Так вийшло, що після деякого затишшя останніх років, коли комп'ютерні платформи удосконалювалися в цілому еволюційно, нинішнє літо, а за ним і осінь, принесли цілий ряд потрясінь, що називається, революційного характеру. За останні кілька місяців остаточно вступила в свої права оперативна пам'ять стандарту DDR2, масові платформи для настільних і мобільних ПК обзавелися підтримкою ряду малодоступних раніше функцій (RAID, SATA-II, Gigabit Ethernet, etc.), процесори безповоротно вступили в епоху багатоядерності ...
Архітектура NVIDIA GeForce 8800
Погляньмо на блок-схему чіпа GeForce 8800 GTX, сьогодні нам частенько доведеться повертатися до цієї ілюстрації. Одноядерний дизайн GeForce 8800 GTX дозволяє значно збільшити продуктивність при роботі з сучасними програмами і масштабувати деякі шейдерниє операції - ті самі, які будуть найбільш інтенсивно задіяні в майбутніх іграх.
Для більш зрозумілого пояснення суті архітектури уніфікованих конвеєрів, для початку згадаємо принцип роботи класичної моделі конвеєра, задіяного на обробку потоку шейдерних даних з рядом атрибутів, індексів, команд і текстур, які направляються центральним процесором в графічний чіп. Основні етапи обробки - вершинні і піксельні шейдери, растрирование і фінальна запис пікселів у фреймовий буфер, проводиться в одноманітній лінійній послідовності, при цьому у чіпів класу GeForce 7 на кожній основний етап опрацювання використовується безліч фізичних конвеєрів - до 200 послідовних стадій конвеєра на кожен етап обробки пиксельного шейдера. На відміну від класичного дискретного дизайну, в разі уніфікованої конвеєрної і шейдерной архітектури GeForce 8800, з'являється можливість значним чином знизити кількість задіяних стадій конвеєра і змінити лінійну послідовність обробки потоку даних, надавши їй більш циклічний характер. Таким чином, вхідні дані надходять на вхід уніфікованого шейдерного модуля, по виходу записуються в регістри і потім знову подаються на вхід модуля для виконання наступної операції обробки. На ілюстрації нижче класичні конвеєри, обробні дискретні шейдери, представлені різними кольорами.
Передбачається, що закладене в архітектуру GeForce 8800 кількість апаратних шейдерних модулів буде особливо затребувана при роботі з 3D іграми DirectX 10. Ні, уніфікована шейдерная архітектура зовсім не є обов'язковою умовою роботи з уніфікованим набором інструкцій DirectX 10, проте розробники NVIDIA GeForce 8800 вважають, що така архітектура виявиться більш вдалою при збалансованому розподілі навантаження, для ефективного завантаження чіпа при роботі під DirectX 10. Зрозуміло, уніфікована шейдерная архітектура GeForce 8800 також ефек Івна при роботі з OpenGL і DirectX 9 і раніше, оскільки не закладено ніяких обмежень або фіксованого числа уніфікованих шейдерів для обробки піксельних і вершинних шейдеров з будь-якою моделлю API.
Спробуємо більш наочно уявити переваги уніфікованої шейдерной архітектури на наступному прикладі. Припустимо, по ходу дії нам потрібна інтенсивна промальовування геометрії - потужна обробка вертексних шейдеров, і в цьому випадку продуктивність упреться в максимальну кількість вертексних модулів. Сценарій нижче, де потрібно більш складна обробка світлових ефектів на воді, навпаки, вимагає більш інтенсивної роботи піксельних шейдеров, і тут максимальна продуктивність також упреться в кількість модулів обробки піксельних шейдеров. В обох випадках до повного завантаження чіпа і дбайливого витрати енергії ой як далеко, оскільки частина чіпа так чи інакше простоює.
У разі уніфікованої шейдерной архітектури зростає не тільки ефективність завантаження чіпа, але також і продуктивність - за рахунок повного перерозподілу ресурсів на необхідну в даний момент завдання - обробку піксельних або вертексних шейдеров.
Уніфіковані потокові процесори (Unified Streaming Processors, SP) ядра чіпа GeForce 8800, що представляють собою процесори загального призначення для обробки даних з плаваючою комою, можуть обробляти геометричні, вертексниє, піксельні шейдери, фізичні ефекти - без різниці.
Архітектура уніфікованих потокових процесорів (SP)
Чому саме скалярная архітектура? На ранніх стадіях розробки архітектури GeForce 8800, інженери NVIDIA проаналізували сотні шейдерних програм і прийшли до висновку, що традиційна векторна архітектура менш ефективно використовує обчислювальні ресурси, ніж скалярний дизайн процесорних модулів, особливо в разі обробки складних змішаних шейдеров, що поєднують векторні і скалярні інструкції. Тим більше, що досить складно домогтися ефективної обробки і компіляції скалярних обчислень за допомогою векторних конвеєрів. Незважаючи на той факт, що до сих пір в більшості сучасних графічних процесорів використовувалися переважно векторні виконавчі модулі - через переважної кількості графічних операцій з векторними даними (такі як компонентна RGBA обробка в піксельних шейдерах або геометричне перетворення 4x4 матриць в вертексних шейдерах), скалярні операції можна назвати також цілком типовим випадком. Традиційні векторні графічні чіпи - як від NVIDIA, так і від ATI, мають апаратної реалізацією шейдеров з підтримкою подвійного виконання інструкцій. Так, сучасні чіпи ATI з дизайном "3 + 1" допускають виконання єдиної 4-елементної векторної інструкції або парної операції з трьохелементна векторної інструкції і скалярною інструкції. Чіпи серій NVIDIA GeForce 6x і GeForce 7x підтримують парне виконання інструкцій виду 3 + 1 і 2 + 2, але їм також далеко до ефективності архітектури GeForce 8800, яка дозволяє завантажувати скалярними інструкціями скалярні модулі чіпа зі 100% ефективністю. Відзначимо, що векторний шейдерний програмний код перетвориться в скалярні операції безпосередньо чіпом GeForce 8800. Таким чином, за допомогою скалярної архітектури на базі 128 скалярних обчислювальних модулів теоретично можна домогтися 2-кратного збільшення продуктивності проти системи з 32 4-компонентних векторних процесорних модулів.
CleverClean SLIM-Series VRpro - самий плоский робот-пилосос Незважаючи на невеликі, майже іграшкові габарити, новий робот-пилосос компанії CleverClean може похвалитися тим, чого не зможе зробити ніхто інший його більший побратим. Він легко пропилососити під диваном або комодом, де пил може збиратися місяцями, а то й роками, адже дістатися туди нелегко навіть звичайними засобами: шваброю і ганчіркою
Згода на обробку персональних даних