омп'ютерн≥ науки > ўо нас чекаЇ найближчим часом у св≥т≥ 3D граф≥ки

15 м≥льйон≥в транзистор≥в

ƒл¤ в≥зуал≥зац≥њ 3D граф≥ки з фотореал≥стичною ¤к≥стю чип NV10 повинний буде мати дуже могутн≥й процесор, що працюЇ з високою частотою (MHz) ≥ обладающий могутн≥м блоком операц≥й з речовинними числами (FPU) дл¤ акселерац≥њ геометр≥њ.

якщо знову звернутис¤ до роадмап в≥д nVidia, то можна знайти, що чип NV10 буде м≥стити 15 м≥льйон≥в транзистор≥в. ѕриблизно ст≥льки ж транзистор≥в буде в процесор≥ Intel Merced 800 MHz. ћожна припустити, що через таке величезне число транзистор≥в при виробництв≥ NV10 буде використовуватис¤ технолог≥чний процес 0.18 мкм чи нав≥ть 0.15 мкм, що, у свою чергу, дозволить використовувати б≥льш висок≥ робоч≥ частоти в пор≥вн¤нн≥ ≥з сучасними чипами 3D граф≥чних акселератор≥в. « ≥ншого боку, на ринку вже Ї чипы з 50 м≥льйонами транзистор≥в в одному кристал≥, ≥ робл¤ть њх по 0.25 мкм технолог≥њ, це, наприклад, Fuzion 150 в≥д PixelFusion. ѕерех≥д з 0.25 мкм технолог≥чного процесу на 0.18 мкм чи 0.15 мкм процес дозволить не т≥льки скоротити площа кристала, але також вир≥шить проблему п≥двищеного тепловид≥ленн¤ при високих робочих частотах. Ќедавно з'¤вивс¤ на ринку процесор Athlon в≥д AMD (кодове ≥м'¤ K7) працюЇ на частотах до 650 MHz включно, причому це ще не межа. “ому ц≥лком природно припустити, що роб≥тники частоти нового покол≥нн¤ граф≥чних процесор≥в також зростуть. ѕринаймн≥, Ї вс≥ п≥дстави оч≥кувати, що NV10 буде працювати на стандартн≥й частот≥ 250 MHz чи нав≥ть 300 MHz, що на 40% б≥льше, н≥ж максимальна частота (стандартна) сучасних чипов (183 MHz). «розум≥ло, чипы NV10 будуть мати рад≥атор ≥ вентил¤тор дл¤ гарного охолодженн¤, що набагато краще холодильних установок. “акож, немаЇ причин сумн≥ватис¤, що NV10 буде розган¤тис¤ до б≥льш високих частот, хоча б на 10%.

Ѕ≥льше пам'¤т≥, гарноњ ≥ швидкий

јкселератори 3D граф≥ки в процес≥ своЇњ роботи найб≥льше ≥нтенсивно використовують пам'¤ть т≥льки на етап≥ рендеринга, коли ≥нформац≥¤ про пол≥гони розм≥щаЇтьс¤ в текстурних буферах перед в≥дображенн¤м.  р≥м того, пам'¤ть потр≥бна дл¤ Z-буферизации ≥ дл¤ кадрових буфер≥в. —учасн≥ в≥деоадаптери дл¤ споживчого ринку мають до 32 ћб локальноњ в≥деопам'¤т≥, наприклад, карти на чипе TNT2. ѕрофес≥йн≥ в≥деоакселератори, наприклад, Oxygen в≥д 3Dlabs, мають до 256 ћб локальноњ пам'¤т≥. «розум≥ло, що чим б≥льше пам'¤т≥ в≥дведено п≥д текстури, тим б≥льше складну граф≥ку можна в≥дтворити. ” принцип≥, п≥д текстурну пам'¤ть можна використовувати оперативну пам'¤ть комп'ютера, власне, дл¤ цього ≥ придумали AGP. ќднак виникають проблеми ≥з шириною смуги пропущенн¤ при перекачуванн≥ текстурних даних. Ќав≥ть при використанн≥ AGP x4 ≥ технолог≥й компрес≥њ текстур збереженн¤ текстурних даних у системн≥й пам'¤т≥ комп'ютера може ви¤витис¤ вузьким м≥сцем. “ому, особливо з огл¤ду на зниженн¤ ц≥н на пам'¤ть, немаЇ н≥¤ких п≥дстав, припускати, що в≥деоадаптери на баз≥ чипов наступного покол≥нн¤ будуть мати скромн≥ обс¤ги локальноњ пам'¤т≥. “ому що основним достоњнством нового покол≥нн¤ граф≥чних акселератор≥в буде можлив≥сть в≥зуал≥зац≥њ фотореал≥стичноњ граф≥ки, те можна змело затверджувати, що 64 ћб локальноњ пам'¤т≥ буде стандартним р≥шенн¤м. –оадмап Diamond щодо карт на NV10 це поб≥чно п≥дтверджуЇ. « ≥ншого боку, зараз на ринку ч≥тко прогл¤даЇтьс¤ тенденц≥¤ сегментац≥њ карт, коли дл¤ кожного сектора пропонуютьс¤ граф≥чн≥ акселератори з р≥зною комплектац≥Їю обс¤г≥в локальноњ пам'¤т≥. ћожна припустити, що будуть верс≥њ карт на баз≥ чипов нового покол≥нн¤ з 32 ћб ≥ нав≥ть з 16 ћб на борт≥. Ќе виключено, що пам'¤ть на таких картах можна буде розширити.

ѕередбачаЇтьс¤, що на баз≥ NV10 буде випускатис¤ аж до п'¤ти р≥зних верс≥й карт:

OEM верс≥њ з 16/32 ћб локальноњ пам'¤т≥

—тандартна верс≥¤ з 64 ћб

Ultra верс≥¤ з 128 ћб

ѕрофес≥йна верс≥¤ з 192 ћб

Special Edition верс≥¤ з 256 ћб

«розум≥ло, це усього лише припущенн¤.

« ≥ншого боку, Ї ≥нформац≥¤, що карти на Voodoo4/Napalm будуть поставл¤тис¤ в комплектац≥њ аж до 128 ћб локальноњ пам'¤т≥. Ќавр¤д чи nVidia допустить в≥дставанн¤ в≥д конкурента по цьому параметр≥.

“епер що стосуЇтьс¤ типу локальноњ пам'¤т≥ дл¤ граф≥чних акселератор≥в. —ьогодн≥ найпоширен≥шим Ї пам'¤ть типу SDRAM/SGRAM. —амим лог≥чним кроком буде перех≥д на використанн¤ DDR SDRAM/SGRAM, що нав≥ть при незм≥нних тактових частотах зб≥льшить продуктивн≥сть пам'¤т≥ вдв≥ч≥.  р≥м того, не виключений вар≥ант використанн¤ екзотичних тип≥в чи пам'¤т≥ комб≥нуванн¤ р≥зних тип≥в пам'¤т≥. Ќе виключено, що ми побачимо на платах непрофес≥йного класу двухпортовую в≥деопам'¤ть, наприклад, 3DRAM в≥д Mitsubishi. ј ¤к спец≥ал≥зовану пам'¤ть дл¤ збереженн¤ текстур можна використовувати CDRAM (Cached DRAM) в≥д ус≥ т≥Їњ ж Mitsubishi. ќч≥куЇтьс¤, що вже до к≥нц¤ цього року ми, нарешт≥, побачимо плати на чипе Verite4000 в≥д Rendition/Micron, в≥дм≥тною рисою ¤ких буде застосуванн¤ Embedded DRAM. « ≥ншого боку, використанн¤ екзотичних вид≥в пам'¤т≥ може сильно подорожчати систему в ц≥лому. “ому б≥льш ймов≥рним представл¤Їтьс¤ все-таки шл¤х розвитку технолог≥й, що п≥двищують ефективн≥сть ≥снуючих р≥шень. Ќаприклад, технолог≥¤ стиску текстур S3TC, уже включена в Direct3D, дозвол¤Ї б≥льш ефективно використовувати AGP текстурировани¤, фактично зб≥льшуючи пропускну здатн≥сть шини AGP при перекачуванн≥ текстур. ѕоки ц¤ технолог≥¤ не одержала широкого поширенн¤, але, наприклад, кр≥м самоњ S3, про п≥дтримку S3TC за¤вили вже Matrox, VideoLogic, а, по на¤вним даноњ, Voodoo4 теж буде п≥дтримувати цю техн≥ку стиску текстур.  р≥м того, не виключено, що буде прийн¤та на озброЇнн¤ технолог≥¤ менеджменту (Virtual Textures) ≥ кэшировани¤ текстур, застосовувана 3Dlabs у њх чипе Permedia3. —уть њњ в т≥м, що кэширование текстур в≥дбуваЇтьс¤ за рахунок локальноњ в≥деопам'¤т≥, а сам≥ текстури збер≥гаютьс¤ в системн≥й пам'¤т≥ комп'ютера ≥ можуть мати г≥гантськ≥ розм≥ри, при цьому завантажуватис¤ може лише та њхн¤ частина, що д≥йсно необх≥дна. ƒал≥, ц≥лком лог≥чно оч≥кувати зб≥льшенн¤ ширини шини чи пам'¤т≥ використанн¤ дек≥лькох незалежних шин пам'¤т≥, наприклад, ¤к 256-bit Dual Bus у сер≥њ G400 в≥д Matrox.

¬исновок

ќтже, у принцип≥ зрозум≥ло, чого варто оч≥кувати в≥д граф≥чних процесор≥в наступного покол≥нн¤ ≥ плат на њхн≥й основ≥. ћожна укласти, що 2001 р≥к буде початком широкого застосуванн¤ 3D граф≥ки фотореал≥стичноњ ¤кост≥ на масовому ринку. —учасн≥ 3D акселератори забезпечують високу швидк≥сть в≥зуал≥зац≥њ, так що в новому покол≥нн≥ упор буде зроблений, швидше за все, саме на ¤к≥сть зображенн¤. Ўироке поширенн¤ одержать технолог≥њ рельЇфного текстурировани¤, ан≥зотропна ф≥льтрац≥¤ ≥ передов≥ техн≥ки зат≥ненн¤, наприклад, ‘онга. ўо стосуЇтьс¤ конкретних специф≥кац≥й чипов, те нав≥ть при в≥дсутност≥ оф≥ц≥йних даних можна зробити де¤к≥ екстрапол¤ц≥њ. «розум≥ло, що вс≥ т≥ функц≥њ, за в≥дсутн≥сть п≥дтримки ¤ких сьогодн≥ лають 3dfx ≥ њх чип Voodoo3, будуть реал≥зован≥ в Voodoo4. ÷е значить, що буде п≥дтримка 32-б≥тного рендеринга, 32-б≥тноњ z-буферизации, AGP-текстурировани¤. Ѕудуть п≥дтримуватис¤ стенсели ≥ текстури великого розм≥ру. ™ вс≥ п≥дстави припускати, що в чипах нового покол≥нн¤ будуть широко застосовуватис¤ к≥лька конвеЇр≥в ≥ к≥лька блок≥в текстурировани¤. ÷е дозволить реал≥зовувати виконанн¤ за один такт просунутих техн≥к рельЇфного текстурировани¤ ≥ ф≥льтрац≥њ. ћожливо, ми побачимо граф≥чн≥ процесори, що здатн≥ накладати за один такт не дв≥, а три, чотири, ≥ нав≥ть в≥с≥м текстур. ÷е дозволить створювати б≥льш природн≥ ландшафти в≥ртуального св≥ту з природним висв≥тленн¤м. Ќе виключений перех≥д до використанн¤ б≥льш складних прим≥тив≥в, н≥ж трикутники, наприклад, квадратичних пол≥гон≥в. Ќа¤вн≥сть великих обс¤г≥в швидкоњ локальноњ пам'¤т≥ дозволить повною м≥рою використовувати переваги згладжуванн¤ вс≥Їњ сцени (full scene antialiasing) з дов≥льно обираними коеф≥ц≥Їнтами суперсемплинга. ƒал≥, Ї ≥мов≥рн≥сть, що широке поширенн¤ можуть одержати технолог≥њ типу SLI чи PGC, хоча шанс≥в на це небагато.

ўо стосуЇтьс¤ додатк≥в, що можуть використовувати переваги геометричноњ акселерац≥њ, то отут варто дати одне по¤сненн¤. Ќе варто оч≥кувати, що, поставивши у св≥й могутн≥й (чи не дуже могутн≥й) комп'ютер в≥деоакселератор з геометричним сп≥впроцесором, ви побачите величезний прир≥ст швидкост≥ ≥ ¤кост≥ в≥дображуваноњ 3D граф≥ки. Ќа жаль, цього не в≥дбудетьс¤, тому що в б≥льшост≥ ≥гор використовуЇтьс¤ спец≥ал≥зований движок, що, зокрема, займаЇтьс¤ розрахунком T & L, перекладаючи обчислювальне навантаженн¤ на CPU системи.  р≥м того, у гр≥ можуть використовуватис¤ ≥ можливост≥ стандартних API, таких, ¤к Direct3D ≥ OpenGL, але розроблювач≥ в≥ддають перевагу спец≥ал≥зованим движкам, тому що в цьому випадку гра йде швидше при використанн≥ ресурс≥в CPU. « по¤вою п≥дтримки в Direct3D геометричних акселератор≥в ситуац≥¤ може зм≥нитис¤ ≥ в≥дбудетьс¤ в≥дмовленн¤ в≥д спец≥ал≥зованих ≥грових движк≥в, що покладаютьс¤ т≥льки на ресурси CPU.

“ак, нагадаЇмо ще одну деталь щодо Direct 7.0, а саме той факт, що тепер у розроблювач≥в програмного й апаратного забезпеченн¤ з'¤витьс¤ можлив≥сть створювати власн≥ розширенн¤ Direct, под≥бно тому, ¤к це можливо у випадку з OpenGL. ÷е дасть можлив≥сть стандартним образом використовувати особливост≥ конкретного (можливо, вузькоспециал≥зованного) апаратного забезпеченн¤.

1	2	3	4

Ќазва: ўо нас чекаЇ найближчим часом у св≥т≥ 3D граф≥ки
ƒата публ≥кац≥њ: 2005-02-22 (1265 прочитано)