[Algemeen] ATi Nieuwsdiscussie Topic - Deel 82

DirectX 10.1 DirectX 10.1 in vogelvlucht Shadermodel 4.1 Verbeterde Antialiasing Texture AA & Shader AA Adaptive AA Strengere specificaties Nieuwe Texture Formats vereisten Verbeterde Multi Sampling Antialiasing Higher Precision Formats Wat is een ROP/RBE? Wat zijn Z & Stencilbuffers? Welke kaarten werken met elkaar in CrossFire?

Wat biedt DirectX 10.1 boven DX10.0? DirectX 10.1 biedt in het kort gezegd de volgende belangrijke zaken: nieuw shadermodel 4.1 verbeterde anti-aliasing ondersteuning flexibelere data toegang striktere specificaties voor betere applicatie compatibileit Deze features maken het mogelijk dat spannende nieuwe technieken zoals real-time global illumination sneller mogelijk zijn dan met DirectX 10.0. De efficientie ligt dus hoger, maar ook de beeldkwaliteit zal door de strictere regels en verhoogde precisie beter zijn. Daarnaast brengt DirectX10.1 wat verbeteringen op het gebied van geluid en multi-core CPUs, maar aangezien dit topic over de ATI Radeons gaat, beperk ik me in de uitleg tot de verbeteringen voor GPUs. De ATI Radeon HD3800 Serie is de allereerste GPU ter wereld die vanaf de grond op voor DirectX 10.1 is gebouwd. Daarnaast bevat de nieuwe serie andere technieken en standaarden zoals PCI Express 2.0, Unified Video Decoder (UVD), hardware accelerated tessellation en een zeer stroom efficient 55nm transistor design (inclusief de mobiele powersavings technlogie Powerplay).

DirectX 10.1 volgt over het algemeen de structuur en het programmeermodel van DirectX10, maar biedt dus verscheidene verbeteringen. De vertex, geometry en pixelshader instructiesets zijn opgewaardeerd naar Shader Model 4.1. De nieuwe features van DX10.1 kan je het beste onderverdelen in 3 algemene categorieen: - Nieuwe shading en texturing mogelijkheden - verbeterde anti-aliasing - striktere specificaties Hieronder staat in het kort aangegeven wat de nieuwe features zijn, wat voor functie het heeft en wat de voordelen er van zijn: Omdat sommige termen vrij technisch zijn, staat hieronder in zo simpel mogelijk Nederlands uitgelegd wat er precies bedoeld wordt.

DirectX 10.1 waardeert Shader Model 4.0 op naar Shader Model 4.1. De verbeteringen dienen vooral gezocht te worden in optimaliseringen die er voor zorgen dat bepaalde zaken sneller en efficienter uitgevoerd kunnen worden. Je moet hierbij vooral denken aan zaken als lichtval en schaduwberekeningen. In elke game komt dit voor en daar zal de GPU een groot deel van de tijd mee bezig zijn om dit op je scherm te toveren. Een hogere efficientie en snellere methodes om dit voor elkaar te krijgen zijn dan altijd welkom. En dat brengt Shader Model 4.1! Cube Map Arrays: Ray tracing IQ & Global Illumination Shader Model 4.1 brengt een IQ die dicht bij de IQ zit die ray-tracing brengt. Op dit moment is ray-tracing te zwaar voor de huidige GPUs, dus brengt DirectX 10.1 alternatieven om de kwaliteit zo veel mogelijk te benaderen. Een daarvan is Cube Map Arrays, wat er ook voor zorgt dat Global Illumination in real time gerenderd kan worden op een efficiente manier. Efficientere Deferred Rendering Daarnaast wordt er in steeds meer games gebruik gemaakt van "deferred rendering", zoals in alle games die gebruik maken van de Unreal Engine 3 (zoals Unreal Tournament 3). Deferred rendering is een manier van licht renderen die er voor zorgt dat alles er nog realistischer uit ziet. Hier is echter geen AA op mogelijk onder DX9 zonder gebruik te maken van hacks die een grote impact hebben op performance, maar wel onder DX10. En Shader Model 4.1 zorgt er voor dat dit nog efficienter kan gebeuren dan onder Shader Model 4.0 in DX10. Verbeterde performance voor complexe shaders Door de vertex shader output te verbeteren van 16 naar 32 128-bit waardes per shader is het mogelijk om complexere shaders nog efficienter uit te voeren. Daarnaast brengt DX10.1 een techniek die Gather4 heet, iets dat AMD al ondersteunt sinds de RV515/RV530/R580. Deze techniek is vooral gericht op het verbeteren van Stream Computing applicaties (general purpose processing). LOD Instruction LOD Instruction is een nieuwe shader instruction die er voor zorgt dat er handgemaakte texture filtering technieken gebruikt kunnen worden die gericht zijn op verbeterde performance en beeldkwaliteit.

Kartelige flikkerende randen veroorzaakt door aliasing kunnen zeer storend werken. Deze artifacts worden veroorzaakt door onvoldoende rendering en/of schermresolutie. Ze kunnen verminderd worden door middel van filtering technieken, waarbij meerdere samples (multi-samples) genomen worden per pixel en ze samengevoegd worden. Het truukje is om deze samples zo te kiezen dat ze zorgen voor een maximale gladheid zonder te veel wazigheid te veroorzaken, terwijl je tegelijkertijd er ook nog voor moet zorgen dat de performance redelijk blijft. De meest gebruikte anti-aliasing techniek is multi-sample anti-aliasing (MSAA), maar dit werkt alleen maar met randen van polygonen. Het pakt niet het probleem aan van texture aliasing of shader aliasing. De ATI Radeon HD 2000 serie introduceerde Custom Filter AA (CFAA) die het mogelijk maakte om met verfijnde programmeerbare filters te werken. De laatste Catalyst drivers ondersteunen 4 verschillende soorten filters die toegepast kunnen worden op elke game die gebruik maakt van DX9 of zelfs eerder. De meest geavanceerde van deze filters was het Edge Detect Filter die alle randen (edges) detecteert en er AA op toepast (inclusief textures en shaders!).

DirectX 10.1 maakt het mogelijk om op maat gemaakte anti-aliasing filters toe te passen op pixel shaders. Op maat gemaakte filters bieden een verbeterde beeldkwaliteit aan in de gevallen waar standaard MSAA problemen kan hebben zoals met HDR Lighting en deferred shading technieken. In die gevallen kunnen er vaak artifacts optreden wanneer MSAA geforceerd wordt (als dit al mogelijk is). Alle DX10.1 compatible hardware moet minimaal 4x MSAA ondersteunen. Dit is geen probleem want dit doen ATI Radeons al sinds de R300 (Radeon 9700). De specificaties bevatten nu echter enkele voor gedefinieerde AA sample patronen in tegenstelling tot eerdere versies van DirectX waar de GPU zelf bepaalde hoe de patronen er uit kwamen te zien. Een nieuwe feature binnen DirectX 10.1 is dat het mogelijk is om alle AA buffers rechstreeks toegankelijk te maken voor de shaders. Voorheen was het alleen maar mogelijk om multi-sampled color buffers aan te spreken. Het was toen onmogelijk om voor elke sample informatie te ontrekken aan een depth buffer. Deze nieuwe feature maakt het voor game ontwikkelaars mogelijk om zelf geavanceerde AA technieken te gebruiken in combinatie met shaders en toegewijde hardware, zoals de ATI Radeon HD GPUs op dit moment doen met Custom Filter AA.

De ATI Radeon HD introduceerde ook Adaptive Anti-aliasing die texture AA voor gedeeltelijk transparante textures (zoals struikgewas en hekwerk). DirectX 10.1 breidt deze mogelijkheden uit door de introductie van Sample Coverage Masking, die je de volledige controle geeft over de specifieke sample locaties waar de pixelshaders worden uitgevoerd. Hierdoor is het voor ontwikkelaars mogelijk om AAA techniek te gebruiken om meerdere types van aliasing artifacts aan te pakken. Op maat gemaakte sample patronen kunnen ook hier weer worden toegepast . Veel van deze technieken waren al aanwezig in de vorige ATI Radeon GPUs (zoals de Radeon 9700, X800 serie, X1000 serie en de HD2000 serie), maar DirectX 10.1 maakt het voor het eerst mogelijk dat developers hier rechtstreeks toegang toe hebben. In het kort gezegd biedt DirectX 10.1 op AA gebied dus meer middelen om allerlei typen van aliasing artifacts op te lossen in real-time games, waardoor de beeldkwaliteit omhoog gaat.

In het verleden namen kwam het vaak voor dat nieuwe features zeer traag geaccepteerd werden als nieuwe standaard doordat de ene GPU iets wel kon, maar een andere weer niet. Of doordat GPUs op verschillende manieren tot een bepaald resultaat kwamen waarvan de ene efficienter was dan de andere. Door deze verschillen in GPUs zag je soms onverwachte performancedrops, beeldkwaliteit problemen, foutmeldingen of zelfs crashes. In plaats van om deze problemen heen te werken, hebben vele ontwikkelaars er voor gekozen dat het beter is om te voorkomen dan te genezen en het probleem bij de basis - de GPU feature set - aan te pakken. DirectX 10 was al een eerste grote stap richting het oplossen van de compatibiliteitsproblemen door strikte regels op te stellen over de vereisten van elke GPU ten opzichte van de functies en instructies, en veel minder features optioneel te maken dan voorheen het geval was. Hierdoor probeerde men te voorkomen dat de ene DX10 GPU een bepaalde feature had die een andere DX10 GPU niet had. Veel van de verbeteringen in DirectX 10.1 zijn geintroduceerd om naar nog meer gelijkheid te streven door nog striktere regels op te stellen. Enkele van deze regels waren in DirectX 10 optioneel aanwezig en zijn nu verplicht gesteld. Daarnaast zijn er ook enkele nieuwe specificaties toegevoegd.

Een obstakel dat ontwikkelaars tegen hield om hogere precisie texturen te gebruiken en om gebruik te maken van de verschillende output formaten in recente versies van DirectX, was de beperking van het aantal soorten bewerkingen die elke GPU op ze kon doen. DirectX 10.1 verbeterd dit door verplicht te stellen dat elke DX10.1 compliant GPU texture filtering van 32-bits floating point formats en blending op 16-bit integer formats moet ondersteunen.

Multi-sampling anti-aliasing (MSAA) is de meest gangbare techniek die op dit moment gebruikt wordt om de beeldkwaliteit te verbeteren. Door de jaren heen zijn er veel verbeteringen aan deze basistechniek toegebracht, maar vaak durfden developers het niet aan om hier gebruik van te maken omdat dit kon leiden tot verschillen in IQ op de GPUs van de verschillende independent hardware vendors (IHVs zoals AMD, nV). DirectX 10.1 brengt de vereiste dat elke kaart minimaal 4x AA moet ondersteunen, en tegelijkertijd brengt het voorgedefinieerd sample patronen waardoor AA op een GPU van AMD er hetzelfde uit ziet als op die van nVidia. Daarnaast blijft het mogelijk om de eigen verbeteringen zoals temporal AA en adaptive AA te blijven toepassen op de nieuwe vereisten van DirectX 10.1.

Alle soorten data formaten zijn beperkt tot een aantal precisies die ze kunnen ondersteunen. Dit is vooral afhankelijk van het aantal bits dat ter beschikking is. Bewerkingen die op deze formaten gedaan worden, maken echter niet vaak optimaal gebruik van de beschikbare precisie, waardoor er afrondingsfoutjes kunnen optreden wat resulteert in artifacts in games. DirectX 10.1 zorgt er voor dat dit niet meer voor komt en vereist dat standaard math bewerkingen op floatingpoint waardes ook echt gebruik maken van de beschikbare precisie.

Wat is een ROP/RBE?

Vraag: Wat is een ROP? Antwoord: Een ROP staat voor Raster Output (sommigen zeggen dat het staat voor Raster Operation Pipeline, maar het komt op hetzelfde neer). Simpel gezegd zorgt een ROP unit voor het schrijven van het eindresultaat van de (in de pipeline) bewerkte pixels naar de geheugenbuffer. Per clockcycle kan een ROP 1 pixel outputten. De X1800XT heeft 16 ROPs en kan dus 16 pixels per clockcycle outputten. X1600XT heeft 4 ROPs. X800Pro heeft 12 ROPs. X700Pro heeft 8 ROPs. etc Een voordeel van het verhogen van het aantal ROPs is dat je op hogere resoluties kan werken. Een ROP bepaald dus hoeveel pixels er per klokcyclus naar je kleur of z/buffer weggeschreven kunnen worden. Heb je dus 16 ROPs, dan duurt het vullen van een 1024x768 buffer (786432 pixels) zo'n 49152 clockcyles met 16 ROPs. Je ziet dus dat als je meer ROPs hebt, je ofwel sneller de framebuffer vult op gelijke resoluties of gemakkelijk naar hogere resoluties kan gaan zonder dat de snelheid drastisch omlaag gaat. Er is echter een grote maar.... Hoe meer ROPs je hebt hoe sneller de aanwezige bandbreedte opgeslokt gaat worden. Kort gezegd zijn 16 ROPs nog ruim voldoende en zal meer eigenlijk pas nuttig worden als we of a) sneller geklokt GDDR4 gebruiken vanaf zo'n 1.4Ghz of b) overstappen naar een 512-bit memory interface. Als een shader unit z'n taak sneller af heeft dan een ROP, wat voorkomt in scenarios met weinig (of niet complexe) shader gebruik, dan is het aan ROPs dus de beperkende factor en zal R580 nooit sneller zijn dan R520 (behalve dan door de iets hogere kloksnelheid). Als er echter enorm veel shaders (of lange shaders) gebruikt worden, dan zijn het de ROPs die dus moeten wachten op de shaderunits en zal de R580 in het extreme geval zelfs tot 3x sneller kunnen zijn dan R520. Daarnaast heeft een ROP nog een aantal andere functies waaronder blending en AA. Vroeger zat een ROP normaal gesproken aan het einde van een pipeline, maar dat is met de komst van de GF6600GT verandert. Hier koppelden ze de ROPs los van de pipelines. nVidia had toen 8 pipelines, maar deze zaten niet vast gekoppeld aan 8 ROPs, maar aan 4 ROPs. Dit bleek ruim voldoende te zijn en ook voerden ze dit door in de G70; deze had 24 pipelines en 16 ROPs. Bij nVidia zijn de ROPs in staat om 2x zoveel pixels te outputten wanneer er alleen maar met zwart gewerkt hoeft te worden. Vandaar dat de NV40 met 16 ROPs, niet 16 pixels kan outputten, maar 32. En vandaar ook dat G70 beperkt is tot 32 pixels en niet 48.

Wat zijn Z & Stencil Buffers?

Vraag: Wat zijn Z & Stencil Buffers? Antwoord: Dit zijn stukjes geheugen waarin data wordt opgeslagen over pixels. Bij Z Buffers worden er diepte waardes (depth value) van alle gerenderde pixels. Dit gebeurt om te kijken of een pixel wel of niet gerenderd moet worden (bv objecten die voor elkaar staan die dus niet allemaal helemaal gerenderd hoeven te worden). Bij Stencil Buffers lijkt het veel op Z-Buffers. Ook hier wordt informatie opgeslagen, maar de developer mag nu zelf weten wat voor informatie hij/zij hier op slaat. Het is een soort van kladblokje. Het meeste gebruikt wordt stencilbuffers bij realtime schaduweffecten zoals in Doom3. In de stencilbuffer wordt dan bijgehouden op welke objecten schaduwen vallen door met lichtbronnen (ook bewegende) te werken. Dit kost veel rekenkracht en nVidia heeft al sinds de FX de mogelijkheid om een ROP op dubbele snelheid te laten werken wanneer er gewerkt werd met Z Stencils. In een nV ROP zit een zogenaamde Z Compare unit en een C(olour) Compare unit. Die C Compare Unit kan zowel Z-Compares doen als C Compares. Dus wanneer er niet gewerkt hoeft te worden met kleurwaardes (C-Compare), dan houdt die unit zich ook bezig met Z-compares en kan-ie een Z/Stencil waarde per clockcycle outputten naast de Z/Stencil waarde van de Z-Compare unit. 1 ROP: 1 kleur + z/stencil per clockcycle OF 2 z/stencils per clockcycle 16 ROPs: 16 kleur + z/stencil per clockcycle OF (maximaal) 32 z/stencils per clockcycle Zoals je ziet heeft een NV kaart dus veel voordeel bij games als Doom3. Maar er zit ook 1 nadeel aan het geheel bij NV. De maximale MSAA mode is daardoor op dit moment maar 4x, maar daar ga ik nu maar niet op in. Bij ATi heeft alleen de RV530 een verdubbelde Z/Stencil, dus 4 ROPs, maar 8 Z/Stencils per clockcycle.

Welke kaarten werken met elkaar in CrossFire?

Vraag: Welke kaarten werken met elkaar in CrossFire opstellingen? Antwoord:

CJ wijzigde dit bericht 11-04-2008 13:44 (101%)

• Goedkoopste HD3450 256MB DDR2: €30
• Goedkoopste HD3450 512MB DDR2: €36
• Goedkoopste HD3470 256MB GDDR3: €48
• Goedkoopste HD3650 256MB DDR2: €47 <
• Goedkoopste HD3650 256MB GDDR3: €60
• Goedkoopste HD3650 512MB DDR2: €49
• Goedkoopste HD3650 512MB GDDR3: €66
• Goedkoopste HD3690 256MB: n.a.*
• Goedkoopste HD3830 256MB: n.a.*
• Goedkoopste HD3850 256MB: €88 << ** TIP **
• Goedkoopste HD3850 512MB: €113 >
• Goedkoopste HD3850 512MB AGP: €135 AGP TIP
• Goedkoopste HD3870 512MB: €126 ** TIP **
• Goedkoopste HD3870 X2 1GB: €300 >>

• Goedkoopste HD2400Pro: €27
• Goedkoopste HD2400XT: €43
• Goedkoopste HD2600Pro 256MB: €47
• Goedkoopste HD2600Pro 512MB: €49
• Goedkoopste HD2600XT 256MB: €57
• Goedkoopste HD2600XT 512MB: €73
• Goedkoopste HD2900GT 256MB: €87
• Goedkoopste HD2900Pro 512MB: €213
• Goedkoopste HD2900Pro 1GB: 260
• Goedkoopste HD2900XT 512MB: €280
• Goedkoopste HD2900XT 1GB: €455

CJ wijzigde dit bericht 15-04-2008 14:04 (114%)

quote:

CJ schreef op woensdag 19 maart 2008 @ 14:45:
Effe het laatste nieuws gekopieerd uit het vorige deel:

AMD verlaagt met ingang van nu de prijs van de HD3870 naar $159 (van $189) en de HD3850 gaat naar $145 (van $155). In Europa is €150 voor de HD3870 dus nog lang niet de bodem. Performance in de mainstreamklasse is nog nooit zo hoog geweest als op dit moment met de G92/G94 en RV670 GPUs.

peakaboo wijzigde dit bericht 19-03-2008 15:00 (8%)

CJ wijzigde dit bericht 19-03-2008 15:00 (41%)

quote:

peakaboo schreef op woensdag 19 maart 2008 @ 14:57:
[...]


CJ dit zijn wel de single slot versies van de 3870. Ik heb gisteren mijn 3870 binnen gekregen, waarmee ik triple CF wilde bouwen, maar er bleek doodleuk een single slot in te zitten terwijl ik een 3870 dubbelslots had besteld. Webshops veranderen hun pagina's niet, maar leveren wel een ander type. Ik hoorde ook iets over dat die dubbelslots (in dit geval de sapphire) niet meer gemaakt worden??? Je moet goed op de SKU code letten, anders heb je dus kans dat je zoiets krijgt wat ik heb.

quote:

CJ schreef op woensdag 19 maart 2008 @ 14:59:
Let ook trouwens op de Gigabyte HD3870. Als je er eentje koopt met custom cooling kan het heel erg goed zijn dat je de HD3870 krijgt met GDDR3 in plaats van GDDR4! Het geheugen loopt hier standaard ook een stuk lager dus.

En voorlopig heeft alleen Sapphire de single slot HD3870 voor zover ik weet. Als het een Atomic of Toxic single slot is, dan is dat niet ernstig (want deze koelt beter dan de dual slot), maar de nieuwe single slot cooler die ook gebruikt wordt op de Sapphire HD3850 en HD3690 is een stuk minder efficient.

peakaboo wijzigde dit bericht 19-03-2008 15:06 (14%)

quote:

CJ schreef op woensdag 19 maart 2008 @ 15:17:
De Atomic loopt standaard op 825Mhz core en het geheugen loopt op 1200Mhz.

De cooling (Vapor-X) maakt gebruik van Vapor Chamber cooling. Dit is een techniek die steeds vaker voor komt en de boel een stuk koeler houdt (en volgens sommigen zelfs stiller is dan de reference dualslot cooling).

[afbeelding]

[afbeelding]

[afbeelding]

Ter vergelijking:

[afbeelding]

[afbeelding]

Leuke review:
http://www.elitebastards....&id=513&Itemid=27
http://www.overclockerscl...s/sapphire_atomic_hd3780/

quote:

CJ schreef op woensdag 19 maart 2008 @ 14:45:
Effe het laatste nieuws gekopieerd uit het vorige deel:

AMD verlaagt met ingang van nu de prijs van de HD3870 naar $159 (van $189) en de HD3850 gaat naar $145 (van $155). In Europa is €150 voor de HD3870 dus nog lang niet de bodem. Performance in de mainstreamklasse is nog nooit zo hoog geweest als op dit moment met de G92/G94 en RV670 GPUs.