Seminarvortrag (klein) Aktuelle Grafikkarten von Bernhard Garthe

Seminarvortrag (klein)

Aktuelle Grafikkarten

von

Bernhard Garthe

Inhalt:• Einleitung

• Geschichte

• NVIDIA– Produkte

– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Ca. alle 6 Monate kommt eine neue Grafikchipgeneration auf den Markt.

– neue Features

– neue Technologieen

– neuer Chipaufbau


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Zu den aktuellsten Grafikchips zählen:

– nVidia Geforce4

– nVidia Geforce3 Ti

– ATI Radeon 8500

Die Radeon 8500 und Geforce3 Ti leisteten sich einen harten Zweikampf, der aber nun durch die Geforce4 beendet wird.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Geschichte der 3D Grafikchips:– 1995 NV1 von Nvidia

– 1996 S3 Virge ,ATI Rage ,Matrox Mystique,

3DFX Voodoo1,

– 1997 ATI Rage Pro, nVidia Riva 128

– 1998 Voodoo2, Matrox G200, 3DFX Banshee

Riva TNT


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Geschichte der 3D Grafikchips:– 1999 Voodoo3, Riva TNT2, Geforce256

– Voodoo4 & Voodoo5, Geforce2, ATI Radeon

Ein Pionier der 3D Entwicklung muss die Segel streichen, 3DFX wird von nVidia aufgekauft

– Kyro, Kyro2

– 2001 Geforce3, Radeon 8500

– 2002 Geforce4


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

– 1993 gegründet– Weltweiter Marktführer– Umsatzsteigerung im 4.Quartel 2001

um129%


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Aktuelles Produktsortiment von nVIDIA:

– GeForce4 Ti, GeForce4 MX

– GeForce3 Ti, GeForce3

– GeForce2 Ultra, GeForce2 Ti, GeForce2 Pro

GeForce2 GTS, GeForce2 MX

Reichhaltige Produktpalette für jeden Einsatzbereich.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nVIADIA GeForce3 Technische Daten:

– Fertigung in 0.15µm – 57 Millionen Transistoren

– Chiptakt 200MHz

– Speichertakt 230MHz (460MHz DDR)

– max 128MB Speicher

– Speicherbandbreite 7.4GB/s

– 4 Pixelpipelines mit je 2 Textureinheiten

– Füllrate von 1600 Millionen Texel/s


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nVIADIA GeForce3 Architektur:

– Erweiterte und Optimierte Geforce2 Architektur die nfiniteFX-Engine genannt wird. Enthalten sind:

• Vertex-Prozessor

• Pixel-Prozessor

• Lightspeed-Memory-Architektur


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nfiniteFX-Engine Vertex-Prozessor


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nFiniteFX-Vertex-Prozessor

(Vertex-Shader)– Der Programmierbare Vertexshader stellt eine

Erweiterung der T&L-Engine dar.

– berechnet in Echtzeit grafische Spezialeffekte

– 4 mal schneller als T&L oder CPU

– Problem: Der Programmierer muss diese neuen Features benutzen sonst bringt der Vertex-Prozessor keinerlei Vorteile.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors

– Komplexe Character Animation • Realistischeres Aussehen von Kleidung

und Hautoberfläche

• Naturgetreuere Gesichtszüge

• Key-Frame-Animation

– Mittels zeitabhängiger Kontrollpunkte werden alle Zwischensequenzen (Key-Frames) eines veränderlichen Objektes in Echtzeit berechnet.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors– Komplexe Character Animation


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors

– Environmental Effects(Umgebungseffekte wie Rauch und Nebel)

• Erhöhungen und Vertiefungen der Objekte werden berücksichtigt.

• Lichtreflektionen, z.B. im Wasser, werden durch Berücksichtigung von Einfallswinkel und Lichtbrechung realistischer


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors– Environmental Effects


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors– Morphing

• Geometrieberechnung der Zwischenbilder zur Laufzeit

– Procedural Deformation • wehende Fahnen komplett im Vertex-Shader


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Effekte des Vertex-Prozessors– Motion Blur

• Verwischungeffekt bei schnellen Bewegeungen

• Verwischungseffekte

– Linsen und Lichteffekte


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nFiniteFX-Pixel-Prozessor

(Pixel-Shader)– Teil der von NVIDIA patentierten

PixelForge-Architektur

– 4 Texturen in Single-Pass

– Entwickler kann Pixelfunktionen (Licht, Farbe, Transparenz) individuell zu programmieren

– Problem: DirectX8 erforderlich, Programmierung in Assembler


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

nFiniteFX-Pixel-Prozessor – Vergleich Geforce2 mit Pixel-Shader


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Lightspeed-Memory-Architektur

– Crossbar Memory Controller

– Verlustfreie Z-Kompression

– Z-Occlusion Culling


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Lightspeed-Memory-Architektur

– Crossbar Memory Controller • 4 unabhängige Speicher-Controller

• Aufteilung der Informationsblöcke

• Bessere Ausnutzung bei kleinen Elementen

• bis zu 4 mal effektiver

– Verlustfreie Z-Kompression• Hardware Kompression / Dekomprssion

• Kompressionsfakktor 4:1


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

GF3 Full-Scene-Antialiasing– Antialiasing soll unschöne Treppenbildung an

Kanten vermeeiden

– Früher mit Supersampling realisiert.• Runterrechnen von höherer Auflösung

– In GeForce3 kommt Multisample Verfahren zum Einsatz

• 1,5 oder 9 stufige Verdeckungsmatrix

• Verschiebung der Blickposition um 0.5 Pixel

• Zusammenfassung zu 4 Finalsamples

• Farbverlauf zwischen Finalsamples


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Antialiasing Modi


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Geforce4– Geforce4 Ti = NV25– GeForce3 Ti = NV20– GeForce4 MX = NV17

– Grosser Unterschied zwischen Ti und MX• MX keinen GF3 Vertex- und Pixel-Shader• MX keine unterstützung für DX8 Features• MX ist GF3 in Ausstattung und Effekten

deutlich unterlegen

• GF4 MX ist mehr als verspätete GF3 MX zu sehen


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Geforce4

– Kaum Neuerungen beim GF4

– Erweiterte und Optimierte GF3

– Wichtigste Änderungen:

• nfiniteFX II: – 2x Vertex-Shader

– Verbesserter Pixel-Shader

• Lightspeed-Memory-Architecture II– Auto-Pre-Charge

– Fast-Z-Clear


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Geforce4

• Accuview Technologie

– Verbessertes Antialiasing

– Positionierbare Pixel-Samples

– Gewichtung der Pixel

• 4XS Antialiasing

– 50% mehr Subpixel

– Genauere Farbabstufungen


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

ATI Technologies Inc.

1985 gegründet


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

ATI Produkte:

– RADEON™ 8500

– RADEON™ 8500LE

– RADEON™ 7500

– RADEON™ 7000

– RADEON™

– RAGE 128 Pro™

Erst mit der Radeon 8500 ist es ATI gelungen zu einem ernsthaften nVIDIA Mitstreiter zu werden.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

ATI RADEON 8500:

– Komplett überarbeitete Architektur in 0.15 µm Fertigung

– Pixel-Tapestry-Architektur

– Neuerungen:• Smartshader

• Truform

• smoothvision


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

RADEON 8500 Pixel-Tapestry-Architektur

– zwei Rendering Pipelines mit je 3 Textureinheiten

– Alle Arten Bump-Mapping

– Alle Arten Environment Mapping

– Shadow-Mapping

– Full Screen Anti-Aliasing, Motion Blur und Depth-of-Field--Effekte


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

RADEON 8500


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

RADEON 8500 Smartshader

– Programmierbarer Vertex- und Pixel-Shader vergleichbar nVIDIA

– DirectX 8.1 für Nutzung erforderlich


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit



• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit



• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

RADEON 8500 Truform– Hinzufügen von Polygonen um realistischere

Objekte zu erzeugen

– 3D Modell bleibt unverändert

– Nutzung auch in alten Anwendungen ohne Änderung der Software.

– Higher-Order-Surfaces • Polygone

• Bezier Kurven

– N-Patches, Errechnung der Krümmung eines Polygons anhand der Normalvektoren der Eckpunkte


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

RADEON 8500 Truform


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Vergleich:– Alle 3 Chips unterstützen eine Vielzahl von

Features von denen einige noch nicht genutzt werden.

– Die Umsetzung der in DX8 enthaltenen Features bereitet keine Probleme

– Smartsader und nfiniteFX sind beide Programmierbare Shader und sich somit sehr ähnlich.

– TruForm ist eines der wenigen Features die auch jetzt schon zum Einsatz kommen.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Vergleich:


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Vergleich:

– Die ATI Radeon 8500 kann sich im Vergleich mit der der GeForce3 Ti 500 durchsetzen, muss sich aber der neuen GeForce 4 geschlagen geben.

– Im 3D Mark 2001 ist die GeForce4 in allen Disziplinen 15-20% schneller als die ATI


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

Ausblick:

– nVidia wird in 6-8 Monaten den NV30 bringen der eine Komplette Neuentwicklung darstellen soll.

– ATI hat noch keine Ankündigungen für eine neue Chipgeneration gemacht.


• Geschichte


– Geforce3

– Geforce4

• ATI– Produkte

– Radeon 8500

• Vergleich

• Fazit

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