Итоги-2004: видеоускорители

За прошедший год выявился целый ряд необычных тенденций в развитии графических ускорителей: все больше внимания уделяется распараллеливанию вычислений, а сами видеокарты стали использоваться даже для обработки звука.

В ходе подведения итогов совершенствования графических адаптеров выявились несколько интересных моментов. Как и в процессорной области, производители графических решений начали двигаться в сторону распараллеливания вычислений. Прекратилось наращивание объёмов ОЗУ видеокарт - дескать, системной памятью пользоваться удобнее. Графические процессоры выполняют задачи по обработке звука, а порой берут на себя функции центральных процессоров. Что же стоит за этими удивительными метаморфозами?

Parallel Graphics?

Самым обсуждаемым анонсом 2004 года, касающимся параллелизма в графической отрасли, стала представление технологии SLI (Scalable Link Interface), продвигаемой nVidia. Возвращение SLI (детища компании 3dFx, именовавшегося тогда Scan Line Interleave) стало возможно благодаря распространению шины PCI-Express и переходу производителей "железа" на этот стандарт. Теперь, как в былые времена, графическая подсистема (на базе чипов NV40 и далее) может занимать два слота на материнской плате. Объём вычислений делится на два ГП, причём последние теоретически не обязаны быть идентичными по характеристикам. Для организации парной работы плат необходимо приобрести вторую видеокарту и небольшой мостик, а в результате получаем значительный прирост производительности.

Схожую технологию предлагает и компания Alienware; к сожалению, её решения никогда не были массовыми и предназначались хардкорным геймерам. Графический параллелизм от Alienware достигается использованием фирменной материнской платы Х2 собственной разработки. Пользователь не ограничен в выборе видеокартами класса GeForce 6800 – допускаются изделия любых производителей (обе карты должны быть одинаковыми). Правда, тут есть одно очень большое и дорогое "но". Материнская плата Х2 построена на чипсете Intel 7525 (Tumwater), который предполагает установку процессора Intel Xeon. Массовой такую конфигурацию не назовёшь. Зато играть будет здорово – особенно, если установить две "двухголовые" видеокарты и окружить себя четырьмя (!) мониторами. Эта возможность официально подтверждается и на сайте компании.

Нелишним будет заглянуть и в год позапрошлый. Много шума в сентябре 2003 года наделало появление видеокарт Volari Duo, построенных на паре чипов XGI V8 (а также V5). Но ожидания не оправдались – замахнувшись на сектор hi-end, покорять который было решено удвоенной мощью при низкой цене, разработчики так и не смогли организовать эффективную парную работу чипов. Сами чипы, кстати говоря, представляют собой SIS Xabre II, и без того не блиставшие, да ещё и лишённые грамотной "обвязки". К тому же платы Volari Duo оказались очень прожорливы и требовали интенсивного охлаждения. Сегодня, похоже, только Club3D выпускает подобные AGP-платы с частотами ядра и памяти 350 и 450 МГц соответственно.

Какие же шаги предпримет ATI Technologies в ответ на движение в сторону параллелизма? На SLI-инициативу nVidia нужно реагировать, чтобы не остаться в стороне. Впрочем, достоверных данных пока нет. Эксперты склоняются к мысли, что компания представит двухпроцессорную архитектуру, реализованную на одной плате. Кстати, компания уже имеет опыт производства подобных изделий - Rage Fury Maxx 1999 года рождения. Конечно, решения тех лет сегодня неуместны. Но работа ведётся, в воздухе витает слово MultiRendering и уже циркулируют слухи, что будущий ГП R520 будет готов к работе в паре с себе подобным. К тому же одноплатный вариант подразумевает небольшое энергопотребление и малое тепловыделение – давние преимущества "канадцев". А вот аппетиты чипов nVidia по части питания известны давно, следствие же – полукилограммовые радиаторы и свист кулеров.

Но шум вентиляторов не должен отпугнуть истинных геймеров от изделий на базе калифорнийского чипа. Ведь флагманы линейки GeForce шестого поколения славятся отображением теней благодаря аппаратной технологии Ultra Shadow II. А шейдеры третьего созыва становятся ещё одним аргументом в пользу видеокарт на чипах NV4x (чипы ATI до сих пор не поддерживают Shader model 3, надо ждать выхода ГП R520). На руку калифорнийцам сыграли и разработчики – игры Far Cry и Doom III больше радуют владельцев GeForce. Приверженцам Radeon’ов, жадным до количества полигонов, остаётся играть во «второй период полураспада». Впрочем, названные тайтлы очень разнятся характером геймплея, так что выбор игры – вопрос больше психологического порядка.

Надо отметить, что одноплатные двухпроцессорные варианты возможны и на базе GeForce. Так, под занавес года Gigabyte с помпой представила "первую в мире" двухчиповую видеокарту Gigabyte 3D1 на базе GeForce 6600GT. Изделие формата PCI Express оснащено 256 мегабайтами памяти DDRIII с 256-разрядной шиной и частотой 1120 МГц. Ядра работают на частоте 500 МГц, поддерживается DirectX 9.0C, имеется выход HDTV.

Лучше меньше, да лучше

Уменьшение объёмов ОЗУ на видеокартах также связано с приходом PCI-Express с её огромной пропускной способностью (до 4 Гб/с, полный дуплекс). Теперь нет необходимости увеличивать количество памяти "на борту", ведь можно использовать системную, порой более быструю. Видеоплаты, сконструированные таким образом, становятся проще, дешевле, требуют меньших затрат на организацию питания и охлаждения. Эта технология, названная в nVidia словом TurboCache, реализована пока только в чипе NV44, ориентированном на сектор low-end. Возникает предположение, что карты GeForce 6200 TC станут оружием в борьбе с интегрированной графикой (чипсет i915), лишённой вкусностей вроде Ultra Shadow II, шейдеров версии 3.0 и прочего. ATI, со своей стороны, готовит HyperMemory, заявленную ранее, чем TurboCache.

Музыкальные образы

Сегодня производительность центральных процессоров почти достигла уровня в 6 Гфлопс. Внушает уважение, но, оказывается, мощь графических чипов оценивается уже в 40 Гфлопс. Эксперименты по использованию вычислительных ресурсов видеокарт ведутся уже второй десяток лет. "Видеопроцессоры" использовались для взлома паролей в среде UNIX и для построения нейросетей. Долгое время вопрос оставался уделом исследователей-энтузиастов, но 2 сентября 2004 года мир услышал о первом коммерческом продукте, использующем ГП GeForce 6800 для обсчёта звуковых эффектов.

Разработанная в компании BionicFX технология AVEX (Audio Video EXchange) подменяет видеоданные аудиосэмплами и отправляет их на ГП. В последний уже загружен специальным образом написанный шейдер, который и выполняет обработку сэмплов. Результаты работы шейдера отправляются в неотображаемую на экране область памяти, откуда считываются и переводятся в аудиоформат. Уже в этом месяце мы увидим первый софт, в котором будет реализована технология AVEX. Это будет программный ревербератор BionicReverb, презентация которого состоится во время выставки Winter NAMM 2005. Как утверждается на сайте BionicFX, композитор Эд Лима, создававший звуковое оформление для Doom III, высоко оценил идеологию AVEX. "Звуковики, работающие с играми, немедленно возьмут идею на вооружение, так как наши флагманские видеокарты используются только для проверки написанного, тогда как во время создания собственно звука их мощность бесполезна".

Такие вот чудеса произошли в ушедшем году в отрасли визуализации. За всем этим стоит, разумеется, гений инженеров, но не в меньшей степени – и маркетологов. Благодаря им топовые модели становятся доступны массам не через годы, а спустя месяцы после релиза. И виртуальные миры становятся реальнее с каждым днём.