良率问题“困扰”S18 S3副总实话实说
联姻威盛,S3图谋东山再起
加入威盛麾下的S3在很长一段时间里默默无闻,大名鼎鼎的Savage在台式机的独立图形核心领域销声匿迹,只有在PC和笔记本电脑的整合芯片组中才能看到它的身影。从2002年开始,尽管有关S3即将复出的消息时有耳闻,但直到2004年,沉寂许久的S3才终于重出江湖,名为DeltaChrome的S8图形核心搭上AGP接口的末班车,借助“六国”(七彩虹、小影霸、盈通、冠盟、奥美嘉、昂达)之力,在国内主流显卡市场上占据了一席之地。
S3的复出之作,DeltaChrome S8图形核心
作为曾经在PC图形领域叱咤风云的昔日霸主,S3的野心绝不会仅仅停留在AGP接口的中、低端市场。2005年,是PC平台全面更新的一年,DDR2、PCI Express将在这一年里正式接管主流市场,相应的芯片组和图形核心也将迎来自1997年以来最大规模的升级换代。
沉寂5载之后,S3 Graphics借S18重返主流市场
正是看准了PCIe带来的重大变革,S3抓住机遇,在2005年3月22日正式发布了第一代原生PCI Express图形核心——名为GammaChrome的S18,并且以凝聚了S3在3D图形时代全部辉煌的“野人”为其命名。单从这一点,我们就不难看出S3对这款产品倾注的心血和厚望,也不难感受到,S3真的回来了,而S18就是它重返PC图形领域的开路先锋。
2005年3月23日,在北京威盛电子(中国)有限公司总部,亲手造就“野人”的S3 Graphics技术副总裁宣以方(Michael Shiuan)先生和威盛电子芯片组及绘图芯片事业群中国区副总经理郑永健先生接受媒体专访,为我们揭示了“野人”更多的秘密以及VIA-S3在未来PC图形领域的规划。
“野人”归来,S3 Graphics能否再造辉煌?
S3 Graphics技术副总裁宣以方先生
从前一天的发布会上我们已经得知,S18图形核心完全支持DirectX 9.0及Shader Model 2.0+,并且其接口为原生PCI Express。S18拥有4条像素渲染管线和4个顶点效果器,支持单周期4纹理,每条流水线在一个时钟周期可同时处理4个纹理,称为4×4 Pipeline架构,在程序优化的条件下,最多能够同时处理16个纹理,即使游戏没有进行优化,S18的4流水线架构也已经是目前主流市场最强的架构。
“野人”复出,得到了超过240个游戏的支持
作为S3图形核心的传统优势,视频加速和优化功能在S18身上得到了继承和发扬,S3称其为Pure HDTV。S18内建第二代可编程视频引擎Chromotion 2.0,支持MPEG-2和MPEG-4硬件加速、iDCT离散反余弦加速解码以及动态补偿,减少对CPU资源的占用,还能通过可编程的Chromotion2实时过滤内核实现高质量视频回放。S3图形核心的令一个突出特点是对HDTV播放的支持,最高可达1080p。PureFlow技术能将YUV信号直接传输到TV Tuner,从而避免了YUV和RGB信号转换过程中的损失。
S3图形核心将以超越摩尔定律的速度发展
在S3公布的蓝图中,除了S18之外,今年将会面世的GammaChrome家族成员还包括将于第四季度量产的S19,瞄准DX9.0高端市场。此外,对应DirectX 10的推出,今年下半年新的Destination系列也将投入量产,共包括S22、S24、S28和S29等4款核心,涵盖从入门到优异的整个市场区间。
我们注意到,和目前市场上主流图形核心动辄数十瓦(W)的能耗相比,S18的能耗仅为0.4~4.5W,在整个系统中简直可以“忽略不计”——在PC已经成为“电老虎”和“火炉子”的今天,面向主流市场的S18是怎样做到这一点的呢?
S18在桌面市场的布局规划
宣以方先生表示,S18低能耗的实现,乃是得益于S3长期以来在笔记本电脑图形领域积累的研发设计经验。众所周知,笔记本电脑的各个部件,无不以“省电”为第一要务,图形核心自然也不例外。S3长期专注于笔记本电脑图形核心的研发,在这方面颇有心得,将这些经验移植到台式PC中,就造就了超低功耗的S18。宣以方先生向我们介绍,按照市场定位的不同,S18分为Ultra(500MHz)、Nitro(400MHz)、CE和ULP共4个系列,其中ULP意指Ultra Low Power(超低功耗),就是面向笔记本电脑平台的。
S18还有支持MXM规范的笔记本电脑扩展版本
宣以方先生进一步向我们解释,S3在笔记本电脑图形核心方面的经验,使得S18实现了硬件动态能源管理,能够对软件应用模式进行侦测,根据需要关闭或者开启3D加速引擎以及其他闲置的但愿——和NVIDIA、ATI和Intel等竞争对手的技术相比,S18的动态能源管理能够将图形核心划分成更加细致的功能单元,对每个单元进行能源管理,因此可以最大限度地“压缩”图形核心的能耗。此外,S18还能够根据工作负载的不同,动态调整频率和电压,核心频率能够从500MHz降低到150MHz,电压能从1.2V降低到1V甚至0.95V。正因为如此,宣副总才能够充满自信地宣称,在日常应用中,S18的能耗甚至会远远低于标称的4.5W。
威盛电子芯片组及绘图芯片事业群
中国区副总经理郑永健先生
硬件方面,S18的图形核心采用台积电(TSMC)0.13μm铝互连工艺,核心包含7000万个晶体管——和NVIDIA以及ATI的同类产品相比,无论制造工艺还是芯片的复杂程度,S18都要“逊色”很多,但就是用如此“简单”的芯片,S18提供了超越竞争对手主流产品的性能。诚如宣以方先生所说,S18完全是“以设计取胜”。
作为S18优秀设计的另一个佐证,宣副总向我们透露,尽管面向主流市场的S18 CE核心频率设定在300MHz,但就目前的量产状况而言,300MHz的良率有点“不容乐观”——事实上,绝大多数的芯片都能够稳定运行在400MHz的频率以上(也就是S18 Nitro的规格),要挑出300MHz的芯片都很困难!说到这里,宣副总颇为无奈地表示,“我们就只好把Nitro规格的芯片标注成CE来卖了。”言下之意,正式铺货的S18 CE将具备极大的超频空间,对于大多数用户来说,用CE的价格买到Nitro的性能将是非常easy的事情。
Dynamic Lane Switching压榨PCIe的能耗空间
当然,S18节能的本事还远不止这些。为了最大限度降低能耗,S3在设计时甚至连PCI Express通道都没有放过,采用名为Dynamic Lane Switching(动态通道切换)的技术对PCIe带宽进行动态调节。由于PCIe通道(Lane)的可编程特性,尽管S18是一款PCIe 16×规格的产品,但实际应用中很少有16条Lane同时满载的情况出现(此时图形核心内部PCIe连接的能耗约为1.4W);根据VIA-S3的测试,在VIA平台上,即使只用8条PCIe Lane,对S18的性能也没有任何影响,而这时芯片内部PCIe连接的能耗可以降低到约0.7W;在接口数据流量很小,只需要1条PCIe Lane,其他15条Lane都闲置的情况下,S18芯片内部PCIe连接的能耗更可以降低到约0.35W——精于笔记本电脑图形技术的S3就是这样“不择手段”地为S18节能的。
尽管S18具有如此优异的特性,但市场的接受程度还有待观察。宣副总向我们透露,目前已经有国际笔记本电脑大厂对S18产生兴趣,双方正在洽谈之中,一笔OEM大单很可能在未来几个月内敲定;此外,华硕(Asus)、微星(MSI)、技嘉(Gigabyte)这3家一线板卡大厂中,也有至少两家将会推出基于S18核心的显卡。至于国内市场的情况,郑永健先生表示,国内前3大OEM PC厂商也已经对S18表示了浓厚的兴趣。<