Що нас чекає найближчим часом у світі 3D графіки

У результаті, при використанні графічних акселераторів з геометричними співпроцесорами (неймовірно швидких і розумних) удається відтворити фотореалістичну графіку навіть на системах з малопотужними центральними процесорами. На жаль, подібні професійні відеоприскорювачі коштують дуже дорого. Причому висока ціна викликана не тільки складністю створення подібних карт і драйверів для них, але і дуже вузьким сектором ринку, на який вони розраховані. Наслідком малих обсягів продажів у порівнянні з картами, розрахованими на споживчий ринок, є висока ціна і мала поширеність.

Фотореалістична графіка

Геометрична акселерація (читай: "застосування геометричного співпроцесора") може застосовуватися в додатках і іграх, у яких потрібно висока продуктивність при відображенні на екрані динамічної графіки, наприклад, 3D анімації. Ця технологія може успішно застосовуватися (і застосовується) у системах CAD/CAM, Visual Simulation (усілякі симуляторы реальності), 3D іграх і при створенні різних видів додатків. Результати, що виходять завдяки використанню геометричних акселераторів, вражають.

Продуктивність графічних систем, оснащених геометричними акселераторами, знаходиться на найвищому рівні. Звичайно для тестування професійних графічних прискорювачів використовується тестовий пакет Viewperf, спеціально оптимизированный для використання з платами, що мають на борті геометричний співпроцесор. Приведемо приклад тестування професійної графічної карти RealiZm II від компанії Intergraph. Помітимо, що карта RealiZm II поставляється в двох варіантах: з геометричним акселератором і без. Результати говорять самі за себе (чим більше значення, тим краще):

Viewperf Benchmark for RealiZm II 3D

Normal accelerationGeometry acceleration

Light-01 (різні типи візуалізації)1.2792.198

DX-03 (візуалізації наукових праць)9.3221.04

Awadvs-01 (3D анімація)12.9830.38

DRV-04 (промисловий контроль)10.0216.06

CDRS-03 (промислове проектування)71135Для довідки: геометричний співпроцесор для RealiZm II має продуктивність 1,680 Mflops і містить 14 спеціалізованих процесорів, що апаратно прискорюють кожну стадію геометричного етапу 3D графічні конвеєри, включаючи такі стадії, як трансформація, вирізання (clipping) і розрахунок висвітлення. Для приклада: продуктивність, що забезпечує RealiZm II при роботі з фотореалістичною графікою, знаходиться на одному рівні з графічною станцією Octane від SGI.

Про геометричний акселератор у NV10 нічого поки невідомо. Зате про IMPAC-GE інформація доступна. Варіант IMPAC-GE (M64591AFP, у корпусі HQFP 240 pin), зроблений з використанням 0.5 мкм процесу, здатний обробляти до 4 млн. трикутників у секунду. При цьому, за заявою Mitsubishi, при переході на більш прогресивний технологічний процес продуктивність IMPAC-GE збільшиться. В основі IMPAC-GE лежить архітектура SIMD (Single Instruction Multiple Data). У чип IMPAC-GE убудований блок FPU і блок IPU (integer processing unit), що обробляє цілі числа. Обидва блоки обчислень забезпечують перетворення однорідних XYZW-координатних матриць і обчислення значень RGB кольорів. Крім того, у IMPAC-GE убудована підтримка роботи з такими операціями, як розподіл, витяг квадратного кореня і т.д. Чип IMPAC-GE у парі з процесором рендеринга REALimage 2100 від Evans & Southerland використовується на платі FireGL 5000 від Diamond. FireGL 5000 випускається в двох варіантах комплектації локальної пам'яті: 20 Мб 3D-RAM / 16 Мб CDRAM і 20 Мб 3D-RAM / 32 Мб CDRAM. До питання про типи пам'яті ми повернемося нижче.

На системі, оснащеної процесором Intel Pentium II Xeon, плата FireGL 5000 продемонструвала наступні результати в одному з тестів ViewPerf:

Без чипа IMPAC-GEЗ чипом IMPAC-GE

CDRS-0387110