A világ első DirectX 11-es grafikus chipje az AMD-től

Az AMD úgy tűnik, továbbra is lépéselőnyben van az NVIDIA-val szemben, miután nagyjából egy évvel ezelőtt piacra dobta R700-as generációját, melyet leginkább a riváliséhoz képest brutálisan hatékony felépítése jellemez: a chipek egységnyi szilíciumterületből drasztikusan mértékben magasabb teljesítmény adnak le. A vállalat most már magabiztosan állítja azt, amit korábban még feltételes módban remélt: megelőzi az NVIDIA-t az első DX11-es grafikus chip piacra dobásában. A demonstrációval együtt a vezető fejlesztők is hozzájutnak az új technológiához, és megkezdhetik az új alkalmazások kódolását.

A kezdetben a TSCM 40 nanométeres csíkszélességű gyártástechnológiájával készülő R800-as generáció architekturális részleteiről az AMD egyelőre nem beszél, a szigorú titoktartás mellett a cégen belül sem ismert a többség előtt, mit takar pontosan majd az új grafikus processzor. Egyes pletykák egy átdolgozott R700-ról beszélnek, ez ugyanakkor lényegében semmi érdemlegeset nem jelent azon kívül, hogy a mérnökök nem dobták ki az addigi fejlesztéseiket -- az R700 is alapjaiban az R600-ra épült, az alapos áttervezésnek köszönhetően azonban a végeredmény összehasonlíthatatlan.

Az AMD nyers teljesítményben nagyjából ugyanazt a nagyjából másfél-kétszeres ugrást próbálja meg elérni, mint amit az előző váltásnál is bemutatott, ennek mértékénél és a megvalósítás mikéntjénél azonban sokkal fontosabb a DX11 bevezetése, mely okosabbá teszi a lóerők meglovagolását. Az új multimédiás programozási felület október 22-én válik a felhasználók számára is elérhetővé, mikor megjelenik a Windows 7, de a közös rendszermagnak köszönhetően nem marad majd ki a Vista sem. Az AMD ennél korábban, valószínűleg még a nyár vége előtt piacra dobja a következő Radeonokat, míg az NVIDIA reményei szerint megelőzi a Windows 7 megjelenését.

Nagy előrelépés a DirectX 11

A DX11 számos jelentős újítást hoz magával. A legfontosabbak közé tartozik a hardveres tesszelláció támogatása, mellyel a háromdimenziós tárgyak felülete nagyobb geometriai felbontást kaphat azáltal, hogy a hardver a poligon modellel érkező háromszögeket alapul véve kalkulál közelítő görbéket, majd azok mentén további háromszögekre bontja fel a modellt, hogy finomabb felbontást hozzon létre. Hasonló hardveres megoldás már 2002-ben megjelent az ATI-tól TruForm néven, majd teljesértékű hardveres tesszelláló került az Xbox 360 Xenos kódnéven ismert grafikus chipjébe, mely 2007 óta a PC-s grafikus processzorokban is megtalálható.

A DX11 tesszellációs megoldása egységesíti ezt a technikát, így a fejlesztők végre tömegesen kezdhetik el alkalmazni azt, ami láthatóan élethűbb szabálytalan formákat eredményezhet, például járművek, karakterek esetében. Mindez a teljesítmény optimalizációja érdekében az objektum távolságától függ, vagyis minél közelebb kerül a kamerához, annál nagyobb számú poligont renderel a technika, miközben a többi komplexitása alacsonyan marad, így az adott jelenet poligonszáma nem növekszik meg jelentősen, azaz a frissítési ráta sem esik le.

Balra tesszelláció nélkül, jobbra tesszellációval

A meghatározó újítások közé tartozik az úgynevezett compute shaderek megjelenése, melyek lényegében szabad kezet adnak a programozók számára, hogyan használják a grafikus processzor erőforrásait. Ezzel a DX11 és így a multimédiás fejlesztések főáramának részévé vált a GPGPU, vagyis a general purpose GPU néven ismertté vált koncepció, mely a grafikus chipek általános célú, tehát akár a grafikus megjelenítéstől teljesen elrugaszkodott számítási feladatokra történő alkalmazását takarja.

A compute shadereket így a fejlesztők tetszésük szerint könnyen alkalmazhatják például olyan vektorizált, vagyis adat szinten párhuzamos feladatokra, melyek szorosan kapcsolódnak a grafikához, eredményeik látványos kihatással bírnak -- mint például ütközéskor fellépő látható roncsolódások kiszámítása, egy füst vagy víz természetes hatást keltő, interaktív viselkedése, vagy a renderelt kép fejlettebb effektezést alkalmazó utófeldolgozása. A szabadabb adatstruktúráknak, ütemezéseknek és a szálak közti, akár regiszterszintű adatmegosztásnak köszönhetően azonban akár globális bevilágítási rendertechnikák is alkalmazhatóak, mint például a sugárkövetéses leképezés.

További áttörést jelenthet, hogy a DX11 már sokkal jobban kiszolgálja az x86-processzorok többszálúságát. Mindezt a Microsoft úgy érte el, hogy a grafikus eszköz felületét három szeparált interfészre bontotta. Az interfészek nem egyenrangúak, azonnali végrehajtással csak egyikük rendelkezik, míg egy másik, az úgynevezett deferred, azaz elhatárolt kontextusba a végrehajtásra váró műveletek várakoznak. A fejlesztők több ilyen kontextust is létrehozhatnak, melyek egy-egy szálat képesek kezelni, miközben a harmadik felületen keresztül lehet lefoglalni a szükséges erőforrásokat. A DX11 természetesen számos további újítást is hoz, többek közt új utasításokat  immár HDR-textúrák tömörítését is támogatja.

A DX11 és az új grafikus hardverek úgy tűnik, ismét a minőségbeli előrelépés lehetőségét kínálják a játékipar számára, ahogyan az erőteljesebb hardvereket a fejlesztők a korábbiaknál hatékonyabban aknázhatják ki, mégpedig anélkül, hogy gyökeresen új koncepciókat, programozási modelleket kellene elsajátítaniuk. Végre értelmet nyerhet a játékok többszálúsítása, és teret nyerhet a grafikus processzorok erőforrásainak rugalmasabb kiaknázása, ahogyan az új hardveres képességek, mint a tesszelláció vagy a magasabb szintű textúratömörítés is minőségi ugrást adhatnak súlyos teljesítménybeli áldozatok nélkül is.