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Imagination Technologies

SGX - PowerVRs Shader-Grafik
weiter mit SGX

Nachdem der ISP, die HSR Einheit, eine Tile abgeschlossen hat, werden die Daten der TSP f├╝r die Ausf├╝hrung der Pixeloperationen ├╝bergeben, hier erfolgen anschlie├čend auch alle post-processing Operationen, bevor die Daten der Tile dann in den Frame-Buffer geschrieben werden.

SGX

Die USSE des SGX ersetzt w├Ąhrend der Bearbeitung der Dreiecke im TA bzw. der Pixel im TSP gro├če Teile der fr├╝her als fixed-function Einheiten ausgef├╝hrten Pipeline. So werden nat├╝rlich die Vertex-Shader, die Pixel-Shader, die Alpha-Test, das Alpha-Blending, aber auch Teile des Texturing und Shading durch die USSE durchgef├╝hrt bzw. unterst├╝tzt.

Sollte eine Pipeline nicht leistungsf├Ąhig genug sein, k├Ânnen auch mehrere Pipelines verwendet werden, der SGX 535 hat z.B. zwei Pipelines.
Hierbei werden nicht alle Teile der Pipeline verdoppelt, auch werden diese nicht vollst├Ąndig getrennt.

zwei Pipelines

Es gibt zwar weiterhin nur eine HSR Einheit, diese bearbeitet aber zwei getrennte Pixelbereiche einer Tile. Wenn eine Pipeline eine Tile-Gr├Â├če von 16x16 Pixel hat, so haben wir jetzt 32x16 Pixel, wobei jede Pipeline f├╝r die Pixel der jeweiligen H├Ąlfte zust├Ąndig ist. Diese Trennung erfolgt nur auf Pixelebene, die Bearbeitung der Dreiecke wird ├╝ber den Scheduler frei ├╝ber alle ALUs der Pipelines verteilt.
Bei einer weiteren Verdoppelung wie z.B. beim SGX545 steigt dann die Tile-Gr├Â├če auf 32x32 Pixel, ob eine weitere Vergr├Â├čerung der Tile sinnvoll ist, m├Âchte ich bezweifeln. Bei einer Vervierfachung der Tile-Gr├Â├če vervierfacht sich in der Regel auch die Anzahl der Dreiecke, die in der HSR Einheit untersucht werden m├╝ssen, noch h├Âher zu gehen erscheint mir nicht sinnvoll.
Dann ist es aber problemlos m├Âglich eine zweite parallel arbeitende HSR Einheit einzuf├╝hren.

Ein gro├čer Vorteil der unified Shader, wie sie hier in den USSE vorliegen, ist Load-Balancing! Hat man feste aber getrennte Vertex- und Pixel Shader sind je nach Szene mal die einen und mal die anderen Shader nicht ausgelastet. Bei unified Shadern tritt dieser Effekt nicht auf, solange die Shader entkoppelt sind.
Hier liegt gerade ein gro├čer Vorteil der PowerVR Architektur! Da die Vertex Shader im TA an Szene N arbeiten und die Pixel Shader im TSP an Szene N-1, sind die Shader auf jeden Fall vollst├Ąndig unabh├Ąngig.

SGXs Feature Set geht ├╝ber die Forderungen von SM 3.0 hinaus. Obwohl die SGX-Kerne sehr klein sind, unterst├╝tzen sie Procedurale Geometrie wie High-Order Surfaces, Data instancing u.a..
Nat├╝rlich werden ebenso MRTs als auch FP16 HDR unterst├╝tzt. Der SGX ist f├Ąhig bis zu 16x FSAA, wobei 4x MSAA mit 4x SSAA kombiniert werden k├Ânnen.
Es w├Ąre sicher interessant, sich einmal etwas n├Ąher mit dem trilinearen Filtering wie auch PowerVRs anisotropen Filtering zu besch├Ąftigen. Dies behalte ich mir vor, bis ich selbst ├╝ber ein Ger├Ąt mit SGX Grafik verf├╝ge, au├čerdem macht es bei den gegenw├Ąrtigen Intel Treibern keinen Sinn.

Update vom 10.01.2009
PowerVR SGX5XT
Damit hatte ich nicht gerechnet, ich hatte hier schon an SGX6xx gedacht! So kann man sich irren.
Mit dem ersten SGX5XT Core, dem SGX543, geht es doch einen ganzen Schritt weiter.
Zwei Dinge zeichnen den SGX5XT besonders aus, zum einen ist es die massiv verbesserte Shader-Einheit, hier haben wir nahezu eine Verdopplung des Datendurchsatzes woraus die fast Verdopplung der Geschwindigkeit des SGX543 zu wesentlichen Teilen resultiert und auf der anderen Seite die Multi-Prozessor Unterst├╝tzung.
Mit der nahezu Verdopplung der Geschwindigkeit erreicht der SGX543 mit seinen vier Pipelines fast die Geschwindigkeit, die eigentlich f├╝r die Kerne der SGX55x vorgesehen war und kann somit den SGX555 nahezu ersetzen, wenn dann das Feature-Set stimmt. ├ťber die Feature ist noch nicht so sehr viel bekannt gegeben worden.
Sehr interessant ist aber auch die Multi-Prozessor Unterst├╝tzung des SGX5XT.
Nat├╝rlich muss ein gewisser Hardware-Aufwand betrieben werden, um eine Multi-Core Unterst├╝tzung zu realisieren. Wo es aber nicht ausschlie├člich um die Transistorzahl und damit den Verbrauch geht, sondern auch Leistung eine gewisse Rolle spielt, sagen wir z.B. bei der Grafik f├╝r Notebooks, da w├Ąre mit einem Multi-Core f├Ąhigen Grafikkern auch sehr schnell eine h├Âhere Grafikleistung, auf Kosten von etwa 10% mehr Transistoren je Core, m├Âglich.
Es bleibt spannend!
Soweit ich geh├Ârt habe, wird die Serie 6 dann auch einige Dinge im oben beschriebenen Aufbau ├Ąndern, es betrifft unter anderem die HSR-Einheit, aber dazu zu gegebener Zeit mehr! :)


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 SGX - PowerVRs Shader-Grafik
 13 Seiten
 verfasst von loewe
 Sonntag - 04.01.2009 - 18:53 Uhr
[1]  Einleitung
[2]  Die SGX Grafikkerne
[3]  Aufbau des Grafikkerns Teil 1
[4]  Aufbau des Grafikkerns Teil 2
[5]  PowerVR ÔÇô Die Technologie
[6]  PowerVR - Das HSR Teil 1
[7]  PowerVR - Das HSR Teil 2
[8]  PowerVR - Das HSR Teil 3
[9]  zur├╝ck zum SGX
[10]  Intel SCH ÔÇô SGX535 Teil 1
[11]  Intel SCH ÔÇô SGX535 Teil 2
[12]  Intel SCH ÔÇô SGX535 Teil 3
[13]  Fazit