 |
ATI Radeon 9700
Delle schede 3D si è parlato più volte di tecnologie di 5° generazione. Effettivamente fino ad ora ci sono stati 5 salti generazionali nei quasi 7 anni di storia delle schede 3D consumer.
Con tutte le approssimazioni del caso possiamo far coincidere la 1° generazione alle schede 3D tipo VooDoo I, la 2° alle schede VooDoo II, TNT e G200, la 3° alle VooDoo3, TNT2 e G400, la 4° alle GeForce256, GeForce2 e Radeon256 ed infine la 5° alle schede compatibili DX8 come la GeForce3, la 8500, la GF4 (eccetto l'MX) etc... E' stato in particolare con questa ultima generazione che sono state introdotte funzionalità di programmazione della pipeline di rendering prima sostanzialmente statica, o come si dice in gergo “Hard-wired”.
Adesso, a metà del 2002, a circa un anno e mezzo di distanza dall'uscita della prima scheda di 5° generazione (il GF3) è però uscita una nuova scheda fornita di features tali da giustificare un nuovo salto generazionale: stiamo ovviamente parlando del Radeon 9700 (altrimenti noto come R300), la prima scheda 3D completamente compatibile DirectX 9.0.
ATi negli anni passati è spesso arrivata in ritardo. Ricordate il Rage? E più recentemente il Radeon 256? Anche l'8500 se vogliamo è arrivato in ritardo rispetto al GF3 ma a differenza delle schede precedenti ha saputo superare i prodotti concorrenti in molti contesti e quindi ad imporsi sul mercato. Questa volta però ATi ha saputo battere tutti i concorrenti anche sul tempo arrivando per prima al traguardo delle schede di 6° generazione completamente compatibili con le DX9 (il Matrox Parhelia, lo ricordiamo, non è Full DX9 Compliant come neanche il GF4).
Allora, signore e signori è arrivato il momento di presentare la prima scheda 3D di 6° generazione, il Radeon 9700.
- Processo produttivo a 0.15 micron
- 107 milioni di transistor ( il P4 2.53 Ghz ne contiene 55 milioni)
- Supporto AGP 8x (tecnologia recentemente sviluppata da Intel)
- Bus memoria a 256bit (4 controller indipendenti a 64bit)
- 128-256 MBytes di memoria video DDR
- 8 pixel pipeline (1 TMU per pipe) Full DX9 Compliant, Full Floating Point
- 4 unità di calcolo Vertex Shader DX9 Compliant
- Possibilità di effettuare sino a 16 texture per pass
- Supporto a memorie DDR e DDR-II
- Frequenze di lavoro previste di 325MHz per il core e 620MHz per la memoria
- Displacement Mapping, Continuous & Adaptive Tassellation
- HyperZ di terza generazione
- Full Scene AA in multi-sampling
- Adaptive Anisotropic Filtering
Cosa vogliono dire tutte queste voci ??? Servono veramente a qualcosa o sono solo nomi fittizzi ??
Bene analizziamo insieme i veri punti forza dell' R300.
Innanzitutto l'enorme quantitativo di transistor del core: ben 107 milioni che fanno impallidire i circa 35 Milioni del 'Athlon Thoroughbred e gli oltre 55 Milioni del Pentium4 Northwood!
Riuscire nell'integrazione di un tale quantitativo di transistor in tecnologia 0.15 micron è stata veramente un'impresa degna di nota, come è degna di nota la tecnica di progettazione quasi 'Hand-made' che ha permesso ai progettisti ATi di spingere questo bestione a frequenze superiori ai 300MHz.
Probabilmente la caratteristica tecnica più importante è la completa compatibilità con le DirectX 9.0. E' infatti proprio questo che rende il 9700 il primo chip di 6° generazione. La compatibilità necessita del passaggio ai Vertex Shader 2.0 e ai Pixel Shader 2.0 oltre all'obbligo di implementare pipeline di rendering completamente in Floating Point. Questo punto è il più complesso da portare a termine perchè determina un consistente incremento di transistor. E' probabilmente anche per questo motivo che ATi ha deciso di raddoppiare le pipeline di rendering portandole a 8 riducendo però ad una sola le Texture Unit disponibili per pipeline.
Un cammino quasi a ritroso che dalle due pipeline con 3 TMU del Radeon 256 è passato attraverso le 4 pipeline con 2 TMU del Radeon 8500 per approdare adesso a 8 pipeline con 1 sola TMU. Questa scelta rispetto alle attuali 4 pipeline con 2 TMU a parità di clock innalza il FillRate (Pixel/s) ma mantiene uguale il numero di Texel/s.
A giudicare dai test, la scelta è stata azzeccata perchè il Radeon 9700 si comporta in modo notevole anche con videogiochi non ottimizzati per le features più recenti. Il motivo è presto detto: grazie all' HyperZ III e alla eccezionale banda di quasi 20GB/s fornita dal bus a 256bit e dai suoi 4 controller indipendenti a 64bit, il Radeon 9700 riesce a sfruttare pienamente il potenziale FillRate di 2500Mpixel/s. Siccome nei video giochi ci sono ancora molti poligoni dove viene applicata una sola texture (es: personaggi, effetti di luce come lensflare, oggetti trasparenti, fondali, esplosioni, etc..) mentre nei videogiochi del futuro verranno applicate 3-4 texture come in UT2003 o addirittura 5-7 come in Doom 3, il 9700 ha sempre un rendimento ottimale rispetto ad una architettura classica dotata di 4 pipeline con 2 TMU ciascuna.
Un altro importante fatto da non sottovalutare è il 'fattore DooM 3'. In questo gioco, e nei molti che ne utilizzeranno l'engine, viene renderizzata la scena prima usando il solo Z-Buffer e successivamente viene renderizzata la scena completa usando lo Z-buffer precalcolato per sapere se i pixel sono visibili o meno e questo indipendenetemente dall'ordine dei poligoni . In una normale scheda con 4 pipeline verranno calcolati 4 pixel per ciclo nella fase di pre-rendering dello Z-buffer, mentre il Radeon sarà capace di generare 8 pixel per ciclo velocizzando di molto questa prima fase, oltre ad avvalersi dello Early-Z (altra nuova features) per scartare più velocemente i pixel non visibili nella fase successiva. Le 8 pipe sono importanti anche per gestire più velocemente gli effetti di Volume Shadow che usano lo Stencil Buffer. John Carmack aveva quindi ragione all'E3 a parlare così bene di questa nuova scheda.
Tornando alla compatibilità con le DirectX 9.0, c'e' da notare il notevole passo avanti compiuto dai Pixel Shader nel passaggio dalla versione 1.4 alla 2.0. Adesso è possibile prelevare 16 texture per passata ed eseguire 64 istruzioni. Addirittura ATi parla della possibilità di eseguire ben 160 operazioni complessive per passata (sempre per pipeline), il tutto completamente su vettori Floating Point a 128bit. La potenza di calcolo risultante è tale che sarà possibile accelerare con queste schede anche il calcolo fotorealistico non in tempo reale (quello del 3DStudio Max per intenderci).
Per i Vertex Shader 2.0 c'e' stata invece una evoluzione meno marcata. Sono aumentati i registri interni delle costanti (256), le istruzioni che costituiscono il Vertex Program (1024) ed è stata introdotta infine la possibilità di generare dei loop. In questo comparto il Radeon 9700 offre ben 4 VS in parallelo che potenzialmente possono sformare oltre 300 Milioni di vertici al secondo (solo trasformazioni geometriche, senza illuminazione) valori supportati pienamente da una nuova unità di setup dei triangoli capace appunto di processare fino ad un triangolo per ciclo di clock, un valore enorme.
Tra le altre feature spicca anche il supporto al Displacement Mapping, introdotto per la prima volta dalla scheda Parhelia di Matrox e pienamente compatibile con quanto richiesto dalle DirectX 9.0.
Due importanti caratteristiche sono invece costituite dal nuovissimo supporto all'Anti Aliasing in Multi-Sampling e la revisionata modalità di Anisotropic Filtering Adattivo. Ricordiamo che l'Anti Aliasing del' 8500 è in modalità Super Sampling, viene cioè in pratica calcolata la scena a risoluzione superiore per poi convertire l'immagine... Dal GeForce3 nVidia propone invece l'AA in multi-sampling. Si tratta in pratica di una tecnica che evita di filtrare i pixel interni ai triangoli, questo permette di risparmiare sull'occupazione complessiva di banda ulteriormente migliorata nella versione di AA multisampling implementata sul GF4.
Con il Radeon 9700 ATi batte l'avversario sul proprio terreno realizzando una modalità di AA multi-sampling estremamente ottimizzata. I dettagli come sempre sono Top Secret ma si parla di tecniche di 'compressione' simili allo Hierarchical-Z applicate ai pixel in uscita e ai valori Z in modalità AA.
Vi basti sapere che le performance in AA risultano veramente eccellenti rendendo utilizzabile senza problemi anche la modalità 6x.
Anche sul fronte Anisotropic Filtering ci sono importanti novità: già nel Radeon 8500 era disponibile una versione Adattiva dell' Anisotropic Filtering. In pratica si decide se applicare il filtraggio in base alle proprietà e alla posizione del triangolo. Pare però che sull'8500 questa tecnica non fosse stata implementata in modo del tutto corretto per cui l'Anisotropic Filtering di fatto spariva in certe condizioni. Sul 9700 sembra che questo problema sia stato risolto. La scheda riesce quindi a fornire un certo livello di Filtering con bassissimo calo di prestazioni.
Sia l'ottimizzazione dell'AA che quella dell' Anisotropic Filtering rappresentano due importanti scelte strategiche nella lotta contro le schede nVidia. Infatti nel confronto Radeon 8500 vs GF4, il prodotto ATi usciva sconfitto soprattutto con l'AA abilitato, mentra l' AF adattivo, essendo implementato in modo non corretto, molto spesso non veniva preso in considerazione. Adesso invece, dai test preliminari apparsi in rete, la nuova scheda ATi risulta molto più veloce del GF4 4600, anche e soprattutto con AA e Anisotropic Filtering abilitati.
[Radeon300]
|
|
