22 июня, 2023 
raven000 Одной из самых удачных за прошедшее время графических архитектур на рынке игрового 3D можно без колебаний представить Nvidiа Maxwell. По сравнению с предыдущей ей архитектурой Kepler она продемонстрировала большие усовершенствования по всем пунктам: от чистой мощности до мощности в пересчёте на ватт. И это невзирая на применение такого же 28-нм техпроцесса. Интересно, что и площадь свежих графических ядер Maxwell повысилась немного.
До недавних времен причина настолько серьёзного прорыва была неизвестной, но Nvidiа заявляла только об улучшениях в составе потоковых микропроцессоров, оптимизациях малого уровня (на уровне транзисторов) и значительном повышении объёма кеша 2-го значения. Очень многие, в том числе наши иностранные коллеги с источника AnandTech, заподозрили Nvidiа в применении мобильных технологий; в конце-концов, Maxwell с начала формировалась как многогранная архитектура, применимая одинаково для применения в компьютерах и настольных игровых ПК. Однако как продемонстрировали изучения, проведённые энтузиастами, есть и ещё одна причина, причём, возможно, наиболее ключевая и одинаково которая относится к Maxwell и Pascal.
Снимок экрана анализатора, при помощи которого была раскрыта загадка Nvidiа
Все дело в том, что начиная с Maxwell, Nvidiа приняла решение применять так называемый тайловый способ рендеринга (Tile Based Rendering). Он известен нам, например, по мобильным графическим ядрам PowerVR и ARM Mali. Основное превосходство тайлового способа состоит в разбиении сцены на незначительные плитки (тайлы), любая из которых может обрабатываться полностью источниками графического микропроцессора, без особых посланий к наружной видеопамяти. Но это значит как повышение мощности (кеш намного стремительней наружной памяти), так и экономию энергии за счёт уменьшения числа посланий к видеопамяти. Обычно, тайлы имеют объем 16 × 16 либо 32 × 32 пикселя; данный способ замечательно ощущает себя в среде сегодняшних ГП, представляющих из себя большие синхронные массивы одинаковых вычисляемых ядер. Неприятность состоит в том, что почти все игры создаются под другую, стандартную для ПК модель рендеринга — IMR (Immediate Mode Rendering), когда весь кадр обрабатывается полностью.
Инженерам и разработчикам программного обеспечения Nvidiа понадобилось пойти на ряд хитростей, чтобы соединить тайловую архитектуру с ПО, нацеленным на IMR. Одним из подобных хитростей считается особый код-прослойка DirectX, отвечающий за растеризацию треугольников. Как всем нам известно, наложение способов рендеринга не только удалось создателям, однако сделало возможным им сделать 2 наиболее действенные графические архитектуры за прошедшие 3 года — Maxwell и Pascal. Но в случае если бы создатели игр разбирались на тайловый способ, то их результативность могла бы очутиться ещё отличной. Платформа, при помощи которой удалось изучить архитектуры Nvidiа, доступна на GitHub.
Непонятно, отчего Nvidiа приняла решение скрыть о такой компоненты в собственных свежих архитектурах — так как ничего ужасного в применении тайлового способа нет; наоборот, замечание о плюсах такого подхода могло бы быть хорошим маркетинговым ходом. Также, встаёт натуральный вопрос: какие козни применяет в собственных продуктах AMD Radeon Технолоджис Group и входит ли в число которых тайловый рендеринг?
Опубликовано в рубрике 
