El G400 es una tarjeta de video fabricada por Matrox , lanzada en septiembre de 1999. El procesador de gráficos contiene una GUI 2D , video y un acelerador 3D Direct3D 6.0 . Con el nombre en código " Toucan ", era una versión más potente y refinada de su predecesor, el G200 .
El procesador de gráficos Matrox G200 había sido un producto exitoso, compitiendo con las diversas tarjetas combinadas 2D y 3D disponibles en 1998. Matrox tomó la tecnología desarrollada a partir del proyecto G200, la perfeccionó y esencialmente la duplicó para formar el procesador G400. El nuevo chip presentó varias adiciones nuevas e innovadoras, como soporte de salida de múltiples monitores, un canal de renderizado completo de 32 bits con alto rendimiento, aceleración de video y 2D mejorada, y una nueva característica 3D conocida como Environment Mapped Bump Mapping .
Internamente, el G400 es un procesador de 256 bits, que utiliza lo que Matrox llama arquitectura "DualBus". Esta es una evolución del "DualBus" del G200, que era de 128 bits. Un chip Matrox "DualBus" consta internamente de dos buses unidireccionales, cada uno de los cuales mueve datos dentro o 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 2 canales de píxeles paralelos con 1 unidad de textura cada uno, lo que proporciona capacidad de texturizado dual en un solo paso. El Millennium G400 MAX es capaz de alcanzar una tasa de llenado 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 transformación de hardware posterior y la aceleración de iluminación 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 utilizó 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. La 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 del G400 es su capacidad de controlar dos monitores separados para mostrar un solo escritorio. Esta característica se conoce como "DualHead" y supuso una ventaja decisiva para Matrox sobre sus competidores de la tarjeta en ese momento. La capacidad DualHead no sólo ofrecía ampliación del escritorio sino también clonación del mismo (dos pantallas mostrando lo mismo) y un modo especial "DVDMAX" que genera superposiciones de vídeo 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 volvió mundialmente reconocida por su efectividad. Sin embargo, al contrario del nombre del modo de vídeo, el G400 no admite la aceleración completa del hardware de decodificación de DVD. G400 tiene soporte parcial para el proceso de decodificación de video DVD, pero no realiza IDCT de transformación de coseno discreta inversa ni compensación de movimiento en hardware (los dos pasos más exigentes del proceso).
El chip G400 admite, en hardware, un método de detalle de superficies basado en texturas llamado Environment Mapped Bump Mapping (EMBM). En realidad, EMBM fue creado por BitBoys Oy y tiene licencia para Matrox. EMBM no era compatible con varios competidores, como la GeForce 256 de NVIDIA hasta la GeForce 2 , que solo admitía la BM Dot-3 más simple, pero estaba disponible en la ATI Radeon 7200 . Debido a esta falta de soporte en toda la industria y su costo en el hardware de gráficos limitado de la época, EMBM solo tuvo un uso limitado durante la época del G400. Solo unos pocos juegos admitían esta función, como Dungeon Keeper 2 y Millennium Soldier: Expendable . EMBM requiere hardware especializado dentro del chip para sus cálculos o una línea de gráficos más flexible y programable, como los aceleradores DirectX 8.0 posteriores como GeForce 3 y Radeon 8500 .
El proceso de renderizado del G400 utiliza lo que Matrox llamó "Vibrant Color Quality 2" (VCQ2), una funcionalidad en la que todos los cálculos 3D internos se realizan con 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 conocido por su calidad de salida de pantalla analógica en tarjetas anteriores y el G400 no es una excepción. El G400 fue el punto de referencia en calidad de señal durante varios años, superando significativamente a algunos competidores (en particular, las tarjetas NVIDIA anteriores a GeForce4 ). Mientras que muchas tarjetas se veían afectadas por resultados borrosos, especialmente a medida que aumentaban 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 hay revisiones posteriores (REV. B), que son totalmente compatibles con 4X y funcionan a mayor velocidad si la placa base también es capaz.
El G400 era conocido por ser particularmente dependiente de la CPU del sistema host para obtener un alto rendimiento 3D. Esto se atribuyó tanto a su arquitectura como a los deficientes controladores en los que dependió durante gran parte de su vida (especialmente OpenGL ICD). Con respecto a su hardware, el motor de configuración triangular del G400, llamado irónicamente "Warp Engine", era algo más lento que sus homólogos a bordo de las tarjetas de la competencia. Sin embargo, el motor Warp era programable, lo que teóricamente mejoraba la flexibilidad del chip. Desafortunadamente Matrox nunca describió en profundidad la funcionalidad de este componente, por lo que se sabe poco sobre él.
Como se dijo anteriormente, el G400 sufrió problemas con el controlador en el lanzamiento. Si bien su rendimiento Direct3D fue admirable, su componente de controlador de cliente instalable (ICD) OpenGL fue muy pobre. La situación era inquietantemente similar a lo que había sucedido con el antiguo G200, con su casi total falta de soporte OpenGL creíble. Sin embargo, Matrox dejó muy claro que estaban comprometidos a soportar OpenGL y el desarrollo avanzó rápidamente. G400 se lanzó inicialmente con un controlador contenedor de 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 fue 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. Dado que TurboGL no era compatible con todas las aplicaciones OpenGL, era esencialmente un "Mini ICD" muy parecido a lo que 3DFX había usado con sus placas Voodoo. TurboGL incluyó soporte para las entonces nuevas tecnologías SIMD de AMD e Intel , incluidas SSE1 y 3DNow. . A mediados de 2000, el G400 recibió un ICD OpenGL totalmente compatible que ofrecía un rendimiento capaz en la mayoría del software compatible con OpenGL. El G400 recibió continuamente actualizaciones oficiales de controladores hasta 2006.
Incluso con las dificultades iniciales del conductor, Matrox G400 fue muy competitivo. El rendimiento 2D y Direct3D fue 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 transformación Direct3D 7.0 y aceleración de iluminación, la 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 costo y NVIDIA fue, durante mucho tiempo, el rey de OpenGL.
Matrox dejó de admitir Marvel G400-TV antes de tiempo porque no había forma de hacerlo completamente funcional 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] El controlador se actualizó posteriormente para Windows XP y luego para Windows Server 2003 . La captura de vídeo fue posible pero los controladores todavía se basan en VfW . La captura de MJPEG por hardware puede ser inestable, pero la compresión por software, utilizando un buen códec de vídeo, proporciona resultados mucho mejores de todos modos. No hay controladores WDM disponibles para esta tarjeta.
En el otoño de 2000, Matrox presentó el chip G450 (con nombre en código Condor) como sucesor de la línea G400. Al igual que el G250 fue para el G200 , el G450 fue principalmente una reducción del núcleo del G400 desde el 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 nuevas funciones. Matrox registró el núcleo del 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 fue fabricado con un proceso más nuevo. [2]
Quizás la mayor adición al G450 fue que Matrox movió el segundo RAMDAC previamente externo , para el segundo conector del monitor (DualHead), al propio chip G450. Sin embargo, las velocidades de RAMDAC seguían siendo diferentes: la principal funcionaba a unos excelentes 360 MHz, pero la secundaria funcionaba a sólo 230 MHz. Esto significaba que el monitor principal podía ejecutar resoluciones y frecuencias de actualización mucho más altas que el secundario. Este era el mismo que 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 envían con conectores VGA analógicos duales .
El G450 se adaptó para utilizar una interfaz de memoria DDR SDRAM , en lugar de las antiguas SGRAM y SDRAM de velocidad de datos única (SDR) utilizadas en el G400. Al hacer esto, pudieron cambiar a un bus de memoria de 64 bits y usar la memoria DDR para igualar el ancho de banda de la 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 usar menos trazas y, potencialmente, el número de pines del procesador de gráficos se puede reducir significativamente si el chip está diseñado solo para un bus de 64 bits. Sin embargo, DDR tiene una latencia inherente más alta que SDR dado el mismo ancho de banda, por lo que el rendimiento disminuyó un poco. [2]
La nueva G450 volvió a tener soporte para AGP 4X, como algunas placas G400 producidas posteriormente. Las capacidades 3D del G450 eran idénticas a las del G400. Desafortunadamente, debido al reloj central idéntico y al menor ancho de banda de la memoria, el G450 era más lento que el G400 en los juegos. [3]
Marvel G450 eTV no solo tenía un sintonizador de TV, sino que también fue una plataforma de lanzamiento para la nueva mejora de pantalla dual eDualHead de Matrox . Agregó algunas características nuevas a DualHead que funcionaban con Internet Explorer para hacer que las páginas aparecieran en ambas pantallas a la vez. [4]
El procesador MGA-G550 agregó una segunda tubería de píxeles, transformación e iluminación de hardware, y HeadCasting Engine, una implementación de hardware de un sombreador de vértices para el diseño acelerado de paletas de matrices. Para ello, mejora los 96 registros constantes especificados por DirectX 8.0 hasta un total de 256. A pesar de la característica, el controlador DirectX no puede acceder a ella. Matrox sólo admite la función HeadCasting a través del software Matrox Digimask incluido, que nunca se ha vuelto popular. [5]
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. [6] La tarjeta utiliza el controlador de puente Texas Instruments XIO2000 para lograr soporte PCI Express. [7]
Los hallazgos dentro de una versión de los controladores de gráficos Matrox (MGA64.sys v4.77.027) mencionaron un Matrox Millennium G800 nunca lanzado. [8] [9] El MGA-G800, con nombre en código Condor 2, habría tenido un núcleo de 200 MHz con memoria DDR de 200 MHz (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 admitir DDR SDRAM y DDR FC-RAM, compatibilidad con DirectX 8.0 y una versión más rápida que funciona 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.