NVIDIA a její nový grafický akcelerátor GeForce 256 jsou středem zájmu počítačových hráčů. Časopis Gamecenter uveřejnil rozhovor s Davidem Kirkem, hlavním vědeckým pracovníkem firmy NVIDIA, z něhož vyjímáme některé zajímavé pasáže.
Jaké jsou hlavní rozdíly mezi GeForce 256 a Rivou TNT2?
Je zde několik podstatných rozdílů. Jedním je engine pro základní texturování a fill rate. TNT2 dělá v jednom hodinovém cyklu dva pixely, zatímco GeForce dělá za stejnou dobu až čtyři pixely. GeForce má také paměťové rozhraní s větší šířkou pásma a obsahuje hardwarovou podporu geometrické transformace a osvětlování pro OpenGL i Direct3D.
Mohl byste vysvětlit, co je to geometrický engine a jak funguje?
Když na obrazovku vykreslujete trojúhelníky, máte je v souřadnicích, které jsou relativní vůči vytvářenému modelu, a musíte je transformovat do bodu, ze kterého se díváte na danou scénu. Tento proces je matematicky velmi náročný a kvůli přesnosti musí být realizován v plovoucí desetinné čárce. Takže v GeForce je velmi výkonný engine pro výpočty v plovoucí desetinné čárce, který provádí tyto transformace.
Po transformaci musí být na každý vrchol každého vykresleného trojúhelníku aplikováno osvětlení. Abyste viděli povrch objektu a jak objekt vypadá, umístíte do scény zdroje světla a vypočtete pro každý bod a každý zdroj množství odráženého světla.
Pokud by hra dokonale využila geometrický engine GeForce, jaký nárůst rychlosti bychom viděli?
V systémech, které nepoužívají GeForce, vás u typických her a aplikací omezuje několik věcí. Omezující je množství transformačních a osvětlovacích operací, které je CPU schopno vykonat, systémová sběrnice a sběrnice AGP. GeForce snímá z CPU zátěž tím, že přebírá geometrické a osvětlovací výpočty, a proto po uvedených dvou sběrnicích může putovat tam a zpátky méně dat.
Kdyby aplikace obsahovala pouze geometrické transformace a žádné hardwarové osvětlování, byl by GeForce 3 až 5krát rychlejší než Pentium III na 500 MHz, které by vykonávalo stejnou úlohu. Pokud by se použilo až 8 světelných zdrojů, GeForce může být 20 až 30krát rychlejší než Pentium III.
Odkud se vzalo číslo 256 v názvu vašeho akcelerátoru?
Celá pixelová roura (pipeline) GeForce 256 má šířku 256 bitů. Jedná se o čtyři 64bitové datové cesty pro dané čtyři pixely, které se zpracovávají paralelně. V každém hodinovém cyklu se tedy zpracuje s každým pixelem 32 bitů informace o jeho barvě a 32 bitů jeho stencil a Z-bufferu, to vše násobeno čtyřmi.
Myslíte, že AGP 4x je důležitou technologií už teď nebo se jí stane až v budoucnu?
Je velmi důležitá už nyní. Zejména v aplikacích CAD, které obsahují hodně geometrických výpočtů, již dnes vidíme výkonový rozdíl mezi AGP 2x a AGP 4x. I tehdy, když neděláte AGP texturing – tedy pokud posíláte přes sběrnici AGP pouze geometrická data – GeForce je jich schopen zpracovat 1,5 až 2 gigabajty za sekundu (samozřejmě pokud jste ho schopni tak rychle daty krmit). Takže rozdíl mezi polovinou gigabajtu za vteřinu u AGP 2x a gigabajtem za vteřinu u AGP 4x je velký.
Hodinová frekvence jádra GeForce má být podle našich informací 120 MHz, což je méně než u TNT2. Není to zvláštní, že čip nové generace běží pomaleji než jeho předchůdce?
Za prvé, rychlost hodin jsme ještě neohlásili. Za druhé, jsme dodavatel čipu, nikoli grafické karty; máme jen malou kontrolu nad tím, na jaké rychlosti se naši zákazníci rozhodnou finální výrobek prodávat. Máme naši specifikaci, ale pokud zákazníci poskytnou lepší chlazení nebo kvalitnější napájení, mohou se rozhodnout tuto specifikaci vylepšit. Opravdu nevíme, s jakou hodinovou rychlostí se budou karty dodávat.
Podívejte se na to, jak to bylo s našimi výrobky: když jsme uvedli významnou novou architekturu s významnými novými vlastnostmi, často jsme zvýšili výkon a kvalitu renderování tím, že čip vykonával více operací, a ne tím, že by je vykonával na vyšší hodinové frekvenci. Například Riva TNT při svém uvedení neběžela na vyšší rychlosti než Riva 128 nebo 128ZX, ale dělala toho o hodně víc. I s nižší hodinovou frekvencí bude GeForce poskytovat o hodně lepší výkon než TNT2.
Jak je čip GeForce velký v porovnání s TNT2?
GeForce je o hodně větší než TNT2. Dokonce se (co se týče počtu tranzistorů) pravděpodobně jedná o jeden z největších čipů, které kdy byly vyráběny. Obsahuje přes 23 miliónů tranzistorů, což je více, než má Merced.
Jednou z nejvíce diskutovaných záležitostí těchto dnů je komprese textur. Jak se jí věnujete a co si myslíte o kompresní technologii firmy 3dfx?
GeForce podporuje několik forem komprese textur: DXTC (DirectX Texture Compression) neboli S3TC, která je obsažena v DirectX 6.0 a jiné formáty, které jsme se rozhodli zatím nezveřejňovat. Co se týče komprese textur od 3dfx, ještě jsem neměl příležitost se podívat na její technický popis, ale tleskám jejich záměru některé vlastnosti veřejně zpřístupnit. Myslím, že je to mnohem lepší, než vyvíjet proprietární metody a pak honit po soudech lidi, kteří se snaží být s nimi kompatibilní.
Jak důležitá je komprese textur jakožto grafická technologie?
Komprese textur se stane důležitější, jakmile bude k dispozici hardwarové zpracování geometrie. Bez hardwarové transformace a osvětlování není brzdou typické hry šířka texturového pásma, ale zpracování geometrie. Jakmile budete schopni plně využít sběrnici AGP a procesoru geometrickými daty, budete moci použít mnohem více textur.
Předpokládejme, že někdy kolem svátků si budou uživatelé moci koupit GeForce s akcelerací geometrie anebo jiný produkt bez této akcelerace, ale s vyšší fill rate. Který by si měli koupit a proč?
Záleží na tom, co preferují. Pokud chtějí hrát nejnovější hry, budou potřebovat HW akceleraci geometrie, protože mnoho her, které vyjdou v příštích šesti měsících, bude klást v tomto směru podstatně vyšší nároky. Pracovali jsme s cca 20 vývojáři přibližně rok na vytvoření buď specializovaných verzí her nebo konfiguračních voleb, které poskytnou až 10krát více geometrie než hry z minulého roku.
Bez produktu třídy GeForce nebudete tyto hry moci hrát a mít tyto geometrické volby zapnuté. Je zcela zřejmé, že u detailního zobrazení postav a jiných modelů bude vznikat obrovský rozdíl. Zvýšení rozlišení o jeden stupeň je samozřejmě dobré, ale rozdíl není tak významný.
