Hlavní navigace

Grafické karty a grafické akcelerátory (6)

Pavel Tišnovský

V dnešním dílu seriálu o grafických kartách a grafických akcelerátorech pokračujeme popisem grafických schopností osobních počítačů a grafických stanic založených na mikroprocesorech Motorola řady 68k. Řeč bude zejména o počítačových systémech firmy Atari. Popíšeme si také zajímavý systém Atari ABAQ, který je založený na kombinaci procesorů Motorola řady 68k a transputerů Inmos T800.

Obsah

1. Stručná historie osobních počítačů firmy Atari
2. Osobní počítače řady ST
3. Atari 520 ST
4. Atari 1040 ST
5. Atari Mega ST
6. Atari 520 STe a Mega STe
7. Pracovní stanice Atari TT
8. Pracovní stanice Atari ABAQ
9. Obsah dalšího pokračování

1. Stručná historie osobních počítačů firmy Atari

V předchozí části tohoto seriálu jsme si popisovali technické parametry počítačů značky Amiga, které byly navrženy a vyráběny firmou Commodore. Ve stejné době (tj. zhruba od roku 1985) se také vyráběly a prodávaly počítače konkurenční značky Atari, které byly založeny na stejném mikroprocesoru jako Amigy, tj. na čipu Motorola 68000. Vzájemné porovnání technických a zejména grafických možností počítačů Atari a Amiga tedy bude jistě zajímavé, už jen vzhledem k dlouholetému obchodnímu soupeření obou firem, které však nakonec stejně (a nejenom ony) podlehly „syndromu PC“.

Náš výlet do poměrně nedávné – avšak obsahově bohaté – počítačové historie začneme u základních modelů Atari ST a přes pracovní stanici Atari TT se dostaneme až k velmi zajímavému stroji Atari ABAQ, který ve své době konkuroval dokonce i profesionálním pracovním stanicím firem Sun a SGI; Atari ovšem bylo k dispozici za zlomek ceny těchto pracovních stanic.

2. Osobní počítače řady ST

Firma Atari se stala známou zejména díky svým hracím automatům a v neposlední řadě i osmibitovým počítačům řady Atari XL a Atari XE. Posledním typem osmibitového počítače Atari je Atari 130XE (založené podle tradice na kombinaci čipů CPU 6502+ANTIC+GTI­A+POKEY), které se začalo vyrábět v roce 1985. V témže roce tato firma začala dodávat i počítače nové generace (spíš bych dokonce řekl, že se celá jedna generace čistě šestnáctibitových počítačů přeskočila), které byly založené na výše uvedeném mikroprocesoru Motorola 68000.

Vzájemné porovnání schopností osmibitových Atari a jejich de-facto třicetidvoubitových protějšků je prakticky nemožné, jelikož se skokově zvýšila jak taktovací frekvence použitých procesorů, tak i šířky datových a adresových sběrnic, kapacity operačních pamětí, rozlišení grafiky, dostupná paměťová zařízení a také se od základu změnilo ovládání počítače – místo primitivního Basicu se objevuje systém TOS s podporou multitaskingu a známou grafickou nadstavbou GEM. Počítače řady Atari ST je možné porovnávat spíše s Amigami, se kterými mají mnoho společných rysů (mikroprocesor), ale jsou zde i některé odlišnosti (čipová sada, operační systém, design).

Nejprve začneme vysvětlením zkratky ST. Podle některých legend se jedná o iniciály Sama Traimera, což je syn Jacka Traimela, zakladatele firmy Commodore, a po opuštění této firmy v roce 1984 vlastníka cca 50 % akcií firmy Atari. Ve skutečnosti však ona dvě písmena ST značí Sixteen/Thirty-two, což vystihuje podstatu mikroprocesorů použitých v těchto počítačích.

Řada ST začala modelem Atari 260 ST, který však byl poměrně rychle nahrazen třemi typy počítačů, jež svými vlastnostmi pokrývaly značnou část tehdejšího trhu s osobními počítači: Atari 520 ST, Atari 1040 ST a Atari Mega ST. Stejnou taktiku, tj. souběžnou výrobu více typů počítačů s různou výkonností, ostatně používala i firma Commodore u svých Amig.

3. Atari 520 ST

Počítač Atari 520 ST představoval svým výkonem a také cenou základní model z celé vývojové řady Atari ST. Vyráběn byl od roku 1985 a jeho design byl podobný jako například u známé Amigy 500, tj. počítač i disketová mechanika byly zabudovány přímo v klávesnici. Tento počítač je na první pohled rozeznatelný podle svých typických zešikmených funkčních kláves, které se v minulosti objevily už u počítačů Atari 800XE a Atari 130XE – ostatně celý design tohoto počítače vychází z jeho (v tomto ohledu velmi kvalitních) osmibitových předků.

Technické parametry počítače Atari 520 ST odpovídaly jeho určení – k dispozici byly modely se 128 KB a 256 KB RAM, v následujících letech se objevily i modely s 512 KB RAM. Částečné rozšíření přinesl model Atari 520 ST+, který byl nabízen s 1 MB RAM. Ve všech konfiguracích Atari 520 ST se objevoval mikroprocesor Motorola 68000 (tj. základní typ) taktovaný na 8 MHz. Jako operační systém byl použit TOS (The Operating System) s grafickou nadstavbou GEM. Poněkud netypicky byl celý operační systém uložen v paměti ROM, jež měla kapacitu 192 KB a později i 256 KB.

V tomto článku nás však zajímají především grafické schopnosti popisovaných počítačů. V porovnání s Amigami jsou na poněkud nižší úrovni, počítače řady ST se v tomto ohledu spíše blížily nasazení v kanceláři (viz dále popisovaný monochromatický režim). Kapacita obrazové paměti (dnes bychom spíše řekli framebufferu) byla pouhých 32 KB, díky čemuž bylo možné použít následující grafické režimy:

  • Barevný grafický režim o rozlišení 320×200 pixelů v šestnácti barvách, jednotlivé barvy mohly být vybrány z palety 512 barev. Obnovovací frekvence obrazu byla rovna buď 50, nebo 60 Hz, připojit bylo možné téměř jakýkoli kompozitní monitor. Tento grafický režim byl používán především v hrách – viz screenshoty uvedené dále v tomto článku.
  • Barevný grafický režim o rozlišení 640×200 pixelů ve čtyřech barvách. Barvová paleta má opět rozsah 512 barev, stejné jsou i obnovovací frekvence obrazu. Jednalo se o režim používaný často při práci s kancelářskými aplikacemi v případě, že nebyl k dispozici firemní monochromatický monitor.
  • Monochromatický grafický režim o rozlišení 640×400 pixelů. Pokud počítač pracoval v tomto režimu, bylo nutné připojit firemní monochromatický monitor. Obnovovací frekvence byla rovna 72 Hz, což je (zejména s ohledem na dobu prodeje tohoto typu počítače) ergonomická hodnota. Zejména díky tomuto režimu a kvalitní klávesnici i monitoru je možné ještě dnes vidět počítače Atari řady ST v provozu, používají se například jako terminály (na rozdíl od PCček nemají větrák a jsou stylové :-).

Výše uvedené informace obsahují popis prakticky všech grafických schopností těchto počítačů. Na rozdíl od Amig nebyl podporován scrolling, což se projevovalo zejména trhaným pohybem ve hrách. Tento nedostatek byl odstraněn až u dalších modelů z této řady. Textový režim, podobně jako u počítačů Amiga a Apple, neexistoval, což lze pro některé účely považovat za nevýhodu.

Atari 520 ST

Obrázek 1: Atari 520 ST

4. Atari 1040 ST

Počítač Atari 1040 ST představoval rozšíření předchozího modelu, a to jak po designové stránce, tak i v technických parametrech. Tyto počítače byly dodávány s 1 MB operační paměti RAM, maximálně je bylo možné osadit až 4 MB RAM. Kapacita grafické paměti zůstala rovna 32 KB, stejně jako podporované grafické režimy. Přibyl však výstup na televizi, který měl význam především u prvních dvou barevných grafických režimů – viz předchozí kapitolu.

Na následujících screenshotech můžeme vidět hry, které jsou provozovány v grafickém režimu 320×200 pixelů, ve kterém bylo možné zobrazit maximálně 16 barev. Jak je ze screenshotů patrné, je možné i za těchto poměrně skromných podmínek vytvořit kvalitní grafickou podívanou.

Legendární Dungeon Master

Obrázek 2: Legendární Dungeon Master

Xenon the Megablast

Obrázek 3: Xenon the Megablast – opravdu běží pouze v šestnácti barvách

Populous

Obrázek 4: Populous

Powermonger

Obrázek 5: Powermonger

5. Atari Mega ST

Počítač Atari Mega ST představuje další rozšíření vývojové řady ST. Ve skutečnosti byly vyráběny dva typy – Atari Mega ST 2 a Atari Mega ST 4. Jediný rozdíl byl v kapacitě operační paměti, která byla rovna buď dvěma, nebo čtyřem megabajtům. Procesor zůstával stále stejný, tj. obligátní Motorola 68000. Taktovací frekvence se také nezměnila, byla tedy rovna 8 MHz, což je, zejména v porovnání s novějšími Amigami, nedostatečné.

Kapacita grafické paměti (framebufferu) také zůstala z předchozích modelů ST zachována – 32 KB, stejně jako dostupné grafické režimy a počet barev v barvové paletě: 320×200 pixelů šestnáctibarevně, 640×200 pixelů čtyřbarevně a 640×400 pixelů monochromaticky. Přibyl však Blitter, což je čip používaný pro samostatné blokové přenosy dat (zejména grafických) bez účasti procesoru. Teprve s použitím Blitteru bylo možné zobrazovat kvalitní a rychlé animace bez nežádoucího „trhání“ obrazu. Blitter bylo možné také použít pro celoobrazovkový scrolling, v porovnání s konkurenčními Amigami jsou však grafické možnosti tohoto počítače stále neuspokojivé.

Poznámka: Blitter by se podle dobové literatury měl psát s některými písmeny velkými, tj. jako BLiTTER, podle mého názoru se však nejedná o akronym, proto zůstávám u malých písmen (slovo blit vzniklo ze zkratky BitBlt, což zase vzniklo ze sousloví Bit Block Transfer, které bylo poprvé použito v systému SmallTalk).

Atari Mega ST

Obrázek 6: Atari Mega ST s firemním monitorem a laserovou tiskárnou

6. Atari 520 STe a Mega STe

Počítače Atari 520 STe (spolu s vylepšenou verzí Atari 1040 STe) a Atari Mega STe konečně přinesly dlouho očekávanou změnu v koncepci čipové sady počítače i jeho grafických schopností. V první řadě se zvýšila taktovací frekvence procesoru, která byla u starších modelů rovna 8 MHz, u novějších modelů již 16 MHz. Dále bylo možné připojit interní pevný disk s rozhraním SCSI. Především se však konečně rozšiřuje barevná paleta, která již nemá pouhých 512 barev, ale celých 4096 barev, což již umožňuje práci s fotografiemi, kde se vyskytují plynulé jednobarevné přechody.

Kromě výše popsaného Blitteru se objevuje i grafický čip Shifter, který podporuje horizontální a vertikální scrolling. Rychlost práce s grafikou se díky tomuto čipu dále zvýšila, a to jak v hrách (plynulý posuv pozadí), tak i v „kancelářských“ aplikacích (listování dokumenty či tabulkami).

7. Pracovní stanice Atari TT

Pracovní stanice Atari TT byla pokračovatelem řady ST. Jednalo se o profesionální počítače, které byly určeny pro grafické aplikace, čemuž odpovídá i jejich vybavení. První modely Atari TT (konkrétně typ TT 030) byly k dispozici v roce 1990. Ideově vycházely z Atari Mega STe, došlo však k několika významným změnám, které zvyšovaly rychlost a tím i použitelnost tohoto počítače.

Především byl k dispozici výkonnější procesor Motorola 68030, který byl již plně třicetidvoubitový. Taktovací frekvence tohoto procesoru byla u nižších modelů rovna 16 MHz, modely vyšší kategorie měly procesory taktované na 32 MHz. Standardně byl také dodáván matematický koprocesor Motorola 68882. Kapacita operační paměti se zvýšila na velmi slušných 32 MB.

Ke změnám došlo i v oblasti grafiky. Kromě výše uvedených režimů, které kvůli zpětné kompatibilitě zůstaly zachovány, bylo možné použít i rozšiřující grafické režimy:

  • Režim s nízkou rozlišovací schopností 320×480 pixelů v 256 barvách, barvy bylo možné vybírat z palety 4096 barev.
  • Režim se střední rozlišovací schopností 640×480 pixelů v šestnácti barvách. Barvová paleta měla opět rozsah 4096 barev.
  • Režim s vysokou rozlišovací schopností 1280×960 pixelů monochromaticky. V tomto režimu byla použita ergonomická obnovovací frekvence 72 Hz. Kvůli tomuto režimu byl dodáván i firemní devatenáctipalcový (!) monochromatický monitor.

Obvod pro podporu scrollování byl upraven tak, aby bylo možné provést synchronizaci elektronového paprsku s externím video signálem. Tento systém, který byl použit i na Amize, umožňoval například přidávání titulků do videa nebo tvorbu složitých grafických efektů kombinovaných s filmy.

Počítače řady Atari TT byly po technické stránce velmi kvalitní, na trh se však dostaly poměrně pozdě, takže již nedokázaly zvrátit přechod masy uživatelů k osobním počítačům PC. U počítačů značky Amiga firmy Commodore došlo ke stejnému problému, což v důsledku znamenalo (spolu s dalšími špatnými marketingovými kroky) k postupnému úpadku obou firem.

8. Pracovní stanice Atari ABAQ

Pracovní stanice Atari ABAQ představuje velmi zajímavé spojení počítače Atari ST s výkonnou jednotkou založenou na transputerech. V této řadě počítačů byly použity transputery T800 vyráběné známou firmou Inmos. Taktovací frekvence transputerů byla rovna 20 MHz, což bylo více než frekvence běžných CPU (není se ostatně čemu divit, transputery byly interně poměrně jednoduché, zejména v porovnání s CISC procesory typu Motorola 68000 nebo Intel 80×86). U transputerů však není až tak důležitý jejich výpočetní výkon jako spíše schopnost jejich vzájemného pospojování a vytvoření paralelního počítače. U Atari ABAQ bylo možné použít až několik desítek transputerů, obvyklá hodnota se pohybovala mezi osmi až šestnácti procesory, v základní sadě byly dodány čtyři procesory.

Velmi zajímavé jsou i další technické parametry tohoto počítače. Kapacita operační paměti byla u základního modelu rovna čtyřem megabytům, maximálně bylo možné použít 64 MB RAM. Síť transputerů byla napojena na počítač Atari Mega ST, který tak sloužil jako inteligentní terminál. Nás však budou opět zajímat grafické parametry. Na svou dobu jsou opravdu úctyhodné, protože kapacita obrazové paměti (framebufferu) byla celý 1 MB (dokonce byly využity drahé paměti typu dual-port, do kterých bylo možné současně zapisovat i číst z nich informace). K dispozici byly následující grafické režimy:

  • Grafický režim o rozlišení 1280×960 pixelů. K dispozici bylo šestnáct barev, které bylo možné vybírat z palety 4096 barev. V tomto grafickém režimu bylo využito cca 600 KB obrazové paměti.
  • Grafický režim o rozlišení 1024×768 pixelů. K dispozici bylo již 256 barev, barevná paleta obsahovala 224 barev. V obrazové paměti se pro tento režim alokovalo 768 KB.
  • Grafický režim o rozlišení 640×480 pixelů. Podobně jako v předchozím režimu, i zde bylo k dispozici 256 barev, které byly vybrány z palety 224 barev. Vzhledem k tomu, že pro jednu obrazovku bylo zapotřebí alokovat „pouze“ 300 KB, bylo možné použít double buffering, což znamenalo i plynulejší provádění animací.
  • Plnobarevný grafický režim o rozlišení 512×480 pixelů. V tomto režimu mohl každý pixel nabývat jakékoli barvy z palety 224 barev, jednalo se tedy o true-color grafický režim (tento obchodní termín se však objevil až v pozdějších letech). Obsazená kapacita operační paměti byla u tohoto grafického režimu cca 700 KB.

Jak je z výše uvedených parametrů patrné, měla pracovní stanice Atari ABAQ velmi slušné grafické rozhraní, takže není divu, že ve své době konkurovala i grafickým stanicím od firmy Sun. Nevýhodu představovaly samotné transputery, které se programovaly v jazyku Occam poměrně složitým způsobem, takže nevzniklo mnoho aplikací, které by využívaly výhody paralelních výpočtů na mnoha desítkách procesorů. Také pozice firmy Atari na trhu nebyla tak silná, aby tuto pracovní stanici dále prosazovala.

9. Obsah dalšího pokračování

Před vyprávěním o grafických schopnostech osobních počítačů řady PC si v příštím pokračování tohoto seriálu uvedeme informace o konkurenčních strojích. Řeč bude o firmě Apple a jejích počítačích AppleI, Apple II a později také o slavných Macintoshích.

Našli jste v článku chybu?

7. 4. 2005 2:15

krupkaj (neregistrovaný)
Docela dobrej clanek, skoda, ze se trosku zapomelo na posledni vytvor Atari na poli pocitacu: multimedialni Falcon030. Na svou dobu (1992) jeho VIDEL (graficky chip) zvladal hi-color v PAL rozliseni vcetne moznosti klicovani videa. Pomerne jednoduse se dal taky presvedcit a vyrobit v podstate libovolne rozliseni v ruznych barevnych hloubkach od monochromu az po 16bit highcolor (monochrom, 4, 16 a 256 barevne rozliseni byly bitplanove). Na vystupu se pouzival bud video RGB nebo VGA monitor. Navic…

7. 4. 2005 14:41

uživatel si přál zůstat v anonymitě
predvadecka na invexu se tusim tykala vypoctu a vykreslovani fraktalu - tehdy to byl docela poprask, protoze intel predvadel jako novinku "nadupane" pentium a vykon ukazovali prave na pracovni stanici pocitajici a kreslici fraktaly. hosi od atari mely vedle stanek a nenapadlo je nic lepsiho nez napojit falcona na obrazovkovou stenu a pustit to same v blede modrem. vysledek byl pro pentium hodne nelichotivy .. . jestli se dobre pamatuji, tak byl rozdil nekolika desitek procent ve prospe…
Podnikatel.cz: V restauraci bez cigaret? Sněmovna kývla

V restauraci bez cigaret? Sněmovna kývla

Měšec.cz: U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

U levneELEKTRO.cz už reklamaci nevyřídíte

Podnikatel.cz: K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

K EET. Štamgast už peníze na stole nenechá

DigiZone.cz: Recenze Westworld: zavraždit a...

Recenze Westworld: zavraždit a...

Vitalia.cz: Jmenuje se Janina a žije bez cukru

Jmenuje se Janina a žije bez cukru

120na80.cz: Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Pánové, pečujte o svoje přirození a prostatu

Vitalia.cz: Proč vás každý zubař posílá na dentální hygienu

Proč vás každý zubař posílá na dentální hygienu

Podnikatel.cz: Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Chaos u EET pokračuje. Jsou tu další návrhy

Vitalia.cz: Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

Když přijdete o oko, přijdete na rok o řidičák

DigiZone.cz: Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Rádio Šlágr má licenci pro digi vysílání

Lupa.cz: Teletext je „internetem hipsterů“

Teletext je „internetem hipsterů“

120na80.cz: Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Co všechno ovlivňuje ženskou plodnost?

Podnikatel.cz: Snížení DPH na 15 % se netýká všech

Snížení DPH na 15 % se netýká všech

Vitalia.cz: Nejlepší obranou při nachlazení je útok

Nejlepší obranou při nachlazení je útok

120na80.cz: Na ucho teplý, nebo studený obklad?

Na ucho teplý, nebo studený obklad?

Vitalia.cz: Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Spor o mortadelu: podle Lidlu falšovaná nebyla

Podnikatel.cz: Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Udávání a účtenková loterie, hloupá komedie

Měšec.cz: Jak levně odeslat balík přímo z domu?

Jak levně odeslat balík přímo z domu?

Vitalia.cz: Jsou čajové sáčky toxické?

Jsou čajové sáčky toxické?

Vitalia.cz: Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka

Mondelez stahuje rizikovou čokoládu Milka