Inleiding
De geruchten van een nieuwe grafische chip van Matrox doen al een tijdje de ronde, maar wat is er nou van waar? Tweakers.net geeft je een eerste preview van de Matrox Parhelia 512 chip, een multifunctionele chip geschikt voor 2D, 3D en games. Lees verder voor de ins en outs van deze gpu.
Vrijwel direct na het uitkomen van de Matrox G400 begon de geruchtenstroom omtrent de opvolger, de G800. Volgens Matrox heeft het ding wel bestaan, maar is het beperkt gebleven tot een intern project om nieuwe technieken uit te kunnen testen. Nu komt Matrox dan eindelijk met een volledig nieuwe grafische chip. In tegenstelling tot wat veel mensen dachten is het wel degelijk ook een chip voor gamers. Maar net zoals de G400 is de Parhelia een multifunctionele chip. Speciaal voor de professionele 3D-markt zal bij deze chip speciale aandacht worden gegeven aan OpenGL en Matrox zal zorgen voor gecertificeerde OpenGL drivers.

Er moet nog wel vermeld worden dat het hier om een preview van een grafische chip gaat en niet om een grafische kaart. Matrox heeft het definitieve ontwerp van de kaart nog niet klaar en daarom is het nog niet mogelijk om uitspraken te doen over het type geheugen, hoe de connecors geplaatst zijn en hoe het staat met de koeling. Deze review is gebaseerd op een persmeeting met een korte hands-on sessie. We hebben niet de mogelijkheid gehad om benchmarks te draaien en samples voor een review waren ook nog niet beschikbaar. Reviewsamples worden begin juni pas verwacht, en Matrox hoopt tegen het eind van die maand de eerste kaarten richting shops te kunnen versturen. Of er rond die tijd genoeg kaarten beschikbaar zijn en er niet, zoals met de G400 Max, grote tekorten zijn, moeten we nog maar zien. 
Architectuur
De Parhelia 512 is in tegenstelling tot de Matrox G450 en G550 geen opgeklopte versie van een vorige chip maar is vanaf de bodem opnieuw opgebouwd (in ieder geval wat het 3D-gedeelte betreft) Van de 2D-technologie zijn de bestaande features uitgebreid en herzien. De Parhelia is volledig DirectX 8.1 compatible en bezit ook enkele features van DirectX 9. Met deze Parhelia chip wil Matrox haar rentree maken in die die-hard gaming markt, zonder concessies te doen aan de kwaliteit ten behoeve van professioneel 2D en 3D-gebruik.

512-bit
Matrox heeft de eerste grafische chipset ontwikkeld met een 512-bit architectuur. Daarnaast is er een 256-bit DDR geheugeninterface die zorgt voor een theoretische bandbreedte van maar liefst 20GB/s. Op een kaart uitgerust met de Pahelia 512 kan maximaal 256MB DDR SDRAM geheugen geplaatst worden. Details over de snelheid en het type van dit geheugen zijn nog niet bekend.
De Parhelia chip zelf bevat meer dan 80 miljoen transistors en wordt gebakken met 0.15 micron technologie. De kloksnelheid van de chip is nog niet bekend, maar vanwege de enorme omvang en complexiteit van de chip zegt Matrox voorlopig 'een conservatieve benadering ten aanzien van de kloksnelheid' te hanteren. Vooralsnog wordt een maximale kloksnelheid van 350 MHz verwacht.
Klik
hier voor een grotere versie
Quad Vertex Shaders & Quad Texturing
Dit is het hart van de Transform & Lighting (T&L) ondersteuning. De vier units worden door één control unit aangestuurd en beschikken gezamenlijk over een cache voor 512 instructies. Iedere Vertex Shader zorgt er met Quad Texturing voor dat vier verschillende textures tegelijkertijd op een oppervlak gerenderd kunnen worden. De meeste huidige grafische kaarten hebben ondersteuning voor Dual Texturing. De vier textures worden in één pass gerenderd en kunnen vier pixels per clock verwerken.

36-Stage Shader Array
Achter deze mond vol technische termen gaat een systeem schuil dat het renderen van de pixels binnen de GPU regelt. Deze Shader Array kent ruim vier keer zoveel "stages" dan concurrerende chips, wat de makers van games meer mogelijkheden biedt. Op het plaatje is te zien dat de vier texture units ieder vier textures per kloktik kunnen renderen. Na deze fase gaat het resultaat naar een pixel shader die uit vijf stadia bestaat. Als laatste wordt er nog Fog en Alpha Blending toegepast.
Features (1)
Hardware Displacement Mapping
Dit is één van de DirectX 9 features van de Parhelia chip. Hardware Displacement Mapping is ontwikkeld door Matrox zelf en kan een GPU een hoop rekenwerk besparen. Bij deze techniek wordt de geometrische informatie (hoogteverschillen) van bijvoorbeeld een landschap opgeslagen in een 2D plaatje (bv. een texturemap) en bij het renderen berekend naar de juiste waarden. Daarnaast gebruikt de chip van Matrox als eerste Depth-adaptive Tesselation, een methode waarbij de geometrische details groter worden naarmate ze dichterbij komen, iets wat anders alleen in de scherpte van de textures gebeurt. Dit zou ook een positieve uitwerking op de snelheid moeten hebben.

Op het kleine plaatje zie je de displacement map
16x Fragment Antialiasing
De methode waarop de Parhelia antialiast is nogal verschillend van de conventionele manier. Bij FSAA wordt de hele scene gerenderd op een hogere resolutie, FAA daarentegen antialiast door een intelligent detectiesysteem alleen de randen van de triangles. Hierdoor worden de textures minder "blurry" en kan met weinig performanceverlies zelfs 16x gebruikt worden in plaats van de reguliere 4x. De Parhelia chip ondersteunt ok gewoon Full Scene Antialiasing (FSAA).

De randen van de triangles die FAA gedetecteerd heeft.

De uiteindelijke geantialiasde scene
Glyph Antialiasing
In de Parhelia zit ook nog een antialiasing techniek die bedoeld is voor 2D, en dan vooral voor tekst. Deze techniek is te vergelijken met ClearType, dat in Windows XP zit, met het verschil dat dit bij de Parhelia hardwarematig wordt uitgevoerd door de chip. ClearType zou volgens Matrox namelijk een behoorlijke deuk in de performance slaan.

10-bit Gigacolor
Vooral voor 2D is matrox overgestapt op 10-bit kleur. Per channel wordt er met 10-bit kleur gewerkt, wat dus neerkomt op 30-bit kleurdiepte en een alpha channel (hoeveel bits die is, is nog niet bekend). Dit wordt consequent volgehouden in de framebuffers, de RAMDACs en de bij de TV-encoder, hetgeen het weergeven van in totaal meer dan een miljard verschillende kleuren mogelijk maakt. Vooral voor fotobewerkingen en overgangseffecten zou dit voor een nog groter detail kunnen zorgen.
Features (2)
DualHead High Fidelity
Matrox is marktleider van de multi-monitor oplossingen. Daarom zullen ze op dat onderdeel niet snel op hun lauweren gaan rusten. Dualhead High Fidelity, ook wel DualHead HF genoemd, is een evolutie vanuit de originele DualHead op de G400 en 500 serie. Het HF slaat dan vooral op de verbeterde RAMDAC's van 400MHz (waarvan de Parhelia er twee bezit) en de 10-bit kleur. Het is mogelijk om twee schermen analoog aan te sturen met een resolutie van 2048x1536 per scherm of digitaal met een resolutie van 1900x1200 per scherm. De reeds bekende modi als Multi-Display, Zoom, Clone en DVD-Max zullen allen door de Parhelia ondersteund worden.

TripleHead & Surround gaming
Maar het stopt niet bij DualHead. Door middel van een splitter of een derde connector (dat is nog niet bekend), kun je een derde scherm aan sluiten en je desktop over drie schermen verdelen. De maximum totale resolutie wordt dan 3840x1024 (3 x 1280x1024). Het allerbeste van deze functie is dat het ook werkt in games. Uit een hands-on ervaring kan ik zeggen dat het ontzettend wennen is, maar bij een flight simulator of in Quake3 heb je echt het gevoel dat je in het spel zit. Het wordt wat chaotischer, maar de beleving van een spel wordt veel intenser. Matrox noemt dit gamen over drie schermen Surround Gaming en als je genoeg bureauruimte en financiële ruimte hebt is het echt dè oplossing voor hardcore-gamers. 

Microsoft Flightsimulator 2002

Quake 3 Arena
Zoals je op de onderste screenshot kunt zien wordt het beeld breder, maar rekken je health, ammo en fragcount helaas een beetje op. Misschien dat daar met speciale patches iets aan gedaan kan worden. De bovenstaande foto's zijn volgens Matrox van een unpatched versie van de games gemaakt.
Matrox vs. de concurrentie
In onderstaand schema wordt de Parhelia 512 vergeleken met de nVidia Geforce4 Ti4600 en de ATi Radeon 8500. Dit gebeurt enkel op de punten waarover details bekend zijn. Zoals je kunt zien loopt de Parhelia op veel punten voor op de concurrentie. Eén ding dat opvalt is de gebruikte Pixel Shader versie. Matrox gebruikt de versie 1.3 volgens eigen zeggen omdat die beter backwards compatible is dan versie 1.4.
Feature | Parhelia 512 | GeForce4 Ti4600 | Radeon 8500 | Chip technologie | 512-bit | 256-bit | 256-bit | Geheugenbus | 256-bit | 128-bit | 128-bit | Geheugenbandbreedte | 20GB/s | 10,4GB/s | 9,6GB/s | Vertex shaders units | 4 | 2 | 1 | Texture stages per pipeline | 4 | 2 | 2 | Pixel shaders per pipeline | 5 | 2 | 2 | Totaal aantal shader stages | 36 | 16 | 16 | Vertex shader versie | 2.0 | 1.1 | 1.1 | Pixel shader versie | 1.3 | 1.3 | 1.4 | N-patch tesselation | ja | nee | ja | Max. resolutie op dual display | 2048x1536 @ 32bpp | 1600x1200 @ 32bpp | 1600x1200 @ 32bpp |
|
De toekomst
Als je de specificaties van de Parhelia chip vergelijkt kun je niet anders concluderen dan dat Matrox hiermee voorloopt op de concurrentie. Zeker wat betreft T&L en antialiasing zijn er grote verbeteringen ten opzichte van de concurrentie. Daarnaast zou Matrox natuurlijk nooit een geheel nieuwe chip introduceren zonder een paar innovatieve nieuwe features. Voor 2D en professionele 3D is er misschien wel een nieuwe must-have geboren. Wat betreft de gamers is de toekomst nog onzeker. In spanning wordt gewacht op de eerste officiële berichten over de specificaties van de nVidia NV30 en de ATi R300. Geruchten gaan dat beide chips volledig DirectX 9 compatible zijn, iets wat de Parhelia maar ten dele is. Ook speelt natuurlijk de levering een rol. De G400 en vooral de G400 Max waren bij de lancering ontzettend snelle kaarten, maar toen ze eindelijk goed verkrijgbaar waren kwam de eerste GeForce al weer uit, die weer een stuk sneller was door de eerste implementatie van T&L.
Veel van het succes van Matrox op de markt van gamers is dus afhankelijk van de leverbaarheid van de Parhelia en de specificaties van de concurrerende chips. Als de kaarten gebaseerd op de Parhelia 512 eind juni al uitkomen zou het wel eens de hit van deze zomer kunnen worden.