Por Gabriel Torres em 05 de outubro de 2005
Introdução
A ATI está lançando hoje a sua mais nova série de chips gráficos baseada em uma nova arquitetura. Neste artigo estaremos explicando as principais novidades desta nova arquitetura. Esta nova série tem basicamente três famílias, uma para cada segmento de mercado: Radeon X1300 para o mercado de usuários iniciantes, Radeon X1600 para o mercado intermediário e Radeon X1800 para o mercado topo de linha. Em cada série há vários modelos sendo lançados e nós falaremos sobre cada um deles nas próximas páginas.
Por enquanto, vamos resumir o que há de novo na série Radeon X1000:
- Modelo Shader 3.0 (isto é, DirectX 9.0c – finalmente).
- Controlador de memória com barramento em anel nas séries Radeon X1800 e X1600.
- High Dynamic Range (HDR) de 64 bits com suavização de serrilhado simultaneamente.
- Novo modo de suavização de serrilhado (anti-aliasing), chamado suavização de serrilhado adaptativa (adaptive anti-aliasing), e novo modo de filtragem anisotrópica (filtragem anisotrópica de alta qualidade ou simplesmente HQ AF).
- Precisão de ponto flutuante de 32 bits em todas as etapas de processamento.
- O modelo topo de linha Radeon X1800 XT obtém um desempenho de ponto flutuante (isto é, desempenho matemático) de até 83 Gflops (bilhões de cálculos matemáticos por segundo). É interessante notar que a GeForce 7800 GTX da nVidia tem um desempenho de 165 Gflops, mas a Radeon X850 XT Platinum Edition tem um desempenho matemático de 66 Gflops e a GeForce 6800 Ultra, 54 Gflops.
- Processamento de vídeo 2D, chamado Avivo (compete com o PureVideo, que está disponível na GeForce séries 6 e 7 da nVidia). Tanto o Avivo quando o PureVideo fazem com que o processamento de vídeo 2D (decodificação MPEG-2, por exemplo) seja efetuado pelo chip da placa de vídeo, em vez de usar o processador localizado na placa-mãe, fazendo com que o desempenho do micro aumente, já que isto fará com que o processador seja liberado para fazer outra coisa.
- Processo de fabricação de 90 nm.
- Suporte ao CrossFire em todos os modelos.
- A ATI vai passar a documentar a sua arquitetura, isto é, qualquer pessoa interessada em saber como os chips funcionam por dentro terá essa informação.
High Dynamic Range (HDR)
O problema da iluminação é que no mundo real luzes têm brilho ilimitado e o olho humano tem uma percepção de 14 dB (10^14:1), mas placas de vídeo usando um registrador padrão de 32 bits só é capaz de reproduzir 2,4 dB (255:1), porque são usados somente 8 bits para armazenar cada componente de vídeo (R, G, B e alfa).
A série Radeon X1000 usa um registrador de ponto flutuante de 64 bits para o HDR, usando 16 bits para cada componente de vídeo. É realmente interessante notar que a GeForce série 7 da nVidia usa registrador de ponto flutuante de 128 bits para o HDR.
Por outro lado, a série Radeon X1000 perrmite o uso simultâneo do HDR e da suavização de múltiplas amostras (multi sampling anti-aliasing ou simplesmente MSAA).
Novos Modos de Suavização de Serrilhado e Filtragem Anisotrópica
A série Radeon X1000 traz um novo modo de suavização de serrilhado, chamada suavização adaptativa (adaptative anti-aliasing). Na Figura 1 você pode ver a diferença entre a suavização adaptativa e a suavização de múltiplas amostras (MSAA) padrão.
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Figura 1: Suavização de múltiplas amostras vs. suavização adaptativa.
Em relação à filtragem anisotrópica, a série Radeon X1000 apresenta um novo modo de alta qualidade de 16 amostras (16x HQ). Este tipo de filtragem melhora a qualidade de imagens que não estejam no plano tradicional. Para entender isso, lembre-se do letreiro dos filmes da série Guerra nas Estrelas. Na medida em que as letras sobem, elas ficam embaçadas e difíceis de se ler. A filtragem anisotrópica serve para que imagem não fique embaçada em casos como esse. Esta filtragem normalmente pode ser configurada com a quantidade de amostras a serem usadas no processo de filtragem. Quanto mais amostras, mais nítida será a imagem, porém mais lento fica o jogo.
Família Radeon X1800
Arquitetura
A arquitetura da família Radeon X1800 pode ser vista na Figura 2.
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Figura 2: Arquitetura da família Radeon X1800.
Em resumo:
- 16 unidades de processamento de “pixel shaders”;
- 8 unidades de processamento de “vertex shaders”;
- 16 unidades de endereçamento de texturas;
- 16 unidades de textura;
- 16 unidades de renderização;
- 16 unidades de comparação do elemento z.
Na Figura 3 você pode ver como uma unidade de processamento de “pixel shader” funciona por dentro.
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Figura 3: Por dentro de uma unidade de processamento de “pixel shader” da Radeon X1800.
Os chips da família Radeon X1800 usam um controlador de memória de barramento em anel de 512 bits. Na realidade este controlador usa dois caminhos de dados de 256 bits cada, transmitindo dados em direções opostas. A arquitetura do controlador de memória pode ser vista na Figura 4. Obviamente a idéia por trás de se melhorar o controlador de memória é aumentar a velocidade com que ele entrega dados. Ele faz isso priorizando os pedidos de acesso à memória de acordo com o cliente que fez o pedido. De acordo com a ATI, esta mudança na arquitetura traz benefícios para situações que demandam alta largura de banda, especialmente quando o vídeo está configurado pelo menos em 1600 x 1200, o controle de suavização (anti-aliasing) está em pelo menos 4x e a filtragem anisotrópica está em pelo menos 8x.
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Figura 4: Controlador de memória com barramento em anel.
Modelos
Dois modelos de Radeon X1800 foram anunciados: Radeon X1800 XT (anteriormente conhecido pelo seu nome código R520) e Radeon X1800 XL. Enquanto o Radeon X1800 XL está sendo lançado hoje, o Radeon X1800 XT só será lançado no dia 05 de novembro de 2005.
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Figura 5: Radeon X1800 XT.
As principais características desses chips podem ser vistas na tabela abaixo.
|
Modelo |
Clock |
Clock da Memória |
Preço nos EUA |
Disponibilidade (nos EUA) |
|
Radeon X1800 XT |
625 MHz |
1,5 GHz |
US$ 499 (256 MB) e US$ 549 (512 MB) |
05/11/2005 |
|
Radeon X1800 XL |
500 MHz |
1 GHz |
US$ 449 (256 MB) |
Hoje |
Família Radeon X1600
Arquitetura
A família Radeon X1600 é a mais nova família de chips intermediários da ATI, mas ela só chegará ao mercado no último dia de Novembro – ou seja, você não verá essas placas de vídeo antes de Dezembro!
A arquitetura da família Radeon X1600 pode ser conferida na Figura 6.
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Figura 6: Arquitetura da família Radeon X1600.
Em resumo:
- 12 unidades de processamento de “pixel shaders”;
- 5 unidades de processamento de “vertex shaders”;
- 4 unidades de textura;
- 4 unidades de renderização;
- 8 unidades de comparação do elemento z.
Assim como a série Radeon X1800, a série Radeon X1600 também usa o novo controlador de memória de barramento em anel. Só que em vez de usar dois caminhos de dados de 256 bits como a série Radeon X1800, ela usa dois caminhos de dados de 128 bits.
Modelos
Dois modelos de Radeon X1600 foram anunciados: Radeon X1600 XT e Radeon X1600 Pro. As principais características destes chips você confere na tabela abaixo.
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Figura 7: Radeon X1600 XT.
|
Modelo |
Clock |
Clock da Memória |
Preço nos EUA |
Disponibilidade (nos EUA) |
|
Radeon X1600 XT |
590 MHz |
1,38 GHz |
US$ 199 (128 MB) e US$ 249 (256 MB) |
30/11/2005 |
|
Radeon X1600 Pro |
500 MHz |
780 MHz |
US$ 149 (128 MB) e US$ 199 (256 MB) |
30/11/2005 |
Família Radeon X1300
Arquitetura
A arquitetura da família Radeon X1300 – que é voltada para usuários iniciantes ou que não precisem de tanto poder de processamento de vídeo – pode ser vista na Figura 8.
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Figura 8: Arquitetura da família Radeon X1300.
Em resumo:
- 4 unidades de processamento de “pixel shaders”;
- 2 unidades de processamento de “vertex shaders”;
- 2 unidades de textura;
- 2 unidades de renderização;
- 4 unidades de comparação do elemento z.
Modelos
Em teoria todos os modelos de Radeon X1300 chegam ao mercado hoje. Três modelos foram anunciados: Radeon X1300 Pro, Radeon X1300 e Radeon X1300 HyperMemory. Além disso, um modelo de perfil baixo consumindo menos de 25 watts foi mencionado pela ATI, mas não sabemos ainda onde ele se encaixa. As principais características desses chips você confere na tabela abaixo.
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Figura 9: Radeon X1300 Pro.
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Modelo |
Clock |
Clock da Memória |
Preço nos EUA |
Disponibilidade (nos EUA) |
|
Radeon X1300 Pro |
600 MHz |
800 MHz |
US$ 149 (256 MB) |
Hoje |
|
Radeon X1300 |
450 MHz |
500 MHz |
US$ 99 (128 MB) e US$ 129 (256 MB) |
Hoje |
|
Radeon X1300 H.M. |
450 MHz |
1 GHz |
US$ 79 (32 MB) |
Hoje |
A tecnologia HyperMemory simula uma placa de vídeo de 128 MB usando 96 MB da memória RAM do PC como memória de vídeo. Leia o nosso tutorial sobre HyperMemory para mais informações sobre este assunto. Apesar da Radeon X1300 HyperMemory ter apenas 32 MB de memória de vídeo, ela acessa a sua memória a 1 GHz, o dobro do clock da Radeon X1300 “comum”, de modo a compensar a diferença no tamanho de sua memória de vídeo. Interessante.
Avivo
O Avivo é a tecnologia da ATI de melhoria de vídeo 2D, tal como decodificação MPEG2. Com um chip gráfico com esta função incorporada, a decodificação passa a ser feita pelo chip gráfico e não mais pelo processador do micro, aumentando o desempenho do PC, já que o processador da máquina terá mais tempo livre para fazer outras coisas ao mesmo tempo.
Na Figura 10 você pode ver todos os estágios envolvidos na solução Avivo da ATI. Os dois primeiros estágios – captura e codificação – estão presentes dentro de um chip extra de captura de vídeo, como o Rage Theather da ATI. Se a sua placa da série Radeon X1000 não tiver este chip, ela não terá esses dois estágios. Os estágios de decodificação, pós-processamento e visualização estão embutidos em todos os chips gráficos da série Radeon X1000.
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Figura 10: Estágios da tecnologia Avivo.
Os chips da série Radeon X1000 podem decodificar formatos como H.264, MPEG-2, MPEG-4, VC-1 e WMV9.
O estágio de pós-processamento inclui uma unidade de remoção de entrelaçamento (de-interlacing). Vídeos originalmente voltados para serem exibidos em aparelhos de TV são entrelaçados, pois este é o modo em que os aparelhos de TV funcionam. No modo entrelaçado, cada quadro de vídeo tem somente metade das linhas de vídeo disponíveis. Monitores de vídeo usados pelos computadores usam varredura não-entrelaçada (ou progressiva, como também é chamada), que é capaz de mostrar todas as linhas disponíveis em todos os quadros. Desta forma, quando reproduzimos um vídeo no micro podemos ver que o vídeo não apresenta a melhor qualidade de imagem possível. A unidade para remoção do entrelaçamento (de-interlacing) cria as linhas que faltam em cada quadro de vídeo, melhorando a qualidade de imagem de vídeos 2D.
O estágio de visualização possui unidades de correção gama, correção de cor, redimensionamento/compressão e redução de cores. Em outras palavras, este estágio corrigirá a imagem de forma que ela apresente a melhor qualidade possível. É interessante notar que este estágio funciona internamente com qualidade de cor de 10 bits. Se o monitor digital usado tiver uma qualidade de 8 bits ou 6 bits, a unidade de redução de cor (dithering) fará a conversão de cores.
O estágio de visualização possui embutido o processador Xilleon da ATI. O Xilleon é um chip decodificador usado por televisores digitais. De acordo com a ATI 80% das televisões digitais dos EUA usam esse chip.
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Figura 11: Estágio de visualização do Avivo.
Originalmente em http://www.clubedohardware.com.br/artigos/1094
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