Radeon 8500 na scéně
4.1.2002, Pavel Švéda, článek
Již nějaký čas se na trhu vyskytuje nejvýkonnější grafická karta firmy ATI - Radeon 8500, která by použitými technologiemi a hlavně výkonem měla tvořit přímou konkurenci nVidii a její GeForce 3 Ti 500. Jaká tajemství tedy Radeon skrývá vám poodhalí následující článek.
Kapitoly článku:
- Radeon 8500 na scéně
- Smartshader, Smoothvision a další technologie
Smartshader
ATI Smartshader je rozšířením programovacích jazyků Vertex Shader a Pixel Shader poprvé představených v DirectX 8.0. Tyto programátorské nástroje byly prvním krůčkem k zvýšení flexibility programovatelného 3D hardware. Výsledkem úzké spolupráce ATI a Microsoftu je podpora technologie Smartshader v DirectX verze 8.1, která konečně plně využívá její možnosti. Pro vývojáře pracující pod rozhraním OpenGL je nová technologie rovněž přístupná skrze extenze OpenGL od ATI. A jak to vlastně celé funguje?
Vertex Shadery jsou rozsahem malé programy nebo jen skupiny instrukcí, které jsou aplikovány na data vrcholů objektu (vertexy) a tím lze provádět jejich geometrické transformace. Smartshader umožňuje každý vertex popsat až 16 různými parametry, jež mohou obsahovat informace o souřadnicích polohy, textury, hodnotách osvětlení atd. zaleží na tom, jaké se programátor rozhodne implementovat. Všech těchto 16 parametrů dále vstupuje paralelně do Vertex Shaderu. Program může obsahovat maximálně 128 instrukcí a při svém běhu využít 96 konstant a 12 dočasných registrů (proměnných). Tyto specifikace poskytují bohatou možnost širokého rozsahu transformací vstupujícího vertexu. Použité instrukce jsou velmi podobné instrukcím assembleru běžných CPU a dovolují velmi jednoduchou manipulaci s daty vertexu. Blokové schéma Vertex Shaderu ukazuje následující obrázek:
Obr. 8 - Architektura Smartshader Vertex Shader
Pixel Shadery jsou opět malé prográmky tentokráte však aplikované na jednotlivé pixely. Díky Smartshader může být v jednom renderovacím průchodu aplikováno a transformováno až šest odlišných textur a z nich určena výsledná barva pixelu. Textury mohou být jedno-, dvou- nebo třídimenzionální (mají podobu pole dat příslušného rozměru). Každá hodnota textury se nazývá texel a ačkoli většinou představuje barvu, může obsahovat normálové vektory (pro Bump Mapping), údaj o stínování atd. Program se může sestávat z maximálně 22 instrukcí, používat nejvýše 8 konstant a 6 proměnných. Blokové schéma Pixel Shaderu je na obrázku 9:
Obr. 9 - Architektura Smartshader Pixel Shader
Program může být rozdělen na dvě části jak ukazuje následující obrázek:
Obr. 10 - Běh programu Smartshader Pixel Shader
První část je nazývána Address Shader a může v ní být provedeno až osm matematických operací (sčítání, násobení, skalární součin, …) na souřadnicích nebo adrese textury. Celkem může být nasamplováno až 6 textur a to buď před, nebo po vykonání Address Shaderu. Schopnost navzorkovat hodnotu textury, modifikovat ji v Address Shaderu a použít novou hodnotu jako adresu k nasamplování nové textury se nazývá Texture Dependent Reads a je to stavební kámen např. Enviroment Bump Mapping, Anisotropic Lighting a dalších důležitých efektů.
Druhou částí Pixel Shaderu je Color Shader, který se může skládat až z osmi instrukcí pro kombinaci a změnu hodnot (obvykle barvy) dříve vzorkovaných textur. Zatímco DirectX 8.0 užívá pro Color Shader a Adress Shader oddělené skupiny instrukcí, v DirectX 8.1 je pro zjednodušení implementován stejný instrukční set pro obě části Pixel Shaderu.
Smoothvision
Za tímto tajuplným názvem se skrývá anti-aliasing řešení firmy ATI. Technologie je postavena na modifikovaném Super-Samplingu a nabízí dvě možnosti High-Quality a High-Performance, přičemž každá z nich má ještě pět stupňů - to je celkem 10 výkonnostně kvalitativních úrovní.
Konkurenční nVidia u GeForce 3 používá Multi-Sampling. Na následujících obrázcích si můžete prohlédnout porovnání kvality obou přístupů:
Obr. 11 - Porovnání Multi-Sampling 2x a Smoothvision 2x High-Performance
Obr. 12 - Porovnání Multi-Sampling 4x a Smoothvision 2x High-Quality
V tomto srovnání má Smoothvision kvalitativně jasnou převahu, poskytuje ostřejší hrany a méně rozmazané textury s jasnějšími barvami. I rychlost by u Smoothvision měla být vyšší, při lepší jakosti výsledného obrazu je mnohem rychlejší než Multi-Sampling 4x (viz obr. 12).
Pozn.: Pro popis super-smapling a multi-sampling se můžete podívat na preview čipu GeForce 3.
Kromě těchto nových technologií jsou v čipu integrovány i původní, popřípadě vylepšené původní přístupy:
Obr. 13 - Ukázka HydraVision
Z uvedeného je více než jasné, že Radeon 8500 se svými možnostmi řadí ke špičce mezi současnými 3D akcelerátory. ATI však neusíná na pomyslných vavřínech a už nyní má na svých "rýsovacích prknech" R300, který hodlá uvést v únoru spolu s nVidiou, jež představí svého zástupce - NV25 (více se o nových GeForce můžete dočíst zde).
No a aby to celé nebylo jen šedá teorie bez důkazu, máme již pro vás připravenu recenzi Radeona 8500, kterou co nejdříve uvedeme. Pro začátek tu pro Vás máme několik snímků z ukázkových dem přímo od ATI Technologies.
tak a to už je opravdu vše, zbytek bude ve slíbené recenzi.
Zdroj: ATI Technologies
ATI Smartshader je rozšířením programovacích jazyků Vertex Shader a Pixel Shader poprvé představených v DirectX 8.0. Tyto programátorské nástroje byly prvním krůčkem k zvýšení flexibility programovatelného 3D hardware. Výsledkem úzké spolupráce ATI a Microsoftu je podpora technologie Smartshader v DirectX verze 8.1, která konečně plně využívá její možnosti. Pro vývojáře pracující pod rozhraním OpenGL je nová technologie rovněž přístupná skrze extenze OpenGL od ATI. A jak to vlastně celé funguje?
Vertex Shadery jsou rozsahem malé programy nebo jen skupiny instrukcí, které jsou aplikovány na data vrcholů objektu (vertexy) a tím lze provádět jejich geometrické transformace. Smartshader umožňuje každý vertex popsat až 16 různými parametry, jež mohou obsahovat informace o souřadnicích polohy, textury, hodnotách osvětlení atd. zaleží na tom, jaké se programátor rozhodne implementovat. Všech těchto 16 parametrů dále vstupuje paralelně do Vertex Shaderu. Program může obsahovat maximálně 128 instrukcí a při svém běhu využít 96 konstant a 12 dočasných registrů (proměnných). Tyto specifikace poskytují bohatou možnost širokého rozsahu transformací vstupujícího vertexu. Použité instrukce jsou velmi podobné instrukcím assembleru běžných CPU a dovolují velmi jednoduchou manipulaci s daty vertexu. Blokové schéma Vertex Shaderu ukazuje následující obrázek:
Obr. 8 - Architektura Smartshader Vertex Shader
Pixel Shadery jsou opět malé prográmky tentokráte však aplikované na jednotlivé pixely. Díky Smartshader může být v jednom renderovacím průchodu aplikováno a transformováno až šest odlišných textur a z nich určena výsledná barva pixelu. Textury mohou být jedno-, dvou- nebo třídimenzionální (mají podobu pole dat příslušného rozměru). Každá hodnota textury se nazývá texel a ačkoli většinou představuje barvu, může obsahovat normálové vektory (pro Bump Mapping), údaj o stínování atd. Program se může sestávat z maximálně 22 instrukcí, používat nejvýše 8 konstant a 6 proměnných. Blokové schéma Pixel Shaderu je na obrázku 9:
Obr. 9 - Architektura Smartshader Pixel Shader
Program může být rozdělen na dvě části jak ukazuje následující obrázek:
Obr. 10 - Běh programu Smartshader Pixel Shader
První část je nazývána Address Shader a může v ní být provedeno až osm matematických operací (sčítání, násobení, skalární součin, …) na souřadnicích nebo adrese textury. Celkem může být nasamplováno až 6 textur a to buď před, nebo po vykonání Address Shaderu. Schopnost navzorkovat hodnotu textury, modifikovat ji v Address Shaderu a použít novou hodnotu jako adresu k nasamplování nové textury se nazývá Texture Dependent Reads a je to stavební kámen např. Enviroment Bump Mapping, Anisotropic Lighting a dalších důležitých efektů.
Druhou částí Pixel Shaderu je Color Shader, který se může skládat až z osmi instrukcí pro kombinaci a změnu hodnot (obvykle barvy) dříve vzorkovaných textur. Zatímco DirectX 8.0 užívá pro Color Shader a Adress Shader oddělené skupiny instrukcí, v DirectX 8.1 je pro zjednodušení implementován stejný instrukční set pro obě části Pixel Shaderu.
Smoothvision
Za tímto tajuplným názvem se skrývá anti-aliasing řešení firmy ATI. Technologie je postavena na modifikovaném Super-Samplingu a nabízí dvě možnosti High-Quality a High-Performance, přičemž každá z nich má ještě pět stupňů - to je celkem 10 výkonnostně kvalitativních úrovní.
Konkurenční nVidia u GeForce 3 používá Multi-Sampling. Na následujících obrázcích si můžete prohlédnout porovnání kvality obou přístupů:
Obr. 11 - Porovnání Multi-Sampling 2x a Smoothvision 2x High-Performance
Obr. 12 - Porovnání Multi-Sampling 4x a Smoothvision 2x High-Quality
V tomto srovnání má Smoothvision kvalitativně jasnou převahu, poskytuje ostřejší hrany a méně rozmazané textury s jasnějšími barvami. I rychlost by u Smoothvision měla být vyšší, při lepší jakosti výsledného obrazu je mnohem rychlejší než Multi-Sampling 4x (viz obr. 12).
Pozn.: Pro popis super-smapling a multi-sampling se můžete podívat na preview čipu GeForce 3.
Kromě těchto nových technologií jsou v čipu integrovány i původní, popřípadě vylepšené původní přístupy:
- HydraVision - poprvé uvedena s Radonem VE, zajišťuje obrazový výstup na dvou zařízeních (dva monitory nebo kombinace TV + monitoru).
Obr. 13 - Ukázka HydraVision
- HypeZ II - druhá generace HSR (Hidden Surface Removal) se stará o "inteligentní" rendering - počítány jsou pouze ty části scény, které jsou viditelné. Hlavní význam je především v ušetření propustnosti sběrnice při přenášení menšího objemu 3D dat objektů a textur.
- VideoImmersion II - vylepšená verze adaptivního de-interlacingu (konverze prokládaného videosignálu na neprokládaný) pro zvýšení kvality video výstupu na TV.
Z uvedeného je více než jasné, že Radeon 8500 se svými možnostmi řadí ke špičce mezi současnými 3D akcelerátory. ATI však neusíná na pomyslných vavřínech a už nyní má na svých "rýsovacích prknech" R300, který hodlá uvést v únoru spolu s nVidiou, jež představí svého zástupce - NV25 (více se o nových GeForce můžete dočíst zde).
No a aby to celé nebylo jen šedá teorie bez důkazu, máme již pro vás připravenu recenzi Radeona 8500, kterou co nejdříve uvedeme. Pro začátek tu pro Vás máme několik snímků z ukázkových dem přímo od ATI Technologies.
.JPG){kind=small}
.JPG){kind=small}
.JPG){kind=small}
tak a to už je opravdu vše, zbytek bude ve slíbené recenzi.
Zdroj: ATI Technologies
