Компьютерная графика и ее аппаратная реализация (обзор видеокарт)

12. История развития видеокарт: от древнейших времен до нового времени

12.1. Первый акселератор

Сегодня разница между словами видеокарта и видеоакселератор нивелировалась, и эти слова стали синонимами. Так было не всегда. Давайте вернемся на десяток лет назад и посмотрим на видеоиндустрию того времени.

В начале прошлого десятилетия 3D-отображение информации присутствовало лишь в специальных лабораториях по моделированию различных процессов или у крупных компаний, обладающих громадными вычислительными машинами. Моделирование трехмерных объектов применялось для визуализации новых продуктов (например, в автомобильной промышленности) или для научных исследований. Игрушки того времени о трехмерном пространстве могли только лишь догадываться. Слово акселератор (от англ. "ускоритель") применительно к видеокартам появилось лишь с выходом чипа VooDoo Graphics компании 3dfx. С этого момента и начнем нашу историю.

Компания 3dfx была основана в 1984 году и до 1995 года ничем особым не выделялась.. Наступил 1995 год. Компания 3dfx выпускает видеокарту VooDoo Graphics, которая делает переворот на рынке устройств вывода изображения. В своем новом чипе 3dfx воплотила в жизнь ряд технологий, применявшихся только в профессиональных видеокартах. В то время ускорители были недоступны для массового потребителя из-за запредельной цены. Только с приходом VooDoo Graphics на рынке появился первый видеоакселератор. Чип VooDoo поразил всех своей скоростью. Это было что-то невероятное. Именно после появления VooDoo Graphics можно начинать летопись массовых видеоускорителей.

Первые видеоакселераторы в прямом смысле не были видеокартами. Они занимались обработкой исключительно 3D. Для полноценного обслуживания видеосистемы требовалось две платы. Одна занималась работой в двухмерной графике, а другая трудилась в трехмерном пространстве. Видеокарта соединялась с ускорителем через специальный соединительный кабель. Акселератор перехватывал сигнал, когда запускалась игра, и блокировал основную видеокарту. Затем, при выходе, посылался сигнал, и акселератор пропускал информацию к видеокарте.

VooDoo Graphics был совмещенным 2D/3D-акселератором, а вот следующее поколение форвардов - VooDoo2 было чистым акселератором, оно-то и продолжило начинание своего предшественника - Graphics. VooDoo2 увидел свет в 1998 году. По скорости он превосходил своего предка почти в три раза, кроме того, он мог работать в SLI-режиме. Две карты устанавливались вместе, соединялись кабелем и работали параллельно, одна работала над четными строками, другая - над нечетными. Производительность при этом возрастала почти в полтора раза. В то время ни один из конкурентов не смог противопоставить ничего и близко сравнимого по производительности с Voodoo2.

12.2. Компания ATI

Самым старым игроком на рынке видеокарт является компания ATI (Array Technology Industry). Основана она была в 1985 году эмигрантом из Китая Квок-Юэн Хо. Еще в Гонконге Кей Ю окончил университет, став специалистом в области компьютерной инженерии, и имел неплохую работу, которой в Канаде не оказалось. В 1985, найдя инвесторов, Кей Ю, вместе с эмигрантами Бенни Лау и Ли Лау, основывает собственную компанию - ATI.

Многие компании, занимающиеся разработкой компьютерных комплектующих, не имеют собственных производственных мощностей. Они разрабатывают чипы, а их производством занимаются сторонние организации, у которых есть свои заводы. Поначалу так было и с ATI. Их офис размещался в гараже, а чипы они заказывали у одного из калифорнийских производителей. Однако через четыре месяца деньги у компании закончились. От краха ATI выручает бывшая родина в лице одного из гонконгских банков. Желая укрепиться на рынке Канады, банк дает кредит еще на полтора миллиона.

В 1994 году у ATI появилась карточка Mach64, которая легла в основу последующих разработок компании. Коммерчески более успешным было следующее поколение карт, в основе которых лежал чип ATI Rage и несколько его модификаций. Вышедший в 1996 году ATI Rage II хоть и не бил рекордов по скорости, но имел ряд инновационных технологических нововведений, как-то: первый аппаратный Z-буфер. Изготовлялся он по 0,5 мкм технологии, при частоте ядра 60 МГц. Модификация Rage IIc изготовлялась уже по 0,35-микронной технологии. Этого все-таки оказалось мало для того чтобы обогнать форварда. Но благодаря хорошей маркетинговой поддержке карты на ATI Rage неплохо продавались.

12.3. Компания nVidia

nVidia Corporation (американская компания) была основана в январе 1993 года Дженсеном Хуангом, Крисом Малаховски и Куртисом Приэмом. Штаб-квартира находится в г. Санта-Клара (шт. Калифорния). Первая карта, выпущенная nVidia, называлась NV1 (1995 год). NV1 была не только видеокартой. Помимо совмещенного 2D/3D-ускорителя на плате размещалась звуковая карта. Для того времени видеочип NV1 в качестве ускорителя был неплох, но у него был один минус. Технология, используемая в нем, была несовместима с концепцией, которую предложила Microsoft. NV1 для построения трехмерных объектов использовал кривые третьего порядка, а не полигональную модель. Плохо это было или хорошо, сейчас неважно. Важно то, что после неудачи nVidia смогла подняться и сделать принципиально другой видеочип.

Через год, в 1996, nVidia выпустила очередное свое творение, известное нам как Riva128. Чипы этой серии заняли свое место на рынке, хотя при тогдашних конкурентах - VooDoo Graphics и ATI Rage II - это было непросто. Осаждаемая конкурентами nVidia еще и допустила ошибку - выпустила чип без драйверов собственной разработки. Каждая компания самостоятельно должна была разрабатывать драйвера под свои карты, построенные на чипе от nVidia. Позже компания исправила эту недоработку.

Через требуемое время вышла модификация Riva128 - Riva 128 ZX. Эта карта использовала до 8 мегабайт памяти (вместо 4 Мб у Riva128), в ней была включена поддержка режима AGP 2x и увеличена частота RAMDAC с 230 до 250 МГц. Хоть карта и получилась неплохой, но тягаться с VooDoo2, которая вышла практически вместе с Riva 128 ZX, она явно не могла, да и в то время никто не мог.

12.4. Революция в технологии

Компания 3dfx выпускает карту VooDoo Banshee, в которой 3D-часть от VooDoo2 была дополнена 2D. Скорость нового творения оставалась по-прежнему высокой, но подрастал и новый игрок, компания nVidia, которая выпустила карту Riva TNT - продукт во многом знаковый для самой компании. Именно этой картой nVidia впервые посягнула на 3D-пьедестал.

Помимо того что сам чип Riva TNT был довольно быстрым, nVidia смогла правильно поставить маркетинг и отладить драйвера. Результат не заставил себя ждать, и карты на этом чипе приобрели большую популярность.

Карты на базе TNT имели частоты 90 МГц по чипу и 110 МГц по памяти. Сам чип обладал двумя конвейерами рендеринга, по одному текстурному модулю на каждом. У единственного соперника была иная архитектура. У VooDoo2 был один конвейер рендеринга, но с двумя текстурными модулями. В то время начали активно появляться игрушки с поддержкой мультитекстурирования. Суть этой технологии состоит в том, что на полигон накладывается не одна текстура, а две или более (редко более двух). В играх с поддержкой мультитекстурирования, например, Quake2, VooDoo2 обходил своего соперника, а в играх без мультитекстурирования TNT выигрывал у VooDoo2. Только выигрыш одного не был разительным поражением для другого. Отставание присутствовало, но не катастрофическое, тем более, чип от nVidia мог спаривать свои конвейеры, и мультитекстурирование все-таки работало. Кроме того, VooDoo2 не поддерживал 32-битный цвет. Тогда его за это не сильно ругали, но инженерам 3dfx стоило бы задуматься. Не все было гладко и с TNT. У нее наблюдалось небольшое замыливание изображения в высоких разрешениях, этот недостаток передался и следующему поколению.

Конкуренты в лице Matrox и S3 также предложили свое видение ускорителей, но так их называли только маркетологи этих компаний, да и то вполголоса. У Matrox была карточка Millennium II, у которой единственным плюсом было качественное 2D, надо сказать, Matrox была всегда эталоном качества 2D. Но рынку уже нужно было третье измерение. Чуть позже она выпустила карту G200, в которой этот недостаток был чуть подправлен, но не настолько, чтобы карточка имела успех.

А S3 предложила Savage 3D, вот только как раз с 3D у нее были проблемы, плюс не самые отлаженные драйвера.

12.5 Битва титанов

Пришло время очередного цикла выпуска карт, и nVidia делает еще более серьезную заявку на пьедестал 3D. Ее новый чип Riva TNT2 архитектурно не отличался от предшественника, но выпускался по техпроцессу 0,25 мкм. Для чипов серии TNT2 были написаны довольно неплохие драйверы, уже тогда драйверы были унифицированными, т.е. подходили для любой карты от nVidia, на любом чипе;

Компания 3dfx тоже сделала серию чипов Имя им досталось от предшественника. Кто же будет отказываться от хорошо раскрученного имени?! VooDoo3, хоть и был довольно быстрым чипом, но он по-прежнему не поддерживал 32-битный цвет и режим AGP 4x. Конкуренты уже давно все это реализовали в своих картах. Чип синхронно работает с памятью.

12.6 Борьба за место под солнцем

Компания 3dfx сделала одно очень выгодное приобретение, купив компанию STB. Многим это название ничего не скажет, но в то время карты от этой компании были хорошо известны в Америке, Канаде и на рынке Азии. Это событие сильно ударило по nVidia, т.к. больше половины чипов этой компании шло на заводы STB. Одновременно с покупкой STB, 3dfx получила большие производственные мощности и команду хороших инженеров.

VooDoo3 неплохо продавался и был достаточно популярен. По скорости Riva TNT2 и VooDoo3 были примерно равны. Где-то был быстрее TNT, где-то VooDoo. Тогда все уже понимали, что 3dfx не правит балом, а делит Олимп с nVidia. Оставим ненадолго наших лидеров и взглянем на другие компании.

ATI. Первая из них закрепилась на рынке с картой ATI Rage128 Pro. Эта карта имела сравнительно неплохое быстродействие. С TNT2 и VooDoo3 она не соперничала, но карты от ATI, при переходе к 32-битному цвету, не сильно теряли в производительности. У остальных карт потери были более заметны. Скоростной 3D-режим имел большое значение для ATI, но не настолько, чтобы его отсутствие смертельно било по компании. ATI имела хорошо отлаженные поставки видеоадаптеров для контрактных производителей компьютеров. Чипы от ATI использовались в качестве видеосистем в серверах и ноутбуках.

Картой на Rage128 Pro ATI не ограничилась. В 1999 появилась первая массовая многочиповая карта - Rage Fury MAXX, которая была довольно оригинальным ответом конкурентам. На этих картах устанавливалось два чипа Rage 128 Pro. Каждый чип (125 МГц) имел собственную память (143 МГц). Скорость работы возрастала почти в полтора раза, но уж больно цена была высокой, и карты массового распространения не получили.

S3 (Speed, Sight, Sound) представила чип Savage 4 (savage от англ. "дикарь"). В плане нововведений у чипа все было отлично. Он первым поддерживал AGP 4x и прогрессивную технологию сжатия текстур. Она давала очень хорошие результаты, оставалось только убедить программистов использовать эту технологию в играх. Был выпущен Unreal, второй диск был библиотекой сжатых текстур. Это первый и последний известный случай адаптации технологии сжатия текстур от S3 под игру, т. к. для этого нужно очень много поработать, а карт с поддержкой этой технологии не так уж много. Впоследствии ядро чипа Savage 4, а именно его 3D-часть, было интегрировано в материнские платы (графическая часть чипсетов VIA KLEххх, KMххх, P4Mххх).

Еще одна канадская компания, Matrox, занималась выпуском профессиональных видеоадаптеров. Использовались они в основном в компьютерах художников и дизайнеров, поскольку именно Matrox делала карты, считавшиеся чуть ли не эталоном качества 2D. На поединок она представила чип G400. Надо отдать должное проектировщикам чипов из Matrox. Они сделали действительно хорошую карту. В 2D она показывала отличное качество, а в играх имела хорошие показатели быстродействия, сопоставимые с TNT2 и VooDoo3. Неплохо потрудились и драйверописатели. Карта пользовалась спросом. Одновременно G400 поддерживал прогрессивную технологию наложения рельефа.

В это время 3dfx разрабатывала новый чип под кодовым названием VSA-100. Архитектурно он был похож на TNT2 (два конвейера рендеринга с одним блоком текстурирования на каждом), но по заявлениям разработчиков он должен был быть гораздо быстрее. Очередной виток выпуска чипов намечался на осень 1999 года. К этому времени должны были быть выпущены три чипа: VSA-100 (3dfx), NV10 (nVidia), Savage2000 (S3). Каждый из этой троицы (по заверению компаний) должен был в корне перевернуть мир третьего измерения.

VSA-100 - реализовывать практически бесплатный антиалиасинг. Суть FSAA (full-scene anti-aliasing) заключалась в том, что сцена изначально строилась в гораздо большем разрешении, а потом кадр сжимался до требуемого размера, что значительно улучшало картинку, убирая лестничный эффект. В VSA-100 должна была быть введена технология T-buffer, которая была призвана обеспечить кинематографическое изображение в играх. Производительность карт могла масштабироваться путем установки нескольких чипов на карту.

В NV10 и Savage2000 должен был появиться геометрический сопроцессор, который брал на себя расчеты по обработке геометрии моделей и освещения. Ранее такие сопроцессоры стояли только на профессиональных ускорителях и впервые должны были появиться на массовом рынке. При этом снималась довольно тяжелая нагрузка с центрального процессора.

Чипы от nVidia и S3 были анонсированы в конце августа 1999 с разницей в один день, а тем временем 3dfx хранила молчание. Осенью в рознице появляется GeForce 256, ранее известный как NV10. Производительность нового чипа была на высоте. Чуть позже оптимизировали драйвера, и всем стало ясно - появился новый форвард.

Savage2000 тоже выходит, но с опозданием. Быстродействие нового "дикаря" удручало. Все ждали появления новых драйверов, которые, возможно, исправили бы положение. Но этого не последовало. А из-за стен 3dfx начали появляться слухи, что возникли большие проблемы с выходом чипа VSA-100.

В итоге на рынке безраздельно властвовал GeForce 256 (Geometric FORCE - "геометрическая сила" или что-то вроде того). Число 256 означало разрядность чипа. Чип имел четыре конвейера с одним текстурным блоком. Позже была выпущена версия с памятью типа DDR, что еще больше подняло планку производительности продукта.

Летом следующего года карты на VSA-100 все-таки выходят. Одночиповая VooDoo 4500 и многочиповые VooDoo 5500 и VooDoo 6000. Но 3dfx это не помогло, так как nVidia представила GeForce2 GTS вовремя (май 2000). Даже двухчиповая VooDoo 5500 не могла тягаться с GeForce2 GTS. При том что монстр от 3dfx (иначе его не назовешь) занимал огромную часть системного блока. Да и по стоимости двухчиповые карты VooDoo 5500 были недосягаемы для рядового геймера. К тому же они нуждались в дополнительном питании от разъема для винчестеров

Каннибализм в среде производителей видеографики продолжается

В итоге S3 была куплена компанией производителем чипсетов VIA Tech. Теперь разработки S3 живут в компьютерах многих офисов и нетребовательных пользователей в виде интегрированных решений.

Matrox не справилась с конкуренцией на рынке 3D и уже не могла составлять конкуренцию ATI и nVidia.

Ну а что же случилось с 3dfx? К сожалению, 3Dfx сделала основную ставку на SLI -- и проиграла. Компания была разорена, затем объявлена банкротом, и позже ее активы спешно продали с аукциона всего за $70 млн. Покупателем большинства активов стала NVIDIA, которая спустя четыре года после краха 3Dfx выпустила свою версию SLI. Только теперь аббревиатура SLI расшифровывается по-другому (Scalable Link Interface) и работает несколько иным образом. Провала с чипом VSA-100 рынок 3dfx не простил. И после безуспешных попыток найти инвестора, компания была куплена главным конкурентом - nVidia., а покупать было что! 3dfx вела разработки очень перспективных чипов!

С ранних дней персональных компьютеров, на большинстве графических плат были установлены конверторы (translators), переводящие созданное компьютером изображение в электрические импульсы, которые требовались монитору. Все это прекрасно работало, но всю обработку изображения выполнял центральный процессор компьютера, параллельно с обработкой звука, управления (в играх) и прерываний системы. Те же самые вещи компьютер должен выполнять и в современных 3D играх или мультимедийных презентациях. Вам, наверное, уже стало понятно, почему даже самые быстрые процессоры перегружаются работой и не успевают выполнять все задачи в реальном времени. На помощь им приходят графические сопроцессоры или акселераторы. Работа разделяется между центральным процессором и акселератором, в результате производительность системы оказывается на должном уровне.

Как вы видели, первым шагом в построении трехмерного цифрового изображения является создание мира каркасов, состоящего из треугольников и полигонов. Мир каркасов превращается с помощью трансформации из трехмерного математического мира в набор объектов на двумерном экране монитора. Трансформированное изображение покрывается текстурами (происходит рендеринг), учитывается освещение от нескольких источников, и, в конце концов, результат отображается на экране. Рядовые ускорители (типа VooDoo3 или TNT2) берут на себя работу по рендерингу (обтягиванию текстурами) после того как каркас был создан и трансформирован в двумерный набор полигонов. Этот шаг очень важен, но передовые ускорители помогает процессору даже на более ранних стадиях.

Характерным примером служит GeForce 256 от nVidia. Кроме процесса рендеринга (как в более ранних ускорителях), GeForce 256 может осуществлять трансформацию каркасов из 3D математического пространства в двумерное пространство, а также и некоторую работу по добавлению освещения. Поскольку и трансформация, и метод "бегущего луча" требуют серьезных математических операций с плавающей точкой (вычисления, где используются дроби, называются вычислениями с плавающей точкой, она нужна для большей точности), то центральный процессор хорошо разгружается. А так как графический процессор обычно не выполняет множество различных функций, присущих центральному процессору, то расчеты производятся достаточно быстро.

Новая Voodoo5 от 3dfx берет на себя еще одну часть работы. 3dfx называет эту технологию T-буфер (T-buffer). Технология призвана улучшить процесс рендеринга несколько другим способом, нежели перекладывание части работы на графический процессор. T-буфер служит для улучшения сглаживания с помощью создания четырех копий одного и того же изображения, немного сдвинутых друг от друга. Копии совмещаются, что приводит к легкому размытию краев объектов и устранению "лесенок", присущих компьютерному изображению. Та же самая методика применяется для размывания движущихся изображений (motion-blur), размытых теней и размывания глубины резкости фокуса (depth-of-field focus blurring). Все это позволяет изображениям выглядеть более четко и реалистично, что и требуется дизайнерам. Дизайн Voodoo 5 предусматривает выполнение полноэкранного сглаживания, поддерживая при этом быструю частоту смены кадров.

Компьютерная графика пройдет еще несколько этапов своего развития, прежде чем выйдет на уровень формирования совсем реалистичных изображений. Но сегодняшние достижения не менее значительны по сравнению с периодом текстовых мониторов в 80 столбцов и 25 строк. В результате миллионы людей могут наслаждаться играми и симуляторами с помощью уже существующей технологии. Новые трехмерные процессоры позволят нам погрузиться в исследование других миров, доселе невиданных в реальности. Существенные технологические улучшения в компьютерной графике появляются примерно раз в шесть месяцев. Программное обеспечение совершенствуется намного медленнее. Уже становится понятным, что подобно Интернету, компьютерная графика станет весомой альтернативой телевидению.

12.7 Вместо эпилога: год 2004

NVIDIA GeForce256, GeForce2

В новых драйверах Detonator, серии 5.хх, NVIDIA раньше конкурентов реализовала возможность принудительного включения анти-алиасинга, в любых трехмерных играх, на всех видеокартах семейства GeForce. Это значит, что теперь от игры больше не требовалось, чтобы она сама включала анти-алиасинг: теперь это, при желании пользователя, делал драйвер.

Используется самый обычный стандартный суперсэмплинг, принцип которого, как я надеюсь, вы уже поняли.

В настройках драйвера есть возможность выбора количества сэмплов, на основании которых формируется цвет результирующего пикселя.

Более подробно об этом можно почитать в нашей {статье}, посвященной суперсэмплингу.

ATI Radeon256

Вскоре, после выхода GeForce2 GTS, ATI выпустила достойный ответ. Это был ускоритель Radeon256, составивший серьезную конкуренцию GeForce2. Естественно, не была обойдена вниманием ставшая тогда очень модной функция анти-алиасинга. ATI никак не усовершенствовала стандартную реализацию и, точно так же, ввела принудительное включение полноэкранного сглаживания в любых играх, поэтому нет смысла рассматривать ее отдельно (все, выше сказанное о суперсэмплинге, верно и для Radeon256).

Мультисэмплинг

А вот этот инструмент, применяемый для борьбы с алиасингом, является настоящей новинкой на рынке игровых ускорителей. Достаточно спорный вопрос, где он был применен впервые. Первый метод, который условно можно назвать мультисэмплингом, это анти-алиасинг, предложенный фирмой 3dfx и, реализованный ею, также в 2000 году. Хотя официально он назывался Rotated Grid Super Sampling, он имел очень серьезные отличия от использовавшегося конкурентами простого суперсэмплинга. Продукт назывался Voodoo5 и имел один из самых удачных методов сглаживания среди всех, созданных на данный момент. Всякому его дальнейшему развитию и распространению положила конец безвременная кончина разработчика Voodoo5 - фирмы 3dfx.

Другой вид сглаживания, на основе мультисэмплинга, предложила NVIDIA в своем очередном поколении продуктов GeForce3, а затем немного доработала его, к выходу GeForce4.

ATI также не осталась в стороне. В ответ на семейство GF3, она выпустила очень серьезный продукт, помимо всего прочего, поддерживающий фирменный метод анти-алиасинга, альтернативный подходу NVIDIA.

Ниже мы рассмотрим подробнее каждый метод. Но следует помнить, что я рассказываю только о том алгоритме анти-алиасинга, который через драйвер может быть принудительно включен во всех играх. В принципе, многие ускорители позволяют разработчику игры, с помощью поддерживаемых функций, реализовать и другие алгоритмы сглаживания, здесь достаточно широкое поле для творчества. Однако, пока никто из разработчиков игр не сделал в играх какой-либо собственный вариант анти-алиасинга, а подавляющее большинство вообще никак не затрагивают эту функцию, оставляя ее на откуп программистам, пишущим драйверы видеокарт.

NVIDIA GeForce3, GeForce4

В начале 2001 года NVIDIA выпустила на рынок новый ускоритель, приятно удивляющий количеством новых и усовершенствованных функций. Одной из них был новый метод полноэкранного сглаживания, называемый High-Resolution AntiAliasing (или просто HRAA). Вряд ли можно утверждать, что его качество превосходит качество традиционного суперсэмплинга, но скорость была очень и очень серьезно увеличена, что было направлено на решение главной проблемы анти-алиасинга, которая не снята до сих пор: падение скорости от включения этой функции часто так велико, что вместо нее можно увеличить разрешение, поставить максимальные настройки графики и иметь при этом большую скорость. Именно поэтому, некоторые люди, скептически относятся к анти-алиасингу, вообще не видя смысла в его применении в играх. Разберемся в принципах работы нового метода сглаживания.

Основная идея метода NVIDIA, позволившая столь существенно поднять скорость этой функции состоит в том, что сглаживание делается только на краях треугольников (полигонов) и не делается внутри них или за их пределами. Логика здесь проста: алиасинга не бывает внутри треугольников - с пикселизацией текстур справляются билинейная или анизотропная фильтрации. Алиасинга не бывает и за пределами всех треугольников, потому, что где нет треугольников, там нет и объектов, на которых можно наблюдать "лестничный эффект". То есть, ускоритель был освобожден от значительной части работы, связанной со сглаживанием всего изображения полностью, и делал сглаживание только там, где есть алиасинг.

Рассмотрим доступные режимы анти-алиасинга и подробности работы каждого:

Отсутствие анти-алиасинга.

Каждому пикселю соответствует один сэмпл (или субпиксель). Этот режим вряд ли требует комментариев. На рисунке показаны 4 пикселя. Номерами обозначены субпиксели (в дальнейшем, если номера одинаковы, то это один и тот же сэмпл, записанный несколько раз, Анти-алиасинг 2x (1х2).

Каждому пикселю соответствует 2 субпикселя, расположенных по горизонтали. Как видно на рисунке, если в пиксель попадает граница между полигонами, то рассчитываются два честных субпикселя и результирующий пиксель формируется усреднением значений цветов этих двух сэмплов, как и в случае суперсэмплинга. А вот если в пиксель не попадает граница между двумя полигонами, то рассчитывается только один сэмпл и используется два раза, что, в общем-то, эквивалентно формированию пикселя по одному сэмплу. Именно поэтому, сглаживанию подвергаются только края полигонов, и ничего больше. В данном случае, края полигонов сглаживаются только по горизонтали, т.к. используются только 2 горизонтально расположенных сэмпла. Так, что качество этого режима оставляет желать лучшего.

Здесь и далее, на рисунке, зеленой линией, обозначена граница между двумя полигонами. Сэмплы, на основе которых рассчитывается цвет пикселя, изображены маленькими кружками. Один и тот же сэмпл отображается одним цветом.

Этот режим требует особых пояснений.

Проще всего это показать на примере "из жизни": у человека есть два рубля, а он хочет пять. Как это сделать проще всего? Естественно, стащить у соседей (что, конечно, будет неизбежно наказано). Но, не будем углубляться в криминал, а вернемся к нашему режиму.

В режиме Quincunx, на один пиксель, как и в предыдущем режиме, приходится два субпикселя. Рассчитываются они аналогично предыдущему режиму. Но, для формирования пикселя используются не только свои законные два сэмпла, но еще три сэмпла, "позаимствованных" у трех соседних пикселей. То есть, практически без потерь скорости, пиксель формируется на основе пяти сэмплов! Отлично, но как мы уже говорили выше, воровство неизбежно наказывается. Подобное заимствование всегда приводит к банальному размазыванию изображения, эффекту близорукости.

Конечно, эти пять субпикселей не просто усредняются, это привело бы к слишком сильному размазыванию (на два своих субпикселя приходилось бы три чужих!). Усреднение происходит по определенному закону, где влияние на конечный результат своих сэмплов значительно выше, чем влияние позаимствованных. Тем не менее, несмотря на неплохое качество сглаживания алиасинга, изображение сильно портится общей размазанностью.

Каждому пикселю соответствует блок из четырех субпикселей. Аналогично режиму 1х2, если в пиксель попадает граница между полигонами (или край полигона), то рассчитывается два честных субпикселя (по одному на каждый полигон). Но, поскольку на пиксель приходится четыре сэмпла, то усредняются уже не два, а четыре значения. Так, первый полигон, граница которого проходит через рассматриваемый пиксель, может занимать один, два или три субпикселя, принадлежащего этому пикселю. Например, если один полигон занимает только один субпиксель, а второй - оставшиеся три, то для получения цвета результирующего пикселя, два цвета субпикселей будут смешиваться в аналогичной пропорции - один к трем.

Однако режим 2х2 не ограничен двумя честными сэмплами на пиксель. Так, например, если в один пиксель попадут четыре полигона (что, конечно, весьма маловероятно), то будут честно рассчитаны 4 субпикселя (по одному на каждый) и честно смешаны для получения результирующего цвета также, как делает суперсэмплинг в режиме 2х2.

Анти-алиасинг 4x (2х2) по девяти сэмплам.

Этот режим - аналог Quincunx, но только рассчитывающий четыре своих субпикселя (точно также, как при работе обычного режима 2х2) и "заимствующий" пять чужих, как это показано на рисунке. Достоинства и недостатки этого метода аналогичны Quincunx, но, поскольку доля честных сэмплов стала больше, размазанность изображения практически незаметна, а качество сглаживания повышается.

К сожалению, как и в случае с Quincunx, скорость работы этого метода заметно ниже аналогичного, "честного" метода - в данном случае 2х2.

Анти-алиасинг 4XS.

После выхода последнего, на сегодняшний день, ускорителя, анти-алиасинг NVIDIA приобрел, наконец, модное название: Accuview. Хотя, сам по себе, он практически не изменился. В драйверах был добавлен новый режим анти алиасинга - 4XS, который в закладках драйвера можно включить только при наличии карты на GeForce4, а через скрытые настройки - на любой карте семейства GeForce3. Если вы не являетесь счастливым обладателем карты на GeForce4, а всего лишь скромный обладатель GeForce3, то для включения этого режима придется либо залазить в реестр, либо просто не забывать, своевременно скачивать последние версии RivaTuner.

Суть нового режима анти-алиасинга в совместном использовании мультисэмплинга и суперсэмплинга для увеличения качества изображения. Проще всего это представить так: по горизонтали изображение сглаживается методом мультисэмплинга 1х2. Точно также, пиксель по горизонтали состоит из двух сэмплов, имеющих одинаковый цвет, если не находятся на краю полигона и два разных цвета, если на краю. Но, по вертикали, пиксель состоит не из одного такого блока из двух сэмплов, как режим мультисэмплинга 1х2, а из двух. Результирующий цвет пикселя определяется так: сначала находятся результирующие цвета верхнего и нижнего блока из двух сэмплов, затем они смешиваются. В итоге, пиксель рассчитывается на основе четырех сэмплов, точно также как и в режиме 4х. Но, в отличие от последнего, 4XS рассчитывает больше честных сэмплов и меньше использует один и тот же рассчитанный сэмпл (не более двух раз, в то время как 4x - до четырех раз).

Для примера, если пиксель находится в центре полигона или за пределами всех полигонов, то для верхнего и нижнего блока рассчитывается по одному честному сэмплу, то есть пиксель формируется на основании двух субпикселей (а в режиме 4х - на основании одного). В случае, если через пиксель проходит стык двух полигонов, то рассчитывается от двух, до четырех честных субпикселов, в зависимости от того, проходит край полигона ровно между двумя блоками, пересекает оба блока или пересекает только один блок, не затрагивая другой (режим 4х генерирует не более двух сэмплов на стыке двух полигонов или на краях одного).

Очевидно, что метод 4XS обеспечивает более качественное и полное сглаживание, чем режим 4x. Кроме краев полигонов он честно сглаживает по двум сэмплам все текстуры. А самое приятное заключается в том, что этот режим работает с той же скоростью, что и обычный 4x.

До сих пор мы рассматривали методы сглаживания, в которых сэмплы располагаются упорядоченно, в виде прямой упорядоченной решетки, подобных клеточной бумаге. Недостаток подобной техники в том, что при сравнительно небольшом количестве сэмплов (от четырех до девяти на пиксель), которые используются в современных ускорителях для формирования пикселя, очень плохо сглаживаются линии (границы полигонов), близкие к вертикальным или близкие к горизонтальным, т.е. угол наклона которых относительно прямых составляет всего 10-15 градусов. Это связано с тем, что такой "почти вертикальный" или "почти горизонтальный" край треугольника в половине случаев проходит между двумя пикселями и потому, сглаживание никак его не затрагивает:

Решить эту проблему можно двумя способами:

1. Все больше увеличивать количество сэмплов, на основании которых формируется пиксель. Этот способ снижает вероятность того, что край полигона пройдет между двумя пикселями. Это катастрофически скажется на производительности и, к тому же, не решит проблему на 100%.

2. Изменить расположение сэмплов, то есть исказить обычную прямую решетку.

В идеале, второй способ подразумевает случайное расположение сэмплов внутри пикселя (на максимальном удалении друг от друга). Но такой вариант трудно реализуем: сама по себе генерация псевдослучайных чисел - это достаточно ресурсоемкая задача, а если еще необходимо каждый раз проверять, не оказались ли несколько сэмплов в одном и том же месте, то становится понятно, что сегодня, применить этот метод для графики, в режиме реального времени, не получится. Поэтому, разработчики ускорителей существенно упрощают метод.

Фирма 3dfx предложила метод сглаживания, просто поворачивающий эту решетку на 20-30 градусов.

В результате линии, близкие к прямым, сглаживаются очень даже неплохо. К сожалению, проблему этот метод не снимает, так как линии, имеющие наклон около 30-45 градусов, точно также могут проскочить между двумя пикселями, не попав ни в один из них, следовательно, они будут сглаживаться очень плохо. Однако, по многим оценкам, на таких линиях алиасинг гораздо менее заметен, чем на линиях, близких к прямым. Поэтому, такая повернутая решетка, в большинстве случаев все-таки предпочтительнее, чем прямая.

Рассмотрим метод 3dfx. Он называется Rotated Grid Super Sampling (в дальнейшем RGSS). Основывается на технологии 3dfx T-Buffer, позволяющей рассчитать сразу четыре разных кадра, а потом их смешивать для получения широкого набора эффектов. Нас сейчас интересует только один из этих эффектов - полноэкранное сглаживание.

Ускоритель Voodoo5 - первый и единственный, поддерживающий технологию T-Buffer, а значит и RGSS. Карта снабжена двумя чипами VSA-100, каждый из которых может рассчитать и хранить один или два кадра. В результате, мы имеем два режима анти-алиасинга: 4x и 2x.

В отличие от обычного суперсэмплинга, RGSS рассчитывает не одно изображение в повышенном разрешении, а четыре одинаковых изображения в установленном на экране разрешении. На самом деле, эти четыре рассчитываемых изображения не совсем одинаковы. Поскольку результирующий пиксель по-прежнему состоит из четырех субпикселов, нужно определить их положение внутри пикселя. Как мы уже говорили, метод 3dfx предполагает, что все сэмплы внутри пикселя повернуты на 20-30 градусов:

Финальный пиксель формируется путем смешивания цветов соответствующих субпикселей, по одному от каждого из четырех кадров. Поэтому, для каждого из этих кадров, все треугольники сцены сдвигаются от центра финального пикселя, к центру рассматриваемого субпикселя, после чего рассчитываются. В итоге, первый кадр составлен из первых субпикселей каждого пикселя, второй кадр - из вторых и так далее. В итоге, достаточно смешать соответствующие пиксели всех четырех кадров - и мы получим сглаженное изображение.

Очевидно, что в данном случае честно сглаживаются по четырем сэмплам все пиксели экрана, а не только эффект алиасинга, как при использовании Accuview от NVIDIA. Из этого факта следуют естественные выводы: скорость падает не меньше, чем при использовании обычного суперсэмплинга (Ordered Grid Super Sampling - суперсэмплинг с прямой решеткой), но и удаленные текстуры тоже серьезно улучшаются, также как и при использовании OGSS.

Анти-алиасинг 2х.

Другой, более быстрый, но и менее качественный режим сглаживания. Это расчет только двух разных кадров и формирование финального пикселя по двум сэмплам. Очевидно, что в отличие от других рассмотренных методов, использующих для расчета пикселя два субпикселя, метод 3dfx сглаживает изображение не только по горизонтали, но и по вертикали. Хотя, совершенно не сглаживаются линии с наклоном около 60 градусов, этот режим, тем не менее, является одним из самых удачных, среди конкурентов в весовой категории 2х.

ATI Radeon 8500 (Smooth Vision)

В своем сверхновом ускорителе, способном на равных бороться с ускорителями NVIDIA GeForce3, ATI предложила новое решение полноэкранного сглаживания с фирменным названием Smooth Vision.

Это второй, после 3dfx метод, основанный на неупорядоченном расположении сэмплов внутри пикселя (так называемая искаженная решетка или jittered sample pattern). Но, в отличие от метода 3dfx, сэмплы не просто повернуты внутри пикселя. Каждый пиксель допускает восемь различных, заранее заданных расположения внутренних сэмпла:

[Антиалиасинг (antialiasing) сегодня]

Метод 3dfx сдвигает каждый пиксель одинаково в одном и том же направлении. В отличие от него, Smooth Vision сдвигает пиксели группами, причем каждая группа может быть сдвинута в любую сторону. В итоге, расположение сэмплов должно приближаться к идеалу, то есть полностью случайной решетке. А значит, метод должен одинаково хорошо справляться с линиями, проходящими под любыми углами.

SV оперирует с блоками из 16-ти сэмплов, на основе которых может рассчитываться различное количество результирующих пикселей (для режима 2х - 8 пикселей, для режима 4х - 4 пикселя). Каждый пиксель внутри этого блока имеет собственное, отличное от остальных пикселей, расположение внутренних субпикселов, наугад выбранное из восьми допустимых позиций.

При этом сглаживаются не только края полигонов, а все изображение целиком. В результате, получаем отличное качество удаленных текстур, но и, увы, серьезное падение скорости. Возможно, такое решение можно считать оправданным, учитывая, что Radeon 8500 имеет упрощенную реализацию анизотропной фильтрации.

Полноэкранное сглаживание SV имеет два основных режима работы: Quality и Performance. Они отличаются только тем, что первый честно рассчитывает заданное количество сэмплов (от 2х до 6х), а второй использует сэмплы соседних пикселей. Естественно, использование не своих субпикселей приводит к повышению скорости и некоторой смазанности изображения, о чем мы достаточно подробно говорили выше.

Искаженная решетка сэмплов позволяет делать некоторые интересные вещи, например, нечетное количество субпикселей на пиксель. Кроме того, как и у Voodoo 5, режим 2х дает действительно полное сглаживание, а не только по одной из координат, как у NVIDIA, даже более полное, чем у Voodoo5, поскольку сэмплы располагаются внутри пикселей намного более произвольно (случайно). Однако это не значит, что качество сглаживания будет на достаточном уровне.

Следует также отметить одну неприятную особенность драйверов Radeon 8500: на сегодняшний день, поддержка Smooth Vision реализована только в Direct3D, а в OpenGL используется самый обыкновенный суперсэмплинг, работающий гораздо медленнее и дающий худшее качество сглаживания. Будем надеяться, что эта досадная недоработка будет исправлена в самое ближайшее время.

Как видим, на рынке представлено не так уж много различных методов полноэкранного сглаживания и их достоинства и недостатки вполне очевидны. Стандартный метод суперсэмплинга, очевидно, устарел и уже не может рассматриваться как действительно серьезная реализация анти-алиасинга, поскольку его применение приводит к очень существенному падению скорости, при этом давая совсем не рекордное качество сглаживания.

Среди остальных методов можно выделить два направления развития: увеличение качества обычного суперсэмплинга и повышение скорости.

3dfx и ATI пошли по первому направлению, увеличив качество суперсэмплинга, поворачивая или располагая случайно сэмплы внутри пикселя, при этом немного оптимизировав скорость. Причем, ATI пошла гораздо дальше 3dfx, введя почти случайное расположение субпикселов и значительно лучше оптимизировав скорость. Кроме того, 3dfx больше не существует и ее последний продукт, Voodoo5, едва ли можно назвать для кого-то серьезным конкурентом, хотя бы по причине фактического отсутствия такового на рынке.

Метод, предлагаемый ATI, вероятно, является самым качественным из того, что реализовано до сих пор. К сожалению, производительность Radeon 8500 не позволяет использовать его с максимальными настройками в достойном разрешении. На сегодняшний день, для современных ускорителей намного важнее такой показатель сглаживания, как качество/падение скорости. Чем выше будет этот показатель, тем выше в итоге будет и качество, с которым можно будет играть с достойной скоростью. ATI увеличила этот показатель, увеличив качество. Но математика подсказывает и другой способ: уменьшить падение скорости.

Именно по этому пути и пошла NVIDIA, сглаживание которой по качеству не лучше суперсэмплинга, но зато гораздо быстрее по скорости, давая, в итоге, самый быстрый анти-алиасинг среди всех конкурентов.

Трудно однозначно назвать победителя. Режим Accuview 4XS дает хорошее качество при небольшом падении скорости. Зато режим SV Quality 4x дает несколько более высокое качество сглаживания, хотя и заплатить за него придется дороже. И не стоит забывать про анизотропную фильтрацию, которая еще больше усложняет проблему выбора. Я не возьмусь называть победителя, поскольку это будет исключительно мое субъективное мнение. Полагаю, если вы внимательно прочитали этот материал, то сможете самостоятельно сделать выбор.

Перспективы развития и выводы

Скорость трехмерных акселераторов растет с неудержимой скоростью, поэтому анти-алиасинг неизбежно будет становиться все более доступным и качественным. Естественно, будут совершенствоваться и методы сглаживания. Я думаю, в дальнейшем сохранится та же дилемма, что и сейчас: выбрать чуть более качественный метод и проиграть в скорости или выбрать чуть меньшее качество, но с большей скоростью. Но, скорее всего, каждый метод будет совершенствоваться по обоим направлениям сразу, повышая и качество и скорость. Мне, например, представляется очевидным следующий шаг Accuview: лучшим решением, повышающим качество и не сильно снижающим скорость, было бы введение смещенного расположения сэмплов внутри пикселей (при этом, как и раньше, сглаживать только края полигонов).

После публикации нашей предыдущей статьи, посвященной анти-алиасингу, прошло уже больше года. Напомню, тогда вывод был прост - несмотря ни на что, скорость слишком мала, чтобы говорить о серьезном применении сглаживания. С тех пор, производительность новейших ускорителей возросла более чем в два раза, были предложены другие, более быстрые методы. Поэтому, можно уверенно говорить, что положение изменилось: функция перестала играть, преимущественно маркетинговую, роль и появились реальные причины для ее использования. Когда сегодняшние, самые современные, ускорители опустятся в цене до уровня около $100-150, анти-алиасинг придет в каждый дом.

ATI до сих пор ведет смертельный бой с nVidia за право обладать короной 3D. В течение всего 2004 года компания ATI хоть и медленно, но неуклонно увеличивала свою рыночную долю, оттесняя лидера nVidia. Такой успех ATI обеспечили недорогие и достаточно производительные модели 2003 года - Radeon 9800 и 9600 - особенно на фоне ряда как технологических, так и маркетинговых провалов nVidia.

В 2004 году появилось множество усовершенствований в архитектуре графических процессоров, таких как PCI Express, SLI и GDDR-3, способных полностью изменить облик современных видеосистем.

Наиболее значимым событием стало активное внедрение нового последовательного интерфейса PCI Express х16. Новый интерфейс обеспечивает пропускную способность до 4 Гбайт/с (против 2,1 Гбайт/с у AGP 8X). Однако флагманские модели обоих конкурирующих гигантов - ATI X800 Pro и nVidia GeForce 6800 - изначально имели все-таки традиционный интерфейс AGP 8X.

Технология SLI (ScanLine Interleaving) предусматривает параллельное использование двух видеокарт с целью повышения производительности видеосистемы. (Помните разработку 3dfx образца 1998 года.) Для согласования данных и синхронизации видеокарты соединяются платой-перемычкой, надеваемой на специальные 26-контактные разъемы в верхней части плат. Разработчик технологии, компания nVIDIA, предполагает реализовать ее в видеопроцессорах GeForce 6800 и GeForce 6600. NVIDIA в этом году смогла опередить ATI и первой анонсировала чип нового поколения -- GeForce 7800 GTX. Что в нем появилось нового и станет ли он лидером на рынке видеоплат класса high-end? »от ATI для сжатия карт нормалей, смогут работать и на GeForce 7800. Разумеется,поддерживается и технология SLI. Кстати, совсем недавно в Интернете появилась информация о материнской плате ASUS A8N32-SLI Premium, предоставляющей пользователям два полноценных порта PCI Express х16. Так что SLI на такой плате будет работать на полных оборотах, что не может не радовать. Кроме полной поддержки DirectX 9.0c и OpenGL 2.0 заявлена реализация и некоторых возможностей операционной системы Longhorn, стандартов Windows Graphics Foundation WGF 1.0 и Longhorn Display Driver Model (LDDM). В частности, станет возможным осуществлять постобработку видео, аппаратное ускорение отрисовки сглаженного текста и составление рабочего стола в режиме реального времени. Заниматься производством видеоплат на базе нового графического процессора будут все крупные компании: Albatron, AOpen, ASUS, BFG, Biostar, Chaintech, Gainward, Galaxy, Gigabyte, InnoVISION, Leadtek, MSI, Palit, PNY, Point of View, Prolink, Sparkle и XFX.

Подводя промежуточный итог, все же стоит отметить, что каких-либо кардинальных изменений, сравнимых с переходом от GeForce 2 к GeForce 3, в чипе нет. Поэтому новое поколение графических процессоров от NVIDIA стоит рассматривать как весьма существенную доработку архитектуры предыдущего поколения -- CineFX 3.0. Ведь, как и старая архитектура, новая ориентирована на Shader Model 3.0, то есть на вершинные и пиксельные шейдеры версии 3.0. Рассмотрим их более детально. CA..EII.A IOI‚AEA..

По сравнению с GeForce 6800 в качественном плане никаких изменений в архитектуре вершинных конвейеров не произошло. Внутреннее устройство идентично конвейерам GeForce 6800, поддерживаются вершинные шейдеры версии 3.0. Помимо роста числа вершинных конвейеров (с шести до восьми) заявлена низкоуровневая оптимизация скалярных ALU и блоков выборки текстур. У каждого конвейера есть блок выборки текстур, в общей сложности их восемь. Количество пиксельных конвейеров возросло с 16 до 24, что само по себе повлечет существенный рост производительности. Однако число блоков растеризации по-прежнему равно 16. И хотя чип может обработать до 24 пикселей за такт, процесс растеризации возможен лишь для 16 пикселей. Таким образом, теоретическая пиксельная скорость заливки идентична GeForce 6800 Ultra. Как объясняет NVIDIA, в случае активного использования пиксельных шейдеров и мультитекстурирования 16 блоков растеНовая видеоплата опережает Radeon X850XT почти по всем показателям. Стоит отметить существенно возросшую скорость выполнения пиксельных шейдеров в синтетических тестовых пакетах 3DMark 2003 и 3DMark 2005. В этих тестах GeForce 7800 GTX превосходит платы предыдущего поколения в лице Radeon X850XT и GeForce 6800 Ultra в два и более раз. Во всех остальных сценах тестовых пакетов наблюдается закономерный рост благодаря увеличению числа пиксельных и вершинных конвейеров. Отметим, что по мере роста нагрузки на видеоплату (увеличения разрешения, включения полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации) Radeon X850XT все ближе подбирается к новому лидеру, что несколько настораживает. Причиной такого поведения, скорее всего, является «сырая» версия драйверов, ведь GeForce 7800 GTX появилась совсем недавно.И, наконец, подведем итог. Графический чип GeForce 7800 GTX -- новый лидер рынка. Конечно, такие выдающиеся результаты в первую очередь возможны благодаря наличию восьми пиксельных и двух вершинных дополнительных конвейеров. Ну и, конечно, различного рода оптимизации конвейеров. Новая реализация режима сглаживания также придется по вкусу боль- шинству пользователей. Остается лишь один вопрос: как долго NVIDIA сможет удерживать пальму первенства? Чтобы на него ответить, достаточно дождаться выхода в свет чипа R520 от ATI. На момент подготовки этого материала процессор еще не появился, однако его анонс был уже очень близок. Очевидно, что ATI обязательно ответит NVIDIA. И, конечно же, не стоит забывать про Ultra-модификацию процессора G70. Помимо разгона в чипе могут появиться дополнительные конвейеры. По не-которым данным, общее число пиксельных конвейеров может возрасти до 32 с соответствующим ростом производительности. Основной этап битвы за рынок high-end еще впереди.

12.8 Самые последние технологические разработки

NVIDIA продолжает медленно, но верно осваивать поле под названием Direct X 10. На этот раз компания намерена завоевать средний и нижний ценовые сегменты, представив видеокарты на базе чипов GeForce 8500 GT (G86) и GeForce 8600 GT/GTS (G84). Они пришли на смену платам 7-й серии и предлагают большую производительность, архитектуру с унифицированными шейдерами, аппаратную поддержку DX10 и декодирование HD-фильмов. Звучит неплохо, осталось проверить все эти новшества на практике.

Ядро GeForce 8600 GT/GTS содержит 289 млн транзисторов и несет в себе 32 унифицированных потоковых процессора (Streaming Processors, SP), объединенных в два блока по 16 SP. Они работают на более чем вдвое большей частоте по сравнению с остальными компонентами чипа. Для GeForce 8600 GTS частоты, соответственно, равны 675 МГц и 1450 МГц, для GeForce 8600 GT -- 540 МГц и 1180 МГц. Каждый из SP может производить расчеты c 32-битной точностью, что делает их пригодными для научных, экономических и других вычислений.

Серьезные изменения постигли текстурные блоки (Texture Mapping Units, TMU). Как и прежде, на каждые 16 пиксельных процессоров приходится 4 TMU. Однако в ядре G80 четыре текстурных блока могут за такт вычислить 4 текстурных адреса и выполнить 8 операций текстурной фильтрации, в случае с G84 показатель адресации текстур увеличен до восьми. Таким образом, TMU нового ядра способны за такт совершать в два раза больше текстурных выборок. Теоретическая скорость текстурирования G86 равна 16 текселям за такт (10,8 гигатекселя в секунду для GeForce 8600 GTS). Отметим, что на практике платы показывают в два раза меньшие результаты. С чем это связано, пока неизвестно.

Число блоков растеризации (Raster Operation, ROP) сократилось до двух. Поддерживается как новый тип сглаживания (Coverage Sampled Antialiasing, CSAA), так и рендеринг с использованием сглаживания и высокого динамического диапазона (High Dynamic Range, HDR) одновременно. Каждый из блоков за раз может обработать до четырех пикселей (16 субпикселей) и обеспечивает 64-битный доступ к видеопамяти. Ширина шины данных равна 128 битам, что может серьезно ограничить быстродействие видеокарт. Подсистема памяти на GeForce 8600 GT/GTS представлена четырьмя микросхемами GDDR3 (с 32-битной шиной) объемом 512 Мбит каждая. Для версии GT номинальная частота равна 1400 МГц, для GTS -- 2000 МГц.