STMicro/ImgTec KYRO 32/64MB Review

24. März 2001 / von Holger / Seite 3 von 29

      Technik und Features

Hier ein Gesamtüberblick über die technischen Daten und Features des KYRO:

TechnischeFeatures	KYRO (PowerVR Series 3)
Fertigungsprozess	0,25 micron
Chip- und Speichertakt	115 MHz / 115 MHz
Bus-Support	AGPx2, AGPx4
Pixelfüllrate	230 Megapixel/sec. *¹
Rendering-Pipelines	2
Speicherinterface	128 Bit SDR
RAM-Speicher	32/64 MB SDRAM
Speicherbandbreite	1,71 GB/sec. *¹
RAMDAC	270 MHz
3D-Grafik-Features       - Flat & Gouraudshading / Perspective texturing & shading       - DOT3 BumpMapping (Direct 3D)       - Environment BumpMapping (Direct 3D)       - S3TC/DXTC Texturenkompression unter OpenGL und Direct3D       - Untersützung Hardware Videoplayback und DVD Decoderunterstützung       - Full Scene Anti-Aliasing (2x und 4x)       - Internal True Color™ 32-bit ARGB *²       - Internal rendering & layerblending       - 8 Ebenen Multitexturing *³

¹  Pixelfüllrate und Speicherbandbreite
Aufgrund des "deferred Rendering" (TileBased Rendering) kann man diese Zahlen nicht direkt mit denen anderer Grafikchips vergleichen, weil der KYRO für den gleichen Grafik-Aufwand wesentlich weniger Leistung benötigt. Wenn man es grob vergleichen wollte, müßte man die Füllrate des KYRO ungefähr mit "3" und die Speicherbandbreite ungefähr mit "2" multiplizieren.

²  Internal True Color™ 32-bit ARGB
Der KYRO berechnet grundsätzlich alles in einer Farbtiefe von 32 Bit. D.h. bei einer Anzeige von 16 Bit muss nur ein einziges Mal (am Ende beim Schreiben in den Bildspeicher) heruntergerechnet werden. Alle anderen Grafikchips schreiben bei einer Farbtiefe von 16 Bit die Teile des Bildes mehrmals in nur 16bittiger Qualität in den Bildspeicher - und benutzen dieses Teilbild dann auch bei späteren Berechnungen. Dadurch wird mit ungenauen (16 Bit) Bildern weitergerechnet - und dies ergibt die teilweise nicht sehr gute 16bittige Bildqualität bei einigen Chips. Der Vorteil der KYRO-Architektur hier ist: Die Darstellungsqualität unter 16 Bit ist beim KYRO wesentlich höher. Am besten fällt das ganze bei grossflächigen Texturen auf:

³  8 - Ebenen Multitexturing
Ein besonderes Feature des KYRO, dass auch in DirectX seit Version 7 vorgesehen ist: Ohne einen einzigen Zugriff auf den Grafikspeicher ist es möglich, 8 Texturen auf einen Pixel unterzubringen. Der Pixel wird wie in einer Warteschleife zwischengelagert und bei jedem Taktzyklus um eine Textur erweitert. Selbst eine GeForce2 Ultra würde hierfür massiv Speicherbandbreite verbraten, um gleiches darstellen zu können. Leider gibt es bisher aber noch kein Spiel, in welchem dieses Verfahren intensiv Verwendung findet, aber es ergeben sich jetzt schon Vorteile bei Spielen mit hohem MultiTexturing-Einsatz.

Was ist "deferred Rendering" (TileBased Rendering) genau?

Um dieses Thema so einfach wie möglich zu halten ein kleines Beispiel:

Wir haben hier ein Bild mit drei verschiedenen Elementen, aber nicht von jedem Element ist alles sichtbar. Im Normalfall werden jetzt von der Grafikkarte alle Objekte jeweils vollständig berechnet, obwohl jeweils nur ein Teilbereich der Objekte sichtbar ist. Das nächste Bild verdeutlicht, was konventionelle Grafikchips für obiges Bild errechen, nämlich alles:

Durch das Rendern aller Objekte ist die benötigte Leistung um ein wesentliches höher, als wenn nur das tatsächlich Sichtbare gerendert werden müsste. Das ganze nennt man Overdraw: Das Rendern von Objekten, die eigentlich verdeckt sind und damit letztendlich gar nicht auf dem Monitor ausgegeben werden. Hier setzt dann das TileBased Rendering des KYRO an. Wie man sieht, werden genau diese Bereiche weggelassen (nicht gerendert), welche sich überschneiden:

So einfach und logisch dieses System auch aufgebaut ist, so hat es auch seine Tücken. Videologic (ImgTec) hat bisher als einzige Firma dieses Renderingkonzept auch wirklich umsetzen können. Schliesslich hat man nun schon seit mehreren Jahren Erfahrungen mit dieser Technologie sammeln können.

3dfx z.B. hatte seinerzeit Gigapixel eingekauft, um deren schon fertig entwickeltes Verfahren in die eigene Produktentwicklung einfließen zu lassen - eine eigene Entwicklung hätte viel zu lange gedauert. Dies mag verdeutlichen, wie komplex diese Architektur ist. Und das man auch bei nVidia noch etwas länger brauchen wird, um so ein Rendering-Verfahren erfolgreich in die eigenen Grafikchips einsetzen zu können. Durch den Kauf aller 3dfx-Technologien (welche ja auch Gigapixel beinhalteten) ist allerdings auch für nVidia ein wesentlicher Schritt in diese Richtung getan.

Wir wollen wie angekündigt das Thema des Rendering-Verfahrens hier nicht weiter vertiefen, dieses Review will sich eher dem intensiven Benchmarking widmen. Eine wesentlich ausführliche Beschreibung des TileBased Renderings findet sich z.B. in den KYRO-Reviews bei 3D Concept und bei deferred Power.