number Nine, которая славилась своими пасхалками-фразами, заложенными в текстолит карты и которые можно разглядеть на просвет.

S3 Savage 2000 125/143MHz 32Mb 128bit

«Первый» GPU, вышел сильно позже GeForce 256, имел аппаратные неустранимые ошибки в чипе, из-за чего блок TnL был отключен в поздних драйверах. С драйверами все еще хуже, чем для Savage 4. S3, по сути, так и не смогла написать нормальные, вероятно, это связано с ошибками в чипе. API MeTaL вроде как поддерживается, но это неточно, нужно экспериментировать с ранними версиями драйверов, в поздних поддержка выпилена.

3Dlabs Permedia 3 (Oxygen VX1) 110/110MHz 32Mb 128bit

Долгострой от компании 3Dlabs, карта должна была выйти еще в 1998 году, но разработка затянулась. Карта не позиционировалась, как игровая, разве что в ранних анонсах, потом все с ней стало ясно. Продавалась на рынке профессиональных видеокарт.

Matrox G250 96/128MHz 16Mb 64bit

По сути, это все та же старая добрая G200, выпускавшаяся в 1998 году, но с увеличенными частотами чипа и памяти. Как игровая, в 1999 году могла рассматриваться только фанатами Matrox.

Matrox G400 126/168MHz 16Mb 128bit

С выпуском этой карты наконец-то и на улице фанатов Matrox настал праздник! По сути, это первая полноценная игровая карта от Matrox, даже с поддержкой своих фич, таких как EMBM (рельефное текстурирование).

3dfx Voodoo 3 2000 143/143MHz 16Mb 128bit

Линейка Voodoo 3 была представлена сразу несколькими картами с разными частотами.

Voodoo 3 2000 – самый бюджетный вариант на момент выхода. Естественно, есть полная поддержка нативного API Glide.

3dfx Velocity 143/143MHz 8Mb 128bit

Однако Voodoo 3 2000 руководству 3dfx виделась недостаточно бюджетной, и была выпущена карта-огрызок Velocity, которую лишили половины памяти и отключили один текстурный модуль в Glide/OpenGL. Предназначалась для продаж в OEM сегмент, но стала популярна у экономных геймеров, после того, как стало известно о возможности включения второго TMU.

NVIDIA Riva TNT2 125/150MHz 32Mb 128bit

Представитель конкурирующей линейки от NVIDIA, так же самый низкочастотный (официально) вариант.

NVIDIA Riva TNT2 M64 125/150MHz 16Mb 64bit

А вот и огрызок второй Ривы с урезанной шиной памяти.

ATI Rage 128 90/90MHz 16Mb 128bit

Карты от ATI… Как много боли испытывали пользователи этих карт! Тут и чехарда с драйверами, и никакая поддержка OpenGL, и ошибки в чипе (некорректное исполнение билинейной фильтрации). Rage 128 вышла еще в 1998 году, но первая партия карт была отозвана по озвученным выше причинам, плюс ситуацию усугубило то, что карты поставлялись без теплоотвода, и в тесных компьютерных корпусах перегревались. Так что соперничать им пришлось с более быстрыми картами следующего поколения конкурентов.

ATI Rage 128 Pro 140/160MHz 32Mb 128bit

Дальнейшее развитие Rage 128. Были пофиксены ошибки в чипе, подтянуты частоты и качество драйверов, в общем, проведена работа над ошибками. Было выпущено великое множество карт с различными частотами, 140/160 MHz, это, пожалуй, самый быстрый вариант. Может, стоило взять карту и помедленнее)).

ATI Rage 128 Pro 140/160MHz 16Mb 64bit

Ну и огрызок с 64-битной шиной, куда же без него.

Для чего были включены в тесты огрызки? Не забываем, что у Неона тоже 64-битная шина памяти, вот и посмотрим, к кому он ближе, к полноценным картам или огрызкам.

Карты GeForce 256 и Rage MAXX решено было в тест не включать, хотя они тоже выпущены в 1999 году. По сравнению с другими участниками это карты из другой лиги. Savage 2000 был допущен в качестве исключения.

Конфигурация стенда:

  • Pentium III 850MHz

  • ASUS P3B-F

  • 512Mb SDRAM

  • Windows 98 SE

Бенчмарки и игры:

  • 3DMark 99

  • 3DMark 2000

  • Expendable

  • HalfLife v.1.1.1.0

  • Unreal v.226 (Neon 250 тестировался на версии 221, так как в 226 нет поддержки Power SGL)

  • Quake 2 v.3.20

  • Quake 3 v.1.17

 

Итак, приступим!

3DMark’s:

В Марках Неон показывает себя «не очень» здорово, на уровне 64 битных огрызков.

Ну как «не очень», неплохо, я бы сказал, если помнить, что эта карта проще и дешевле конкурентов. Посмотрим, что будет в играх.

Expendable (Direct3D):

В низких разрешениях Neon очень неплох.

Перейдем к OpenGL играм.

HalfLife v.1.1.1.0:

В HalfLife Neon выступает мощно! Настоящий лидер! Кстати, надо сказать, что Neon 250 не имеет ICD драйвера, поддержка OpenGL реализована через miniGL драйвер, который написан очень хорошо.

Unreal v.226:

В Unreal Неон тестировался на версии 221, в более поздних версиях поддержка Power SGL выпилена. Так же, все видеокарты запускались в том API, в котором они показывали наилучшие результаты без ущерба качеству картинки. Бонусом некоторые карты прогонялись в нативных API (Glide, MeTaL).

Quake 2 v.3.20:

Пара необходимых комментариев к графикам:

PowerVR OpenGL – драйвер, идущий в комплекте с игрой,

new miniGL – драйвер из комплекта драйверов Neon 250.

Результаты карт NVIDIA с пометкой (MULTITEXTURE ON) - драйвер NVIDIA принудительно отключает мультитекстурирование на картах TNT и TNT2 в 16 битах в Quake 2 и в играх на его движке, дабы стимулировать переход на 32 бита и покупку новых карт. Включение переменной GL_SGIS_MULTITEXTURE позволяет узнать, как могли бы работать карты TNT и TNT2 в играх на движке Quake 2, если бы NVIDIA не строила козни против пользователей своих же видеокарт.

Quake 3 v.1.17:

Тут обращает на себя внимание забавный факт: многие видеокарты идут ноздря в ноздрю, что называется, и Неон не выглядит отстающим на общем фоне.

Neon 250 очень интересная карта, не уступающая своим соперникам, а кое-где и превосходящая их! Впечатления от карты сугубо положительные, жаль, что компания NEC так и не смогла наладить выпуск чипов в начале 1999 года. Глядишь, что-то и изменилось бы на рынке видеокарт, и у VideoLogic было бы больше времени на доводку до ума следующего поколения, и так скоро карты PowerVR не ушли бы с рынка PC.

Из незатронутых вопросов осталась работа карты в Power SGL совместимых играх, кроме Unreal. Возможно, в следующий раз что-нибудь придумаю, хотя там, скорее, нужен формат видеоблога.

Могу предоставить только такую табличку совместимости Neon 250 с играми:

Что можно почитать про Неон и тайловую архитектуру:

https://www.ixbt.com/video/pvr250_preview.html

https://www.ixbt.com/video/kyro-preview.html

https://www.ixbt.com/video/kyro-review.html

Еще пара фото:

Комментарии (25)


  1. Javian
    06.12.2021 13:25

    API MeTaL,

    Удивительная встреча спустя столько лет. Иногда мне становилось любопытно, что это в меню выбора рендера Unreal Tournament, но не настолько сильно чтобы искать ответ.


  1. amarao
    06.12.2021 13:42
    +3

    Matrox удивительно хорошо прижился в серверах. Спокойная видеокарта без выкрутасов с вылизанными драйверами.

    ... Зашёл на сервер. Да, всё ещё matrox.

    03:00.0 VGA compatible controller: Matrox Electronics Systems Ltd. Integrated Matrox G200eW3 Graphics Controller (rev 04)


    1. JerleShannara
      07.12.2021 00:13

      G200e это видеоядро, которое кроме того, что как отдельный IP блок продавалось, так ещё и сильно порезано по сравнению с исходным. Но функции «выдать картинку в 1280х1024» оно выполняет.


    1. aspire1gig Автор
      08.12.2021 16:30
      +1

      ATI Rage Pro (XL) так же себя неплохо чувствуют в серверах)


  1. dvrpd
    06.12.2021 15:33
    +1

    А говорит ли вам что-либо такое название, как PowerVR?
    В основном ассоциируются с мобильниками, как и другие названия вроде Adreno и Mali. Помню, что в моём Galaxy S2 был SGX540.


    1. aspire1gig Автор
      08.12.2021 14:54

      После выпуска видеокарты Kyro II PowerVR ушли в мобильный сегмент, да.


  1. LeoXX
    06.12.2021 15:57

    Обратил внимание что на многих картах снизу слева (ближе к планке крепления) вырез в текстолите или подготовленный к выламыванию участок. Вспоминаю те времена и не могу понять для чего такое могло понадобиться, может кто знает зачем оно?


    1. old_gamer
      06.12.2021 16:21
      +1

      Защелка AGP-слота за него цеплялась (не на всех материнках была)


    1. aspire1gig Автор
      08.12.2021 14:42

      Для NLX систем

      https://ru.wikipedia.org/wiki/NLX


  1. Goblinit
    06.12.2021 23:10

    Подогрею. Про самое интересное-то, про архитектуру забыли...


    1. aspire1gig Автор
      08.12.2021 14:43

      В конце материала есть ссылки на статьи по теме.


      1. Goblinit
        08.12.2021 20:59

        ixbt, конечно, авторитетный ресурс в рунете, но суть тайлового рендеринга от PowerVR там описана лишь в общих чертах. Тогда как в действительности всё было куда интересней. Но, если суть статьи - краткий обзор, (коих подобных, только написанных в годы актуальности, я лично перечитал в том же англоязычном сегменте несколько десятков), то, вы правы, целевая аудитория не заинтересуется.

        Лично меня всегда интересовала именно техническая сторона вопроса, поэтому я позволил себе ткнуть труп палкой. Искренне надеясь, что кому-то может быть интересно не меньше.


        1. aspire1gig Автор
          08.12.2021 22:08

          Вы правы, это именно краткий обзор, что отражено в названии статьи. Включать в статью обширную теорию я просто побоялся.


  1. axe_chita
    07.12.2021 11:01
    +3

    А говорит ли вам что-либо такое название, как PowerVR?

    Говорит, это графядро GMA 3600 (PowerVR SGX545) на серии процессоров Atom D2500-D27xx, по факту убившее данную серию в линейке Atom. Драйверы существовали исключительно под Win7 x32, попытка поставить драйвер на 64х систему приводил к мгновенному BSOD. На XP и Vista был драйвер-конструктор с функциональностью стандартного драйвера SVGA системы, т.е. чистый фрейм буфер. По производительности он уступал предыдущему поколению, более того, в куче приложений отрисованная картинка превращалась в мусор. К примеру Зd стоматологический снимок челюсти превращался в ежика. Так что драйвер был «ад и израэль».
    Настроить его под linux выливалось в особо циничное издевательство над пользователем. Не могу вспомнить удалось ли кому-то побороть это графядро.
    Подводя итог, неплохое процессорное ядро убили сырые драйвера на карту и/или сырое графядро. Серия Atom D2000 было в производстве, от анонса до прекращения производства, чуть более года.


    1. Civil
      07.12.2021 13:42
      +4

      Небольшая поправка - это еще и GMA, GMA 500, GMA 600, GMA 3650 - 500 и 600 - по сути SGX535-ый с разными частотами (Atom Z5xx, Z6xx), GMA без цифр - 540-ой (Z24xx), 3650-ый - чуть разогнанный 3600 (N2800, D2550, D2600, D2700 и кажется еще кто-то).

      В остальном - да, репутация у него была мягко говоря не лучшая и атомы после этого потеряли всю популярность, которую им принесли прошлые модели.

      Под линуксом - была поддержка 2Д без ускорения в мейнлайне (ее выкинули год назад где-то). 3D - есть пара видео где народ смог, но там нужно было определенное сочетание версии ядра и иксов, шаг влево - и все переставало работать от слова совсем. Можно найти видео на ютубе от тех единичных счастливчиков, кто этот квест выполнил.

      Но так я вообще и Kyro II помнил когда они только ее выпустили и честно говоря я в те времена не очень понимал почему они не продолжили пытаться, так как 2-ая кайро была по тем меркам вполне нормальной картой за те деньги, что за нее просили.


      1. aspire1gig Автор
        08.12.2021 15:51

        Вторую Кайро задавили на корню. NVIDIA, котрая была почти монополистом тогда, рассылала рекомендации производителям карт не иметь никаких дел с PowerVR, и не делать карт на их чипах. А тех, кто посмел ослушаться (как, например, Hercules), ждала суровая кара в виде недопуска до своей продукции (чипов GF2 и GF3) и разрыва коммерческих отношений. Это есть даже в виде pdf документации. Неудивительно, Kyro II, при куда меньшей стоимости и сложности, держалась на равных с GeForce2. Санкции, в общем.


        1. Civil
          08.12.2021 16:09
          +1

          В те времена те же проблемы были и у ATi, но они таки выжили и очень хорошо отыгрались во времена GeForce FX (со своими на редкость удачными Radeon 95x0/9700/9800)


          1. aspire1gig Автор
            08.12.2021 16:29

            R300 навсегда в наших сердцах!

            А у PowerVR были вдобавок проблемы с производством чипов (привет из прошлого). Не нужно сравнивать небольшую контору с такой большой компанией, как ATI.


            1. Civil
              08.12.2021 16:41

              Я помню что они очень сильно были завязаны на STM, и мне запомнилось (но деталей я не помню за давностью лет, могу и ошибаться), что их проблемы с освоением 130нм техпроцесса сыграли свою роль в задержке и отмене Kyro III. И, кажется, их партнерство было за пределами использования STM'овских фабов и там тоже были какие-то проблемы.

              P.S. R300 и R350 были крайне удачными чипами, да. Я б свой 9700-ый даже сохранил бы, но к сожалению карта издохла в какой-то момент.


              1. aspire1gig Автор
                08.12.2021 17:21

                Мой 9500 Pro до сих пор живее всех живых)


    1. IgorGIV
      07.12.2021 13:48
      +3

      Не могу вспомнить удалось ли кому-то побороть это графядро.

      Имею в хозяйстве неттоп Gigabyte GB-TCD-00 как раз на этом проце и видеокарте. Ох и пришлось же помучиться с установкой различных Linux'ов! Видеокарта работала более или менее на Ubuntu 12.04LTS (если память не подводит), а на следующих дистрибутивах напрочь перестала работать. В итоге, до определённого времени трудился этот неттоп у меня как торрент-качалка и простенький NAS именно под 12.04LTS.
      Каково же было моё удивление, когда по прошествии времени я с первого захода установил 20.04LTS с работающей из коробки графикой!
      В любом случае, несмотря на работоспособность, пользоваться этим в качестве рабочей станции невозможно - очень тормозит GUI. В результате использую этот аппарат в качестве фильтра рекламы (pi-hole) и time machine сервера поднятых в docker'е, где его ресурсов более чем достаточно.


      1. dvrpd
        08.12.2021 14:48

        Каково же было моё удивление, когда по прошествии времени я с первого захода установил 20.04LTS с работающей из коробки графикой!
        Уверены, что там действовал не софтварный рендеринг Mesa?


  1. usernotfound_yet
    08.12.2021 15:55
    +1

    Мазер оф год!

    скрины каноничного Крива Тюнера, демка замка Анриал, засмотренная до дыр (мои первые потуги в конфигах через консольку)

    в те смутные времена хорошо помню силу маркетинга S3 Metal и сжатия текстур, все чесались руки купить, благо обошло сторой и Асусовская Рива ТНТ2 Ультра (в топ комплектации) была обменена на ноунейм GF2 MX ОЕМ, не смотря на казалось бы "не совсем равный обмен" почти обрезок жирафа тащил бенч 3дМарк 2000 чуть ли не в 2 раза быстрее.

    на заре рассвета 3д-графики мы радовались каждому мало-мальскому нововведению. Цветное освещение? Да я готовбыл играть в любое гумно просто потому что это красиво...


    1. aspire1gig Автор
      08.12.2021 15:57

      Хорошо, что тебе попался не GF2 MX200)


    1. Javian
      08.12.2021 16:36

      На заре и игры бы разные. Сейчас такое как Carmageddon и Kingpin: Life of Crime на рынок не выпустят.