La G400 es una tarjeta de vídeo fabricada por Matrox , lanzada en septiembre de 1999. El procesador gráfico contiene una interfaz gráfica de usuario 2D , vídeo y el acelerador 3D Direct3D 6.0 . Con el nombre en código " Toucan ", era una versión más potente y refinada de su predecesora, la G200 .
El procesador gráfico Matrox G200 había sido un producto exitoso, que competía con las diversas tarjetas de combinación 2D y 3D disponibles en 1998. Matrox tomó la tecnología desarrollada a partir del proyecto G200, la refinó y, esencialmente, la duplicó para formar el procesador G400. El nuevo chip presentaba varias novedades innovadoras, como compatibilidad con salidas para varios monitores, un canal de renderizado de 32 bits con alto rendimiento, aceleración de vídeo y 2D aún mejor y una nueva función 3D conocida como Environment Mapped Bump Mapping .
En el interior, el G400 es un procesador de 256 bits que utiliza lo que Matrox denomina una arquitectura "DualBus". Se trata de una evolución del "DualBus" del G200, que era de 128 bits. Un chip "DualBus" de Matrox consta de dos buses unidireccionales internos, cada uno de los cuales mueve datos hacia dentro o hacia fuera del chip. Esto aumenta la eficiencia y el ancho de banda del flujo de datos dentro del chip hacia cada una de sus unidades funcionales. El motor 3D del G400 consta de dos canales de píxeles paralelos con una unidad de textura cada uno, lo que proporciona una capacidad de texturizado dual en una sola pasada. El Millennium G400 MAX es capaz de alcanzar una tasa de relleno de 333 megapíxeles por segundo a su velocidad de reloj central de 166 MHz . Es puramente un acelerador Direct3D 6.0 y, como tal, carece de soporte para la posterior aceleración de iluminación y transformación de hardware de las tarjetas Direct3D 7.0.
La interfaz de memoria externa del chip es de 128 bits y está diseñada para utilizar SDRAM o SGRAM . Matrox lanzó versiones de 16 MiB y 32 MiB de las placas G400, y utilizaba ambos tipos de RAM. Los modelos más lentos están equipados con SDRAM de 166 MHz, mientras que el más rápido (G400 MAX) utiliza SGRAM de 200 MHz. G400MAX tenía el mayor ancho de banda de memoria de cualquier tarjeta antes del lanzamiento de la versión equipada con DDR de NVIDIA GeForce 256 .
Quizás la característica más notable de la G400 es su capacidad de manejar dos monitores separados para mostrar un único escritorio. Esta característica se conoce como "DualHead" y fue una ventaja decisiva para Matrox sobre los competidores de la tarjeta en ese momento. La capacidad DualHead no sólo ofrecía la ampliación del escritorio, sino también la clonación del escritorio (dos pantallas que mostraban lo mismo) y un modo especial "DVDMAX" que genera superposiciones de video en el segundo monitor. Los galardonados controladores de pantalla Powerdesk y el panel de control de Matrox integraron Dualhead de una manera muy flexible y funcional que se hizo mundialmente famosa por su efectividad. Sin embargo, contrariamente al nombre del modo de video, la G400 no admite la aceleración de hardware de decodificación de DVD completa. La G400 tiene soporte parcial para el proceso de decodificación de video de DVD, pero no realiza la transformada de coseno discreta inversa IDCT ni la compensación de movimiento en hardware (los dos pasos más exigentes del proceso).
El chip G400 admite, en hardware, un método de detallado de superficies basado en texturas llamado Environment Mapped Bump Mapping (EMBM). EMBM fue creado por BitBoys Oy y licenciado a Matrox. EMBM no fue compatible con varios competidores como GeForce 256 de NVIDIA a GeForce 2 , que solo admitía el Dot-3 BM más simple, pero estaba disponible en ATI Radeon 7200. Debido a esta falta de soporte en toda la industria y su efecto en el limitado hardware gráfico de la época, EMBM solo se usó de forma limitada durante la época de G400. Solo unos pocos juegos admitían la función, como Dungeon Keeper 2 y Millennium Soldier: Expendable . EMBM requiere hardware especializado dentro del chip para sus cálculos o una tubería de gráficos más flexible y programable, como los aceleradores DirectX 8.0 posteriores como GeForce 3 y Radeon 8500 .
El flujo de renderizado del G400 utiliza lo que Matrox denomina "Vibrant Color Quality 2" (VCQ2), una funcionalidad en la que todos los cálculos 3D internos se realizan con una precisión de 32 bits . El objetivo era evitar el tramado y otros artefactos causados por una precisión inadecuada al realizar los cálculos. El resultado fueron los modos de color de 16 y 32 bits de mejor calidad disponibles en ese momento.
Matrox era conocida por la calidad de la salida de pantalla analógica en sus tarjetas anteriores y la G400 no es una excepción. La G400 fue el punto de referencia en cuanto a calidad de señal durante varios años, superando significativamente a algunos competidores (notablemente las tarjetas NVIDIA anteriores a la GeForce4 ). Mientras que muchas tarjetas se veían perjudicadas por una salida borrosa, especialmente a medida que aumentaba la resolución y la frecuencia de actualización , las tarjetas Matrox ofrecían imágenes muy nítidas y claras.
G400 es la primera placa Matrox compatible con AGP 4X. La mayoría de las placas G400 (REV. A) en realidad solo admiten el modo 2X, pero existen revisiones posteriores (REV. B) que son totalmente compatibles con 4X y funcionan a mayor velocidad si la placa base también lo permite.
La G400 era conocida por ser particularmente dependiente de la CPU del sistema anfitrión para obtener un alto rendimiento 3D. Esto se atribuía tanto a su arquitectura como a los malos controladores de los que dependió durante gran parte de su vida (especialmente OpenGL ICD). Con respecto a su hardware, el motor de configuración triangular de la G400, llamado irónicamente "Warp Engine", era algo más lento que sus homólogos en las tarjetas de la competencia. Sin embargo, el motor Warp era programable, lo que teóricamente mejoraba la flexibilidad del chip. Lamentablemente, Matrox nunca describió en profundidad la funcionalidad de este componente, por lo que se sabe poco sobre él.
Como se dijo antes, G400 sufrió problemas con los controladores en el lanzamiento. Si bien su rendimiento en Direct3D era admirable, su componente de controlador de cliente instalable OpenGL (ICD) era muy pobre. La situación era inquietantemente similar a lo que había sucedido con el antiguo G200, con su falta casi total de soporte creíble para OpenGL. Sin embargo, Matrox dejó muy claro que estaba comprometido con el soporte para OpenGL y el desarrollo progresó rápidamente. G400 se lanzó inicialmente con un controlador de envoltura OpenGL a Direct3D , como G200, que traducía las llamadas OpenGL de una aplicación a Direct3D (una solución lenta y con errores). Finalmente, se lanzó un controlador OpenGL nativo llamado "TurboGL", pero solo estaba diseñado para soportar varios juegos populares de la época (por ejemplo, Quake3 ). Este controlador fue un precursor de un controlador ICD OpenGL completamente funcional, un desarrollo rápido para mejorar el rendimiento lo más rápido posible al ofrecer una solución provisional. Como TurboGL no era compatible con todas las aplicaciones OpenGL, era básicamente un "Mini ICD" muy parecido al que 3DFX había utilizado con sus placas Voodoo. TurboGL incluía compatibilidad con las tecnologías SIMD de AMD e Intel , que eran entonces nuevas, como SSE1 y 3DNow !. A mediados de 2000, el G400 recibió un ICD OpenGL totalmente compatible que ofrecía un rendimiento competente en la mayoría del software compatible con OpenGL. El G400 recibió actualizaciones oficiales de controladores de forma continua hasta 2006.
Incluso con las dificultades iniciales con los controladores, Matrox G400 era muy competitiva. El rendimiento 2D y Direct3D era más que competitivo con NVIDIA RIVA TNT2 , 3dfx Voodoo3 y ATI Rage 128 Pro . De hecho, antes del lanzamiento de NVIDIA GeForce 256 que admitía la aceleración de iluminación y transformación de Direct3D 7.0, Millennium G400 MAX era una tarjeta Direct3D respetable, competitiva con Voodoo3 3500 y TNT2 Ultra. 3dfx tenía una ventaja en algunos juegos con su API Glide de bajo consumo y NVIDIA fue, durante mucho tiempo, el rey de OpenGL.
Matrox dejó de dar soporte a Marvel G400-TV antes de tiempo porque no había forma de que funcionara completamente en Windows 2000. El problema estaba en el chip Zoran utilizado para la compresión de vídeo MJPEG por hardware en la tarjeta Marvel G400. Matrox intentó crear controladores estables durante varios meses, pero sin suerte. Un usuario de Matrox llamado Adis pirateó los controladores originales para que la tarjeta funcionara en Windows 2000. [1] [2] [3] El controlador se actualizó más tarde para Windows XP y luego para Windows Server 2003. La captura de vídeo era posible, pero los controladores aún se basan en VfW . La captura de MJPEG por hardware puede ser inestable, pero la compresión por software, utilizando un buen códec de vídeo, da de todos modos resultados mucho mejores. No hay controladores WDM disponibles para esta tarjeta.
En otoño de 2000, Matrox presentó el chip G450 (cuyo nombre en código era Condor) como sucesor de la línea G400. Al igual que el G250 lo fue del G200 , el G450 era principalmente una reducción del núcleo G400 del proceso de fabricación de semiconductores de 250 nm a 180 nm. Al reducir el núcleo, se reducen los costos porque se fabrican más chips por oblea en la fábrica y Matrox puede tomarse el tiempo para corregir errores anteriores en el núcleo y recortar o agregar nueva funcionalidad. Matrox sincronizaba el núcleo G450 a 125 MHz, al igual que el G400 simple. Las pruebas de overclocking mostraron que el núcleo no podía alcanzar velocidades más altas que el G400 a pesar de que se fabricó con un proceso más nuevo. [4]
Quizás la mayor novedad del G450 fue que Matrox trasladó el segundo RAMDAC externo , para el conector del segundo monitor (DualHead), al propio chip G450. Sin embargo, las velocidades del RAMDAC seguían siendo diferentes: el primario funcionaba a unos excelentes 360 MHz, pero el secundario a solo 230 MHz. Esto significaba que el monitor principal podía funcionar con resoluciones y frecuencias de actualización mucho más altas que el secundario. Esto era lo mismo que en el G400. El G450 también tenía soporte nativo para señalización TMDS y, por lo tanto, DVI , pero este no era un conector estándar. Las placas se enviaban con conectores VGA analógicos duales .
El G450 fue adaptado para utilizar una interfaz de memoria DDR SDRAM , en lugar de la antigua SGRAM y SDRAM de velocidad de datos única (SDR) utilizada en el G400. Al hacer esto, pudieron cambiar a un bus de memoria de 64 bits y utilizar la memoria DDR para igualar el ancho de banda de memoria anterior al sincronizar la RAM nuevamente a 166 MHz. Un bus de 64 bits reduce la complejidad (y el costo) de la placa porque se deben utilizar menos pistas y, potencialmente, el recuento de pines del procesador gráfico se puede reducir significativamente si el chip está diseñado solo para un bus de 64 bits. Sin embargo, la DDR tiene una latencia inherente más alta que la SDR dado el mismo ancho de banda, por lo que el rendimiento disminuyó un poco. [4]
La nueva G450 volvió a tener soporte para AGP 4X, al igual que algunas placas G400 de producción posterior. Las capacidades 3D de la G450 eran idénticas a las de la G400. Desafortunadamente, debido a la frecuencia de reloj del núcleo idéntica y al menor ancho de banda de memoria, la G450 era más lenta que la G400 en los juegos. [5]
El Marvel G450 eTV no sólo tenía un sintonizador de TV, sino que también fue una plataforma de lanzamiento para la nueva mejora de pantalla dual eDualHead de Matrox . Añadió algunas características nuevas a DualHead que funcionaban con Internet Explorer para hacer que las páginas aparecieran en ambas pantallas a la vez. [6]
El procesador MGA-G550 agregó una segunda tubería de píxeles, iluminación y transformación de hardware, y el motor HeadCasting, una implementación de hardware de un sombreador de vértices para acelerar la paleta de matriz. Lo hace mejorando los 96 registros constantes especificados por DirectX 8.0 a un total de 256. A pesar de la característica, es inaccesible para el controlador DirectX. Matrox solo admite la función HeadCasting a través del software Matrox Digimask incluido, que nunca se ha vuelto popular. [7]
El 13 de julio de 2005, Matrox Graphics Inc. anunció la disponibilidad de Millennium G550 PCIe, la primera tarjeta gráfica PCI Express x1 del mundo. [8] La tarjeta utiliza el controlador de puente Texas Instruments XIO2000 para lograr compatibilidad con PCI Express. [9]
Los hallazgos dentro de una versión de los controladores gráficos de Matrox (MGA64.sys v4.77.027) mencionaron un Matrox Millennium G800 nunca lanzado. [10] [11] El MGA-G800, con nombre en código Condor 2, habría tenido una velocidad de reloj de 200 MHz con un núcleo de 200 MHz de memoria DDR (ancho de banda de 6,4 GB/s). El chip tenía 3 canales de píxeles con 3 unidades de textura cada uno. También estaba equipado con una unidad de iluminación y transformación de hardware capaz de procesar entre 20 y 30 millones de triángulos por segundo. Otras especulaciones incluyeron un controlador de memoria que podría soportar DDR SDRAM y DDR FC-RAM, compatibilidad con DirectX 8.0 y una versión más rápida que funcione a 250 MHz. Estas especificaciones recuerdan un poco a Matrox Parhelia , en el sentido de que Parhelia es una GPU DirectX 8 de 4 canales con 4 unidades de textura por canal.