Radeon X1900XTX 512MB - nový král na poli grafických karet? | Kapitola 4
Seznam kapitol
Dnes si představíme zbrusu novou grafickou kartu společnosti ATi Radeon X1900XTX 512MB, která má ambice na post té nejvýkonnější herní grafické karty pro PC. Dosud na na pomyslném trůnu grafických karet pobývala GeForce 7800GTX 512MB, která svým obrovským surovým výkonem zašlapala libovolnou konkurenční kartu do země.
Dynamic Branching
Dynamic branching dovoluje přeskakovat (nevykonávat) části kódu v shaderu, které nejsou nezbytně nutné ke korektnímu zobrazení scény a tím značně šetří výpočetní výkon a čas. Jak vidíme na obrázku tak je velmi žádoucí aby vlákno mělo co nejmenší počet pixelů (a tím i plochu), neboť právě velikost plochy se kterou se počítá je rozhodující pro efektivitu. Dynamic branching hraje také velmi podstatnou roli při výpočtech tzv. soft-shadows, kterých lze docílit kombinací několika stínových map na jeden objekt, což výrazně k horšímu ovlivní celý výkon díky výpočetní náročnosti.
Princip dynamic branching
Na ilustračním obrázku vidíme právě závislost na zpracovávané ploše pixelů. Na spodním příkladu vidíme, že plocha o rozměrech 64x64 pixelů není schopna postihnout přechod mezi stínem a světlem a dynamic branching je v tomto případě neúčinný. Naopak pokud se rozdělí zpracovávané bloky na části menší, tak lépe postihneme oblasti, kde je třeba nasadit více vzorků textur pro plynulý přechod mezi stínem a světlem (tzn. odstíny mezi bílou s černou - extrémy). To neznamená nic jiného než nutnost filtrovat menší plochy pixelů a ušetřit značný výkon.
Shadowmap acceleration
Shadow map acceleration je alternativa ke klasickému a široce využívanému shadow mappingu. Tato metoda funguje na principu renderování stínů z pohledu ve kterém je umístěn světelný zdroj, který osvětluje objekty a okolí. Výsledek výpočtu není přímo zobrazen, ale uloží se do speciální textury (stínové mapy), kde každá hodnota reprezentuje vzdálenost od nejbližšího objektu vzhledem ke světelnému zdroji. Scéna je pak renderována ze standardního pohledu (tzn. takový jaký vidíme při hraní 3D hry) a každý pixel je otestován proti stínové mapě na to, jestli leží mezi ní a zdrojem světla nějaký objekt. Pokud pixel v leží v oblasti stínové mapy, pak je zatemněn a my dostaneme pocit tmavšího stíněného povrchu.
Ukázka Soft-shadows
Problém klasických stínových map je to, že hranice jimi tvořeného stínu jsou ostré a tudíž i nepřirozené, neboť v reálném světě je přechod mezí stínem a světlem velmi plynulý. Technika pro tvoření tzv. měkkých stínů často funguje na principu filtrování stínové mapy. Toho docílíme kombinací různých vzorků (mapy) v pixel shaderu, což má své nevýhody, protože čím je počet vzorků větší, tím kvalitnější je stín, ale zároveň to zcela zásadně (negativně) ovlivňuje výkon.
Zde nám opět pomůže Dynamic Branching, protože nám pomůže detekovat pixely ležící blízko hranice stínové mapy a zpracovávaná plocha je tak podstatně menší. Po té je na pixely, o kterých bylo rozhodnuto, že v dané oblastí leží použito mnohonásobné filtrování, které vytvoří plynulý přechod mezi světlem a stínem. Na pixely uvnitř stínové mapy, které byly vyhodnoceny jako neprioritní pro korektní zobrazení měkkého stínu se použije textura pouze jediná a tím se ušetří množství výpočetního výkonu.
Fetch4
Tato technologie umožňuje výrazně ulehčit grafické kartě při práci s jednokanálovými texturami jako jsou stínové mapy. Při zpracování standardní RGBA (Red Green Blue Alfa) textury se z textury načtou všechny čtyři barevné kanály pro pixel najednou, což se u jednokanalových textur neuplatní a R580 si touto "vychytávkou" zajistilo, že se z této textury načte po jednom kanálu pro 4 sousední pixely a tím se kapacita úplně naplní a akcelerátor nemusí každý pixel načítat zvlášť. Tato technika se uplatní zvláště filtracích ala soft-shadows, která byla popsána výše a spočívá v určení toho, pro které pixely je nutné nanášet více vzorků (blízko přechodu světlo stín) a zbytek, který si vystačí s jednou texturou. Tento princip zatím nebyl použit v žádném existujícím grafickém čipu.
Princip technologie Fetch4
Hierarchical Z
S nástupem displejů LCD s rozlišením vyšším jak 2 megapixely vyvstal pro jejich majitele problém, neboť je známo, že LCD díky pevně stanoveným zobrazovacím bodům dává perfektní obraz pouze ve svém nativním rozlišení. Pokud člověk vlastní displej s úhlopříčkou větší jak 20 placů, tak nároky na provozování her rapidně stoupnou, neboť běžně používaná rozlišení na těchto monitorech sahají od 1920x1200 po 2560x1600.
Hierarchical Z je technologie, která dovoluje odstranit ze zpracování ty pixely, které nebudou ve výsledné scéně viditelné a tím ušetřit opět tolik potřebný výkon. Pro toto zpracování a vyloučení nepotřebných pixelů potřebuje karta speciální rychlá cache, která je u R580 zvýšena o 50% oproti starší R520, což dává tušit, že ATi už naplno počítá s hraním na LCD monitorech o velkých úhlopříčkách.
Zde tedy není alfou a omegou samotná technologie ale zvětšená velikost cache, což by mělo zajistit menší propady ve velmi vysokých rozlišeních než u série Radeon X1800.
AVIVO
Technologie AVIVO je od příchodu ovladačů Catalyst 5.13 velkou zbraní celé rodiny X1k, která právě díky novým ovladačům uzmula prvenství nVidii a její PureVideo. Obě technologie se zaměřují na vylepšení obrazu přehrávaného videa s tím rozdílem, že AVIVO je přítomno v ovladačích Catalyst zcela zdarma a je využitelné se všemi přehrávači podporujícími DXVA. Dekodér PureVideo si můžete zakoupit u nVidie za 20-50 dolarů podle verze.
Jak už bylo řečeno, tak do příchodu Catalystů 5.13 hrálo AVIVO kvalitativně druhé housle, ale nyní je na špici v kvalitě přehrávaného videa (od DVD po DivX), což ukazují mnohé testy na zahraničních webech. Největší silou AVIVO je pokročilý deinterlacing a noise reduction spolu s hardwarovou (ukazuje se, že možná jen softwarovou) podporou H.264. Každá grafická karta z rodiny X1k se tak stává ideální na filmovou reprodukci.
Komentáře naleznete na konci poslední kapitoly.
