De theorie achter de kaart

We willen allemaal ruwe verwerkingskracht, zeker voor onze grafische kaarten en chipsets. Het is al langer bekend dat de almaar zwaardere eisen die 3D-games tegenwoordig stellen de stuwende kracht vormen voor de hoogtechnologische ontwikkelingen op gebied van grafische chipsets. 3D-chipsets hoeven op het vlak van complexiteit zelfs in niets onder te doen voor de nieuwste Intel of AMD-processoren. Met een productcyclus van zes maanden is de concurrentie echter bikkelhard en een juiste commerciële aanpak cruciaal om een nieuwe grafische chipset aan de man te krijgen. De grote fabrikanten staan nu op het punt de volgende generatie 3D-vreters op ons los te laten en het belooft weer heel spannend te worden. Wij bekeken alvast de nieuwste van nVidia, de GeForce2 GTS en gingen ook na wat ATI allemaal bekokstooft met de Radeon 256 chipset.

Ongetwijfeld de grootste en meest bekende fabrikant van chipsets is nVidia. Sinds de introductie van de TNT en de TNT2 kende nVidia een ongekende groei en mag zich nu onbetwiste koploper noemen ten nadele van vooral 3dfx. Tenminste, dat is de situatie nu maar deze kan natuurlijk heel snel omslaan. Toch laat nVidia zich niet kennen en dat hebben we vooral geweten met de GeForce 256 chipset die tot op heden weinig of geen concurrentie heeft gehad. De GeForce 256 is niet alleen de snelste grafische chipset voor pc-gebruik momenteel op de markt, maar ook de meest vooruitstrevende. Toverwoordjes als GPU (Graphics Processing Unit) en T&L (Transform & Lighting) ontlasten de hoofdprocessor van de pc en maken de GeForce 256 ook snel op minder krachtige systemen.

Geheugen
Ook inzake het videogeheugen valt er heel wat te vertellen. Werden de meeste kaarten nog voorzien van gewoon SDRAM en SGRAM, nu is het al DDR-geheugen wat de klok(snelheid) slaat. Met Double Data Rate geheugen is het mogelijk om de kloksnelheid waartegen gewerkt wordt te verdubbelen. Dit kan door in één klokcyclus zowel op de stijgende als de dalende lijn gegevens te versturen. Zo bekom je met een reële kloksnelheid van bijvoorbeeld 150 MHz prestaties vergelijkbaar met 300 MHz. Eén ding staat vast: alle nieuwe chipsets en grafische kaarten zullen gebruik gaan maken van DDR-geheugen. Zo ook de gedoodverfde opvolger van de GeForce 256, de GeForce 2 GTS (werknaam NV15) waarbij GTS staat voor Giga Texel Shader.

Giga
De GeForce 256 werd nog gefabriceerd volgens de 0,22-microntechnologie maar met de opvolger gaat nVidia een stap verder: 0,18 micron. Dat zorgt voor minder warmte en energieverbruik en laat vooral hogere kloksnelheden toe: de chipset is nu geklokt op 200 MHz (vroeger 120 MHz) wat op zich al gepaard gaat met een grote snelheidswinst. Het DDR-geheugen zal werken aan een kloksnelheid van 166 MHz wat overeenkomt met effectief 333 MHz. Verder werden de vier ‘rendering pipelines’ behouden (QuadPipe) maar is de GeForce 2 GTS nu wel in staat om twee texturen per pipeline te verwerken. De rendercapaciteit verdubbelde dan ook ten opzichte van de originele GeForce 256. De GeForce 2 GTS is één van de eerste chipsets met hardwarematige ondersteuning voor real time per-pixel operaties. Dat houdt in dat de nieuwe GeForce in staat is om in real time elke pixel te renderen en te voorzien van licht- en schaduweffecten. Dat alles moet resulteren in mooiere en realistischere beelden die niet onder hoeven te doen voor wat sommige Hollywood-films laten zien. nVidia zelf maakt graag de vergelijking met Pixar, de makers van A Bugs Life. Op basis van de ruwe verwerkingskracht is de GeForce 2 GTS twee tot driemaal krachtiger dan de originele GeForce 256.

i810
De 32 MB-versie van de GTS GeForce 256 zal eerst op de markt gegooid worden en kort daarna komen er ook versies met 64 MB geheugen. Daarnaast mag je je ook verwachten aan zowel agp- als pci-modellen waarbij de pci-versie vooral bedoeld is voor gebruik in combinatie met de i810 chipset. De i810 chipset voorziet op de meeste moederborden immers niet in een agp-slot. De aangekondigde prijzen van de GeForce 2 GTS zijn niet mals en situeren zich rond de 420 euro – een pak geld als je het ons vraagt.

Prestaties
Wij voelden in ons testlab al een aantal ‘samples’ van GeForce 2 GTS videokaarten aan de tand. Tegen dat je dit leest zou je in de winkel in elk geval al videokaarten met deze nieuwe chipset moeten kunnen kopen van Guillemot (Hercules 3D Prophet II GTS 64 MB), Elsa (Gladiac 32 MB) en Creative Labs (3D Blaster GeForce 2 GTS 32 MB). Uit onze voorlopige testen blijkt dat de GeForce 2 GTS sneller is dan alle andere videokaarten die we tot nu toe testen, maar toch niet zo snel als we op grond van specificaties en prijs mogen verwachten. Dat heeft vooral te maken met een gebrek aan stabiele biossen en drivers: zodra die op punt staan, zullen de prestaties nog verbeteren. Maar je mag er in elk geval vanuit gaan dat ietwat GeForce 2 GTS kaart op 3D Mark 2000 in 1024×768/16 bit resolutie een score haalt van tussen de 3600 en 6000. In Quake III (OpenGL) noteerden we fps (frames per seconde) scores van 58 tot 78. Bij Expandable (D3D) haalden we tussen de 53 en 70 fps. Alle testen werden uitgevoerd onder Windows 98 SE en DirectX 7.0a, op een Intel Pentium III testsysteem aan 733 MHz met 128 MB RDRAM en een i820 chipset. Zodra de kaarten in een stabiele versie in de winkels liggen zullen we ze opnieuw testen en ons een definitief oordeel vormen. ‘Watch this space,’ kortom.

ATI
Eén van de belangrijkste concurrenten van nVidia zou wel eens ATI kunnen worden. ATI bewees met de Rage 128 Pro chipset dat ze hun mannetje kunnen staan en onlangs maakte het nog indruk met de rauwe kracht van de Maxx. Het probleem van ATI is echter dat ze hun chipsets meestal te laat op de markt brengen waardoor ze niet voluit meedingen naar de gunst van hardcore gamers. Met de momenteel in ontwikkeling zijnde Radeon 256 chipset echter hopen ze daar voorgoed verandering in te brengen.

Radeon 256
Technisch gezien hoeft de Radeon 256 niet onder te doen voor de GeForce 2 GTS: 0,18 microntechnologie, tot 128 MB aan DDR-geheugen dat net zoals de chipset geklokt werd op 200 MHz en een verbeterde T&L-engine. Maar ook de Radeon 256 kreeg de nodige snufjes mee om zich te onderscheiden van de rest. Ten eerste is er de Charisma Engine, een uitgebreide versie van de T&L-engine zoals we die reeds kennen van de GeForce 256. ATI voegde naast transformatie- en lichteffecten ook ‘clipping’ en ‘vertex skinning’ toe aan het lijstje van bewerkingen die overgenomen worden van de processor. Met vertex skinning is het mogelijk om objecten die gebruik maken van een beweegbaar skelet veel soepeler te laten bewegen. Het probleem is dat nog altijd bitter weinig games – Quake III is een uitzondering – gebruik maken van T&L-engines.

Tapijtje
De benaming Pixel Tapestry Architecture is de noemer voor alle 3D-mogelijkheden van de Radeon 256 chipset. Zo is er ondersteuning voor drie soorten ‘bump mapping’ maar de grote nieuwigheid zijn de 3D-texturen. Totnogtoe werden enkel tweedimensionale texturen gebruikt om 3D-oppervlakken als het ware te beschilderen. Met 3D-texturen kun je echt diepte toevoegen met bovendien als gevolg veel realistischere lichteffecten. Het is nog wel even wachten op versie 8 van DirectX voordat games 3D-texturen zullen gaan ondersteunen.

Two’s a crowd
Heel interessant is overigens dat meerdere Radeon 256 chipsets kunnen worden gecombineerd op één kaart. Er zit dus nog heel wat rek in de verwerkingskracht van de Radeon. Ondanks de veelbelovende mogelijkheden van de Radeon 256 chipset blijft het afwachten op de eigenlijke release ervan. Ten vroegste in juli worden de eerste test samples verwacht en dat is bijna een maand later dan de GeForce 2 GTS van nVidia.

De rest
Naast nVidia en ATI zijn er natuurlijk nog andere chipsetfabrikanten waar rekening mee moet worden gehouden. Zo kondigde Matrox onlangs de G450 aan – een opgevoerde versie van de G400 – en sleutelt het ondertussen aan de G800. Ook 3dfx met de Voodoo4/5 kan op heel wat belangstelling van gamers rekenen. Vooral het topmodel – de Voodoo5 6000 met 4 chipsets en tot 128 MB geheugen – zou wel eens nieuwe maatstaven neer kunnen zetten. Omdat deze topper zo’n hoge eisen stelt op gebied van stroomtoevoer, wordt hij zelfs geleverd met een aparte voeding!