新一代3D加速芯片MGA-G200 罗亿、冯睿（编译） 1998年 第21期 33版 　　随着Intel公司进入到3D图形加速芯片市场，原先就竞争激烈的3D芯片市场更是一片“混乱”，各3D芯片厂商纷纷忙着推出各自的新一代产品，力图在这个“战国时代”充当霸主，使3D芯片市场看起来比CPU更有趣，上次我们介绍了NVIDIA的RIVA TNT，这次我们来看看Matrox的—— 　　Matrox在5月初发布了最新的MGA－G200图形加速芯片（见^213301a^），该芯片针对Intel的Pentium II进行了优化，使用独一无二的128位双总线结构，最多支持16MB的高带宽同步显示内存，并带有一个集成的230/250MHz RAMDAC以提供最高档的性能，这些都使它性能变得非常不错，下面是它的特点。 #1　　一、2D加速功能 　　MGA－G200是第一块使用128位双总线结构、单端口内存和集成230/250MHz RAMDAC的高性能图形加速芯片。其中230MHz版本用于家用市场，250MHz版本用于高端市场。ZD WinMark 98的测试结果表明，在Windows95下，MGA－G200在1024×768的分辨率、24位色下的得分值为160，比其他显卡在16位色下的得分值还要高。128位双总线结构的性能已超过了普通128位总线，更不用说64位总线了。MGA－G200的128位总线采用了两条独立的64位总线，并且在图形引擎内部并行使用，使许多2D图形操作的速度几乎加快了一倍。除此之外，128位双总线结构使用双指令管线（Dual Command Pipelining ），允许两个连续命令的读和写周期重叠并被同时执行。 #1　　二、3D加速功能 　　MGA－G200集成了一个相当强大的3D引擎，在运行3D应用程序（如CAD、3D游戏）时可以达到很高的性能，MGA－G200能够加速Direct3D和OpenGL API。除此之外，MGA－G200还支持大多数3D功能，包括：Bilinear和Trilinear Filtering（双线性和三线性过滤）、Superior Alpha Blending（高级Alpha混合）、Specular Highlighting（高光）、Fogging（雾化）和Anti－Aliasing（抗锯齿）效果等，也支持在游戏中用于产生一些特殊效果的Multiple Texture Rendering（多纹理贴图）。 　　MGA－G200内置可编程的浮点安装和填充引擎。安装引擎能够完成全功能的Direct3D 和OpenGL三角形、条形、扇形和矢量计算任务，能够升级3D管线。安装引擎合并了并行执行多个指令和超管线指令流，使处理三角形数据的速度达到了150万个/秒。在设计MGA－G200时就尽可能地提高了三角形安装引擎和填充引擎的并行操作速度，使三角形的填充速度即使在处理许多小的三角形时仍可以保持很高。MGA－G200还使用了一种称之为Vibrant Color Quality Rendering（VCQ）的技术，可在渲染管线中准确使用32位色，并且能从源材质图中渲染32位色的图像，即使在设置为16位色的情况下，所有的内部操作仍然以32位方式进行，只是在最后才经过抖动处理转变为16位色，因此，VCQ结构能够提供高质量的彩色输出。 　　MGA－G200支持高精度的32位Z－Buffering（Z缓冲），这个功能是众多CAD软件盼望已久的。Z－Buffering能够提供很高的深度精度和增强的图像质量，也将成为下一代3D游戏中必备的东西，由于采用32位Z－Buffering，MGA－G200支持在1280×1024的分辨率、32位色、双缓冲区下渲染3D图形。MGA－G200的帧缓冲区很大，因此它支持Triple Buffering（三缓冲技术）以提高3D应用程序中的帧速率。 　　MGA－G200还采用了一个新的Symmetric Rendering Architecture （SRA，对称渲染结构），以充分利用AGP 2×总线带来的所有技术上的优势。在SRA内部，MGA－G200把主内存视为本地显示内存，这意味着在完全的总线控制方式下，MGA－G200可以存取主内存中的数据。通过把SRA作为3D、2D和视频操作的关键组成部分，MGA－G200能够充分发挥AGP 2×总线的528MB/s的带宽，从而在所有的应用程序中得到极高的性能。MGA－G200利用SRA对3D渲染实现了一种类似于等级制度式的材质系统，第一个层次是集成在芯片中的高速缓存，第二个层次是最多可达16MB的显存，第三个层次是主内存。SRA能够尽量利用本地显示内存，使用户可从诸如High Resolution Triple Buffering （高分辨率三缓存）和额外的材质存储空间中得到好处。通过允许在帧缓冲区和主内存之间高速传输位图，以及在主内存中直接进行所有的绘图操作，SRA还能够帮助提高2D加速和视频操作的性能。绘图引擎可用的内存的容量也大大增加了，可以给位图存储和其他一些操作提供足够的缓冲空间。Windows也会使用到一些在系统内存中实现的特殊的2D绘图功能，而这些功能都可以被SRA加速。 #1　　三、使用AGP接口 　　MGA－G200芯片支持所有的AGP 2×功能。它采用了一种独特的总线控制技术：Intelligent Scatter Gather Bus Mastering（智能散点聚合总线控制技术），通过使用该技术，G200可以从整个内存中收集散布的数据，不需要CPU或AGP芯片组的干预。与其他的一些AGP芯片不同，MGA－G200支持从主内存读取数据和向主内存写入数据。 　　由于使用了AGP 2×总线控制的写操作，MGA－G200可以周期性地更新Flag标志，通知驱动程序它准备接收数据。这种结构避免了Graphic Overfill（图形填充溢出，一种操作状态，如果出现了这种情况，将占用大量CPU资源）。AGP 2×总线控制的写操作还可以协同SRA工作，可以尽量减小用户程序使用的材质内存，并提高性能。 　　MGA－G200充分支持Windows 98操作系统，而Windows 95对AGP 2×的支持是相当有限的，而且只能够通过使用Vgart驱动程序实现这些功能，并且Windows 95保留了12MB内存，这些内存不能被AGP使用。但Windows 98就不同了，它全面支持AGP 2×，而且可用的AGP内存取决于当前的空闲的内存，使AGP能够充分发挥性能。 　　在DirectX 6.0、Windows 98和Windows NT 5.0中增加了许多新的功能，而MGA－G200能够支持这些新功能。MGA－G200被设计成一个超级DirectX 6.0加速器，支持API的扩展功能集。