83. Графические процессоры ati и nVidia

Видеосистемы фирмы ATi носят название Radeon. В настоящее время на рынке присутствуют представители семейств Radeon X300, Radeon X600, Radeon X700, Radeon X800 и Radeon X1000.

Видеоплаты семейств Radeon X300 и Radeon X600 ориентированы на графические системы начального уровня. Начиная с семейства Radeon X700 (GPU RV410) поддерживаются дополнительные возможности:

• режим сглаживания (FSAA – Full Screen Anti-Aliasing - полноэкранное сглаживание) 2x 6x;

• анизотропная фильтрация (anisotropy filtration) до степени 16х;

• пиксельные шейдеры версии 2.0b;

• вершинные шейдеры версии 2.0.

В основе семейства Radeon X800 лежит GPU R420 (в различных вариантах – R420, R423, R430, R480, R481). Общая схема организации GPU 420, основные особенности:

• 6 вершинных шейдеров, построенных на базе 32-разрядных АЛУ;

• усовершенствованные пиксельные конвейеры, объединенные в 4 группы по 4 конвейера (квады – от англ. quad - четверка);

• использование технологии 3Dс – сжатия карта нормалей, уменьшающий размер информации о нормалях в 4 раза

• применение технологии Temporal FSAA (временное полноэкранное сглаживание), использующей различные шаблоны для четных и нечетных кадров.

Появление семейства X1000 ознаменовало смену поколений в истории развития видеоплат ATi Radeon, базирующейся на 90-нанометровой технологии (содержит до 350 млн. транзисторов). Решения, предложенные в этом семействе способны заменить все существовавшие до этого времени варианты видеоплат ATi (всего 11 вариантов):

X1300 – для бюджетных решений;

X1600 – для массовых решений;

X1800 – для высокопроизводительных игровых ПК.

Процесс обработки состоит из следующих этапов:

• геометрические преобразования в вершинных процессорах: 8 процессоров Vertex Shader Processor (VSP) с поддержкой Shader Model 3.0; каждый VSP состоит из двух АЛУ – 128-разрядного векторного АЛУ и 32-разрядного скалярного (ок. 10 млрд. команд в секунду);

• отсечение невидимых линий и поверхностей (Backface Cull), перспективные построения (Perspective Divide), обрезка кадра (Clip), построение проекции (Viewport Transorm);

• растеризация сцены (блок сборки – setup engine);

• распределение данных (Ultra-Threading Dispatch Processor) - до 512 потоков (размер потока 4x4 пикселя);

• пиксельная обработка (Quad Pixel Shader Cores) в пиксельных процессорах (Pixel Shader Processor), каждый из которых содержит два скалярных, два векторных АЛУ и блок управления ветвлениями.

Видеосистемы фирмы nVIDIA носят название GeForce. Графический процессор NV40 стал базовым для целого ряда семейств (NV41, NV42, NV45). В его состав входят:

• 16 пиксельных конвейеров;

• пиксельные и вершинные шейдеры версий 3.0;

• 6 блоков вершинных процессоров;

• встроенный видео-процессор;

• память GDRR3 (35,2 Гбайт/с);

• сглаживание методом поворота сетки;

• анизотропная фильтрация и др.

Сам процессор NV40 разрабатывался под порт AGP, другие процессоры (NV41, NV42 и NV45) ориентированы на PCI Express. NV40 имеет шесть вершинных процессоров. Все вершинные процессоры соответствуют требованиям Microsoft DirectX 9.0c, то есть Vertex Shader 3.0.

Вершинные процессоры содержат по 6 процессоров, включающих 32-разрядное АЛУ, блок из 4 АЛУ обработки вершин и процессор текстур (TMU – Texture Mapping Unit).

Пиксельные процессоры (ROP – Raster OPerating) сильно отличаются от своих предшественников:

• впервые используется сглаживание методом поворота сетки субпиксельных участков (rotated grid);

• отдельный программируемый видеоадаптер с аппаратной поддержкой кодирования/декодирования MPEG;

• четыре кэша текстур, обслуживающие по 4 конвейера каждый;

• кэш второго уровня L2 позволяющий уменьшить нагрузку на интерфейс памяти;

• потребляемая мощность – порядка 110 Вт.

Конец 83 вопроса.