Historie grafik v noteboocích: pixel shaders a IGP | Kapitola 3
Seznam kapitol
Nedávno jsme se věnovali začátku rivality mezi společnostmi ATI a NVIDIA. 3D už měl každý čip a od herních se oddělily profesionální varianty pro 3D/CAD nasazení. Dnes se podíváme na první grafické čipy s pixel shadery a na část historie se podíváme znovu z opačného konce spektra – integrovaných grafik.
Komplikace se Shader Modelem 2.0 a odlišný přístup ATI a NVIDIE
Na podzim roku 2003 byl Mobility Radeon 9000 sesunut v nabídce směrem dolů a doplněn novým výkonnostním tahounem – Mobility Radeonem 9600 – který byl konečně odvozen novějšího jádra se Shader Modelem 2.0. Opět měl 128bit paměťovou sběrnici (64-128 MB), jádro tikalo až na 350 MHz a paměti na 300 MHz (600 MHz efektivně). Navíc dostal do vínku rychlejší sběrnici AGP 8x.
Zajímavé bylo, jak se ATI poprala s implementací Pixel Shaderu 2.0, který požadoval schopnost provést minimálně 32+64 operací (32 texturových, 64 aritmetických), vyšší přesnost výpočtů s plovoucí řádovou čárkou a podmínky/cykly v programu. ATI použila podobnou konstrukci pixel pipelines jako v případě PS 1.4, pouze je natáhla tak, aby byly schopny zpracovat až 512 instrukcí.
Všechny možnosti (podmínky) programu se tedy rozložily do těchto pipelines a všechny se musely zpracovat. Čip byl tedy v podstatě méně efektivní, nicméně výhodou byla jednoduchost jeho návrhu (menší komplexnost, méně tranzistorů).
To ve stejnou dobu přicházející NvidiaGeForce FX Go5600 na to šla jinak. Opět to byl čip s plnou podporou Shader Modelu 2.0, 128bitovou paměťovou sběrnicí, stejnými takty a velmi podobnou reálnou spotřebou. Rozdíl byl v implementaci shaderů. Nvidia zvolila cestu ponechání původní pixel pipeline pro základní funkce a Pixel Shader 1.x a přidání zcela nové jednotky, která se starala o zpracování programů PS 2.0.
GeForce FX má mnohem blíže ke skutečným procesorům při práci s podmínkami a cykly v programu. Z teoretického hlediska jde o jednoznačně pokročilejší řešení, u kterého bylo jasné, že na něj budou muset časem přejít všichni. Nicméně pokročilost se podepsala na komplexnosti čipu, která vedla ke kompromisům. První GeForce FX pro stolní počítače měly ohromnou spotřebu a hlučná chlazení. U mobilní varianty již tento problém nebyl, ale výkon byl pochopitelně o to nižší.
Nvidii krok s pokročilou architekturou příliš nevyšel. Jejich čip byl sice rychlý, pokud jde o hry používající DirectX 7/8, nicméně jak došlo na PS 2.0 a DirectX 9, byl výkon značně pod úrovní Mobility Radeonu 9600. Hodně diskutovaný byl tehdy výkon ve hře Half-Life 2, kde by ve výchozím nastavení neposkytovaly mobilní GeForce FX potřebný výkon (třetinová rychlost proti Radeonu), takže vývojáři udělali speciální kód pro tyto nové čipy, který byl rychlejší (samozřejmě na úkor vizuální kvality). Vývojáři z Valve nicméně nezapomněli na Nvidii nakydat trochu hnoje skrze média.
Ořezané jádro s polovičním počtem pixel pipelines bylo pojmenováno jako GeForce FX Go5200 a mělo být konkurenci Radeonu 9000 (resp 9200, který se od něj lišil podporou AGP 8x a jiným výrobním procesem). Oproti němu měl podporu PS 2.0, na druhou stranu z výše zmíněného je jasné, že to nebyla zas tak velká výhra.
Pokud se vám v roce 2004 zachtělo jednoho z highendových grafických čipů, znamenalo to v ČR vysolit za notebook alespoň 35 tisíc korun. Za to se dal sehnat Radeon 9600 (128bit 64 MB) v „lidových“ herních noteboocích od ASUSu, kde byl doplněn 256 MB RAM, 30GB diskem a mobilním procesorem od AMD – Athlonem XP-M 2800 (2,0 GHz). Alternativy s procesory Intel byly o nějaké desítky tisíc dražší.
Oba výrobci postupně přišli s dalšími revizemi čipů s vyšším výkonem a každý rok postupně nabízeli další generace (GeForce 6, 7, 9, 100, 200,…; Radeon X000, X1000, HD2000,…). Pixel a Vertex Shadery se postupně sjednotily do unifikovaných shaderů a z grafických čipů se staly plně programovatelné koprocesory schopné zpracovávat nejen grafické operace.
Jenže to pro mě ještě není taková historie, abych o tom musel psát sáhodlouhé seriály, takže prozatím skončím zde. Nicméně nejde o konec článku. Vrátím se ještě zpět do roku 2001, tedy do doby, kdy se objevují první notebooky s grafickými jádry integrovanými do čipové sady bez vlastní paměti, které vytvořily protipól prvním Radeonům a GeForce.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
