AMD Graphics Core Next: revoluce po 10 letech
13.1.2012, Petr Štefek, technologie
AMD velmi překvapivě vydalo zbrusu novou architekturu GPU o více než rok dříve, než byl původní plán. Graphics Core Next, jak se novinka jmenuje, je revolucí, která mění GPU z dílen AMD po 10 letech od nástupu Radeonu 9700. Doplněno o 4 nové kapitoly.
Kapitoly článku:
- AMD Graphics Core Next: revoluce po 10 letech
- VLIW4 odchází do propadliště dějin?
- Graphics Core Next – vektorově-skalární architektura
- Rasterizační jednotky vs. paměťová propustnost
- Partially Resident Textures, anizotropní filtrování
- Geometrický engine, DirectX 11.1 a PCI Express 3.0
- Akcelerace a komprese videa + Eyefinity 2.0
- PowerTune a ZeroCore Power
Výkonný geometrický engine pro teselaci
Teselace je nejvěrnější téma pro autory recenzí grafických karet od vydání DirectX 11. Nvidia nás masírovala obřím výkonem svého geometrického engine architektury Fermi a ukazovala zázraky teselace na technologických demech (Stone Giant). V praxi jsme byli svědky větších či menších zklamání a teselace se stala spíše žroutem výkonu respektive FPS a velmi sporného vizuálního přínosu. Samozřejmě je zde nutné vývojáře zcela nezatracovat, protože jejich hry musí fungovat na průměrném hardware a málokteré studio má čas, chuť a peníze udělat radost majitelům nejnovějšího hardware, který je na trhu pouze pár měsíců s přihlédnutím k obchodní síle PC jako platformy pro hry. Teselace je částečným lékem na to, jak obejít nutnost velmi komplexní geometrie k vytváření reálných modelů, ale do praxe se nám zřejmě propracuje až s následující generací herních konzol.
Radeony v teselování objektů nijak zvlášť neexcelovaly a Nvidia velmi ráda viděla grafy Unigine Heaven nebo Stone Giant, kde červení okupovali spodní příčky žebříčků. To vše platilo v době Radeonů HD 5000, jejich geometrický výkon skutečně nebyl vysoký a na výkon Fermi hleděly s uctivým odstupem. Věci poněkud změnil příchod Radeonů HD 6900, které se pyšnily zdvojeným geometrickým enginem a podstatně vyšším výkonem při teselovaní, který sice nedosahoval výše GF110, ale alespoň se mu přiblížil. Nižší Radeony HD 6800/6700 se ovšem musely spokojit se svým stále nízkým výkonem. V praxi herního hraní to ovšem nikoho příliš nebolelo a až v poslední době se objevují hry, kde na výkonu v oblasti geometrie skutečně záleží (Batman: Arkham City nebo Metro 2033 The Last Refuge).
Princip teselace - vzniká nová geometrie (polygony)
Naštěstí pro AMD zvládá architektura GCN geometrie respektive teselaci více než dobře a poměrně snadno sesadila z trůnu GeForce GTX 580. V našem testu jsme se přesvědčili, že Radeon HD 7970 překonává v Unigine Heaven GeForce GTX 580 o téměř 30 %. AMD se bohužel moc ve svých materiálech nerozpovídává o tom, jak bylo úspěchu dosaženo. Spokojit se musíme s tím, že podle svých slov přepracovalo algoritmus zodpovědný za znovupoužití vertexů a také zabránilo práci s duplicitními daty. V budoucnu uvidíme, jak si celá architektura povede, ale našlápnuto má velmi dobře. Bude Kepler v geometrii schopnější? To si asi dnes nikdo netroufne odhadnout.
Podpora DirectX 11.1 ve Windows 8
Windows 8 jsou ještě daleko, ale AMD má už dnes připravený hardware, který bude nové API Microsoftu podporovat. V prezentacích jsme neviděli žádné nosné výhody a samotné rozhraní bude spíše souhrnem menších vylepšení orientovaných na vývojáře. Windows 8 nebudou každopádně na trhu dříve než koncem roku 2012, takže máme dost času a s přihlédnutím k tomu, jak se DirectX 11 dostává mezi herní vývojáře, tento odstavec zakončím obligátní větou. Počkáme na novou generací herních konzol, které budou DirectX 11 podporovat a bude tedy i větší ochota vytvářet grafické enginy s nativní podporou DirectX 11.
Mezi klíčové novinky bude patřit zobrazování stereo 3D nebo podpora různorodých mobilních platforem pro tablety nebo telefony, kam Windows 8 bude také mířit. Kdo tvrdí, že na tabletu se stejně nedá hrát, bude asi překvapen. Důležitý je také fakt, že pokud bude aplikace napsaná speciálně pro DirectX 11.1, tak ji bez problému rozběhnete i na hardware podporující DirectX 11. Podobně vše fungovalo třeba u DirectX 10 a DirectX 10.1, který se nakonec stejně nijak zásadně neprosadil a hardware ATI z něj nemohl profitovat.
Více propustnosti s PCI Express 3.0
AMD Radeon HD 7970 respektive celá architektura Southern Islands bude kompatibilní s novou sběrnicí PCI Express 3.0, která si zachovává zpětnou kompatibilitu s verzí 2.0, ale hlavně přináší dvojnásobné přenosové rychlosti. Teoreticky je tedy možné očekávat nějaké minoritní zrychlení, pokud budete disponovat i základní deskou s podporou PCI Express 3.0, ale zatím jde spíše o marketing.
Pokud vezmeme high-endové grafické akcelerátory, pak zde zdvojnásobení přenosové rychlosti bude mít zřejmě minimální význam, protože tak či onak je latence sběrnice a podstatně pomalejší RAM počítače zabijákem výkonu u těchto karet. Její uplatnění bude tedy asi nejsnáze rozpoznatelné u low-endových produktů, které fungují na principu alokace určité kapacity operační paměti pro své vlastní potřeby. Ale zase v to příliš nedoufejme, protože se na trhu spíše etablují APU jako spojení grafiky a procesoru a grafické karty určené pro herní využití mají v naprosté většině případů dostatečně velkou kapacitu paměti.
Můžete si ale pořídit základní desku AMD s podporou PCI Express 3.0? Nemůžete. V současnosti podporuje tuto novou sběrnici pouze platforma od Intelu. Pokud byste tedy chtěli high-endový herní stroj od AMD (což je dnes nepravděpodobné), tak si budete muset počkat no nové základní desky respektive čipsety pro socket AM3+, které společnost podle svých slov připravuje.