Er was een tijd dat het spelen van een intensief 3D-spel met een resolutie van 1600×1200 wishful thinking was. Framerates waren op zijn best belachelijk. En hoe zit het met anti-aliasing en anisotrope filtering? Het kan niet worden gedaan.
Geloof het of niet, dat was slechts drie en een half jaar geleden, toen NVIDIA’s GeForce2 Ultra over de aarde zwierf en de noodlottige RADEON- en Voodoo5-kaarten verslond, voordat hij de eens zo dominante 3dfx opslokte. Waar gaan we nu door de nieuwste first-person shooters op die mythologische 1600×1200, spelend met die extra knoppen en schakelaars die mogelijk worden gemaakt door een gratis vulpercentage en steeds bredere geheugenbussen. Er is geen twijfel over mogelijk: de hardware presteert beter dan de software en vertoont geen tekenen van ophouden. Natuurlijk, Doom III komt eraan en zo ook Half-Life 2, uiteindelijk. NVIDIA en ATI zijn echter vastbesloten om nog meer realisme mogelijk te maken; een tijdperk van interactief 3D dat wedijvert met “Finding Nemo” voor grafische glorie.
Het is duidelijk dat dat kaliber van inhoud nog ver weg is. Het maakt echter niet uit; we zijn heel blij met het spelen van Halo-multiplayer op RADEON 9800 XT- en GeForce FX 5950 Ultra-kaarten totdat dat gebeurt, toch? Maar het is een heel ander verhaal voor de grote GPU-makers die je er maar al te graag van willen overtuigen dat het terecht is om $ 500 uit te geven aan geavanceerde graphics.
Bedenk ook dat de FCC in 2002 heeft gestemd om elektronicafabrikanten te verplichten digitale tuners op te nemen in alle nieuwe televisies. Wat heeft dat met pc-graphics te maken? Welnu, HDTV komt eraan en niemand wil achterblijven. We hebben de aankondiging van de ATI HDTV Wonder al gezien, die voorafgaat aan de wijdverbreide acceptatie van een technologie die al beschikbaar is bij bedrijven als DVICO en MIT. Zodra high-definition video meer huizen begint te bereiken, lijkt het niet meer dan normaal dat HD-bewerking zal volgen. En ATI demonstreerde in februari al een voorbeeld van HD-bewerking samen met Intel en Pinnacle Systems op IDF. Volgens het persbericht van ATI maakte een zeer belangrijke architecturale functie die demonstratie mogelijk: PCI Express.
|
|
|
PCI-SIG (de Peripheral Component Interconnect Special Interest Group), definieert PCI Express als “… een open specificatie die van de grond af is ontworpen om het brede scala aan huidige en toekomstige systeeminterconnect-vereisten van meerdere marktsegmenten in de wereld aan te pakken. industrieën. De PCI Express Architecture definieert een flexibele, schaalbare, high-speed, seriële, point-to-point, hot-pluggable/hot-swappable interconnect die compatibel is met PCI-software.”
Het is een vrij dichte spec-samenvatting, dus we zullen er wat meer op ingaan. Allereerst is PCI Express een open specificatie, wat betekent dat iedereen PCI Express kan implementeren. Hoewel Intel de eerste fabrikant zal zijn die de technologie introduceert, hebben NVIDIA-vertegenwoordigers gezegd dat het bedrijf ook PCI Express zal ondersteunen in een aankomende versie van de nForce3-chipset zodra Intel de Grantsdale- en Alderwood-chipsets introduceert. Daarnaast heeft SiS al zijn eigen 965 South Bridge aangekondigd, die is voorzien van twee PCI Express 1x-connectoren, plus achtkanaals audio, vierpoorts Serial ATA en geïntegreerd Gigabit Ethernet.
Ten tweede is PCI Express flexibel. Dat wil zeggen, het architecturale ontwerp vergemakkelijkt de schaalbaarheid door “lanen” toe te voegen. Bij de eerste implementaties van PCI Express zullen ontwerpen met één rijstrook en 16 rijstroken worden gebruikt. Mocht het nodig zijn, dan is er ook een 32-baans specificatie voor een nog hogere bandbreedte. Zoals het er nu uitziet, biedt het 16x-slot 4 GB per seconde aan doorvoer, zowel omhoog als omlaag, meer dan het dubbele van de hoeveelheid AGP 8x.
Ten slotte is PCI Express snel, serieel en point-to-point. Bestaande platforms die PCI gebruiken, delen de 133 MB per seconde van de interface, maar PCI Express staat >200 MB per seconde toe tussen elk 1x slot en de kernlogica van het platform. De PCI-SIG verklaart het seriële karakter van de interface door te zeggen: “Seriële busarchitecturen bieden meer bandbreedte per pin dan parallelle busarchitecturen en schalen gemakkelijker naar hogere bandbreedtes. Seriële busarchitecturen maken een netwerk van speciale point-to-point-verbindingen tussen apparaten mogelijk in plaats van de multipoint-basis van parallelle busarchitecturen. Dit elimineert de noodzaak voor busarbitrage, biedt deterministische lage latentie en vereenvoudigt hot-plug/hot-swap systeemimplementaties aanzienlijk.”
Natuurlijk zal PCI Express PCI niet van de ene op de andere dag vervangen. In plaats daarvan zullen de twee interfaces enige tijd naast elkaar bestaan. Er zou ook geen probleem moeten zijn als het gaat om softwareondersteuning. PCI Express grafische kaarten vereisen geen programmeeroverwegingen van externe softwareontwikkelaars. Alleen degenen die met BIOS-bestanden en stuurprogramma’s spelen, hoeven zich zorgen te maken over het verschil.
 |
|
Nu is er wat discussie geweest tussen ATI en NVIDIA over de “beste” manier om over te stappen van de huidige AGP-standaard naar de aanstaande PCI Express-acquisitie. Jen-Hsun Huang, CEO van NVIDIA, heeft al opgemerkt dat de NV4x-familie native PCI Express zal zijn. Voor PCI Express-kaarten die vóór NV4x moeten verschijnen, is echter NVIDIA’s eigen HSI (High Speed Interconnect) bridge-chip nodig voor naleving. Er zijn al vier producten met de bridge-chip aangekondigd: GeForce PCX 5950, GeForce PCX 5750, GeForce PCX 5300 (een GeForce FX 5200 met PCI Express-ondersteuning) en een GeForce PCX 4300 (een oudere GeForce4 MX 440 aangepast voor PCI Express).
Volgens NVIDIA wordt hun beslissing om de HSI-bridge te gebruiken beïnvloed door een aantal factoren. Ten eerste kan het bedrijf een GPU maken met ondersteuning voor twee interfaces. In het geval van de NV3x-familie wordt AGP standaard ondersteund. De HSI-bridge biedt snelle toegang tot PCI Express-bewerkingen. Wanneer NV4x met PCI Express-ondersteuning werkt, kan dezelfde HSI-jumper worden omgekeerd voor een AGP-variant van het bord. Hij beweert ook dat een bridge-chip goedkoper te produceren is, omdat het de noodzaak uitsluit van twee versies van dezelfde GPU, één met AGP-ondersteuning en de andere sportieve PCI Express. De kosten van het branden van een grafische processor bedragen ongeveer $ 1 miljoen, dus het economische argument lijkt sterk gezien een hele productreeks die bestaat uit meerdere chips die zowel in AGP- als in PCI Express-vorm zouden moeten bestaan.
“Maar hoe zit het met de toegenomen bandbreedtenummers?” je vraagt. Volgens NVIDIA-woordvoerders is de huidige generatie grafische processors vervaardigd met voldoende tolerantie om een versnelde AGP-bus te ondersteunen, het equivalent van AGP 16x, zeggen ze. Oudere architecturen, vermoedelijk de GeForce MX 440, zijn beperkt tot een AGP 12x-equivalent dat mogelijk wordt gemaakt door gebruik te maken van korte sporen van de GPU naar de bridge-chip. Het volgende diagram illustreert een typisch PCI Express-gebruikspatroon. Houd er rekening mee dat de bandbreedtenummers kunnen worden gewijzigd en dat het totaal van 4,2 GB per seconde naar behoefte kan worden toegewezen. En de upstreambeperking van 266 MB per seconde waarvan algemeen wordt aangenomen dat deze van invloed is op alle AGP-kaarten, is helemaal geen factor, omdat dat alleen geldt voor PCI-schrijfbeperkte platforms. De HSI-brug ondersteunt AGP-schrijfbewerkingen, waardoor dat potentiële knelpunt wordt weggenomen.
PCI Express theoretische bandbreedte
Effectieve bandbreedte van PCI Express
Typisch PCI Express-gebruik, volgens NVIDIA
ATI beweert dat de implementatie van NVIDIA de mogelijkheid van latentie introduceert, wat NVIDIA ten stelligste ontkent. In plaats daarvan zou de PCX-familie latentie moeten vermijden door lopende verzoeken te maximaliseren, 64-byte verzoekgroottes te gebruiken in plaats van 32, en AGP-snelheden te verhogen. Aan de andere kant is het argument moeilijk te weerleggen gezien het gebrek aan PCI Express-hardware en de algemene afwezigheid van software die genoeg vraagt om ongunstige hoeveelheden latentie te zien.
NVIDIA heeft vertrouwen in de gereedheid van zijn PCI Express-lijn en is naar verluidt al gevalideerd op Intel’s Grantsdale (desktop), Tumwater (werkstation) en Alviso (mobiele) chipsets. Het bedrijf demonstreerde een PCI Express-platform dat HDTV-inhoud afspeelt tijdens de meest recente IDF, maar het moet worden opgemerkt dat zelfs de huidige AGP-kaarten hiertoe in staat zijn.
ATI-aanpak en conclusie
