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12.05.1989 - 

Megatek baut Grafik-Workstations mit Zentraleinheiten der 4er-Serie von Sun-Microsystems:

Harmonie von CAD-Performance und Industriestandard

BERGISCH GLADBACH (CW) - Die kalifornische Computerschmiede Megatek hat Grafik-Workstations entwickelt. die bei voller Unterstützung von Unix, VME-Bus, Ethernet, TCP/IP und NFS die Darstellung von zwei Millionen 2D- oder 1,3 Millionen 3D-Vektoren pro Sekunde ermöglichen. Das Herz der Sigma-70-Systeme ist ein Megatek-eigener Grafikprozessor. als Zentraleinheiten dienen CPUs von Sun-Rechnern der 4er-Serie.

Neben der Möglichkeit, Applikationsprogramme unter den Betriebssystemen Unix oder Sun-OS laufen zu lassen, eröffnen sich mit den Workstations der Sigma-70-Reihe weitere Anwendungsfelder. Dazu zählen unter anderem die dynamische Darstellung von komplexen Objekten aus dem Fahrzeugbau oder der Luft- und Raumfahrt sowie Visualisierungen von Simulationen und die Computeranimation.

Die Darstellung einer Zeichnung mit 240 000 flat-schattierten oder 200 000 Gouraud- beziehungsweise Phong-schattierten Polygonen pro Sekunde vermittelt dem Benutzer einen photorealistischen Eindruck. Die Polygone bestehen aus 100-Pixel-Dreiecken und werden im Grafikprozessor geklippt, transformiert und mit Hilfe des Z-Buffers perspektivisch und schattiert am Bildschirm dargestellt.

Bei Polygonen ermöglichen die Workstations eine Schreibgeschwindigkeit von 40 Millionen Bildpunkten pro Sekunde, bei Vektoren 20 Millionen Pixel pro Sekunde. Dadurch ist bei dynamischen Darstellungen eine hohe Bildwiederholrate gewährleistet. Alphanumerische Informationen können mit maximal 50 000 Zeichen pro Sekunde angezeigt werden.

Der in den Labors von Megatek entwickelte Grafikprozessor arbeitet mit einer getrennten 4-MB-Displayliste. Sie ist unabhängig vom Memory der Sun-Zentraleinheit (CPU) und kann daher nicht von Arbeitsprozessen des Betriebsystems blockiert werden. In diese Liste werden im 32-Bit-Floating-Point-Format über den VME-Bus die Daten der 2D- oder 3D-Objekte geschrieben. Durch die hierarchische Gliederung der Displayliste ist eine segmentorientierte Verarbeitung möglich.

Die Datenübertragung von der Displayliste in die Rechen-Pipeline wird von einem Traverser durchgeführt. Er arbeitet wie ein Integer-Bit-Slice-Prozessor und leistet 16 Millionen Instruktionen pro Sekunde (MIPS).

Die Transformationen werden von vier Floating-Point-Units ausgeführt, die zusammen eine Rechenleistung von 145 Megaflops erreichen. Erst nach der Übertragung und Normierung der Grafikdaten werden diese als Integerwerte weiterverarbeitet. Dadurch wird gewährleistet, daß die Abbildung auf dem Bildschirm mit maximaler Auflösung erfolgt. Das Rendern der Vektoren und Polygone wird von drei weiteren Bit-Slice-Prozessoren durchgeführt. Zusammen kommen sie auf eine Rechenleistung von 680 MIPS.

Durch die strenge Synchronisation aller bei der Zeichnungserstellung anfallenden Arbeiten wird kein Teilprozess vom anderen behindert und so ein gleichmäßig schneller Grafikdurchsatz gewährleistet. Für komplexere CAD-Aufgaben kann die Displayliste von vier auf 16 Megabyte erweitert werden. Die in den Sigma-70-Systemen verwendeten Zentraleinheiten von Sun sind in den Prozess der Grafikverarbeitung nicht eingebunden. Vergleichbar mit der Funktion eines Regisseurs geben sie nur notwendige Anweisungen weiter.

Als Benutzeroberfläche stehen das X-Window-System und Sunview zur Verfügung. Damit die oben beschriebenen Grafikleistungen erreicht werden können, wird eine Access-Library, die die Integration in Fortran-, C-, und ADA-Programmen ermöglicht, mitgeliefert. Sie ist kompatibel zur Library der Vorgängermodelle Sigma-20 und macht die Verwendung bereits erstellter Anwendungsprogramme möglich.

Zur Generierung neuer Programme dient ein interaktives Debugging- und Entwicklungswerkzeug. Pakete die auf genormten Standards aufsetzen, lassen sich mit Phigs-Implementationen von Template (2D- und 3D-GKS und Figaro) bearbeiten. Beide Standards haben jeweils eine C- und eine Fortran-Schnittstelle, mit denen die Implementierung vorhandener Software möglich ist.

Zum Lieferumfang eines Sigma-70-Systems gehört ein Bildschirm mit einer Auflösung von 1280 mal 1024 Bildpunkten. Je nach Ausbaustufe ist der Framebuffer 8, 12 oder 24 Bit tief und ermöglicht die Darstellung von 256, 4096 oder 16,7 Millionen Farben. Serienmäßig stehen vier, wahlweise acht Bildebenen zur Verfügung, die als Overlay beziehungsweise Underlay zur Vorder- oder Hintergrundgestaltung des Schirmbildes dienen.

Als Speichermedien werden optionell Plattenlaufwerke mit Kapazitäten zwischen 388 und 981 Megabyte angeboten. Abhängig von der Festplattenkapazität liegt der Preis einer Workstation der Sigma-70-Serie zwischen 350 000 und 400 000 Mark. Mit der Auslieferung wird in Deutschland ab Juli begonnen.