Hlavní stránka Hardware Grafické karty Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520
Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520
autor: Souček Jiří , publikováno 2.10.2005
Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520

V posledních týdnech se událo mnoho nového, a protože ze všech stran přicházejí více i méně důvěryhodné zprávy o plánech nVidie a ATi, pokusím se v tom udělat trochu jasno a "oddělit zrno od plev". V dnešním článku dále najdete přehled nového hardware a technologií, které nVidia a ATi uvedly, návod pro zprovoznění transparentního anti-aliasingu na současných Radeonech, dvě schémata čipu R520, informace o aktuálních ovladačích nVidie a mnoho dalších zajímavostí.


R520 za dveřmi

Podle odpočtu na webu ATi zbývá do vydání nové generace několik desítek hodin (dočkáme se ve středu) a tak nebude na škodu podívat se na momentálně dostupné informace a vyvrátit "bludy".

Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520

Největší nesmysl, který internetem koloval, byla zpráva o 24 a 32 pixel pipelines. Že R520 nebude obsahovat pixel pipelines tak, jak jsme je znali doposud, by ještě většina byla schopna přijmout, ale že v čipu nebude něco 32-krát, nebo alespoň 24-krát, to už bylo nad chápání některých uživatelů a automaticky, bez jakýchkoli reálných podkladů, si kartu (/čip) zařadili mezi propadáky. 

Vše začalo s největší pravděpodobností přičiněním několika uživatelů diskusních fór, kteří si vymysleli specifikace R520 podle svých představ a the Inquirer je v tom silně podpořil vypuštěním těchto "parametrů" na světlo světa. Když začali přední vývojáři her dostávat karty s 16ti fragment shadery, vznikl názor, že výtěžnost výroby je velice nízká a tudíž mohou být nabídnuty pouze tyto karty. Odklady vydání v tomhle nesmyslu mnohé utvrdily, a ačkoli se již začátkem března objevila zpráva z důvěryhodných zdrojů o skutečných parametrech čipů, nebral je nikdo vážně, neboť číslo 16 působilo po mohutné masáži z internetových "novinek" jako velmi špatný vtip.

Že byl R520 od začátku plánován jako čip s 16ti fragment shadery (záměrně nepoužívám termín pixel pipelines) nedokázaly vyvrátit ani roadmapy z doby, kdy ještě žádné problémy s výrobou nebyly. A ani čistá logika ("je možné aby ATi byla tak prozíravá, že si je vědoma toho, že s 90nm procesem, se kterým při přípravě čipu Xenos nebyly žádné potíže, budou při výrobě R520 takové problémy, že bude muset být čip dimenzován na 32 fragment shaderů, aby jich bylo funkčních alespoň 16?") na tom nedokázala nic změnit.

Co zdrželo R520?

Klíčovým problémem nebyla samotná výtěžnost 90nm výroby. Po dobrých zkušenostech s čipem Xenos nečekala ATi žádné větší problémy a velké překvapení nastalo, když se objevily. Nemožnost dosažení odpovídající frekvence a vysoké zahřívání čipů se jevilo jako nepochopitelná situace, zvlášť když Xenos, vyráběný identickým procesem u identického výrobce fungoval. To vedlo inženýry k domněnce, že jde zřejmě o špatné uspořádání v architektuře čipu (příliš vysoká hustota tranzistorů) a lokálnímu přehřívání. Následovalo několik respinů (příprava upravené revize), jenže situace se nijak nezlepšila. Záhadu dovršily první vzorky čipů RV515 a RV530. RV515 byl naprosto v pořádku, bez problémů, kdežto RV530 trpěl stejnými problémy, jako R520. Až začátkem léta došlo ke kroku správným směrem a podezření na problém soft-ground se ukázal jako správný. Podstata spočívá v neadekvátním uzemnění, díky němuž dochází k přehřívání čipu, což znemožňuje použití vysokých frekvencí a snižuje stabilitu.

Podle jistých informací nebudou všechny karty založeny na stejné revizi čipu, ale je možné, že první kusy budou používat časnější revizi, na které je problém SG z většiny vyřešen, ale ještě neumožňuje dosahovat tak vysokých frekvencí, jako novější revize.

Změny v architektuře R520

Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520

R520 - schéma hlavní části 3D jádra

Ze schématu je zřejmé, že R520 bude používat 8 vertex jednotek, zároveň se proslýchá, že by mohly být schopny zpracovávat dvě instrukce v jednom cyklu, ale tato informace ještě není potvrzena, krom očekávaných osmi jednotek zatím nic nového nevíme.

Zajímavější je situace s "pipelines". Původní informace se potvrdily a jak sami vidíte, R520 neobsahuje žádné pixel pipelines :-) Ty totiž byly rozděleny podobně jako v návrhu čipu Xenos pro Xbox360. Pixel shadery byl oddělen od texturovacích jednotek (TMUs), stejně tak ROPs. To má vést k citelnému zvýšení efektivity při masivním využití pixel shaderů - oproti pipeline R4xx zhruba o 30% (jinde uváděno o 50%). Novinkou je Ultra-Threading Dispatch Processor, který má být schopen pracovat až s 512-thready. Samotné pixel shadery jsou napojeny na register-array, ale to je tak všechno, co je možné z jednoho obrázku vykoukat. O 512bit ring-bus neříká diagram zhola nic, stejně jako o samotném paměťovém řadiči.

Ticho před bouří - grafický trh před vydáním R520

R520 - rozsáhlejší schéma
> kliknutím zvětšíte <

Na tomto schématu je znázorněna ještě část nazvaná Render Back-End. Zatím není jasné, zda jde skutečně o reálné znázornění, nebo pouze silně schematizovaný náčrt. Operace, která znázorňuje tato sekce, totiž z většiny spadaly do kompetence ROPs jednotek. Ty vyobrazeny nejsou. V současné době víme, že R520 oproti R420 přinese výrazně zefektivnění Z/Stencil operací, ale na vysvětlující informace budeme muset ještě chvíli počkat. 

V současné době je jisté, že ATi překopala grafický čip od základů a vytvořila něco, co je podle jejích slov z gruntu navržené pro SM3.0, ve kterém znatelně předčí G70. To jsou velmi silná slova... doufejme, že založená na pravdě.

R520, RV515 a RV530

R520 a RV515 jsou si velice blízké, RV515 je ve své podstatě čtvrtinou R520 (jeden fragment quad místo čtyřech, 4 texturovací jednotky místo 16ti atp.). Pixel pipelines byly rozděleny na shadery, TMUs a ROPs; jejich poměr ale zůstal zachován (1:1). Naopak RV530 vychází z návrhu R580, který vypracoval jiný tým (v návaznosti na R520) a jehož uspořádání má být ještě o další krok blíže Xenosu. Uvažuje se o odlišné architektuře pixel shaderů a jisté je, že poměr PS/TMUs nebude 1:1, ale že počet texturovacích jednotek, případně ROPs, bude výrazně nižší, než počet PS.

Ve výše uvedeném nákresu jste měli možnost nevšimnout si texturovací jednotky vertex shaderu. Pokud za to nemůže nedostatečná podrobnost nákresu a R520 je skutečně plně SM3.0 kompatibilní, je vhodné se trochu zamyslet nad vertex-texturingem, podstatě samotného displacement-mappingu. NV40 a G70 mají tento problém vyřešen jednoduchou texturovací jednotkou připojenou k vertex shaderu. Pokud R520 na VS žádnou texturovací jednotku nemá, nabízí se jedno řešení samo: VS může používat (sdílet) texturovací jednotky extrahované z pixel-pipeline. To by mělo značné výhody (úspora tranzistorů, možnost použití filtrace na mapu výšky atp.). Ačkoli s touto teorií souhlasí mnoho odborníků, není ještě potvrzena a není to zdaleka jediný možný způsob, jak lze realizovat vertex-texturing bez texturovacích jednotek na VS. Popsaný způsob by ale byl nejvýhodnější.



 
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
262 čtenářů navrhlo autorovi prémii: 125.4Kč Prémie tohoto článku jsou již uzavřené, děkujeme za váš zájem.
Tento web používá k poskytování služeb soubory cookie.