ATi Radeon X800 - grafická (r)evoluce
10.5.2004, Zdeněk Kabát, článek
Přibližně 3 týdny po vypuštění GeForce 6800 vrací kanadská ATi Technologies úder - Radeon X800 vyvíjený pod kódovým označením Loki je na světě. V jádru je čip sice podobný předchozím, ale přichází navíc s masivním paralelismem (až 16 pixel pipeline), novou technologií 3Dc a úpravami v paměťovém řadiči a FSAA. V článku najdete detaily o nové "tajné zbrani" ATi.
Kapitoly článku:
Raster Output (ROP)
Poslední částí pixel pipeline jsou takzvané Raster Outputs, čili výstup, ze kterého jdou již informace o scéně do frame bufferu a poté na monitor. ROP se opět příliš neliší od R300, ale rozdíly nalezneme mezi Radeonem X800 a GeForce 6800. Opa GPU dokáží v ideálním případě vyrenderovat až 32 pixelů za takt, ale liší způsob, jakým je toho dosaženo.
U NV40 je to v případě, když u daného pixelu není třeba barevná informace. V ROP obsahuje totiž jednotky Z ROP a C ROP (Z+Color), takže i druhá je schopná vykreslit pixel, ale jen v případě absence barvy. ATi pracuje jinak – umí vykreslit 32 pixelů, pokud je zapnutý FSAA. Je to zajištěno tím, že jeden pixel renderuje samotná pipeline, zatímco druhý je zpracováván v Multisample AA jednotce. Radeon X800 bude tedy excelovat v hrách při zapnutém AA, zatímco GeForce 6800 tam, kde není třeba počítat barvu (např. Doom III).
SmoothVision HD
Součástí ROP je také engine pro FSAA, který u ATi nese název SmoothVision HD. Tato technologie byla představena s nástupem R300 a ATi tak kvalitou obrazu na nějaký čas předčilo nVidii. U Radeonu X800 obsahuje taktéž přídomek HD (High Definition) a kromě tradičních módů 2x/4x/6x RGMS přináší jednu základní novou vlastnost – Temporal AA.
Anti-aliasing u ATi pracuje na základě rozptýleného vzorku, tedy tak, že je každý pixel rozdělen podle jakési matrice (12x12) na více částí a podle zvoleného módu se do nich náhodně zapíše daný počet subpixelů. Jde vlastně o zvláštní typ RGMS (Rotated Grid Multisampling). Stejný přístup je zvolen i u Radeonu X800, k dispozici jsou módy 2x/4x/6x Quality/Performance, a navíc je na výsledný obraz uplatněna gamma korekce.
Temporal AA pracuje způsobem prokládání a nabízí vyšší kvalitu obrazu se stejným postihem na výkonu. Lze ho použít u her, jejichž frame rate je dostatečně vysoký. Princip Temporal AA (módy 2Xt, 4Xt, 6Xt) je ten, že v lichých snímcích je uplatněn určitý vzorek pro subpixely, zatímco v sudých se používá jiný, který s ním nesplývá. Výsledkem pro lidské oko je dvojnásobné vyhlazování, 4x/8x/12x, při zachování výkonu.
Obr. 10 – Schéma techniky Temporal AA
Ovšem má to také jistě nevýhody. Za prvé musí být zapnuta vertikální synchronizace obrazu (V-Sync), aby frame rate odpovídal obnovovací frekvenci. To znamená, že nebude de facto možné změřit dopad na výkon, protože benchmarky budou ukazovat stejnou hodnotu. Druhou věcí je, že klesne-li rychlost hry pod 60 fps, je Temporal AA automaticky vypnuto. Možnost zapnutí tohoto nového módu zatím není v ovladačích obsažena, ale bude přidána velmi brzy (pravděpodobně bude umožněna i pro R300/350).
Pokud jde o anizotropní filtrování v rámci SmoothVision HD, tak zde se žádná významná změna neuskutečnila. Stále jsou k dispozici módy 2x/4x/8x/16x a možnost výběru mezi bilineárním (Performance) a trilineárním (Quality) filtrováním. V „HD“ verzi má být přidán ještě mód nabízející kompromis (známé jako „brilineární“ filtr).
Paměťový subsystém
Posledním důležitým bodem (než se vrhneme na 3Dc kompresi) je paměťové rozhraní. Na schématu vidíte, že řadič je totožný jako u R300 a skládá se ze 4 samostatných jednotek a řadiče sběrnice, pospojovaných křížovým způsobem s jednotlivými kanály. Řadič je připraven i na paměti GDDR3, které bude používat verze „Pro“ i „XT“, kde druhá zmiňovaná poběží na 560MHz. To znamená, že ve spojení s 256-bitovou sběrnicí bude dosaženo špičkové propustnosti až 36 GB/s.
Obr. 11 – Paměťový řadič R420
Poslední částí pixel pipeline jsou takzvané Raster Outputs, čili výstup, ze kterého jdou již informace o scéně do frame bufferu a poté na monitor. ROP se opět příliš neliší od R300, ale rozdíly nalezneme mezi Radeonem X800 a GeForce 6800. Opa GPU dokáží v ideálním případě vyrenderovat až 32 pixelů za takt, ale liší způsob, jakým je toho dosaženo.
U NV40 je to v případě, když u daného pixelu není třeba barevná informace. V ROP obsahuje totiž jednotky Z ROP a C ROP (Z+Color), takže i druhá je schopná vykreslit pixel, ale jen v případě absence barvy. ATi pracuje jinak – umí vykreslit 32 pixelů, pokud je zapnutý FSAA. Je to zajištěno tím, že jeden pixel renderuje samotná pipeline, zatímco druhý je zpracováván v Multisample AA jednotce. Radeon X800 bude tedy excelovat v hrách při zapnutém AA, zatímco GeForce 6800 tam, kde není třeba počítat barvu (např. Doom III).
SmoothVision HD
Součástí ROP je také engine pro FSAA, který u ATi nese název SmoothVision HD. Tato technologie byla představena s nástupem R300 a ATi tak kvalitou obrazu na nějaký čas předčilo nVidii. U Radeonu X800 obsahuje taktéž přídomek HD (High Definition) a kromě tradičních módů 2x/4x/6x RGMS přináší jednu základní novou vlastnost – Temporal AA.
Anti-aliasing u ATi pracuje na základě rozptýleného vzorku, tedy tak, že je každý pixel rozdělen podle jakési matrice (12x12) na více částí a podle zvoleného módu se do nich náhodně zapíše daný počet subpixelů. Jde vlastně o zvláštní typ RGMS (Rotated Grid Multisampling). Stejný přístup je zvolen i u Radeonu X800, k dispozici jsou módy 2x/4x/6x Quality/Performance, a navíc je na výsledný obraz uplatněna gamma korekce.
Temporal AA pracuje způsobem prokládání a nabízí vyšší kvalitu obrazu se stejným postihem na výkonu. Lze ho použít u her, jejichž frame rate je dostatečně vysoký. Princip Temporal AA (módy 2Xt, 4Xt, 6Xt) je ten, že v lichých snímcích je uplatněn určitý vzorek pro subpixely, zatímco v sudých se používá jiný, který s ním nesplývá. Výsledkem pro lidské oko je dvojnásobné vyhlazování, 4x/8x/12x, při zachování výkonu.
Obr. 10 – Schéma techniky Temporal AA
Ovšem má to také jistě nevýhody. Za prvé musí být zapnuta vertikální synchronizace obrazu (V-Sync), aby frame rate odpovídal obnovovací frekvenci. To znamená, že nebude de facto možné změřit dopad na výkon, protože benchmarky budou ukazovat stejnou hodnotu. Druhou věcí je, že klesne-li rychlost hry pod 60 fps, je Temporal AA automaticky vypnuto. Možnost zapnutí tohoto nového módu zatím není v ovladačích obsažena, ale bude přidána velmi brzy (pravděpodobně bude umožněna i pro R300/350).
Pokud jde o anizotropní filtrování v rámci SmoothVision HD, tak zde se žádná významná změna neuskutečnila. Stále jsou k dispozici módy 2x/4x/8x/16x a možnost výběru mezi bilineárním (Performance) a trilineárním (Quality) filtrováním. V „HD“ verzi má být přidán ještě mód nabízející kompromis (známé jako „brilineární“ filtr).
Paměťový subsystém
Posledním důležitým bodem (než se vrhneme na 3Dc kompresi) je paměťové rozhraní. Na schématu vidíte, že řadič je totožný jako u R300 a skládá se ze 4 samostatných jednotek a řadiče sběrnice, pospojovaných křížovým způsobem s jednotlivými kanály. Řadič je připraven i na paměti GDDR3, které bude používat verze „Pro“ i „XT“, kde druhá zmiňovaná poběží na 560MHz. To znamená, že ve spojení s 256-bitovou sběrnicí bude dosaženo špičkové propustnosti až 36 GB/s.
Obr. 11 – Paměťový řadič R420
