ATi Radeon 9700 - král mezi grafickými čipy I.
30.7.2002, Zdeněk Kabát, článek
Jak se říká nejlepší nakonec. Po popisu Radeonu 9000 Pro a přehledu karet s novými grafickými čipy od ATi nás čeká i Jeho Výsost Radeon 9700, který je přede všemi ostatními grafickými čipy jak v technologické vyspělosti, tak ve vynikajícím výkonu. Pojďme si tedy detailně prohlédnout okno do budoucnosti grafického průmyslu…
Kapitoly článku:
- ATi Radeon 9700 - král mezi grafickými čipy I.
- Specifikace - pokračování
- 3D pipeline - úvod
Zde je obrázek kompletní pipeline vizuálního procesoru Radeon 9700 (jednotlivé funkce, technologie a architekturu si rozebereme dále):
Obr. 3 - Schéma pipeline VPU Radeon 9700
První fází pipeline je odeslání dat a příkazů softwaru ke grafickému jádru. K tomu samozřejmě slouží sběrnice AGP. Radeon 9700 je prvním dostupným procesorem, který je vybaven plnou podporou nejrychlejšího grafického rozhraní AGP 3.0, nebo-li AGP 8x. Propustnost až 2,1 GB/s je nutná k přenosům všech typů dat včetně 3D modelů, textur, shaderů a video sekvencí. Hlavně textury jsou velice náročné na šířku pásma, a tak AGP 8x přináší dvojnásobnou rychlost než současné AGP 4x a je vhodné pro graficky náročné hry a aplikace pracovních stanic. Grafická sběrnice AGP 3.0 je taktovaná na 66MHz a přenáší data osmkrát za vteřinu (tzn. 533MHz).
K vysvětlení použiji jednoduchý obrázek:
Obr. 4 - Schéma paměťové architektury
Z nákresu je vidět, že 256-bitová paměťová sběrnice se skládá ze čtyř nezávislých 64-bitových kanálů, které mohou navzájem a současně zapisovat data do paměti, nebo načítat data z paměti do grafického procesoru. Architektura zajišťuje nejefektivnější využití těchto čtyř kanálů. Radeon 9700 je dokonce architektonicky připraven na nový typ paměti, DDR-II, které se objeví na počátku roku 2003 a zvýší výkon čipu až o 50%.
Pokud jste podobné schéma již někde zahlédli, tak se nedivte. Podobnou architekturu totiž používá ve svých posledních čipech i nVidia. Neznamená to ale, že ATi kopíruje plány jiných, ale že využívá nejefektivnější dostupné metody využití paměti. Konkrétně jde o "kopii" čtyřcestných křížových paměťových řadičů jaké jsou k vidění u Light Memory Architecture 2 (LMA2) čipů GeForce4.
Na rozdíl od LMA2 ale používá Radeon 9700 64-bitové kanály (dovolené 256-bitovou sběrnicí) a navíc, jak je vidět na schématu, naleznete na tomto čipu pátý uzel, který řídí vstupní a výstupní funkce AGP portu. Všech těchto pět uzlů je propojených do switche, který díky časování a plánování jednotlivých vstupů minimalizuje paměťovou latency (zpoždění).
A nakonec několik čísel. Ze současných 20,8GB/s je efektivně využitelná šířka pásma asi 15GB/s (efektivita paměti kolem 70-75%). Současné DDR paměti podporují 266MHz frekvenci, zatímco DDR-II, které půjde také použít, budou taktovány na 400MHz. A maximální frekvence čipu 325MHz přinese až 23% zvýšení šířky pásma, takže tu máme 25,6 GB/s, z čehož lze efektivně využít cca 18 GB/s.
Kvůli velké obsáhlosti tohoto tématu bude článek rozdělen na tři části. První, která obsahovala specifikace a architekturu čipu a paměti jste právě dočetli. Ve druhé části (zítra) naleznete kompletní popis pipeline včetně vertex shaderů, pixel shaderů a technologie SmoothVision. Třetí část (čtvrtek) obsahuje technologii HyperZ III, VideoShader, výstupní funkce a hlavně výkonnostní testy.
Poznámka redakce
Zítra si můžete na Světu hardware přečíst pokračování tohoto článku a ve čtvrtek pak závěrečný popis grafického čipu ATI R300.
Obr. 3 - Schéma pipeline VPU Radeon 9700
AGP 8x
První fází pipeline je odeslání dat a příkazů softwaru ke grafickému jádru. K tomu samozřejmě slouží sběrnice AGP. Radeon 9700 je prvním dostupným procesorem, který je vybaven plnou podporou nejrychlejšího grafického rozhraní AGP 3.0, nebo-li AGP 8x. Propustnost až 2,1 GB/s je nutná k přenosům všech typů dat včetně 3D modelů, textur, shaderů a video sekvencí. Hlavně textury jsou velice náročné na šířku pásma, a tak AGP 8x přináší dvojnásobnou rychlost než současné AGP 4x a je vhodné pro graficky náročné hry a aplikace pracovních stanic. Grafická sběrnice AGP 3.0 je taktovaná na 66MHz a přenáší data osmkrát za vteřinu (tzn. 533MHz).
Architektura paměti
K vysvětlení použiji jednoduchý obrázek:
Obr. 4 - Schéma paměťové architektury
Z nákresu je vidět, že 256-bitová paměťová sběrnice se skládá ze čtyř nezávislých 64-bitových kanálů, které mohou navzájem a současně zapisovat data do paměti, nebo načítat data z paměti do grafického procesoru. Architektura zajišťuje nejefektivnější využití těchto čtyř kanálů. Radeon 9700 je dokonce architektonicky připraven na nový typ paměti, DDR-II, které se objeví na počátku roku 2003 a zvýší výkon čipu až o 50%.
Pokud jste podobné schéma již někde zahlédli, tak se nedivte. Podobnou architekturu totiž používá ve svých posledních čipech i nVidia. Neznamená to ale, že ATi kopíruje plány jiných, ale že využívá nejefektivnější dostupné metody využití paměti. Konkrétně jde o "kopii" čtyřcestných křížových paměťových řadičů jaké jsou k vidění u Light Memory Architecture 2 (LMA2) čipů GeForce4.
Na rozdíl od LMA2 ale používá Radeon 9700 64-bitové kanály (dovolené 256-bitovou sběrnicí) a navíc, jak je vidět na schématu, naleznete na tomto čipu pátý uzel, který řídí vstupní a výstupní funkce AGP portu. Všech těchto pět uzlů je propojených do switche, který díky časování a plánování jednotlivých vstupů minimalizuje paměťovou latency (zpoždění).
A nakonec několik čísel. Ze současných 20,8GB/s je efektivně využitelná šířka pásma asi 15GB/s (efektivita paměti kolem 70-75%). Současné DDR paměti podporují 266MHz frekvenci, zatímco DDR-II, které půjde také použít, budou taktovány na 400MHz. A maximální frekvence čipu 325MHz přinese až 23% zvýšení šířky pásma, takže tu máme 25,6 GB/s, z čehož lze efektivně využít cca 18 GB/s.
Kvůli velké obsáhlosti tohoto tématu bude článek rozdělen na tři části. První, která obsahovala specifikace a architekturu čipu a paměti jste právě dočetli. Ve druhé části (zítra) naleznete kompletní popis pipeline včetně vertex shaderů, pixel shaderů a technologie SmoothVision. Třetí část (čtvrtek) obsahuje technologii HyperZ III, VideoShader, výstupní funkce a hlavně výkonnostní testy.
Poznámka redakce
Zítra si můžete na Světu hardware přečíst pokračování tohoto článku a ve čtvrtek pak závěrečný popis grafického čipu ATI R300.
