ניתוח מגלה מדוע Nvidia שבבי גרפיקה הם חיסכון בחשמל ביצועים החיות - מחשוב - 2019

Anonim

דו"ח שפורסם לאחרונה על ידי דייוויד קנטר מ"ריל וורלד טכנולוג'י ", חוקר מדוע שבבים גרפיים שסופקו על ידי נווידיה - כלומר אלה המבוססים על ארכיטקטורות מקסוול ופסקל של החברה - מציגים ביצועים טובים יותר ממספרם התיאורטי השיא, ומדוע הם יעילים יותר מאשר שבבי גרפיקה מתחרים. בקיצור, פלט פיקסל על Nvidia GPUs הוא שנאגרו על ידי מה שנקרא rasterizers מצב מיידי מבוסס אריח, שהוא מהיר וחסכוני. שבבי הגרפיקה של המתחרה מסתמכים על איטי יותר, קונבנציונאלי מסך מלא rasterizers במצב מיידי.

לדברי קנטר, rasterization מבוסס אריחים כבר סביב מאז 1990, הראשון צצה ב PowerVR אדריכלות ו אומצו על ידי ARM ו Qualcomm ב GPUs המעבדים הניידים שלהם. עד Nvidia הציג את המערכת לתוך ארכיטקטורת מקסוול GM20x שלה, rasterization אריח מבוסס לא יושם בהצלחה לתוך שבבי גרפיקה שולחנית.

אריח מבוסס rasterization בעצם אומר כי כל משולש מבוסס, סצינה תלת מימדי מחולק לתוך אריחים, וכל אריח הוא נשבר (rasterized) לתוך פיקסלים על שבב גרפיקה עצמה להיות "מודפס" על המסך דו מימדי. לעומת זאת, מסך מלא rasterizers במצב מיידי להשתמש יותר זיכרון ועוד כוח על ידי לשבור את הסצנה כולה לתוך פיקסלים לעבור אחד (או לסרוק).

"שימוש באזורים מרוצפים ואגירת נתוני rasterizer ב- die מקטין את רוחב הפס של הזיכרון עבור עיבוד, שיפור הביצועים ויעילות צריכת החשמל", מסביר קנטר. "בקנה אחד עם השערה זו, הבדיקה שלנו מראה כי Nvidia GPUs לשנות את גודל האריח כדי להבטיח את הפלט פיקסל מ rasterization מתאים בגודל קבוע על שבב על שבב או מטמון."

Kanter מסביר כי GPU נייד מן אוהב של אפל ומקבלי מכשירים אחרים להשתמש בשיטה המכונה טיוח מבוסס נדחה טיוח שבו גיאומטריה עבודה מבוססי פיקסל נעשה בשני מעברים נפרדים. הסצינה מחולקת אריחים, משולשים מעובדים עבור כל אריח בבת אחת, ואז הצללה פיקסל עבור כל אריח מתרחשת לאחר מכן.

עם זאת, Nvidia הוא משתמש בטכניקה "מיידית" מבוסס על אריחי שולחן העבודה שלה מחלק את המסך לתוך אריחים, ולאחר מכן rasterizes קבוצות קטנות של משולשים בתוך האריח. המשולשים הם בדרך כלל שנאגרו או במטמון על שבב, הוא אומר, אשר בתורו משפר את הביצועים ואת חוסך כוח.

בהפגנה באמצעות כלי בשם משולשים. HLSL פועל על AMD Radeon HD 6670 GPU ו- Windows 10, הוא מראה כיצד שבב הגרפיקה של AMD מעבד 12 פריטים זהים ושטוחים על המסך, נעים מימין לשמאל וקו אחר שורה עד שהם מוצגים בזה אחר זה מלמעלה המסך לתחתית, להחליף אחד את השני. הוא גילה טכניקה זו על ידי הזזת מחוון שמגדיר את מספר הפיקסלים שניתן להציג על המסך. רק לדמיין מדפסת בלתי נראה הולך הלוך ושוב על פני המסך מהר יותר את העין האנושית יכולה לזהות באופן מלא.

לאחר חשיפת טכניקת הציור הנוכחית של AMD, ההפגנה נעה למערכת אחרת המשתמשת באותו הכלי, ב- Windows 10 ובכרטיס המסך Nvidia GeForce GTX 970. כאן תוכלו להבחין כי כאשר תהליך העיבוד הוא מושהה, הערימות עשר אובייקטים מוצגים בעת ובעונה אחת, עם שני אריחים הושלמה בצד שמאל וחמישה אריחים נוספים המופיעים במצבים שונים בדפוס משבצת בצד ימין. בסך הכל, הנתיב rasterization משמאל לימין, מלמעלה למטה.

כי כל אמר, Nvidia מלא rasterizes אריח אחד המכיל חלק של כל האובייקטים לפני שעבר על האריח הבא. AMD, מצד שני, rasterizes כל אובייקט אופנה מסוג מדפסת מלמעלה למטה לפני הראשון חוזר ההתחלה טיוח האובייקט הבא. דברים נהיים עוד יותר מעניין כאשר Nvidia של GeForce GTX 970 מותקן לתוך המיטה הבדיקה, חושפים אריחים אפילו גדול יותר עם דפוס שונה.

כדי לבדוק את החקירה האחרונה, הקפד להכות את הווידאו מוטבע מעל ההפגנה 19:45 מלא.