GeForce FX - предвестник новой эры графики

КОМПЛЕКТУЮЩИЕ

Если верить компании NVIDIA, 18 ноября 2002 г. началась новая эра компьютерной графики, которую предлагается назвать “кинематографическим компьютингом”. Спустя неделю волна распространения “новой эры” докатилась и до Москвы, в чем можно было убедиться на проведенной в кинотеатре “5 звезд” презентации.

Это круто замешенное на кинематографических мотивах мероприятие само по себе достойно отдельного рассказа, но формат PC Week позволяет нам лишь поговорить о виновнике торжества.

Так выглядит новая видеокарта NVIDIA без системы охлаждения

Итак, новый продукт NVIDIA, называвшийся в период своего вызревания NV30, получил “взрослое” имя GeForce FX. Несмотря на всю его революционность, было решено не отказываться от “раскрученной” торговой марки GeForce, прибавив к ней аббревиатуру FX. Ее происхождение представители фирмы объясняют тем, что многие идеи и технологии продукта родились в компании 3Dfx, поглощенной NVIDIA (скорее всего имеется в виду так и не увидевший свет проект Mojo), однако ему можно дать и другое объяснение, вполне укладывающееся в концепцию нового графического чипа. В кино- и видеопроизводстве FX - стандартное обозначение визуальных эффектов и различных систем их создания, так что в названии GeForce FX опять-таки явно читается прямая отсылка к голливудским системам визуализации.

По мнению NVIDIA, картинка, создаваемая GeForce FX, по качеству не уступает “золотым стандартам” анимации в кинопроизводстве двух-, трехлетней давности. Но в те времена каждый кадр фильма требовал многочасового просчета на сверхдорогом оборудовании, а сегодня GeForce FX готов проделывать это в реальном времени почти на любом домашнем компьютере.

Но высочайшая производительность чипа (порядка 200 Гфлопс) не является самоцелью. Она оказывается необходимой для реализации новейших технологий создания реалистичной картинки.

Прежде всего стоит сказать, какого прогресса NVIDIA достигла в области работы с шейдерами (программируемыми блоками обработки вершин и пикселов, используемыми для построения трехмерных изображений). Напомним, что последние поколения видеочипов строятся в соответствии с концепцией программируемых графических процессоров (GPU), когда каждая из обрабатываемых вершин и пикселы каждой грани модели приобретают собственный “интеллект”. В результате они начинают менять свои свойства, следуя изменению неких внешних по отношению к шейдерам параметров, задаваемых программистом. Самый распространенный пример использования вершинных шейдеров - оптимизация места “сшивки” частей модели (например, в модели образа человека в месте соединения локтя и плеча при сгибе руки вершины модели будут сдвигаться, чтобы обеспечить гладкость сочленения, а бицепсы и трицепсы начнут “вздуваться”). Пиксельные шейдеры позволяют среди прочего моделировать сложные диаграммы рассеяния и отражения света, что приводит к резкому увеличению достоверности текстур. Для работы шейдеров необходимо создать специфические программы. Этот весьма трудоемкий процесс заметно упрощается при наличии специализированного языка описания шейдеров, в качестве которого NVIDIA предлагает использовать изобретенный ею язык Cg.

В GeForce FX NVIDIA сделала серьезный шаг в направлении развития шейдерных технологий. Результатом должно стать заметное упрощение программирования шейдеров, особенно при реализации сложных алгоритмов, направленных на создание максимально реалистичных изображений. Кроме того, существует немало ситуаций, когда можно ожидать резкого роста производительности обсчета шейдеров.

GeForce FX полностью соответствует требованиям новейшей спецификации DirectX 9.0 (а в некоторых случаях заметно превосходит их). Впрочем, и ATI Radeon 9700 Pro, прямой конкурент GeForce FX, также превышает требования DirectX 9.0, хотя и с меньшим запасом.

Сравнение этих двух самых мощных на сегодня видеоакселераторов не позволяет выделить явного лидера. Детище NVIDIA обладает очень гибкой архитектурой шейдеров и заметно более высокой тактовой частотой чипа и памяти, в то время как чип ATI вырывается вперед по числу модулей шейдерных процессоров и производительности шины памяти... Но у ATI имеется одно безусловное преимущество: если массовых поставок FeGorce FX не стоит ждать раньше февраля 2003 г., то Radeon 9700 Pro активно продается уже с августа, так что NVIDIA должна будет серьезно поработать, дабы возвратить потерянную долю рынка. Кроме того, похоже, что GeForce FX придется конкурировать с новым, пока не анонсированным чипом ATI, возможности которого могут оказаться гораздо шире.

И напоследок о некоторых технических данных. Самый мощный видеочип NVIDIA имеет интерфейс AGP 8X, выполнен по технологической норме 0,13 мкм (впервые для графического чипа!) с использованием медных соединений, содержит 125 млн. транзисторов, работает на частоте 500 МГц. Он оснащен новым типом памяти - DDR2, тактируемой на 1 ГГц и имеющей 128-разрядную шину. У чипа три модуля вершинных процессоров, восемь модулей пиксельных процессоров и столько же модулей фильтрации текстур. Видеокарта снабжена специальной системой терморегулирования, обеспечивающей обдув радиатора холодным воздухом извне компьютера и способной изменять частоту вращения вентилятора в зависимости от нагрузки. Благодаря этому “пылесосу” GeForce FX занимает целых два слота в компьютере. Хотя представители NVIDIA и хранили молчание по поводу цен, можно ожидать, что новинка будет стоить никак не меньше 400 долл.