Обзор Matrox Millennium G550

Введение

Не секрет, что компания Matrox на протяжении многих лет задавала тон в выпуске качественных видеокарт. И по сей день в офисах повсеместно используются старые и новые видеокарты от Matrox, например, машина, на которой я пишу эти строчки, оснащена Matrox Millennium II...
С выходом G100, G200 и G400, имя Matrox стало популярно и среди геймеров. На пике популярности, со своими видеокартами Millennium G400 и G400 MAX, компания Matrox стала одним из лидеров и в секторе самых быстрых игровых видеокарт, и при этом, в отличие от конкурентов, эти видеокарты обладали эталонным качеством изображения.
Но время шло, конкуренты "подтянули" качество 2D своих продуктов, а по части 3D и вовсе ушли далеко вперед, и присутствие Matrox на рынке игровых видеокарт стало медленно, но неотвратимо ослабевать. После выхода Matrox Millennium G450 стало окончательно ясно, что если не произойдет чуда (может быть, G800?), то геймеры забудут имя Matrox навсегда.
В то же время видеокарты серии G450, оснащенные поддержкой DualHead и предназначенные для офисного применения, в очередной раз подтвердили отличную репутацию Matrox, как производителя "рабочих" видеокарт. Они предоставляли возможность работы с двумя мониторами тем, кто в этом нуждался, а 3D-часть, унаследованная от Matrox Millennium G400, позволяла усталым труженикам вечерком даже поиграться во что-нибудь этакое...
Время, как уже было замечено, всё шло, и пока от Matrox ничего не было слышно, начали появляться "двухголовые" продукты от конкурентов. Это были NVIDIA GeForce2 MX и ATI RADEON VE. И если NVIDIA GeForce2 MX - карта всё-таки больше игровая, нежели "рабочая", то ATI RADEON VE попал точно в цель - при заведомо более современной 3D-части он не уступает G450 по функциональности и качеству изображения.
Естественно, такая ситуация грозила со временем обернуться для Matrox полной потерей рынка видеокарт для PC, и Matrox для удержания своей доли рынка срочно нужно было выпускать что-то новое.
19 июня Matrox анонсирует свой новый чип G550 и линейку плат Matrox Millennium G550.

Чип Matrox G550

Ключевые характеристики нового чипа:

Технология изготовления - 0.18 мкм
Частота ядра - 125 МГц
Частота видеопамяти - 166 МГц
Тип и интерфейс видеопамяти - 64 бит DDR SDRAM
Два встроенных RAMDAC - 360 и 230 МГц
Два встроенных TMDS-трансмиттера
Встроенный TV-encoder
Поддержка технологии DualHead

3D-часть:

Два пиксельных конвейера с двумя текстурными модулями на каждом
Поддержка трилинейной и анизотропной фильтрации
Поддержка EMBM
HeadCasting Engine

В принципе, характеристики смотрятся "вкусно", а особенный интерес вызывает HeadCasting Engine, о котором стоит рассказать подробнее.
HeadCasting Engine базируется на технологии Matrix Palette Skinning, которая в чипе G550 реализована аппаратно. Matrix Palette Skinning - технология создания анимированных объектов, суть которой заключается в следующем:

Объект (скажем, человеческая кисть) "разбивается" на цельные участки (скажем, фаланги пальцев, bones), трансформацию которых можно описать одной функцией (матрицей трансформации, bone matrix).
Для того, чтобы избежать неестественных искажений в зонах соединения участков, трансформируемых разными матрицами, вершины полигонов трансформируются обеими матрицами, причем каждой вершине придаются 2 весовых коэффициента, отвечающих за "податливость" при трансформации этими матрицами.
В общем случае не обязательна "скелетная"структура объекта, есть просто набор вершин с весовыми коэффициентами и набор матриц трансформации.

Такая технология позволяет легко создавать анимированные объекты, и естественно, чем больше матриц трансформации использовано, тем более сложной и натуральной будет анимация объекта.
Matrix Palette Skinning прекрасно выполняется с помощью вершинных шейдеров, и в спецификациях вершинных шейдеров DirectX8.0 указано 96 регистров для сохранения констант, но G550 имеет даже большее количество - 256 регистров, что позволяет использовать до 32 матриц трансформации на объект или до 4 матриц на вершину.
Возможности чипа Matrox решила задействовать в создании анимации человеческой головы, и отсюда название фирменной технологии - HeadCasting Engine.
HeadCasting Engine планируется применять для "живого"общения пользователей, при котором анимация трехмерной высокодетализированной модели головы производится синхронно с речью с помощью технологии LIPSinc. Для такого визуального общения пользователям достаточно послать в Matrox фотографии в профиль и фас и получить готовую трехмерную модель головы:

Разумеется, для полноценного общения необходимо наличие Matrox Millennium G550 на обоих "концах" соединения, но в случае, если у собеседника нет Matrox Millennium G550, то ему придется использовать менее детализированную модель головы.
Если меня попросят выразить своё субъективное мнение по поводу технологии HeadCasting, то я скажу так: мне эта идея с говорящими головами не очень нравится. Но если учесть, что трехмерная графика наше время настойчиво пробивается во все возможные области, и в Интернет в том числе, то эта технология вполне имеет право на жизнь, особенно среди корпоративных пользователей.
К сожалению, HeadCasting Engine, хоть и является неким расширением вершинных шейдеров, не совместим с вершинными шейдерами DirectX8, потому что аппаратно не поддерживает ничего, кроме Matrix Palette Skinning. К тому же, судя по всему, аппаратная поддержка Matrix Palette Skinning будет использоваться только в приложениях HeadCasting. И последнее - в настоящее время T&L блок G550 отключен в драйвере, и неизвестно, когда он будет включен.
После описания характеристик и возможностей чипа G550 самое время перейти к самой плате Matrox Millennium G550.

Плата Matrox Millennium G550

Плата Matrox Millenium G550 выполнена на текстолите зеленого цвета, с небольшой дочерней платой, на которой размещен выход VGA:

Непонятно, зачем инженеры Matrox выбрали такую компоновку, ведь однозначно ясно, что удлинение проводников и введение дополнительных разъемов может отрицательно сказаться на качестве изображения. Для передачи видеосигнала на дочернюю плату используется разъем, подобный которому можно было наблюдать на платах SUMA с SIF:

На плате под пассивным радиатором установлен чип Matrox G550:

На видеокарте установлено 32МБ видеопамяти 64 бит DDR SDRAM в микросхемах производства SAMSUNG с временем цикла 6 нс:

Плата комплектуется входит переходниками DVI->VGA и VGA->S-Video+RCA:

Тактовая частота ядра составляет 125 МГц, видеопамяти - 166 МГц, точно так же, как у Matrox Millennium G450. Несмотря на то, что ядро G550 более сложное, чем G450, для чипа прежнему используется пассивное охлаждение. Впрочем, даже при хорошей загрузке перегрева я не наблюдал, так что активное охлаждение G550 и не нужно.

Возможности Matrox Millennium G550

Судя по информации на сайте Matrox, плата Matrox Millennium G550 позиционируется в первую очередь как DualHead решение для людей, требовательных к 2D-части видеокарт, как средство для привнесения 3D в коммуникации, и, в последнюю очередь, как игровая видеокарта. Что касается коммуникации в 3D, мы уже рассмотрели, к играм обратимся попозже, а сейчас стоит рассмотреть возможности Matrox Millenium G550 в плане функциональности мультимониторных конфигураций.
В этом плане Matrox Millennium G550 отличается от Matrox Millennium G450 только наличием интерфейса DVI, что позволяет подключать цифровые мониторы. В результате стали возможны следующие варианты подключения дисплеев:

Аналоговый монитор + аналоговый монитор
Аналоговый монитор + TV
Аналоговый монитор + цифровой монитор
Цифровой монитор + TV
Цифровой монитор + цифровой монитор

При подключении двух дисплеев G550 поддерживает уже ставшие для Matrox стандартными режимы DualHead Clone, DualHead Multi-Display, DualHead Zoom и DualHead DVDMax, что я незамедлительно проверил.
Работа в режиме Clone:

Работа в режиме DualHead Multi-Display:

Работа в режиме DualHead DVDMax:

Работа в режиме DualHead DVDMax c TV:

Работа в режиме DualHead Zoom:

Настройка этих режимов производится в закладке "DualHead" Свойств рабочего стола:

Настройка режима Clone:

Настройка режима Zoom:

Настройка режима Multi-Display:

Настройка режима DVDMax:

Попимо этого, в правом углу панели задач появляются иконки Matrox MultiDesk и Matrox QuickDesk:
Matrox MultiDesk:

Matrox QuickDesk:

Matrox QuickDesk дает доступ к функциям управления рабочим столом, а Matrox MultiDesk позволяет организовывать и управлять любым количеством виртуальных рабочих столов:

В общем, возможности и удобство использования DualHead от Matrox находятся на превосходном уровне, однако конкуренты в лице NVIDIA и ATI предлагают схожие решения, и для того, чтобы составить представление о возможностях мультимониторных видеокарт, я сделал вот такую небольшую табличку :). В ней помимо Matrox G550 присутствует его предшественник - Matrox G450, а также ATI RADEON VE и NVIDIA GeForce2 MX400:


Как видно, по функциональности лидируют Matrox Millennium G550 и G450, а 3D-часть лучше у ATI RADEON VE и, уж тем более, у NVIDIA GeForce2 MX400. Впрочем, архитектура Matrox G550 усилена относительно G450, и, обладая двумя конвейерами с двумя текстурными блоками на каждом, Matrox Millennium G550 может показать хорошую скорость в 3D-приложениях. Но об этом - чуть позднее, после описания тестовой системы и измерения скоростных характеристик в 2D.

Тестовая система

Видеокарты были протестированы на стенде следующей конфигурации:

Процессор - AMD Athlon 1200МГц (133МГц FSB)
Память - 256Мб NCP PC133
Материнская плата - EPOX 8KTA3 (VIA KT133A)
Жесткий диск - Fujitsu MPE3084AE 8,4 Гб

Программное обеспечение:

Windows 98 SE build 4.10.2222 A
Windows 2000 SP2
DirectX8.0a
Quake 3 Arena v1.27g
ZD WinBench 99 v1.2

Для Matrox Millennium G550 я использовал драйвер версии 6.70.008 под Windows 98 и 5.70.010 под Windows 2000.
Для Matrox Millennium G450 я использовал драйвер версии 6.21.003 под Windows 98 и 5.31.003 под Windows 2000.
Для ATI RADEON VE был использован драйвер версии 4.13.7109 под Windows 98 и 5.13.01.3211 под Windows 2000.
Плата NVIDIA GeForce2 MX400 была протестирована на драйвере версии 14.70 под Windows 98 и Windows 2000.

Скорость, качество в 2D

Скорость Matrox Millennium G550 в 2D я измерял с помощью тестов Business Graphics Winmark и High-End Graphics Winmark из комплекта ZD Winbench 99. Замеры производительности Matrox Millennium G550 были произведены в Windows 98 SE и Windows 2000, в сравнении с Matrox Millenium G450, ATI RADEON VE и NVIDIA GeForce2 MX400:




Трудно сказать, что в большей мере сказывается на результате в тестах ZD WinBench 99 - качество оптимизации драйвера, скорость подсистемы памяти или скорость прорисовки окон средствами GDI, но в любом случае результат говорит о том, что Matrox Millennium G550, обгоняя своего предшественника, показал хороший результат. Впрочем, было бы удивительно, если бы результат оказался иным.
Что касается качества 2D, то это достаточно сложный вопрос: вынос выхода VGA на дочернюю плату может привести к ухудшению качества, однако я не заметил ухудшения качества вывода изображения на монитор. Я использовал мониторы ViewSonic P775 и Hitachi CM776ET, и, конечно, не могу гарантировать, что при использовании других мониторов ситуация не изменится.

Скорость, качество в 3D

Для измерения скоростиных характеристик Matrox Millennium G550 я использовал Quake3 Arena в режимах "normal" и "high quality", в соперники определив всё тех же Matrox Millennium G450, ATI RADEON VE и NVIDIA GeForce2 MX400:

Результат разочаровывает. Имея, за исключением блока T&L, сходную с GeForce2 MX400 архитектуру, Matrox Millennium G550 оказывается медленнее последней в 2 раза. Но это простительно, ведь ядро GeForce2 MX400 работает на почти вдвое большей частоте - 200 МГц против 125 у Matrox G550. С другой стороны, превосходство в скорости над Matrox Millennium G450 составило 20-25 процентов, и если учесть вдвое больший текстурный fillrate у G550, то это очень мало.
Судя по всему, архитектура текстурных модулей и контроллера памяти "перекочевала" из G450 в G550 без изменений, но вдвое возросшая скорость наложения текстур предъявляет большие требования к системе памяти. Если объем текстурного кэша в G550 не был увеличен относительно G450, то для такой ситуации этот результат вполне возможен.
Тестовый образец комплектовался бета-драйверами, поэтому то, что под Windows 2000 отказался работать Quake3 - простительно. Однако чего я не ожидал - так это того, что EBMB на Matrox G550 работает некорректно. Это на чипе от Matrox, в своё время поразившей всех аппаратной реализацией EMBM!
Судите сами, ниже я привел скриншоты из BattleZone II и 3DMark 2001, слева - реализация EMBM на Matrox G550, а справа - на ATI RADEON VE:

BattleZone II:

3DMark 2001:

Помимо всего прочего, в спецификациях Matrox G550 заявлена поддержка анизотропной фильтрации, однако либо ее так и не реализовали, либо скорость при ее включении падает настолько, что включать в драйвере её, от греха подальше, не позволили.
Остается надеяться на то, что замеченные недоработки поддадутся исправлению драйверами, а производительность в 3D поднимется благодаря должной оптимизации драйвера, но в общем и целом, 3D-часть Matrox G550 оказалась не на высоте.

Заключение

Matrox Millennium G550 - новая серия видеокарт с поддержкой двухмониторных конфигураций, благодаря поддержке цифровых мониторов, оказалась еще лучше и удобнее для работы, чем серия G450.
HeadCasting - интересная идея и, по видимому, добротная реализация, но станет ли эта идея популярной - большой вопрос.
В плане качества 2D у меня не появилось никаких замечаний, а вот 3D-часть явно проигрывает конкурентам - ATI RADEON VE и GeForce2 MX400.
Кстати, что характерно, и ATI RADEON VE, и NVIDIA GeForce2 MX400 - урезанные версии высокопроизводительных игровых чипов, с введенной поддержкой мультимониторных конфигураций, а Matrox G550 - эволюционное развитие больше "рабочего", чем "игрового" чипа - Matrox G450. Отсюда и выводы - работать на Matrox Millennium G550 будет комфортно, а играть - не очень.

Итак, плюсы Matrox Millennium G550:

Поддержка мультимониторных конфигураций
Поддержка потенциально популярной технологии HeadCasting
Отличное качество в 2D
Поддержка цифровых мониторов
Наличие TV-Out
Качественный монтаж

Минусы:

Низкая скорость 3D-ядра
Некорректная работа EMBM
Недоработанные драйверы
Высокая цена