概述
文:KOPO@入侵紅火蟻 来自HKEPC
可能大家的眼光太注视于ATi与nVidia的高端显示卡之争，其实在中低端PCI-E显示卡市场，S3 Graphics已经计划在05年推出三个不同的核心，包括GammaChrome S14、S18及S19，它们都是原生PCI-Express显示核心，其中S18将会于今季正式推出。
S18核心代号为Metropolis，其拥有4条流水线及4个Vertex引擎，支持Direct X 9.0及Shader Model 2.0+，虽然并不支持Direct X 9.0c，但在规格上S3和ATi一样，其规格比9.0加强了，亦支持部份9.0c的指令，核心虽然只拥有4条流水线，但它的4条流水线架构和现时nVidia及ATi的不一样，现时nVidia及ATi核心内的流水线是每一个Pipeline同一时间只是处理一个Texture，但S18的流水线则是每一个Pipeline在同一个周期下可处理四个Texture，称为4x4 Pipeline架构，以往nVidia GF Ti4200也有采用个相似的4x2架构。
4 x 4 = 16 x 1吗!?
理论上S18的4x4架构在同一周期下可用处理16个Texture，数字上和16条流水线的相同，不过现实上不少游戏对单流水线多纹理都没有加入优化，因此效能不可能会和真正的16条流水线一样。在3D世界里，并不是每一个程序都要处理纹理的工作，有时可能只会处理到一些阴影的工作，而我们常说的16 x 1架构，通常是指多少个像素在一个MHz完成纹理及阴影的工作，我们叫作16条流水线每条流水线可处理一个单纹理，但在没有纹理的情况下，核心只做阴影就把原先在做纹理的资原调过来，令同一时间可以做32个阴影这就是32 x 0。而只有真正的16条流水线才能达成32 x 0的模式，但4x4的架构，却只能达成8 x 0，因此在大量使用阴影下4x4架构更不可能与16x1架构相提并论，不过以S18作为中低端显示卡来说，这架构将是现时最强的四条流水线架构。S19将会比S18多出4个流水线，但未知架构会否如S18一样采用8x4呢?
S18分四个不同型号
S3 GammeChrome S18将分为四个不同型号，包括ULP、CE、Pro及Ultra，在架构上它们是完全一样，只有频率上的分别。其中我们今次会测试CE及Pro版本，CE版本为入门级型号，其核心频率为300MHz，内存则为600MHz。Pro版本频率较高，核心速度为400MHz，内存为900MHz，而最强版本命名为Ultra，核心频率达500MHz，而内存则不变为900MHz。而ULP版本就是低功耗版本，频率是200MHz，大家如果还记得两个月前测试过一片S8的ULP，它可以在没有散热片下正常运作，而我们据Roadmap中表示S18的Core功耗平均约4W，相信S18的ULP还是可以在没有散热片下正常运作。
加强播放影像的能力
S3 Graphics的显示卡并不是只完全着重于3D效能，他们同时着重显示核心的影像播放能力，GammaChrome拥有Chromotion 2 Programmable Video Engine，其支持MPEG-2及MPEG-4 硬件架速、IDCT加速译码和动态补偿技术，以减少使用处理器的资源，这对于低端计算机用家来说十分重要，同时其技术很像nVidia的PureVideo技术，作用是透过可编程的过滤内核可以实现高质量的视频影像。
PURE HDTV SUPPORT
其另一个卖点在于核心内建HDTV的播放能力，其HDTV技术可以说是较领先于nVidia及ATi，其完全支持18个ATSC Standards，支持最高1080P Ultimate HDTV，更支持2倍oversampling取采以提高画质，这是nVidia及ATi暂时并未支持的，它提供其PureFlow技术令S3的图形处理器 因为它绕过了YUV数据转化为RGB格式的过程，直接把YUV数据直接传送到TV编码器中以减少失真。在未来Intel大力推动Digital Home下，显示卡再不可能只拥有强大的3D能力，而忽略影像处理能力，因此S3 Graphics在这方面确实下了不少功夫。
S3 Graphics GammaChrome S18 CE
S3 Graphics GammaChrome S18 CE
图为S3 Graphics GammaChrome S18 CE工程样本，现时S18的所有型号的工程样本都是采用相同的PCB，因此我们不能从外观上把S18的型号看出来，但据S3 Graphics表示公版设计是采用6层PCB，但CE版本将可能会出现4层PCB Layout的版本，可减低成本增加竞争力。S18CE频率为300MHz，在官方文件中核心平均功耗只有4W!?因此散热器并不需太巨大。
打开散热器后我们可以看到S18 CE的真身，其转用上FC-BGA封装，由于是工程样本的关系，核心并没有写上CE字字样，制造周期为05年第二周，可以说是新鲜出炉呢。据S3 Graphics表示S18核心是交由TSMC台积电代工，但却采用较成熟的0.13微米制程，不过在未来Q3推出的S14及S19将会采用0.11或0.09制程，以进一步减底生成本。
采用Samsung -2.8ns
内存方面，这片S3 Graphics GammaChrome S18 CE采用了Samsung的-2.8ns BGA GDDR内存颗，底面合共8颗容量共为128MB，而内存频宽为128Bit，CE预设频率为600MHz，因此这片工程样本留有一定的内存超频能力。
自家的DVI芯片
以往S3 Graphics支持DVI是，其采用上第三方的DVI Transmitter芯片，如果大家没有忘记S3 Graphics被VIA并购了，以VIA外围芯片的研发能力，并没有必要采用第三方的DVI Transmitter吧。而今代我们可以到S18改用了VIA VT1632A DVI Transmitter芯片，其支持DVI Revsion 1.0能支持由VGA至UXGA规格，而这颗更支持Dual-Link提供330Mbps的传输，不过S18应没有需要用到Dual-Link吧。
S3 Graphics GammaChrome S18 Pro
S3 Graphics GammaChrome S18 Pro
图为S3 Graphics GammaChrome S18 Pro工程样本，PCB的设计和CE工程样本是完全一样，唯一的分别在于散热器身上吧，图中的Pro版散热器虽然面积广阔，但只是采用铝质制作，据S3 Graphics表示S18芯片热量其实并不高，就算把CE的散热器放置于Pro版上亦能满足散热要求，而这个散热器只是美化作用，透明蓝色的外壳而风扇会发出蓝光，十分抢眼，而同时巨大的散热器也能提高核心的超频能力。据S3 Graphics表示，他们希望新一代S18显示卡能攻入玩家的市场，因此S18芯片将会预留一定的超频幅度，由笔者测试的S18 Pro为例，虽然核心频率已达400MHz，最高可它超上465MHz，令人满意。
采用Hynix -2.2ns
S18 Pro版本由于频率定得较高，因此亦需要用上更快的内存，这片Pro版工程样本就采用上8颗Hynix -2.2ns GDDR内存，其预设频率为900MHz，由于S18核心只支持GDDR内存，因此它不可能配上较高速的GDDR3颗粒，而S3 Graphics要到S19核心才会加入支持GDDR3。顺带一提，现时计算机游戏所使用内存空间越来越高，就算卡载拥有128MB也许并不够，而S18支持称为ChroMAT的灵活存储地址转换，当显示卡内存不足时时，可以透过PCI-Express去借用系统内存使用，而S14及S19更可以在显示卡完全没有内存下，只借用内存也能正常运作呢。
温度及功耗测试
显示卡温度测试
在室温20c下，我们采用CoolerMaster CoolDrive 6作测试，我们在3DMark 05下不停Loop 20分钟，看看显示卡的的温度变化。我们发现S18的温度真的不高，对比对手Geforce 6200及X300都较低温，令人满意。
功耗测试!?
除了温度测试外，我们还做了功耗的对比测试，我们测试了3DMark 05 Game 3下平台的最高功耗是多少，我们利用电流表，以市电220V计算再减出Delta ActivePower 460W电源供应器的PF为92.7 = 0.33 x 220 x 0.927 = 约了72.1W。我们运作3DMark 05的Game3，看看其功耗会有何反应，在Loading时由于电流跳动很快，在多次反复测试后，我们尝试Hold着每台平台的最高功耗点，故此一定会存着误差，但我们已尽量减少误差的出现。
在测试中我们可以看到S3 Graphics的核心在功耗及热量上控制得十分好，虽然四者同为TSMC代工，但S18Pro频率较高却比任何GF6200及X300功耗更低，证明其平均核心功耗只有4W，所言非虚。
速度测试
Geil DDR400 256MB x 2 (CL 2-2-2-5) Inno3D Geforce 6200 128MB 128Bit Grandmars Radeon X300 128MB 128Bit S3 GammaChrome S18 CE 128MB 128Bit S3 GammaChrome S18 Pro128MB 128Bit Delta ActivePower 460W Maxtor DiamondMax 9 Plus 120GB 7,200rpm
驱动程序还在BETA阶段
由于我们手上拿到的驱动程序，属于较早期的Beta版本，因此部份功能还是未有加入，例如规格中S18将支持16xAF及4xAA，在驱动程序在却不能选择，而3DMark中亦没有选项可提供。据S3 Graphics表示正式版本的S18驱动将会于新春过后完成，而未来他们将会投放更多资源于驱动程序开发下，以增加兼容性。是次测试我们找来Radeon X300及Geforce 6200作对比。
S18 CE VS X300
S18 Pro VS 6200
S18 Pro O/C 450MHz Core
后记
由于是次测试我们采用的驱动程序属太早期的Beta版本，因此分数只是提供一个参考指数，相信正式驱动推出来是效能应有一定程度上的上升，尤其是现实的游戏上，因为S3 Graphics已承诺投放更多资源在驱动程序的优化上，而S18成功质否很大程度上也视乎驱动上，另外成本也是一个问题，观看S18采用BGA颗粒，而且速度也甚高，显示卡的售价与否和nVidia及ATi竞争也是一个疑问，但一切都要等正式售品出来才知道。
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