ATI znovu překonává Nvidii

Jeden z největších výrobců grafických čipů, kanadská společnost ATI, hodlá v červenci 2005 uvolnit pro hráčský trh svou první víceprocesorovou platformu pod názvem CrossFire. Podle všeho bude disponovat lepším výkonem, obrazovou kvalitou a vyšší kompatibilitou než konkurenční Nvidia SLI.

Dvě karty v jednom počítači nejsou žádnou novinkou. Tuto technologii podporovaly již stařičké Voodoo 2 karty, které používaly prostý princip dělení řádek na sudé a liché. Jejich výrobce, společnost 3DFX, byla později zakoupena firmou Nvidia. Netrvalo dlouho a samotná Nvidia nabídla své vlastní řešení s označením SLI. S obdobným, ne však stejným principem, se totiž setkáváme u vyšších zástupců řady GeForce 6 pro rozhraní PCI Express (PCI-E). Tato technologie se však ihned neujala, neboť se nejdříve muselo čekat na základní desky se dvěma PCI-E sloty. Ty už se však nějaký pátek prodávají a tak nakonec Nvidia se svým SLI slavila poměrně velký úspěch (více než milion prodaných desek s čipsetem nForce 4 SLI za posledních 6 měsíců). To i přesto, že podpora ze strany výrobců her není nijak valná a vzhledem k cenám si ji nemohlo příliš mnoho zákazníků dovolit. Z toho se ATI během uplynulého roku poučila a vymyslela vlastní řešení, jak využít více grafických procesorů najednou (multi-GPU). To by mělo zabodovat především tam, kde Nvidia mírně selhala. První bližší informace o této novince zveřejnila ATI na konci května.

Za účelem vzniku CrossFire multi-GPU platformy společnost ATI vyvinula novou ASIC technologii, která je založena na rozhraní FPGA (Field Programmable Gate Array). Tato technologie mimo jiné přináší možnosti aktualizací v podobě nových firmwarů, díky čemuž bude možné ladit její výkon i v budoucnu.

Nová technologie zatím u „staré“ řady Radeonů Mezi první zástupce nové CrossFire edice se řadí Radeon X800 a X850. Vlastnit obě karty z této nové edice k tomu, aby mohli spolupracovat, však nebude nutné. Postačí pouze jedna „primární“, obsahující systém Composite Engine, který bude mít na starosti sestavení výsledného obrazu. Ta druhá se k ní připojí prostřednictvím děleného DVI/DMS kabelu. To znamená, že se žádný spojovací můstek, jako v případě Nvidia SLI či starých Voodoo 2 SLI, zde nekoná. Druhou kartou tak může být např. původní X800 či X850 verze. Přičemž verze X800, resp. X850 CrossFire Edition je plně kompatibilní se všemi verzemi řady Radeon X800, resp. X850. Skutečnost, že karty jsou propojené prostřednictvím DVI/DMS však neznamená, že veškerá komunikace probíhá pouze touto cestou. Výrazně to však sníží zatížení propustnosti sběrnice PCI Express (x16). Více duálních metod, větší podpora her Nová technologie přináší hned několik možností, jak dělit výkon při vykreslování scény mezi obě karty. Nelze jednoznačně určit, která z nich je nejlepší, protože vše záleží na vlastnostech a náročnosti scény, která má být vykreslována na obrazovce. První z těchto alternativ je nová technologie SuperTiling, která zajišťuje, že obě karty zpracovávají střídavě diagonální řady pixelů (jako na šachovnici). Síla této metody spočívá v tom, že obě karty dostanou stejnou porci zátěže bez ohledu na vlastnosti scény. Menší nevýhodou je velká roztroušenost dat při komponování do výsledného obrazu. SuperTiling bude podporovat pouze DirectX, jelikož pro OpenGL by bylo aplikování této metody velmi obtížné a zřejmě i nepříliš efektivní.

Druhou podporovanou metodou jsou tzv. nůžky (Scissors). Tento systém způsobí, že každá karta dostane horizontálně oddělenou tu část obrazu tak, aby obě byly téměř stejně vytížené.

Narozdíl od Nvidia SLI však CrossFire nezatěžuje výkon procesoru neustálým vypočítáváním linie, kterou má být scéna rozdělena na dvě poloviny. Vše je předem dáno v ovladačích pro každý jednotlivý titul.

Další technologií je AFR (Alternate Frame Rendering), známé z ATI Rage Fury Maxx se dvěma čipy Rage 128 Pro. Zde si jedna karta bere na starost sudé po sobě jdoucí snímky a druhá liché. Tento režim však vyžaduje načtení několika snímků do vyrovnávací paměti, než dojde k jejich zobrazení. Ve výsledku se pak snímky na monitoru zobrazují s velmi nepatrným zpožděním. Navíc jej nelze použít při zapnutých speciálních grafických efektech typu Motion Blur, Alpha Blending, Slow Motion. A také v případě jiných operacích se shadery, kdy následující snímek je závislý na předchozím. Volba optimální metody je dána herním titulem. Pokud ATI Catalyst Control Center (součást ovladačů) zaznamená spuštění určitého herního titulu, vyhledá jej ve své databázi a přiřadí mu předem definovanou metodu. Pokud tuto hru ve své databázi obsahovat nebude, spustí se automaticky metoda SuperTiling pro Direct3D a AFR pro OpenGL. Dvě karty zlepšují nejen výkon, ale i kvalitu obrazu Zcela novou a převratnou technologií je SuperAntialiasing, která umožňuje kombinovat úrovně antialiasingu (AA) z obou karet, pokud každá vykresluje kompletní scénu. To přináší podporu AA až do úrovně 14x. Cílem tedy není zvýšení výkonu, ale kvality obrazu. Úrovně 8x, resp. 12x tak vzniknou spojením AA 4x, resp. 6x na každé kartě (MultiSampling). Úrovně 10x a 14x jsou ještě pokročilejší v tom, že využívají tzv. SuperSampling (SS).

Jinými slovy se k předchozím režimům 8x a 12x přidává ještě 2x SS, což umožňuje prolnutí jednotlivých pixelů tak, že se částečně překrývají. Díky tomu je možné zobrazovat detaily menší než jeden pixel (na úrovni subpixelů), ale dopad na výkon bude obrovský.

Technologie SuperAntialiasingu je možné využít zejména v případě, kdy se úzkým hrdlem stane výkon CPU (např. v nižších rozlišeních) a uspořený výkon dvou karet by zůstal nevyužitý. Ale využije si i jen tak pro zlepšení kvality obrazu u her, se kterými si i jedna karta hravě poradí.

Podpora těchto čtyř zcela odlišných režimů signalizuje, že využití technologie CrossFire najde své uplatnění u daleko širšího spektra her než v případě SLI, které obsahuje pouze dva režimy (Split Frame Rendering alias Scissors a Alternate Frame Rendering). Základem platformy CrossFire je nový čipset Radeon Xpress 200 CrossFire Edition, obsahující dva sloty sběrnice PCI-E x16. Ten se bude dodávat jak pro procesory AMD (RD480), tak i Intel (RD400). Pokud připojíme pouze jednu kartu, propustnost sběrnice ji bude přidělena celá (x16), v případě dvou karet se propustnost automaticky rozdělí (2x x8). Čipová sada bude rovněž podporovat všechny nejnovější patice pro Dual Core procesory od AMD a Intelu. Mezi první výrobce desek s tímto čipsetem se bude řadit např. Asus, DFI, ECS, Gigabyte, MSI a Sapphire či Tul. Podle ATi není její priroritou kompatibilita CrossFire s čipovými sadami Via či Nvidia. Výkon

Na následujících grafech je vidět nárůst výkonu v aplikacích 3D Mark 2003 a Doom 3 oproti jedné kartě X850 XT. Jelikož CrossFire zatím nebylo uvedeno na trh a tudíž ani regulérně zrecenzováno, není k dispozici příliš nezávislých dat. Zveřejněné výsledky je tak potřeba brát s určitou rezervou.

 

Nijak závratné ceny

Oficiálně uváděné ceny jsou následující: Radeon X850 CrossFire Edition 256 MB ($549, cca 13.000 Kč), Radeon X800 CrossFire Edition 256 MB ($299, cca 7500 Kč), Radeon X800 CrossFire Edition 128 MB ($249, cca 6000 Kč). Mezi výrobce těchto karet jsou již ohlášeny firmy Abit, Asus, Gigabyte, Sapphire, MSI a VisionTek. Shrnutí Vše nasvědčuje tomu, že ATI se čas, který si vyhradila pro vývoj vlastní multi-GPU platformy opravdu vyplatí a její CrossFire čipové sady a karty se budou velmi dobře prodávat. Její výhody oproti konkurenci jsou nesporné. Nicméně stále platí pravidlo, chceš-li výkon, tak si za něj zaplať. Týká se to nejenom ceny dvou karet a nové základní desky, ale pravděpodobně i nutnosti pořízení kvalitnějšího zdroje a větších nároků na elektřinu. V případě kombinace s dvoujádrovým procesorem to platí ještě více. Nadšenci mohou tuto novinku očekávat přibližně v polovině letních prázdnin. Zdroj: Hot Hardware, Tech Report