nvida GF8800 – revoluce mezi kartami

Zatímco při přechodu mezi minulými generacemi – tedy GF6 na GF7, či RX100 na RX1000 nebylo zdaleka novinek tolik, aby se to dalo nazvat revolucí, tak v případě nového jádra nVidie už to revoluce je.

Unifikované shadery a dx10 – přínos, technologie

 Před tím, než se pustíme do vysvětlování, proč je jádro G80 vyrobeno tak, jak je vyrobeno, si musíme vysvětlit jednu z největších revolučních novinek – unifikované shadery.

Mezi uživateli je jen málo těch, kdo mají alespoň obecnou představu, co tato věc vůbec znamená. V první řadě je důležité neplést si dva pojmy. Těmi jsou unifikované shadery ( directX10 a SM 4.0) a unifikovaná architektura. Unifikované shadery jsou záležitostí softwarovou, které může podporovat i neunifikovaná architektura chipu. A naopak unifikovaná architektura nemusí podporovat unifikované shadery. Důkazem je současný grafický čip ATI, který nalezneme v konzolích Xbox360. Jedná se o ATI Xenos, který je navržený jako unifikovaný, ale přitom je známo, že nepodporuje zdaleka Sharder model 4.0. Celkem se nic moc neděje touto záměnou, ale jedná se o nepřesnost a pokud s někým na toto téma zavedete hovor můžete si udělat oko ;)

Ale vraťme se k našim shaderů. Co je to vlastně Sharder? Nebudu zde rozebírat podrobně technické podrobnosti a data. Jednoduše je shader grafická podjednotka. Je součástí grafické pipeline, což je výpočetní jednotka. Graf takové pipeline máte na obrázku. Sami vidíte, že to asi nebude tak jednoduché a nutno říci, že k pochopení jak to funguje to chce podrobné znalosti, které ale k využívání grafické karty nepotřebujete, takže to nechme u zjednodušených pojmů a dojmů a teoretizování ponechme serverům a autorům, kteří s v tomto vyžívají. Máme dva základní shadery a to Verte a pixel. Každý přináší něco a každý má něco do sebe. Z tohoto důvodu je nutné mít na kartách oboje. Poslední hry však výrazně potřebují pixel shadery a těmi jsou nadopované zejména ATI karty. Což je také odpověď na otázku, proč se ATI v nových hrách tolik daří. Ale Pixel Shadery nejsou zapotřebí zdaleka všude. Navíc dva typy shaderů jsou specifikací directX9.0c. Nový directX 10 specifikuje třetí typ - Geometry shadery!  

Z toho důvodu se přistoupilo k unifikaci. Jde o to, že pokud doteď bylo velice obtížné udělat grafický chip s vhodnými poměry počtu verte a pixel shaderů, se třemi typy shaderů je to takřka neřešitelný úkol. Rozdíl mezi současným návrhem a unifikovaným návrhem je na obrázku jasně patrný.  Unifikovaný shadery nahradí nedostatky a vyplatí se tak více i přesto, že je mnohem složitější. Jde hlavně o to, že jakoby zaskakuje tam, kde verte, nebo pixel shadery nestíhají. nVidie to demonstruje na následujících obrázcích, ze kterých to myslím jasně vyplývá.

Na prvním obrázku máte situace v současných čipech s architekturou 4 vertex a 8 pixel shader. Nezřídka nastává situace, že část čipu nestíhá a druhá nemá do čeho píchnout.

Unifikované shadery toto vyřešily. Nevýhodou této unifikace je funkčnost. Unifikované shadery jedou stále na plný výkon a složitost. Proto má jádro G80 oněch 681 milionů tranzistorů a ty je potřeba krmit. Proto má tato karty velmi vysokou spotřebu i v klidovém režimu. Zajímavé je, že i přes takto vysoký počet tranzistorů není spotřeba v zátěži zas tak dramaticky vysoká.