Статьи и обзоры

Компьютеры Кулеры Мультимедиа ТВ-тюнеры Периферия Сети, Wi-Fi, VoIP Смартфоны, GPS, гаджеты Носители информации, NAS Софт, игры, Windows Игровые манипуляторы Своими руками Корпуса и блоки питания Системы безопасности Серверное оборудование Аналитика Технологии Материнские платы Мониторы Видеокарты

Соц. сети

           

Сервисы

Рассылка новостей

Опрос

Quantum3D Heavy Metal

Heavy MetalПрежде чем начать описание технологии Heavy Metal фирмы Quantum3D, хочу сказать, что данная технология относится к классу HI-END и будет интересна только с познавательной точки зрения. Вообще, слово "технология" здесь не совсем подходит, ведь Heavy Metal - это вещь ощутимая. Но я решил, что для начала это можно назвать технологией.

Комплекс Heavy Metal соединяет наиболее современную графическую систему Quantum 3D с самыми современными компонентами PC для обеспечения невиданной доселе производительности, доступной по относительно низкой цене для промышленного и военного использования. Системы Heavy Metal будут применяться для обучения, тренировки в воздушных, наземных и морских симуляторах будущего.

Ключевые возможности:

  • Full-Scene, Sub Pixel hardware Anti-Aliasing
  • Точная многоканальная синхронизация
  • Совместимость с большинством существующих API, стандартов и операционных систем
  • Масштабируемая архитектура, позволяющая варьировать конфигурацию системы в зависимости от потребностей
  • Возможность для дальнейшего апгрейда
  • Прочный корпус

Вам о чём-нибудь говорит весь набор этих возможностей? Нет? Тогда рассмотрим всё подробнее.

Итак, Heavy Metal - это не просто графическая станция, это нечто большее. Heavy Metal представляет собой высокопроизводительную графическую станцию для обеспечения всех потребностей, которые может предъявлять самое передовое программное обеспечение. Проще говоря, Heavy Metal объединяет в одном корпусе графическую систему, содержащую некоторое количество чипов VSA-100, или других, в зависимости от модели, производительный процессор (которых может быть от одного до двух), несколько жёстких дисков, аудио систему, и другое. Более подробно о компонентах Heavy Metal см. ниже.

Heavy Metal GX+

Прежде всего, для того, чтобы понять смысл Heavy Metal прочитайте про Voodoo Scalable Architecture. Как мы уже знаем, эта технология позволяет объединять до 32 чипов VSA-100 в параллельную работу для обеспечения наибольшей производительности и самых современных эффектов T-Buffer. Обычному пользователю компьютера для игр хватит и Voodoo5 5500 (на двух VSA-100). Тем же, кто хочет использовать все преимущества технологии T-Buffer, да ещё и в высоких разрешениях, подойдёт Voodoo5 6000 (на четырёх чипах VSA-100). Это уже зависит от потребностей пользователя, задач, которые он собирается решать с помощью графической системы, и размеров его кошелька.

Heavy Metal сзадиНо есть и такие пользователи, которых можно отнести к отдельному классу. Их не волнует цена изделия, они используют самое современное программное и аппаратное обеспечение. Эти пользователи - военные базы по подготовке специалистов, NASA, некоторые графические студии. Для подготовки специалистов, например, по управлению вертолётами и наведению ракет, необходимо с максимальной реалистичностью воссоздавать сцены военных действий в реальном времени. Здесь используются самые современные симуляторы, которых не поворачивается язык назвать игровыми. Разумеется, в таких симуляторах никто не считает количество полигонов, отводимых на модель и количество текстур, использующихся в сцене. Здесь самое главное - качество, реалистичность и скорость. Именно на такие задачи рассчитаны станции Heavy Metal.

Heavy Metal выпускается в двух версиях - Heavy Metal BX и Heavy Metal GX+. Каждая система обладает ориентированными на промышленное использование способностями, что делает их идеальным вариантом для покупки. Версия BX является наиболее дешёвой, GX+ - более мощной.

Рассмотрим преимущества использования нескольких Voodoo чипов. Диаграмма иллюстрирует максимальный Fillrate (мегатекселей в секунду) при использовании трилинейной фильтрации и 4x4 Full Scene Sub-pixel Anti-Aliasing на различном количестве VSA-100 процессоров. Для сравнения приведена производительность восьми чипов Voodoo2.

Диаграмма 1

Как видно, при использовании 32 процессоров VSA-100 достигается Fillrate свыше 1 GTexels/sec. На вопрос, нужно ли такое значения Fillrate я отвечу однозначно - значит кому-то нужно, раз сделали.

Но, вернёмся к нашим баранам. В зависимости от того, для каких задач будет использоваться Heavy Metal, эта станция может быть оборудована различными графическими системами от фирмы Quantum3D.

Высокопроизводительные решения

HI-END решения

Quantum 3D Obsidian
  • Архитектура Quantum3D - два Voodoo2 в SLI режиме на одной плате.
  • поддержка SyncLock и SwapLock для обеспечения точной синхронизации
  • Fillrate 180 Mpixels/sec. с использованием трилинейной фильтрации и Mip-Mapping.
Quantum 3D Mercury
  • 8 наборов чипов Voodoo2
  • 96 Мегабайт EDODRAM
  • поддержка SyncLock и SwapLock для обеспечения точной синхронизации
  • Fillrate 180 Mpixels/sec. с использованием трилинейной фильтрации и Mip-Mapping.
Quantum 3D Ventana
  • 2D/3D графический акселератор, основанный на чипе 3dfx Voodoo 3
  • 16 Mb SGRAM
  • частоты 166 и 183 MH
Quantum 3D AAlchemy
  • От 1 до 32 чипов VSA-100
  • Fillrate от 140 Mpixels/sec. до более чем 1 Gpixels/sec
  • Поддержка текстур размером до 2048х2048
  • Поддержка 32 битного цвета
  • поддержка SyncLock и SwapLock для обеспечения точной синхронизации
OEM 3dfx Voodoo3 и nVidia
  • 2D/3D графический акселератор
  • PCI и AGP поддержка

Таким образом, графическую станцию Heavy Metal можно зарядить любой графической начинкой - начиная от Riva TNT и Voodoo2 и кончая системами Mercury и AAlchemy.

Quantum3D Obsidian 200SBi-8440

Архитектура Quantum3D - два Voodoo2 в SLI режиме на одной плате.

 

Поддержка SyncLock и SwapLock для обеспечения точной синхронизации

Fillrate 180 Mpixels/sec. с использованием трилинейной фильтрации и Mip-Mapping.

Эта видеокарта использует PCI интерфейс и содержит на борту 24 мегабайта памяти EDODRAM.

Obsidian 200SBi-8440

Эти платы используются как в станциях Heavy Metal BX, так и в станциях Heavy Metal GX+. Quantum3D додумалась объединить четыре этих платы вместе.

Quantum3D Mercury

Mercury - это четыре видеокарты Obsidian 200SBi, соединённые вместе через плату AAlchemy (не путать с графическими системами AAlchemy3 и AAlchemy4). Она видна сверху - с зелёным радиатором. На каждый чип Voodoo2 поставлен радиатор для лучшего охлаждения. В итоге мы получаем:

Mercury

  • 8 наборов чипов Voodoo2
  • 96 Мегабайт EDODRAM
  • Поддержка SyncLock и SwapLock для обеспечения точной синхронизации
  • Fillrate 180 Mpixels/sec. с использованием трилинейной фильтрации и Mip-Mapping
  • Поддержка Full Scene Anti-Aliasing 2х2
  • 135MHz RAMDAC с аналоговым выходом
  • Разрешения от 640х480 до 1024х768

В отличие от Obsidian 200SBi, Mercury может устанавливаться только в Heavy Metal GX+, и не устанавливается в BX - версию.

При использовании Obsidian 200SBi и Mercury в комплексе Heavy Metal должен быть установлен 2D/VGA видеоадаптер. В Heavy Metal GX+ он встроен в материнскую плату.

Iron BX

Видеосистемы Mercury используются в Heavy Metal Iron BX в виде готовых к установке графических блоков (см. картинку). Каждый блок имеет систему вентиляции, питания, комплект шнуров для подключения и другое.

Ventana3

Ventana 3Ventana 3 основана на чипе Voodoo3 от компании 3dfx. Карта имеет 16 мегабайт SGRAM, PCI интерфейс, частоту работы от 166 до 183 MHz, пиковый Fillrate 183 Mpixels/sec. при использовании трилинейной фильтрации, максимальную производительность 4 миллиона треугольников в секунду. Поддерживает 3dfx Glide, OpenGL, SimGL, Direct3D. Имеет возможность установки до четырёх Ventana 3 видеокарт на одном компьютере. 350 MHz RAMDAC, 128 bit 2D акселератор.

Существуют три версии Ventana 3.

  • Ventana3-H - (183 MHz Voodoo3) 2D/3D Card
  • Ventana3-T - (183 MHz Voodoo3) 3D only Card
  • Ventana3-L - (166 MHz Voodoo3) 2D/3D Card

Ventana3 используется как в BX, так и в GX+ версии Heavy Metal.

AAlchemy

На сегодняшний день есть две версии графической системы AAlchemy. Это AAlchemy 3 и AAlchemy 4. Графические подсистемы AAlchemy3 и AAlchemy4 имеют металлический отдельный корпус, систему охлаждения, состоящую из двух вентиляторов производительностью 150 CFM, и других компонентов. Дека AAlchemy вставляется в корпус Heavy Metal. Причём количество таких дек может достигать четырёх. В случае неисправности её легко заменить.

AAlchemy3

AAlchemy - это графическая подсистема, включающаяся в комплекс Heavy Metal GX+. Она выполнена на базе чипов 3dfx Voodoo3. Отсюда вытекают все плюсы и минусы.

AAlchemy 3

  • Продаётся только как часть станции Heavy Metal GX+
  • Поддерживает до двух каналов в станции Heavy Metal GX+
  • Четыре чипа 3dfx Voodoo3 на одной плате
  • Full Scene, sub pixel, single pass hardware anti-aliasing 4х4
  • Поддержка точной синхронизации SwapLock и SyncLock.
  • 22 bit буферинг с поддержкой Single, Double и Triple Buffering.
  • Perspective correct bilinear and trilinear фильтеринг с попиксельным LOD MIP mapping с поддержкой Gouraud, detailed и projected texture mapping
  • Transparency and chroma-key support
  • Попиксельные атмосферные эффекты с одновременным OpenGL-совместимым alpha blending
  • Поддержка 16-bit RGB/RGBA и 8-bit YIQ и color-indexed компрессированных текстур
  • Энергопотребление примерно 200 Вт
  • Аналоговый RGB выход для non-interlaced разрешений
  • Поддержка API 3dfx Glide и Quantum3D SimGL
  • Пропускная способность памяти - 11.7 Gb/sec.
  • 200 Mpixels/sec с включёнными trilinear texture filtering with anti-aliasing, Z, alpha, и per-pixel fog
  • Интерфейс 66 MHz PCI 2.1
  • Встроенный геометрический конвейер производительностью 750 000 текстурированных полигонов

Refresh Rates

640x480 800x600 1024x768 1280x1024
50, 60, 70, 80, 85 Hz 50, 60 Hz

AAlchemy 4

AAlchemy 4 - это улучшенная графическая подсистема, являющаяся частью комплекса Heavy Metal GX+. ААlchemy 4 содержит от 4 до 32 VSA-100 чипов, для получения пропускной способности памяти от 12.8 до 102 Гигабайт в секунду. ААlchemy 4 использует эту архитектуру для получения 4х4, или 8х8 sub-sample, single-pass, full-scene, sub-pixel anti-aliasing при FillRate от 200 Mpixels/sec. до 1 Gpixels/sec. AAlchemy4 продаётся только как часть Heavy Metal GX+.

Спецификация

AAlchemy 4

  • Поддержка 4 или 8 чипов VSA-100 на одной плате.
  • Поддержка 1, 2, 4 каналов в Heavy Metal GX+
  • Поддержка точной синхронизации SwapLock и SyncLock.
  • Поддержка 16 bit Integer и 24 bit Z-buffer with 8 bit Stencil
  • Поддержка 32 bit и 22 bit rendering
  • Single, Double, Triple Buffering
  • Поддержка perspective correct bilinear, trilinear и selective anisotropic texture filtering с попиксельным LOD MIP mapping с Gouraud modulated, detailed and projected texture mapping
  • Поддержка transparency и chroma-key
  • Per-pixel and per-vertex атмосферные эффекты с одновременным OpenGL-совместимым alpha blending
  • Поддержка 16, 24, 32-bit RGB/RGBA и 8-bit YIQ и color-indexed компрессированных текстур
  • Поддержка компрессии текстур FXT1 и S3TC
  • Поддержка текстур размером до 2048х2048
  • 32 или 64 Mb Framebuffer
  • Поддержка API 3dfx Glide, Microsoft Direct3D, OpenGL и Quantum SimGL
  • Пропускная способность памяти 12.8 - 102.4 Gb/sec.
  • Интерфейс 66 MHz PCI 2.1 с возможностью передачи на несколько чипов
  • Встроенный геометрический конвейер производительностью 2 100 000 текстурированных полигонов в секунду.
  • 135 MHz RAMDAC с поддержкой Stereo
  • Поддержка технологии T-Buffer

Модель AAlchemy4

Количество чипов VSA-100

Эффективной памяти (Mb) Memory Bandwidth (GB/sec) Trilinear FillRate (Mpixels/sec.) Энергопотребление (Вт.)
4132 4 32 12.8 200 200
8132 8 32 25.6 370 400
8164 8 64 25.6 370 400
8232 16 32 51.2 648 800
8264 16 64 51.2 648 800
8464 32 64 102.4 1068 1600

Что можно сказать по этому поводу. Конечно, 32 чипа VSA-100 - это хорошо, но потребление 1.6 КВт - это уже слишком. Столько потребляет хороший пылесос, или пара утюгов. Но у них такое потребление кратковременно, а здесь постоянно при работе с 3D. Прибавьте к этому энергопотребление блока питания корпуса Heavy Metal GX+, процессора, винчестеров, звуковых карт и так далее. Получится примерно 2 КВт. Так что, если вы хотите купить себе Heavy Metal GX+ на базе AAlchemy4 8464, то позаботьтесь об электропроводке. Выкидывайте все провода и ставьте медные шины. И не плохо было бы обойти электросчётчик, чтобы не платить.

Модули AAlchemy устанавливаются в корпус Heavy Metal GX+. Их может быть от одного до четырёх, в зависимости от конфигурации. Но общее количество чипов никогда не превышает 32. После этого все модули AAlchemy соединяются специальным образом с модулем Heavy Metal GX+, содержащим процессор и всё остальное.

Заметьте, что AAlchemy используется только в станциях Heavy Metal GX+. В комплексах Heavy Metal BX используются другие графические системы, более дешёвые и менее производительные.

Heavy Metal BX поддерживает и другие видеокарты. Так что в него можно установить и Geforce256 и Rage Fury.

Комплекс Heavy Metal совместим с большинством имеющихся на сегодня API, стандартов, и операционных систем.

Совместимость и поддержка

  • CATI X-IG
  • CG2 Vtree
  • EAI Sence8 WorldToolKit
  • MultiGen-Paradigm Vega (NT)
  • Quantum3D OpenGVS
  • ReaLimation Ltd. RealImation
  • Reality2 Tiepolo
  • Soft Reality SoftVR
  • TTS SPACE Magic
  • 3dfx Glide
  • Microsoft Direct3D
  • OpenGL
  • Quantum3D SimGL
  • Kinetix 3D Studio
  • Multigen-Paradigm
  • OpenFlight
  • Terrex Terra Page
  • Microsoft Windows 98
  • Microsoft Windows NT
  • Microsoft Windows 2000
  • Red Hat Linux

Как мы видим, Heavy Metal поддерживает большинство профессиональных инструментов и API. Имеется даже поддержка Linux, что говорит о правильно выбраном курсе.

Многоканальная поддержка

Heavy Metal может быть настроен на многоканальное развёртывание картинки. Технологии SyncLock и SwapLock позволяют с высокой точностью попиксельно синхронизировать картинку при многоканальном развёртывании картинки. Структура Heavy Metal использует все ресурсы, доступные в системе на каждый канал. Heavy Metal раскладывает одноканальную картинку на несколько каналов без образования стыковочных швов, технологии SyncLock и SwapLock синхронизируют обмен буфферами и вертикальную синхронизацию для предотвращения артифактов между каналами.

Таким образом, Heavy Metal может раскладывать картинку на несколько мониторов без потери качества и скорости. На картинке показано разложение на три канала. Всего Heavy Metal может поддерживать до 16 каналов.

Разложение картинки на три канала

По заявлениям разработчиков, при использовании визуальных каналов не происходит падения скорости. Это иллюстрирует диаграмма 2.

Диаграмма 2

Здесь показана зависимость пропускной способности от количества каналов. Красная линия соответствует технологии, используемой Quantum3D в Heavy Metal. Тут при использовании 32 чипов VSA-100 и разложении на 16 каналов, каждая пара чипов VSA-100 будет рендерить свою картинку. А так как они продолжают работать парами, то bandwidth не изменится. Всё очень просто.

Конструкция Heavy Metal

Корпус
  • Корпус выполнен из стали модели 4U
  • Вмонтированные шасси для жёстких дисков, механизм для удержки процессоров и дополнительных плат.
  • Подставка для нескольких комплектов Heavy Metal
Усиленное воздушное охлаждение
  • Два 120 мм вентилятора производительностью 150 CFM со сменными фильтрами
  • Встроенные вентиляторы на подшипниках качения для охлаждения блоков питания, видеосистемы и CPU
Блоки питания
  • Однофазные блоки питания 400 Вт, 750 Вт, или 950 Вт, 120/240 В, частотой 50-60 Гц, (для AAlchemy 4xxx или 81xx; AAlchemy 82xx)
  • Трёхфазный блок питания 1200 Вт 208-240 В, 50-60 Гц (AAlchemy 84xx)
  • Возможность использования блоков питания на постоянном токе напряжением 24 В - 48 В
Материнские платы
  • Intel Seattle II
  • SuperMicro P6
  • Intel GX+
CD & DVD-ROM
  • 32x ATAPI EIDE CD-ROM
  • 8x/24x EIDE DVD-ROM
FDD
  • 3.5" 1.44Mb FDD (с чёрной панелью)

Спецификация

Характеристика Heavy Metal BX Heavy Metal GX+
Пиковая пропускная способность шины
  • 133 Mb/sec (33Mhz, 32bit PCI)
  • 266 Mb/sec (AGP 2x)
  • 399 Mb/sec (33Mhz, 32 bit PCI, 66Mhz, 32 bit PCI)
3D графическая подсистема
  • От 1 до 2 Ventana3
  • От 1 до 2 Obsidian2 200SBi-8440
  • От 1 до 2 Ventana3
  • От 1 до 2 Obsidian2 200SBi-8440
  • Mercury
  • AAlchemy 4xxx или 8xxx
2D/VGA
  • Ventana3 2D/3D PCI
  • 3dfx Voodoo3, Voodoo4, Voodoo5 AGP
  • nVidia TNT2 32Mb AGP или Geforce256 32/64 Mb AGP
  • Другие OEM продукты
  • Встроенный Cirrus Logic 2D/VGA 4Mb SDRAM
  • Ventana3 2D/3D PCI
Системная память
  • DIMM 128Mb - 512 Mb ECC PC-100 SDRAM
  • DIMM 256Mb - 1024 Mb ECC PC-100 SDRAM
Процессоры Intel Pentium III Slot 1
  • От одного до двух процессоров Pentium III тактовой частотой от 500 Mhz
  • Два процессора Pentium III тактовой частотой от 550 Mhz
Синхронизация
  • Подключение к SwapLock и SyncLock через отдельный кабель, поставляющийся с выбраной графической.
Стандартная поставка HDD
  • От одного до двух 13 Gb или 20 Gb UDMA-33/EIDE
  • От одного до двух 8.4Gb или 18Gb Ultra Wide SCSI-II
LAN&WAN
  • Ethernet: 1 или 2 x Add-in PCI NIC 10/100
  • USB V.90 Modem
  • Ethernet: Integrated PCI 10/100 NIC Standard
  • Возможный Ethernet NIC через второй дополнительный PCI 10/100
  • USB V.90 Modem
Операционная система
  • Windows 98 (только для однопроцессорной конфигурации)
  • Windows NT 4.0 SP6
  • Windows 2000
  • Linux
  • Windows NT 4.0 SP6
  • Windows 2000
  • Linux
Специальные I/O контроллеры
  • Quantum3D GCI
  • Quantum3D Q-Force Force Feedback Controller
Аудио система
  • Aureal Vortex PCI
  • Creative Labs 64 PCI
  • Quantum3D 20W или 80W AudioAMP аудиосистема
Подключение и корпуса
  • 10U, 20U, 30U or 40U RETMA rack or 20U transit case with shipping crate
  • 8-Port Garrett 10/100 Ethernet Hub w/CAT-5 Cable Kit for Frame Sync
  • 4/8/16-Port Raritan K/V/M Switch & Cable Kit
  • PS/2 keyboard and 2-button mouse; 3-button mouse available
  • International Power Distribution Bar with power cable (NAFTA std.)

Выводы.

Одни немного отъехавшие ребята придумали, как устанавливать параллельно до 32 графических чипов. Другие, ещё большие психи, чем первые осуществили их задумку. Компьютер, который и компьютером-то назвать сложно, за несколько десятков тысяч долларов. Для избранных геймеров и профессионалов.
Теперь стоит дождаться первых тестов карт на VSA-100. А когда появятся первые тесты графических станций Heavy Metal, то... Я не знаю, что тогда будет.

LIKE OFF
25/01.2000

новые статьи


 

Печать
Подписаться на рассылку
RSS-ленты