Matrox Parhelia-512

Då var
det dags, för första gången sen 3DFX stängde butiken
får vi se tre bjässar på grafikkortsmarknaden samtidigt.
Matrox första försök med 3D-kort var ganska lyckade, efter
det glömdes de av gamers ganska snabbt. De har dock haft kvar sin respektabla
plats på den professionella kontorsmarknaden tack vare helt oslagbar
2D-kvalité och prestanda. Nu är de tillbaka på 3D-marknaden
och det med besked. De tre orden vi kommer bli hjärntvättade av
den närmsta tiden är "Quality, Performance and Features".
Efter att vi tagit en ordentlig koll på vad Matrox nya kort har att
erbjuda rent tekniskt kan vi inte annat än lita på Matrox att de
talar sanning.

2002 har visat
sig vara kanske det mest intressanta året någonsin vad det gäller
3D-grafik. Enbart 1996 då 3DFX släppte det första riktiga
3D-kortet har något att sätta upp mot nutiden. De senaste åren
har NVIDIA och ATI i princip ägt hela high end-delen. Power VRs Kyro
gjorde ett tappert försök, 3DFX och S3 vilar tyst i sina gravar,
SiS satsade på low end marknaden, Intel tillverkar bara integrerade
chipsets, Matrox höll sig till sin 2D och multimonitor funktionerna.

Vad är det
är det då som är så häpnadsväckande som kommer
hända i år? Jo, för den som hållit sig a jour med nyheterna
är P10, R300, Xabre och NV30 numera bekanta namn. Det som är så
speciellt är att vi i år kommer se grafikkort från inte mindre
än fyra stycken tillverkare. I slutet av året kan vi se fram emot
produkten av 3D Labs och Creative’s skapelse "P10", ett fullt programmerbart
grafikkort främst inriktat på Open GL. 3D Labs står bakom
marknadens mest uppskattade proffskort och nu ska de alltså ge oss vanliga
konsumenter något att avnjuta för första gången sedan
deras misslyckade försök för några år sedan. SiS
kommer att slå sig in på mid end-marknaden med sitt Xabre, ett
grafikkort med stöd för DirectX 8.1 och med en prestanda som motsvarar
Radeon 7500/GeForce 4 MX. ATI och NVIDIA kommer ge oss de första DirectX
9.0-korten senare i år och det är ingen tvekan om att de kommer
slå allt annat som finns tillgängligt. Enligt obekräftade
rykten ska det även lanseras ett Kyro III senare i år, men det
är som sagt enbart rykten.

Men det är
då, i höst eller i vinter. Just nu finns det spelrum och Matrox
passar alltså på att ge sig in i spelet. Kort och gott kan man
sammanfatta deras Parhelia som "snabbare än GeForce 4 Ti och mer
finesser än Radeon 8500" till detta får man lägga till
oslagbar 2D och världsledande multimonitorsupport.

Vad är det
då som är så speciellt med detta kort som gör att en
vuxen man kan bete sig som ett barn på julafton bara genom att bläddra
igenom pressreleaser och specifikationer? Som ni kanske förstår
är det inte en sak som gör att Parhelia ser ut att bli en lysande
produkt. Faktorerna är många och det är knappt att ens undertecknad
kan hålla reda på alla godsaker som Matrox stoppat in i detta
grafikkort.

---

Som nämnt
tidigare har Matrox länge varit den tillverkare som verkligen koncentrerat
sig på 2D-kvalité och prestanda. 2D är egentligen mer komplext
och består av fler element än vad folk i allmänhet tror. Först
och främst har vi vägen som bilden tar från grafikkortet ut
till monitorn, signalen måste hållas ren och stark. På själva
kortet spelar faktorer som färgåtergivning och precision in och
inte minst kantutjämning. Rent prestandamässigt kan hårdvaran
accelerera olika delar av Windows användargränssnitt, desto fler
delar desto bättre.

Den mest intressanta
nyheten vad det gäller bildkvalité är vad Matrox valt att
kalla "GigaColor". För att förstå vad som menas
med uttrycket får vi först ta en titt på hur färger
representeras inne i datorn. All färginformation representeras som en
blandning av datorns tre grundfärger: Röd, Grön och Blå.
Desto mer exakta vi kan vara med att precisera en färg desto bättre
och renare kommer resultatet se ut. Hittills har maximum varit att tilldela
varje färgkanal 8 bitar information. Matrox tar nu ett steg framåt
genom att tilldela varje kanal 10 bitar information istället. Detta ger
oss alltså 30 bitars färgprecision till skillnad från dagens
24 bitar.
Det vi inte tagit med i ekvationen här är alfakanalen, den fjärde
färgkanalen. Denna kanal innehåller genomskinlighetsinformation,
på nuvarande grafikkort är den kanalen tilldelad 8 bitars precision.
På Matrox kort får den nöja sig med 2. På pappret kan
det se negativt ut, men faktum är att alfakanalen väldigt sällan
behöver sådan hög precision som 8 bitar. I de applikationer
där det behövs kan man välja att gå tillbaka till det
"klassiska" formatet där varje kanal tilldelas 8 bitar istället.
Tyvärr går det inte att demonstrera fördelarna med 10 bitars
teknologin, ni får helt enkelt gå in i en affär för
en demonstration när tiden är kommen.

Något som
Matrox alltid varit noggranna med är deras RAMDAC, den del av grafikkortet
som skickar ut själva bilden till din monitor. Precis som Radeon 8500
har Matrox utrustat sitt kort med dubbla RAMDAC’s på 400 MHz respektive
10 bits precision. Hastigheten på 400 MHz ser till att man kan visa
höga upplösningar med höga uppdateringsfrekvenser (Hz). Inte
ens vid extrema upplösningar blir bilden flimrig. På vägen
ut till monitorn måste man se till att signalen varken förlorar
sin stryka eller blir förvrängd. För att ordna detta använder
man något som brukar kallas "2D-filter". Ett bra 2D-filter
kostar en god slant och många billiga kort som bygger på NVIDIAs
äldre kretsar använde sig av riktigt dåliga 2D-filter. Resultatet
blir en suddig bild och en effekt som brukar kallas "ghosting" som
gör att saker och ting på skärmen ser ut att kasta skuggor
som inte alls borde vara där.
Kvalitativa RAMDAC’s och 2D-filter ser även till att man får en
stabil och skakfri bild. Enligt Matrox egna tester är deras RAMDACs precision
överlägsen både Radeon 8500 och GeForce 4 Ti som ni kan se
på bilden nedan. Testet är gjort på signalen för färgen
grön, för att bibehålla den tilltänkta färgen ska
kurvan vara ett helt rakt sträck. Nederst ser ni MHz, desto högre
MHz desto högre upplösning. Som ni själva kan se börjar
det gå snett för Radeon och GeForce redan vid medelhöga upplösningar
(drygt 1280×1024) medan Matrox kurva snarare liknar en rak linje.

Inte att förglömma
är prestandan i 2D, här har också Matrox varit ledande sen
ett långt tag tillbaka. Prestandan i 2D utgjorde inget större problem
under ett par år och skillnaderna var ganska hårfina mellan de
olika grafikkorten. Nu när Microsoft släppt Windows XP med det färgglada
gränssnittet är det dock dags att börja jobba på den
här biten igen. Alla som använt XP kan intyga att det blir en hel
del slöare när man använder sig av alla finesser som ingår.
Till exempel kan Parhelia accelerera kantutjämningen av teckensnitt dock
finns inte stödet för Microsofts Clear Type, den typ av kantutjämning
som är ämnad för bärbara datorer och LCD-skärmar
i allmänhet. Förutom att accelerera kantborttagningen förbättras
även utseendet genom ljusintensitetskorrigeringar.
För att se till att videouppspelning och allmän 2D-prestanda är
på topp erbjuder kortet full acceleration av Direct Draw, den del av
DirectX som är ämnat för video och 2D-acceleration. Detta är
dock något de flesta kort idag har ganska så komplett stöd
för.

Givetvis har
det inte heller snålats på TV-out chippet, även här
är ett av Matrox klassiskt starka områden.

---

Det första
företaget som tog fram ett grafikkort med stöd för två
monitorer var, som ni förmodligen listat ut vid det här laget, Matrox.
De kallar sin teknik DualHead och i och med Parhelia tar vi steget upp till
TripleHead. Multimonitorsupport är sedan nyligen mer eller mindre standard.
ATI kallar det Hydravision medan NVIDIA kallar det nView (före detta
TwinView), dock är båda dessa tillverkares metoder underlägsna
Matrox Dual/TripleHead teknologi på många plan. Windows 2000 hade
stora problem med ordentligt multimonitorstöd och Matrox är fortfarande
det enda företag som löst svårigheterna helt.

Multimonitorsupport
är väldigt uppskattat inom den professionella marknaden och nu på
senare år har även vi vanliga konsumenter fått ta del av
tekniken. Inte minst är det uppskattat av designers och bland annat ljudtekniker.
Till exempel kan man ha en monitor med alla sina ljudspår och trumslingor
i Cubase medan man har equalizern i ett annat. Det är också ovärderligt
när man jobbar med stora eller flera bilder i program som Photoshop.

Tack vare dubbla
RAMDAC’s på 400 MHz var kan Parhelia visa två skärmar med
vardera en upplösning på 2048×1536 pixlar, inte illa för dem
som vill ha lite större arbetsyta. Denna teknik kallas DualHead och här
har det egentligen inte skett några stora förändringar sen
sist. Det som är nytt är möjligheten att ansluta en tredje
monitor och på så sätt få en arbetsyta på inte
mindre än 3840×1024 pixlar. TripleHead introducerar också en nyhet
för alla gamers: Surround Gaming. Istället för att bli allt
för teoretiska här föreslår jag att ni själva ser
vad Matrox menar med sitt nymyntade uttryck.

I
princip vilket spel som helst som har kontroll över Field Of View klarar
av att visas upp i TripleHead konfigurationer. Givetvis blir stödet mer
effektfullt om speltillverkarna har TripleHead i åtanke när de
programmerar sina spel. Några av spelen som ska få/har stöd
är: Unreal Tournament 2003, Quake 3, Return to Castle Wolfenstein, Jedi
Knight II, Serious Sam, Soldier of Fortune 2 med mera.
För att visa upp ett spel i dessa upplösningar krävs det ett
riktigt starkt 3D-kort och det verkar som att Parhelia har hästkrafter
nog för att visa upp även de senaste spelen med en bibehållen
hög fps. Och detta leder oss då in på det som nog många
väntat på, 3D-prestanda och finesser.

---

Någon
gång i höst, efter ett antal förseningar, kommer Microsoft
att introducera DirectX 9.0. Matrox har samarbetat med Microsoft för
att utveckla den nya versionen av Direct3D och har därför möjligheten
att erbjuda DirectX 9.0-funktioner redan nu. För att visa upp scener
med komplicerade effekter har Matrox försett Parhelia med en arkitektur
anpassad för framtidens spel och för dagens spel med högkvalitativa
inställningar. Detta innebär att kortet inte kommer vara vansinnigt
mycket snabbare än GeForce 4 Ti 4600 i lite äldre spel men när
vi börjar tala höga polygonantal och avancerade effekter, som till
exempel det man kan se i Morrowind, så kommer Parhelia visa sina fördelar.

Som sagt är
Matrox först med stöd för DirectX 9.0 men de har inte lyckats
täcka alla nya funktioner. Microsoft jobbar ofta med grafikkortstillverkare
när de utformar en ny version av DirectX. Under utvecklingen av version
8.0 var det NVIDIA som främst var inblandade, när de skapade 8.1
var det främst ATI som kom med förslag. Denna gång har Microsoft
tagit stor hjälp av Matrox och ATI. Några av nyheterna är
10 bitars färgkanaler, Pixel Shader 2.0, Vertex Shader 2.0, N-Patches
och Displacement Mapping. Det är främst den sistnämnda funktionen
som Matrox har utvecklat.

Displacement
Mapping:
En teknik som använts för att simulera en mer detaljerad värld
utan att kosta mycket prestanda är Bump Mapping och Matrox var först
med stöd för denna teknik. Bump Mapping är en tvådimensionell
illusion av 3D, en flat yta skuggas på så sätt att det ser
ut som den är bucklig, räfflig eller på annat sätt deformerad.
Denna gång tar Matrox steget längre med Displacement Mapping, en
teknik som inte längre bara simulerar 3D. Skillnaden mellan en vanlig
yta, en bump mappad yta och en yta som behandlats av Displacement Mapping
kan ni se här. För att förklara
metoden får man titta på bilden nedan. Först och främst
har vi en plan yta av polygoner, till synes död och skulle aldrig kunna
lura någon att det är ett landskap hur detaljerade texturer man
än lägger på den. På detta lägger vi en Displacement
Map, en sådan funkar i princip som en Bump Map, mörka områden
ska bli nedsänkta medan ljusa områden ska bli upphöjda. För
att polygonerna ska räcka till måste man också öka polygonantalet,
detta sker genom DirectX 9.0’s N-patches, det som ATI kallar TRUFORM i DirectX
8.1. Användningen av N-Patches gör att den eventuella prestandaförlusten
som resultat av det ökade polygonantalet nästan uteblir helt. Nu
är det "HDM"’s tur att göra sitt jobb och forma polygonerna
efter Displacement Map:en som vi talade om tidigare. Efter att polygonerna
formats är det dags att lägga på texturer och eventuellt ytterligare
effekter. Slutresultatet ser ni längst till höger.

Fragment
Antialiasing:
Full Scene Antialiasing, FSAA, är en teknik som fått mer och
mer uppmärksamhet på senare tid. Kort och gott kan det beskrivas
som kantborttagning, man eliminerar den trappstegseffekt som pixlar skapar
vid främst låga, men även höga, upplösningar. Fragment
Antialiasing skiljer sig markant från nuvarande inkarnationer av FSAA,
istället för att arbeta med en helt scen väljer Parhelia ut
alla konturerna på bilden. Konturerna är det som tveklöst
är i störst behov av kantborttagning och därför är
det logiskt att satsa på just dem. Att bara koncentrera sig på
kanter gör att Parhelia kan använda ännu högre nivåer
av Antialiasing fast med mindre prestandareducering. Dock är metoden
inte felfri, Matrox erkänner att det inte fungerar tillfredställande
med alla spel och applikationer och har därför även tagit med
vanlig supersamplad FSAA. Alltså har vi två alternativ, Full Scene
Antialiasing eller Fragment Antialiasing. Vilket som passar bäst till
vilken typ av spel återstår att se. Matrox FAA går upp till
16x medan deras FSAA går upp till 4x, fast med alla de hästkrafter
som Parhelia sitter på hade man nog kunnat förvänta sig mer
än 4x FSAA. Skillnaden med eller utan FAA 16x är uppenbar som ni
kan se nedan.

---

Matrox bestämde
sig att det bästa svaret på rubriken är: Båda. För
att försäkra en bra spelupplevelse räcker det varken med höga
fps eller vacker grafik. Det måste vara en kombination av de båda
faktorerna. Denna kompromisslöshet präglar Parhelia på nästan
samtliga punkter.

Parhelia är
det första konsumentkortet med ett 256 bitars minnesinterface. Minnet
är ofta flaskhalsen på ett grafikkort, rättare sagt hastigheten
på minnet och bandbredden, som är minnets spelrum. Parhelias minne
har nästan dubbelt så stor bandbredd, med sina 20 Gigabyte per
sekund, som GeForce 4 Ti 4600. Kortet är utrustat med upp till 256 MB
RAM, något som kommer krävas i framtiden med högupplösta
texturer, höga upplösningar med kantutjämning och inte minst
med det nya färgformatet. För att se till att grafikprocessorn är
så effektiv som möjligt har den utrustats med 512 bitars precision,
dubbelt så mycket som andra nuvarande grafikkort. Detta kommer försäkra
god prestanda även när alla de nya effekterna och finesserna är
i fullt bruk. För att alla denna kraft och bandbredd ska gå att
ta vara på bör man använda ett moderkort som är kompatibelt
med AGP 8x. SiS Xabre är det första grafikkortet som klarar av 8x
AGP, men som det ser ut nu är Parhelia det första grafikkortet som
faktiskt behöver det för att utnyttjas till max.

Vertex Shader
2.0:
En av de stora nyheterna i DirectX 8 var Vertex Shaders (1.1). De är
nästa steg i Transform and Lightning, den del av grafikprocessorn som
hjälper till att avlasta din vanliga processor genom att utföra
alla beräkningar som har med färger, positioner och så vidare
att göra. I DirectX 9.0 introduceras Vertex Shader 2.0 med utökad
precision och användbarhet. För att maximera prestandan har Parhelia
inte mindre än fyra Vertex Shaders, i jämförelse är det
bara GeForce 4 Ti som har fler än en Vertex Shader.

Pixel Shader
1.3:
Här kommer vi till det första område där Matrox inte
längre kan skryta med att vara störst, bäst och vackrast. En
väldigt viktig ny funktion i DirectX 9.0 är Pixel Shader 2.0 och
som ni ser ovan har Parhelia enbart stöd för upp till 1.3. Inom
detta område är det fortfarande Radeon 8500 som regerar med sin
Pixel Shader 1.4-kompabilitet. Förmodligen beror bristen på stöd
på att Microsoft helt enkelt inte är helt färdiga med Pixel
Shader 2.0 specifikationen, men man kunde i alla fall ha begärt att Matrox
såg till att de hade fullt DirectX 8.1-stöd. Pixel Shaders är
den del av moderna grafikprocessorer som skapar ljuseffekter med mera, ofta
används tekniken för att simulera vatten med realistiskt resultat.

Anisotropisk
Filtrering:
Anisotropisk filtrering, till skillnad från isotropisk filtrering,
gör att texturer blir mycket skarpa. Proceduren kan vara väldigt
arbetsam för ett grafikkort vilket GeForce-serien kan vittna om. ATI
har löst problemet med ett par olika trick, dock resulterar dessa i att
man får kompensera med lite sämre bildkvalité. Matrox har
igen valt den kompromisslösa vägen genom att använda samma
kvalitativa metod som NVIDIA fast med bibehållen prestanda. Detta är
tack vare Parhelias fyra Texturenheter som kan användas framförallt
i nuvarande spel. När vi talar nya avancerade spel som använder
Pixel Shaders och så vidare så kommer dock inte metoden vara lika
"gratis" som på dagens spel. Matrox har valt att sätta
det maximala värdet för "Aniso" på olika nivåer
beroende på om man använder Bilinjär eller Trilinjär
Texturfiltrering, en konfiguration som ingen provat på tidigare. Kort
och gott kan man sammanfatta det med "NVIDIAs kvalité med ATIs
prestandaförlust", inget dåligt kap med andra ord.

Innan vi avrundar
tänkte vi göra en jämförelse med NVIDIAs och ATIs nuvarande
erbjudanden. Eftersom alla tre korten har i princip 100%-igt stöd för
äldre DirectX/Open GL-versioner har vi valt att enbart lista nyare funktioner

Chipset:	Parhelia-512	GeForce4 Ti4600	Radeon 8500 128MB
GPU:	512 bitar/ ~375Mhz	256 bitar / 300Mhz	256 bitar / 275Mhz
RAM:	256 bitar / ~700Mhz DDR	128 bitar / 650Mhz DDR	128 bitar / 550Mhz DDR
Max Minnesmängd:	256MB	128MB	128MB
Minnesbandbredd:	20.0 GB/s	10,4 GB/s	8,8 GB/s
Pixel Shader:	1.3	1.3	1.4
Vertex Shader:	2.0 / Fyra enheter	1.1 / Två enheter	1.1 / Enkel enhet
Pixel Pipelines:	4	4	4
Texturer per pass:	4	4	6
Texturenheter	4	2	2
N-Patches	Ja, DirectX 9.0	Nej	Ja, DirectX 8.1
RT-Patches:	Nej	Ja	Nej
10-10-10-2 bitar färg:	Ja	Nej	Nej
Kantutjämning:	4x SSAA / 16x FAA	4x MSAA	6x SSAA
Displacement Mapping:	Ja	Nej	Nej
Ansiotropisk filtrering:	Bilinear 16x / Trilinear 8x	Bilinear / Trilinear 8x	Bilinear 16x
RAMDAC:	2x 400Mhz	2x 350Mhz	2x 400Mhz
Max AGP:	8x	4x	4x

---

I slutet av Juli
är det tänkt att vi ska se Parhelia i affärerna, förhoppningsvis
blir det inga ändringar i schemat. Det som är viktigt för Matrox
just nu är att ligga rätt i tiden. I höst och vinter kommer
ATI och NVIDIA släppa lös sina DirectX 9.0-bestar och då kommer
inte längre Parhelia vara herre på täppan. Alltså gäller
det att släppa kortet nu, innan nedräkningen till NV30 och R300
har hunnit börja. Om Matrox hinner få ut kortet i tid och om de
lyckas hålla sig under 500 dollar som de lovat, då har de alla
förutsättningar att lyckas. Om de däremot drar ut på
tiden och lanserar en dyrare produkt är det väldigt tveksamt och
de lyckas överleva.

Det är mycket
ny teknik och inte minst Displacement Mapping ser väldigt lovande ut.
Skeptiska röster har dock höjts, och frågan är om Matrox
kort verkligen har hästkrafterna att utnyttja denna teknik till maximum.
Den nya färgprecisionen ser bra ut på papper, främst för
2D, men för att märka någon större skillnad i 3D skulle
vi behöva 40 bitars färg eller 64 bitars. För bildredigering
kommer det dock vara en stor tillgång, scanners och digitalkameror har
redan nu en utökad färgprecision som vi helt enkelt inte kan dra
nytta av på våra monitorer än.

Drivrutiner är
ett annat frågetecken och här har vi ett område där
Matrox har varit i blåsväder i det förflutna. Främst
deras Open GL-del av drivrutinerna har fått ta mycket kritik. På
senare tid har dock Matrox lyckats släta ut alla problem och de har en
utmärkt supportavdelning. Matrox har inte visat ett enda benchmark hittills
och med all förmodan pekar detta på ofärdiga drivrutiner.
Dock har de över två månader på sig att få dessa
färdiga innan det är dags för konsumenterna att springa till
affären

Rent ekonomiskt
kan man undra lite hur Matrox ska få det hela gångbart. Nästan
alla pengar ligger i mid end-delen av marknaden och Matrox har inget planerat
för den delen. Dock ska man lansera en modell ämnad för den
professionella marknaden precis som ATI och NVIDIA gjort.

Om allt blir
lika imponerande som det ser ut på pappret så har Matrox onekligen
skapat en vinnare, kanske till och med ett kort som kan utmana ATI och NVIDIAs
nuvarande järngrepp om branschen. Men nog får man vara lite skeptisk..

Allt vi kan göra
är att hålla tummarna och vänta på att de riktiga testerna
börjar droppa in. Som avslutning citerar vi Tim Sweeney, skaparen av
Unreal:

"We’ve had
our hands on a Parhelia for the past few days, and have Unreal Tournament
2003 up and running in triple-monitor mode — it’s very immersive, and surprisingly
fast (rendering at 1280*3 x 1024)."

Den som sett
tester på Unreal Tournament 2003-motorn vet att inte ens ett GeForce
4 Ti 4600 mår så bra när spelet renderas i 1280*1024, Tim
Sweeney talar här om förvånansvärd hastighet när
spelet renderas i 3840×1024. Man kan bara hoppas att andra kommande spel trivs
lika bra i Parhelias sällskap.