Так получилось, что после некоторого затишья последних лет, когда компьютерные платформы совершенствовались в целом эволюционно, нынешнее лето, а за ним и осень, принесли целый ряд потрясений, что называется, революционного характера. За последние несколько месяцев окончательно вступила в свои права оперативная память стандарта DDR2, массовые платформы для настольных и мобильных ПК обзавелись поддержкой ряда малодоступных ранее функций (RAID, SATA-II, Gigabit Ethernet, etc.), процессоры бесповоротно вступили в эпоху многоядерности…

Сегодня и графической подсистеме ПК пришёл черёд вступить в неведомый ранее этап своего развития. Представляя сегодня нашим читателям семейство NVIDIA GeForce 8800 и первые результаты тестирования нового поколения графических карт на этих чипах, мы не просто говорим о более производительных решениях, но впервые представляем совершенно новую 3D архитектуру, на основе базовых разработок которой - в этом нет сомнений, будет выпущено не одно поколение последующих решений. Более того, семейство GeForce 8800 - это практически первое поколение 3D графики унифицированной (Unified) архитектуры с поддержкой DirectX 10, которой предстоит показать всю свою мощь в работе с приложениями и играми совершенно неведомого доселе класса.
Подобное эпохальное явление действительно бывает не каждый год, и по значимости его можно сравнить разве что с новой архитектурой Intel Core да с грядущим выходом в свет операционной платформы Microsoft Windows Vista (объявленного, кстати сегодня, 30 ноября).

Архитектура NVIDIA GeForce 8800



Приступая к разработке нового поколения 3D архитектуры далёким летом 2002 года, перед инженерами NVIDIA был поставлен ряд ключевых требований. Помимо классической задачи разработки более производительного GPU с улучшенным качеством изображения, также был взят прицел на возможность обработки физических эффектов и интенсивных вычислений с плавающей запятой. В то же время, в содружестве с Microsoft, была поставлена цель придания новых качеств конвейерам GPU при работе с потоками и геометрией, определение ключевых функций нового поколения Direct X (для Windows Vista - DirectX 10), разумеется, с учётом достижения максимальной производительности при работе с приложениями, использующими прежние OpenGL, DirectX 9 и ранние версии DirectX.
Конечным итогом разработки архитектуры GeForce 8800 стал выпуск двух чипов - high-end решения GeForce 8800 GTX и более "скромного" варианта GeForce 8800 GTS. Первыми представителями новой архитектуры 3D графики NVIDIA GeForce 8800, которые появится на прилавках магазинов, станут видеокарты на чипе NVIDIA GeForce 8800 GTX, поэтому сегодня рассказ будет вестись, в основном, вокруг их особенностей. Чипы GeForce 8800 GTX являются действительно первыми в индустрии DirectX 10 совместимыми решениями, обладающими поддержкой Extreme High Definition (XHD) разрешения экрана с высокой производительностью при наиболее "тяжёлых" максимальных режимах работы.
Обязательно стоит отметить интересный факт: анонс архитектуры NVIDIA GeForce 8800 практически совпадает с новой рыночной стратегией компании NVIDIA, которая теперь переходит на продвижение платформенных решений. Это совсем не означает, что новая графика не будет работать с чипсетами других компаний, однако максимальные результаты NVIDIA обещает именно в результате использования платформ на базе видеокарт GeForce 8800 GTX, в том числе, в конфигурации SLI, и новых high-end чипсетов серии nForce 600 SLI. Одновременно с графикой GeForce 8800 компания NVIDIA анонсировала чипсет nForce 680i SLI для платформы Intel, но нет сомнений, что со временем подобные решения будут представлены и для работы с процессорами AMD.
Пожалуй, самое сильное впечатление от новой архитектуры – это унифицированная сущность её конвейеров. Все теоретические споры о возможности или невозможности реализации дизайна унифицированных конвейеров в обозримом будущем заканчиваются сегодня, ибо решения семейства GeForce 8800 обладают мощной параллельной архитектурой унифицированных шейдеров и состоит из 128 обособленных, совершенно самостоятельных потоковых процессоров с тактовой частотой до 1,35 ГГц. Каждый конвейер-процессор, в свою очередь, способен динамически переназначаться для обработки вершинных, пиксельных, геометрических или физических операций, обеспечивая таким образом пиковую загрузку ресурсов GPU и максимальную сбалансированную гибкость при обработке шейдерных задач.


Предполагается, что заложенное в архитектуру GeForce 8800 количество аппаратных шейдерных модулей будет особенно востребовано при работе с 3D играми DirectX 10. Нет, унифицированная шейдерная архитектура совсем не является обязательным условием работы с унифицированным набором инструкций DirectX 10, однако разработчики NVIDIA GeForce 8800 полагают, что такая архитектура окажется более удачной при сбалансированном распределении нагрузки, для эффективной загрузки чипа при работе под DirectX 10. Разумеется, унифицированная шейдерная архитектура GeForce 8800 также эффективна при работе с OpenGL и DirectX 9 и ранее, поскольку не заложено никаких ограничений или фиксированного числа унифицированных шейдеров для обработки пиксельных и вершинных шейдеров с любой моделью API.

Попробуем более наглядно представить преимущества унифицированной шейдерной архитектуры на следующем примере. Допустим, по ходу действия нам требуется интенсивная прорисовка геометрии – мощная обработка вертексных шейдеров, и в этом случае производительность упрётся в максимальное количество вертексных модулей. Сценарий ниже, где требуется более сложная обработка световых эффектов на воде, напротив, требует более интенсивной работы пиксельных шейдеров, и здесь максимальная производительность также упрётся в количество модулей обработки пиксельных шейдеров. В обоих случаях до полной загрузки чипа и рачительного расхода энергии ой как далеко, поскольку часть чипа так или иначе простаивает.

В случае унифицированной шейдерной архитектуры возрастает не только эффективность загрузки чипа, но также и производительность – за счёт полного перераспределения ресурсов на требуемую в данный момент задачу - обработку пиксельных или вертексных шейдеров.

Традиционные векторные графические чипы - как от NVIDIA, так и от ATI, обладают аппаратной реализацией шейдеров с поддержкой двойного исполнения инструкций. Так, современные чипы ATI с дизайном "3+1" допускают исполнение единой 4-элементной векторной инструкции или парной операции из трёхэлементной векторной инструкции и скалярной инструкции. Чипы серий NVIDIA GeForce 6x и GeForce 7x поддерживают парное исполнение инструкций вида 3+1 и 2+2, но им также далеко до эффективности архитектуры GeForce 8800, которая позволяет загружать скалярными инструкциями скалярные модули чипа со 100% эффективностью. Отметим, что векторный шейдерный программный код преобразуется в скалярные операции непосредственно чипом GeForce 8800. Таким образом, с помощью скалярной архитектуры на базе 128 скалярных вычислительных модулей теоретически можно добиться 2-кратного увеличения производительности против системы из 32 4-компонентных векторных процессорных модулей.

www.3dnews.ru