Informationen und technische Details zum PowerVR Kyro 1

Der erste Grafikchip der berühmten Kyro-Serie war der Kyro-1. Die Grafikschmiede PowerVR schaffte es mit diesem Grafikchip, den großen Marktführern Nvidia und ATI ein Stück vom großen Kuchen zu klauen. Doch in den Jahren 2000 und 2001 sah die Hierarchie in der Grafikkartenszene noch etwas anders aus: der langjährige Marktführer und Revolutionär der 3D-Grafik 3dfx (berühmt geworden durch die Voodoo-Karten) musste Konkurs beantragen und spielte somit keine Rolle. ATI hatte zwar ein paar brauchbare Grafikchips im Angebot, doch konzentrierten sich die Kanadier eher auf den OEM-Markt und wenige auf den High-End-Spiele-Sektor. So folgte in der Regel auf die Frage "Was für eine Grafikkarte gedenken Sie denn, sich in naher Zukunft zu kaufen" die Antwort "Eine Geforce 2!".

Nvidia war zu dieser Zeit unengefochtener Marktführer, denn die abgespeckte Geforce 2 MX hatte für die meisten Spiele genügend Power, und der High-End-Spieler griff zu einer Geforce 2 GTS. Doch PowerVR wagte es trotzdem, sich gegen den großen Konkurrenten Nvidia anzulegen und an dessen Marktanteile vor allem im Mainstream-Markt (Geforce 2 MX) zu nagen. Und die Vorraussetzungen des Kyro waren gut, so schaffte es PowerVR als erster Grafikchiphersteller, die Tiled Base Rendering Technik zu integrieren. Diese Technik, um es einmal grob zu beschreiben, rendert nur die Bereiche, die man sieht. Und das erspart Rechenlast und Speicherdurchsatz.

Technische Features

Der Kyro-1 sollte hauptsächlich in Konkurrenz zur Geforce 2 MX stehen. Doch betrachtet man die Taktraten, so erkennt man schnell riesige Differenzen! Eine herkömmliche Geforce 2 MX wurde mit 175 Mhz Chip- und 166 Mhz Speichertakt betrieben. Das war deutlich mehr als die mageren 115 Mhz Chip- und Speichertakt der Kyro-Karten. PowerVR versuchte, Grafikkarten mit Kyro-Chip möglichst günstig anzubieten und so kam in der Regel nur langsamer 7,0 oder 7,5ns SDRAM-Speicher zu Einsatz, der sich nicht höher takten ließ. Als die ersten Karten erhältlich waren, lag die Preislage bei ca. 180 bis 260 DM (ca. 90 bis 130 Euro). Es gab unter anderem folgende Modelle: "Videologic Vivid! 32MB", "PowerColor Evil KYRO 64MB" oder "Hercules 3D Prophet 4000".

Die Speicherausstattung war zu dieser Zeit schon recht üppig, denn zum größten Teil fanden sich 32 MB-Versionen in den Rechnern der meisten Leute. Leider wurden die Grafikkarten mit Kyro-Chip nur mit SDRAM und nicht mit schnellerem DDR-Speicher bestückt, was aber wieder auf die Kostenfrage zurückzuführen ist. Aber hier darf man wieder nicht vergessen, dass der Kyro-1 gegen die Geforce 2 MX antreten sollte und diese wurde letztlich auch zum größten Teil mit SDRAM bestückt.

Der Kyro-Chip wurde in der 0,25µm-Technologie hergestellt und, wie bereits erwähnt, mit 115 Mhz getaktet. Mit insgesamt 2 Pixelpipelines, 115 Mhz Chiptakt, einem 128 Bit Speicherinterface und SDRAM-Speicher war Kyro-Grafikkarten alles andere als spieletaugliche Grafikkünstler. Trotzdem zeigen Benchmarks, dass der Kyro schneller als die hochgezüchtete Geforce 2 MX ist, was auf die ausgeklügelte und intelligente Chiparchitektur zurückzuführen ist.

Tiled Base Rendering - Was man nicht sieht, wird nicht gerendert

Das Prinzip des Tiled Base Rendering ist sehr schlicht und doch so wirksam. Der Kyro-Chip rendert nämlich nur die Gegenstände, Landschaften, etc, die man letztendlich auf dem Monitor sieht. Die Texturen, die hinter einem anderen Gegenstand liegen, werden schlicht vom Kyro-Chip ignoriert. Der Kyro-Chip analysiert also zuerst, welche Texturen sichtbar sind und beginnt erst dann mit dem Rendern der Grafikszene, wobei er die versteckten Texturen einfach weglässt. Jeder wird sich jetzt denken: "Ist doch logisch, warum soll man in einer Grafikszene auch die Texturen rendern, die man gar nicht sieht?". Diesen Gedanken kann man ohne Weiteres bestätigen, trotzdem war der Kyro-Chip der einzige Chip, der diese Technologie eingesetzt hat.

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Der Kyro-Chip rendert nur die Texturen,
die auch wirklich sichtbar sind.

In einem speziellen Benchmark, der auf die Kyro-Karten oprimiert wurde, zeigt sich die Überlegenheit der Tiled Based Rendering Engine. Die Optimierung besteht daraus, dass die Kamera durch ein kleines Dorf mit zahlreichen Dörfern fliegt. Dabei passiert es eben, dass sich sämtliche anderen Häuser hinter dem sichtbaren befinden und jede andere Karte natürlich die anderen Häuser rendert. Die Kyro-Karte zieht den Nutzen aus der Tiled Base Rendering Engine und berechnet nur wirklich nur die Häuser, die der Anwender auch wirklich sieht. So konnte der Kyro-Chip selbst gegen eine deutlich höher getaktete Karte wie die Geforce 2 MX bestehen und diese sogar deutlich abhängen!

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So kann der Kyro-Chip selbst eine
Geforce 2 abhängen!.

Technische Übersicht

  • Kyro
  • Erschienen 2000
  • Codename STG 4000
  • Transistoren: 15 Mio
  • Modelle: Kyro
  • Chiptakt: 115 Mhz
  • Speichertakt: 115
  • Speicher: 32, 64 MB SDRAM
  • Pixelpipelines: 2
  • Direct X Version: 7
  • Speicherinterface: 128 Bit
  • Herstellung: 0,25µm

Benchmarks

Serious Sam 2 1024x786x32 - Duron 800 Mhz

 

Kyro
 39

Geforce 2 MX
 30

Bei diesem 3D-Shooter sieht man sehr deutlich, was man alles aus einem Grafikchip herausholen kann! Hier vergisst man schnell, dass die Geforce 2 MX deutlich höher getaktet ist, denn der Kyro kann sie locker abhängen.

Quake 2 1024x786x32 - Duron 800 Mhz

Kyro
 86

Geforce 2 MX
 96

In Quake 2 ein ganz anderes Bild: Die Geforce 2 MX ist hier schneller und spielt Ihre Taktraten und Durchsatzraten aus!

Unreal Tournament 1024x786x32 - Duron 800 Mhz

 

Kyro
 55

Geforce 2 MX
 50

In Unreal Tournament kann die Kyro wieder die bessere Architektur ausspielen und berechnet 5 Frames mehr in der Sekunde.

Fazit

Es gibt Spiele, da rechnet sich das Tiled Base Rendering, und es gibt Spiele, die setzen auf hohe Durchsatzraten, und da ist die Kyro doch ein wenig überfordert. Trotz alledem zeigt der Kyro-Chip, dass man nicht immer höher Taktraten, mehr Speicher und noch breitere Schnittstellen braucht, um einen rechenstarken Chip auf die Beine zu stellen. Anstatt den höheren Anforderungen der Spiele mit höheren Taktraten entgegenzuwirken, versucht man durch "Nachdenken" den Leistungsanforderungen entgegenzuwirken.