gamegpu     Search find 4120

 tg2 f2 lin2 in2 X icon 3 y2  p2 тільки steam2

GeForce FX 5800 Ultra особливості архітектури

18 листопада 2002 року компанія nVidia представила новий графічний чіп GeForce FX, відомий раніше під кодовою назвою NV30. Насамперед, варто особливо зупинитися на торговій марці GeForce FX. Щодо того, що таке «FX» у Мережі існувало безліч версій, у перекладі російською «FX» означає «спецефекти». Як відомо, у складі nVidia після придбання 3dfx працювала маса її колишніх співробітників. Новий GeForce став кульмінаційним продуктом, в якому використано масу їх розробок, про що недвозначно було сказано на презентації продукту.
shapka2

Якщо дивитися ширше, то можна припустити, що вибираючи нову торгову марку в такі непрості часи, маркетологи nVidia явно неспроста вирішили воскресити в пам'яті 3dfx. У PR-відділі компанії припускали, що подібний крок позначиться на популярності акселераторів. Можливо, nVidia вирішила нарешті, що продовжувати нарощувати номери в лінійці GeForce невигідно - різниця між GeForce 3 і 4 була не настільки велика, а те, що молодший чіп зветься GeForce 4 MX, і завдяки цьому теж відноситься до лінійки "четвертих джифорсів" , Можна взагалі вважати помилкою відділу маркетингу.

nv30_moscow_061

Фактично, назвавши новий продукт GeForce FX, nVidia намагалася виділити чіп в окремий клас, підкреслити його інноваційність та революційність. На перший погляд, для цього були реальні передумови. NVIDIA перенесла в NV30 програмовану основу більш високий рівень порівняно з GPU попередніх поколінь. Нові команди обробки вершин представлені логарифмічними та тригонометричними функціями високої точності. Фактично, кількість інструкцій, підтримуваних анонсованою архітектурою, збільшилася від 128 до nfiniteFX до 65536 у CineFX. Це дає розробникам фантастичну можливість створювати більшу кількість ефектів під час використання простіших методів програмування. Візьмемо наприклад Zoltar – технологічну демонстрацію для GeForce3. Щоб створити подібну реалістичну шкіру та кісткову структуру, необхідно використати кілька шейдерів. Для досягнення такого ж результату використовуючи архітектуру CineFX, досить було лише одного.

Покращені піксельні шейдери

Тепер з появою FX обробка пікселя була піднята ще й до рівня важливості, як і обробка вершини. Наприклад, багато команд, що використовуються виключно для обробки вершини тепер стали доступні для обробки пікселя, і самі програми управління будуть за розміром більше (до 1024 команд). І в той час, як GeForce3 був обмежений до чотирьох текстур в піксель, NV30 підтримував до 16. Нарешті, кількість операцій над пікселем було рішуче збільшено: в DirectX 8 стоїть обмеження на 8 операцій, а в DirectX 9 була заявлена ​​підтримка 64 дій, а NV30 підтримує до 1024 операцій із текстурою. Це включало такі просунуті команди як "swizzling" (налаштування за адресами) і "conditional write masks" (умовні маски запису).

motocycle1

Підвищена колірна точність

Інше удосконалення, представлене з NV3X - підтримка 64- та 128-бітного представлення кольору (16- або 32-розрядна з плаваючою комою для кожного RGB компонента). Це нововведення добре вплинуло на зображення з високим діапазоном яскравості. Така можливість вже давно була реалізована у професійних 3D додатках у вигляді стандарту HDRI (High Dynamic Range Image), наприклад, для 3D Max'а та застосовується у тривимірній візуалізації сцени рендером Brazil.

b02x_hdri_3801
З ширшим колірним діапазоном артефакти було усунуто. Але за 128 бітовий колір довелося щедро розплачуватися апаратними ресурсами, насамперед пропускною спроможністю шини даних.

Cg: мова програмування "Сі" для графіки

Одним із ключових елементів стратегії nVidia щодо популяризації програмування графічних додатків стала мова Cg. Cg це мова програмування високого рівня, завдяки якому nVidia намагалася полегшити процес розробки нових програм, зробити цей процес доступним не тільки для фахівців на кшталт Джона Кармака, але й для початківців. У перспективі, це дозволило зробити додатки ще більш гнучкими та потужними. Cg підтримує як Direct3D, так і OpenGL, і при цьому дозволяє забезпечити сумісність із ранніми моделями графічних чіпів.

На SIGGRAPH був продемонстрований приклад, в якому програма для піксельних шейдерів, що складається всього з двох рядків на Cg, робила те саме, що і велика порція коду з 23 рядків на асемблері. Використовувати Cg для програмування просунутих графічних ефектів зможе навіть програміст-початківець. Та й розібратися з мовою високого рівня завжди простіше, ніж з асемблером та специфічними командами акселератора. Історично доведено, що мови високого рівня стимулюють і популярну розробку програм. До речі, компілятор мови Cg поширювався під ліцензією Open Source, що також позитивно позначилося на його популярності.

AGP 8x

Збільшення смуги пропускання між системною пам'яттю, процесором та графічним чіпом – була ключова мета архітектури NV3x. Чіп підтримував AGP8x, тобто вдвічі більшу смугу пропускання графічної шини. AGP8x забезпечував швидкість 2 Гб в секунду, тоді як AGP4x всього 1 Гб/c. В результаті, стало можливим передавати ще більше даних в акселератор, повніше і швидше завантажити його текстурами, складними геометричними моделями та іншими даними.

Але не варто було перебільшувати роль AGP 8x в системі. Видима користь від нового інтерфейсу виявила себе не скоро. Ігри, оптимізовані на покоління обладнання, від AGP 8x отримували небагато. І тільки тоді, коли більшість парку ПК стала сумісною з новим інтерфейсом програми стали швидше працювати на AGP 8x, ніж на AGP 2x/4x системах.

Технологічний процес 0.13 мікрон

Ядро NV30 вироблялося з використанням нового процесу 0.13 мікрон. Для порівняння, старші моделі NV25, або GeForce 4, вироблялися по 0.15 мікронного процесу. Більш "тонкий" процес виробництва дозволив розмістити більше транзисторів на чіпі, збільшити частоту, зменшити енергоспоживання та тепловиділення. До речі, і топовий продукт ATi Raden 9700 теж виготовлявся за 0.15 мікронною технологією.

Підтримка DDR-II

Однією з особливостей нового чіпа, що спричинила великий ажіотаж, стала базова підтримка пам'яті DDR другого покоління. Так звана DDR-II стала ключовим чином позначатися на продуктивності акселератора. Відомо, що саме продуктивність підсистеми пам'яті графічної карти найчастіше визначає продуктивність у сучасних додатках.

GeForce FX 5800 Ultra

Переваги та недоліки нової архітектури

Головна якість NVIDIA GeForce FX - підвищена гнучкість і програмованість, що перекриває базові вимоги DirectX 9 і можливості ATI RADEON 9700 Pro, але гнучкість архітектури і програмованість обернулися для NVIDIA GeForce FX зниженням продуктивності, причому, в деяких аспектах - дуже серйозним зниженням. чіпа став недолік обчислювальної потужності арифметичних процесорів, відповідальних виконання піксельних шейдерів. Найважче GeForce FX давалися піксельні шейдери DirectX9, що використовують обчислення з плаваючою точкою. , В порівнянні з ATI RADEON 4 Pro нова відеокарта від NVIDIA виглядала не завжди на висоті: тут на продуктивність відеокарт впливала величина пропускної здатності пам'яті, а GeForce FX 9700 Ultra, незважаючи на гігантську тактову частоту мікросхем пам'яті, мала вдвічі більш вузьку шину і в результаті меншу пропускну здатність шини пам'яті.

Перша карта із серії FX - GeForce FX 5800 UltraГоловний мінус GeForce FX 5800 - це 128 бітна шина обміну з пам'яттю, бо навіть така швидка пам'ять, що працює на 500 (1000) МГц, не була здатна забезпечити 500-мегагерцового 8-конвеєрного чіпа необхідну ПСП. Цей мінус трагічно позначився на АА, незважаючи на наявність стиснення буфера кадру в MSAA режимах. ПСП 128 бітної пам'яті мало для запису 4000 зафарбованих пікселів на секунду і NVIDIA довелося обмежиться 4 піксельними процесорами і 2000 пікселями. У результаті, зі швидкістю в АА режимі справи у NV30 були помітно гірше, ніж у R300 (забезпеченого не тільки стисненням але і ширшою 256 біт шиною пам'яті). часу своїми раптовими запусками чи зупинками (зниженням частоти обертання). Через таку конструкцію користувач був змушений жертвувати першим PCI-слотом.

nv30_gamma_sample1

Характеристики NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra

Найменування GeForce FX 5800 Ultra
Ядро NV30
Техпроцес (мкм) 0,13
Транзисторів (млн) 125
Частота роботи ядра 500
Частота роботи пам'яті (DDR) 500 (1000)
Шина та тип пам'яті DDR II - 128 bit
ПСП (Гб/с) 16
Піксельні конвеєри 8 (4)
TMU на конвеєр 1 (2)
Текстур за такт 8
Текстур за прохід 16
Вершинних конвеєрів 3
Піксельні шейдери 2+
Vertex Shaders 2+
Fill Rate (Mpix/s) 4000
Fill Rate (Mtex/s) 4000
DirectX 9+
Anti-Aliasing (Max) SS & MS - 8x
Анізотропна фільтрація (Max) 8x
Обсяг пам'яті 128 MB
Інтерфейс AGP 8x
RAMDAC 2x400 MHz

Масовими та популярними відеокарти на базі NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra,По суті так і не стали.

Need for Speed: Underground

Коментарі (0)