четверг, 9 октября 2008 г.

ATI: что мы ждем в 2009 году?

ATI: что мы ждем в 2009 году?

Ведущий мировой производитель видеокарт ATI принимает участие на проходящей в данный момент в Японии выставке Ceatec, где демонстрирует образцы новых устройств, обсуждает грядущий переход на 40-нанометровую технологию и растущую популярность использования графических процессоров для общих вычислений (GPGPU).

Компания ATI сообщила, что намеревается начать выпуск графических процессоров, совместимых с DirectX 11, в 2009 году, а DX11-совместимые видеокарты выйдут через 12-14 месяцев. По словам представителей ATI, индустрию ждет переход на 40-нанометровую технологию, а основным стандартом памяти станет GDDR5. Это значительно повысит производительность будущих видеокарт, дав возможность разработчикам компьютерных игр использовать более сложные эффекты в своих продуктах.

Благодаря поддержке вычислительных шейдеров в DirectX 11 и языку программирования OpenCL процессор видеокарты можно будет использовать для обычных вычислений. В ближайшем будущем ожидается появление программ, использующих эту технологию, что обратит большее внимание конечных пользователей на выбор видеокарты. Роль графического процессора станет особенно важной с выходом DirectX 11 и Windows 7.

Специалисты ATI ожидают появления в следующем году телевизоров с разрешением, превышающим 1920х1080, и дисплеев сверхбольшого размера (цифровых стен). Кроме того, в 2009 году ожидается рост популярности трехмерных стереоскопических дисплеев. Трехмерная стереоскопия и голография считаются важными технологиями, которые уже приходят на рынок. «Я могу и не приехать на Ceatec 2018, но моя трехмерная голограмма там будет», — сказал Рик Бергман, генеральный менеджер группы графических продуктов AMD(Руслан Земляникин,compulenta.ru).

Типы видеоадаптеров


Монитору необходим источник входных данных. Сигналы, подаваемые на монитор, поступают из видеоадаптера, встроенного в систему или подключаемого к компьютеру.
Существует три способа подключения компьютерных систем к электронно-лучевому или жидкокристаллическому монитору.
- Отдельные видеоплаты. Этот метод, для реализации которого требуются разъемы расширения AGP(устаревшие) или PCI-express, обеспечивает наиболее высокий уровень эффективности и максимальную эксплуатационную гибкость при выборе объема памяти и необходимых возможностей.
- Набор микросхем системной платы с интегрированным видеоадаптером. Наиболее низкая стоимость любой графической конфигурации и довольно низкая эффективность, особенно для трехмерных игр или работы с графическими приложениями. Разрешающая способность и возможности цветопередачи ниже, чем при использовании отдельных видеоадаптеров. Тем не менее новые наборы микросхем системных плат от таких ведущих производителей графических процессоров, как NVIDIA (набор микросхем nForce) и ATI (серия RADEON IGP), обеспечивают более высокую производительность, чем наборы микросхем системных плат других компаний.
Как правило, видеоадаптеры используются в большинстве систем, созданных на основе системных плат Baby-AT или ATX, в то время как в системных платах LPX, NLX и Micro-ATX обычно используются встраиваемые наборы микросхем графического ядра. Во многих современных недорогих компьютерах, созданных на базе системных плат форм-фактора Micro-ATX, Flex-ATX или NLX, используются наборы микросхем системной логики с интегрированной видеосистемой, например как в серии Intel 810. Модернизация систем с интегрированным графическим ядром (содержащих набор микросхем видеосистемы или набор микросхем системной платы, включающий в себя графическое ядро) обычно осуществляется с помощью отдельной видеоплаты. Однако в системы такого типа разъем AGP, наиболее подходящий для современных быстродействующих видеосистем, как правило, не включается.
Термин видеоадаптер (video adapter) применим к интегрированной или отдельной видеосхеме.

Тесселяция

Тесселяция - это способ динамического превращения простых структур в более сложные полигональные модели путем рекурсивного выполнения операций на сетке полигонов.

Зачем нужна тесселяция? Ведь есть возможность динамического изменения числа полигонов, если можно изначально создать объект с большим числом полигонов. Конечно, если объект находится близко, то для придания реалистичности можно сразу использовать сетку с большим числом полигонов. Однако по мере удаления объекта такой подход становится неоптимальным, поскольку на качестве картинки это не скажется и ресурсы процессора будут израсходованы впустую. Для удаленных объектов целесообразно применять сетки с невысоким числом полигонов.
Именно поэтому разработчики зачастую идут на компромисс, используя среднее число полигонов. Этот подход далек от совершенства, и тесселяция позволяет избежать проблем, связанных с необходимостью применения разного числа полигонов на сетке при приближении и удалении одного и того же объекта. В каком-то смысле тесселяция напоминает mip-уровни для текстур, когда используются различные детализации одной и той же текстуры в зависимости от положения объекта на экране.

Игровые 3D сцены, персонажи и объекты формируются из полигонов, которые состоят из треугольников. Для примера, представьте себе пирамиду с квадратным основанием. Она создана из смежных треугольников и основания, в ней каждая сторона представляет собой один большой треугольник, а основание составлено из четырех треугольников.
Другие объекты создаются точно таким же способом, смежные треугольники создают вместе более сложные формы, что и показано ниже.
В примере с нашей пирамидой нужно использовать не меньше и не больше восьми треугольников для создания формы. Меньшее количество треугольников не создадут требуемой формы, а большее количество никак не повлияет на вид. С другой стороны, в более сложных геометрических конструкциях разница между минимально требуемым и большим количеством полигонов уже явно заметна.
Для иллюстрации наших слов составим сферу из восьми смежных треугольников. Они создают некое подобие сферического объекта, который на самом деле состоит из двух пирамид, соединенных основаниями. Повышая число треугольников, или сегментов сферы, мы придаем объекту более реалистичный вид, так как в окружающем нас мире сфера может быть представлена только бесконечным количеством полигонов.

Как вы можете легко заметить, повышение числа полигонов сферы улучшает реализм, преобразуя фигуру от двух соединенных основаниями пирамид до 100-сегментной, почти правильной сферы.

Все сказанное выше относится не только к сферам, но и к более сложным структурам, например к персонажу в игре. Когда разработчики и художники совместно работают над созданием игровых персонажей, сцен и объектов, они должны постоянно учитывать, из какого количества треугольников (или полигонов) будет состоять сцена. Чем больше будет число полигонов на сцене, тем большую работу будет выполнять видеокарта по отрисовке, трансформации и освещению сцены. Увеличенное число полигонов требует повышенной пропускной способности для передачи треугольников на графический чип и увеличенное количество памяти для хранения всех этих треугольников. Добавьте к этому тот факт, что графический чип может обрабатывать ограниченное число треугольников за такт.

Художник должен соблюдать баланс между числом треугольников, описывающих сцену, и ее визуальным качеством. Однако еще раз отметим, что для идеально реалистичного представления сцены необходимо использовать бесконечное число треугольников, однако это не представляется возможным. Игры должны выпускаться с учетом оборудования, на котором они будут работать. Причем для успешной продажи игра должна запускаться не только на самых мощных системах, поэтому большинство игр значительно ограничивают количество используемых на сцене полигонов. Например, в Quake III Arena в среднем в сцене используется 10 000 полигонов.

Мы приходим к тому, что количество полигонов нужно бы увеличить для лучшего восприятия игры, но аппаратные границы сдерживают замыслы художников. Если мы все же постараемся улучшить качество игры, то логичным решением будет увеличение количества полигонов (или треугольников). Однако существуют и другие способы о которых мы поговорим немного позже

40-нм техпроцесс и DirectX 11

40-нм техпроцесс и DirectX 11 - особенности видеокарт в 2009 году

Компания AMD, а если речь идет о графических процессорах, то необходимо упомянуть и купленную ей ATI, на прошлой неделе официально представила самые дешевые варианты видеокарт Radeon HD серии 4000, и теперь стоит поговорить о грядущих новинках.

Главной особенностью видеокарт следующего поколения станет поддержка API DirectX версии 11, что обещает поднять эффективность работы графического процессора на новый уровень. Сделано это будет за счет использования аппаратной тесселяции, разбиение плоскости или пространства на простые полигоны, что позволяет повышать число полигонов, из которых составлена модель, и, в случае необходимости, снижать угловатость объектов, что особенно важно при рендеринге, например, человеческого лица. Отметим, что графические процессоры серий ATI HD 2000, 3000 и 4000 имели в своем составе соответствующие блоки, но популярностью среди разработчиков игр техника тесселяции пользовалась в основном при создании игр для консолей, в частности, Xbox 360. Таким образом, принятие тесселяции в качестве одного из стандартов современной компьютерной графики для настольных компьютеров должно привести к популяризации указанного метода.
Однако аппаратная тесселяция*(см. Раздел Тесселяция) – не единственное нововведение DirectX 11. Среди остальных особенностей отметим поддержку вычислений общего назначения силами графического процессора и поддержки многопоточности. Последнее особенно важно в силу изменений, которые происходят с аппаратной частью современного компьютера: повышение количества графических процессоров на одной печатной плате, а также, растущая популярность систем, оснащенных несколькими графические адаптерами. Не стоит забывать и о засилье многоядерных процессоров – все это означает то, что игры будущего будут лучше оптимизированы под многопроцессорные конфигурации.
Таким образом, DirectX 11 станет одной из наиболее интересных особенностей видеокарт нового поколения AMD/ATI, причем до их появления на мировом рынке осталось, согласно полученным сведениям, от 12 до 14 месяцев. Однако второй отличительной чертой решений следующего года станет переход на 40-нм технологический процесс при изготовлении видеочипов. Традиционно, изготовлением процессоров для AMD/ATI займется старый партнер – тайваньский чипмейкер TSMC.

Одновременно с переходом на 40-нм техпроцесс завершится и процесс перехода на интегральные микросхемы графической памяти стандарта GDDR5 – именно в 2009 году большинство выпускаемых в продажу видеокарт будет оснащаться указанными микрочипами. Напоследок отметим, что AMD/ATI прогнозирует повышение способности графических процессоров в области осуществления расчетов общего назначения, более широкое использование OpenCL (Open Computer Language), расширение списка приложений, за работу с которыми будет отвечать именно дискретная видеокарта(Александр Бакаткин,www.3dnews.ru).