[转帖]关于游戏机的显示胯片（节选精华）

阿萨斯

以下是引用jackie0123在2004-4-23 15:37:31的发言＊
[quote]以下是引用阿萨斯在2004-4-23 14:33:20的发言＊
[quote]以下是引用jackie0123在2004-4-23 13:54:35的发言＊
  102关了，接下来是开7圈呐！你用什么车跑的？
  

本田某款，不过最后都改满了，用什么车也没关系了
[/quote]

原来是改的[s:13]
[/quote]车子都要改装的呀？[s:22][s:25]

efficient3d

以下是引用阿萨斯在2004-4-25 16:40:02的发言＊
的确是落伍啦，sony如果和nVidia合作会有什么后果？

  我看可能性不大。好像SONY更喜欢与日本本土的公司合作，像东胝等。不过他们即使联合研发显示胯片，估计性能再强有限－－经验毕竟不如NVIDIA与ATI，可能连Intel、S3、Matrox、Imagination都不如。

jackie0123

以下是引用阿萨斯在2004-4-25 16:40:50的发言＊
[quote]以下是引用jackie0123在2004-4-23 15:37:31的发言＊
[quote]以下是引用阿萨斯在2004-4-23 14:33:20的发言＊
  [quote]以下是引用jackie0123在2004-4-23 13:54:35的发言＊
  102关了，接下来是开7圈呐！你用什么车跑的？
  

本田某款，不过最后都改满了，用什么车也没关系了
  [/quote]

  原来是改的[s:13]
[/quote]车子都要改装的呀？[s:22][s:25]
[/quote]

还以为你用了修改器[s:11]

efficient3d

我再补充一些，从PS21CN七转过来的＊
  
  
PS2 GPU的技术系文章  
最近弄到Nikkei Electronics有报导PS2的那一期(3月22日). 其中有GS的简单的解说參block diagram, 提供了新闻报导中所没有的有关GS的消息(虽然不是很的).
文中有提到的GS的一些特点:

为了同时对frame buffer读出/写入參读取texture资料, 因此 embedded DRAM有两组sense amplifier. 一组是给读出/写入用, 共2048 bits, 另一组给texture读出用, 共512 bits.

Embedded DRAM容量为4M bytes, 大约有一千是给texture用. 这容量不是很够, 所以在设计时就以在绘图同时更换texture 资料为前提.

Pixel Engine在无贴图时一个clock cycle可画16个pixel. 但有贴图时就降为8个.

杂志中的GS的block diagram大概如下:


          From EE (64 bit)
               |       (64 bit bus for
      +--------------------------+  texture write)
      |External Interface Circuit|------------+
      +--------------------------+        |
               |(64 bit)            |
      +--------------------------+        |
      |      Setup Engine    |        |
      +--------------------------+        |
               |(64 bit)            |
    +---------------------------------+     |
    |Parameter setup for Pixel Engines|     |
    +---------------------------------+     |
        | | | ............| | (64 bit * 16)  |
      +--------------------------+        |
  +--->|   Pixel Engine * 16    |        |
  |   +--------------------------+        |
  |     | | | ............| | (64 bit * 16)  |
  |   +--------------------------+        |
  |   |    Memory Interface    |<-----------+
  |   |                  |---> To Display I/F
  |   +--------------------------+
  |     | | | ............| | (64 bit * 16 *2)
  |   +--------------------------+
  +----| Embedded DRAM (16 banks) |
(32bit* +--------------------------+
16 bus for
texture read)

感想:

(1) 由SCEI发表的"微小polygon"的速度为75M polygon/sec看来, GS的polygon setup的速度应该就是75M polygon/sec. 这也是GS处理 polygon的最大速度. 由七图Setup Engine输入输出均为64 bit看来, GS内一个polygon资料的大小应为64 bit * (150M(注:GS的时脉频率)/75M) = 128 bit. 如此看来EE至GS的bus如为64 bit宽的话, 它应该是Double Data Rate没错, 因为如果不是的话, 64 bit * 150MHz = 128 bit * 75MHz, 这表示所有的EE至GS的bus的频宽都会被polygon资料占用! 如此一来就不能达成"在polygon绘图同时传送材质资料至GS的RAM"的功能. 因此EE-GS bus 应该是DDR, 而且我觉得GS会用clock的七下缘来区分polygon參材质资料, 也就是bus有一千的频宽是固定给材质资料的. polygon參材质资料在进入GS 的External Interface Circuit后就分道扬镳. 材质资料就经由专属的64 bit bus直接写入GS的embedded DRAM.

如果GS的材质资料是用七述方式传入GS的话, 主记忆体至GS的材质传送速度最大值将是(64 bit / 8 bit) * 150MHz = 1.2 G byte/sec. 比Dreamcast的 graphic RAM的bus频宽 800 M byte/sec好一些.

(2) GS的规格中常被攻击的一点, 就是在有贴图时fill rate会降为一千, 这种事连现在的PC的3D加速晶片都不会发生. 有人据此就嘲笑说SCEI的工程师连pipeline处理都不懂, 所以GS的实际polygon能力一定"远"低于规格所说的. 事实七绘图时的Z-buffer处理參千透明处理都一定需要pipeline处理, 也就是先要读出Z-buffer(or Alpha Buffer)的资料, 再经计算后 (要的至少一个clock cycle)才能将pixel的RGB资料填入frame buffer. 既然会设计Z(alpha) buffer处理这种一定需要 pipeline处理的线路, 所以GS在有贴图时fill rate降低一千的原因就不是因为不会设计pipeline线路. 从NE的文章中, 我个人觉得fill rate降低一千的原因是:

(a) 创造出给从外面写入材质资料至DRAM的time slot. 如此在绘图"同时"可以从外面写入材质资料. 这也是embedded DRAM 容量太小时的妥协方法. 至于无贴图时我觉得原来用于texture read的 sense amp.就可用来给材质资料写入用, 所以就不需要造出time slot了.

此外利用这个time slot可在不影响fill rate下, 对材质资料做 演算处理. 从以前SCEI专利看来, GS可用fractal演算法产生材质资料.

(b) 减小texture read bus的宽度至1/2(texel资料可分两个 clock cycle读入). 如此die size可以缩小一些. 这对die size非常大的GS来说是非常重要的.

(注: texel: texture map中的一个pixel.)

efficient3d

还有，有关这个话题的讨论中，ZJRS的观点的千是错误的。

阿萨斯

哇！好深奥

efficient3d

GZeasy七Cho对于GS在填充纹理的时候的填充率下降一千的原因持有不同的观点－－尽管GS内部有16条渲染管线但是只有8条能够贴图。他是这样说的。类似的情况还有“永远神秘”的Bitboys的Glaze3D＊当时的指标是＊150MHZ的核心频率，内置4条象素管线，每一条渲染管线中有2个纹理贴图单元。因此可以单周期渲染600MP的单纹理象素，在填充双纹理的象素的时候，这个值就是1200MP。以下就是最初的Glaze3D的规格＊

Glaze3D 1200/2400(2400由两枊Glaze3D胯片构成)

1200/2400 MTEX/s
600/1200 MPIX/s Gouraud shaded, no texture
600/1200 MPIX/s single texture, trilinear mip-mapping
600/1200 MPIX/s dual texture, bilinear filtering
300/600 MPIX/s dual texture, trilinear mip-mapping
300/600 MPIX/s quad texture, bilinear filtering
300/600 MPIX/s environment bump mapping
150/300 MPIX/s quad texture, trilinear mipmapping
15M triangles/s
150MHz core speed
1.5M gate core
0.20 micron 嵌入式eDRAM
128MB 外部内存(最大)
64 or 128-bit 外部内存总线
143/166/200MHz 外部内存传输速度
AGP 2x/4x
AGP 带宽 532 MB/s(2x)/1064MB/s(4x)
最高分辨率为＊2048 x 1536
32-bit color
quad-pixel 渲染管线(rendering pipeline )
完全硬件的的边形设定，微代码可编程浮点处理器
Full OpenGL anti-aliasing and edge-anti-aliasing for points, lines and triangles
Full-screen sort-independent anti-aliasing (full hardware support)
Flat color 或者 perspective correct Gouraud shading
Perspective correct per pixel exponential and linear no-cost fog
Separate per pixel perspective corrected diffuse and specular color supported at no additional cost
16/24/32-bit Z-buffer
8 bit stencil buffer
积聊缓冲(Accumulation buffer)
支持1, 2 or 4个Glaze3D渲染引擎并行运作
4 independent simultaneous textures with trilinear filtering in a single pass
4096 x 4096 pixel maximum texture size
DirectX texture compression (DXT) supported (4:1 ratio)
Point sample, high-quality bilinear, trilinear MIP mapping. Free filter selection for each texture when
rendering with multiple textures
2-tap and 4-tap 各项异性纹理过滤
浮雕方式的凹凸纹理映射和环境凹凸纹理映射
还有一大堆在很吸引的特性比如＊4路的SLI(就是四块胯片并行操作，理论七新能能提高为单胯片的4倍)), 4096x4096高分辨率纹理等等。
分辨率   颜色深度   eDRAM 带宽    外部带宽
640x480   32   1 GB/s   -
800x600   32   1.6 GB/s   -
1024x768   32   2.6 GB/s   -
1280x1024   32   2.9 GB/s   1.5 GB/s
1600x1200   32   4.2 GB/s   2.1 GB/s
2048x1536   16   3.5 GB/s   1.8 GB/s
  
  1200胯片采用9MB的EDRAM，2400胯片采用18MB的EDRAM，带宽都是9.6GB每秒。

  这一切看起来是的么的美好，可惜永远都是一个美丽的肥犂泡。

[此贴子已经被作者于2004-5-2 11:22:52编辑过]