Rabu, 16 Januari 2013

3d Dipercepat Kartu Grafis

3D komputer grafis membutuhkan banyak kekuatan pemrosesan komputer dan sejumlah besar memori , dan, sampai akhir 1995, akselerasi 3D hanya ditemukan pada sejumlah kecil produk high-end. Aplikasi target yang tinggi-end paket rendering, mendukung mesin seperti Intel 3DR dan Silicon Graphics 'OpenGL. Kemudian, munculnya Pentiums tinggi-clock ditambah dengan penerimaan massa PC sebagai sistem game yang layak dan minat dalam Virtual Reality, menciptakan pasar untuk akselerasi 3D murah.
Upaya awal di akselerator 3D adalah kegagalan. Mereka lebih lambat dari akselerator GUI konvensional di bawah Windows, dan miskin di DOS pada saat game PC yang paling berlari pada platform tersebut. Masalah utama adalah dukungan perangkat lunak. Dengan 32-bit konsol Game Super pada meningkat, kuantitas dan kualitas judul yang tersedia untuk kartu 3D adalah miskin.
Sikap berubah ketika Microsoft melemparkan berat di belakang DirectX , meningkatkan Windows 95 sebagai multimedia platform dan fenomena 3D benar-benar mengambil off selama 1997 ketika penjualan chip grafis 3D melebihi 42 juta, naik dari 16 juta pada tahun sebelumnya. Pada tahun 2000, jumlah tersebut telah meningkat menjadi lebih dari 140 juta - yang mewakili hampir sepuluh kali lipat peningkatan dalam penjualan selama periode empat tahun.
Sebuah chip grafis, apakah itu didedikasikan untuk 3D atau chip dual-tujuan 2D/3D, menghilangkan sebagian besar beban dari CPU dan melakukan rendering gambar itu sendiri. Semua ini rendering, atau menggambar, dicapai melalui pipa grafis dalam dua tahap utama: geometri dan rendering. Tahap geometri, dilakukan oleh CPU, menangani semua kegiatan poligon dan mengkonversi data spasial 3D ke dalam piksel. Tahap rendering, ditangani oleh akselerator 3D hardware, mengelola semua memori dan aktivitas pixel dan mempersiapkan untuk melukis ke monitor.
Untuk periode yang singkat, satu-satunya cara pengguna PC bisa memiliki akses ke akselerasi 3D adalah melalui kartu add-on yang bekerja bersama kartu 2D konvensional. Yang terakhir ini digunakan untuk sehari-hari komputasi Windows, dan kartu 3D hanya menendang ketika game 3D diluncurkan. Sebagai kemampuan 3D dengan cepat menjadi norma, 3D-satunya kartu yang digantikan oleh kartu dengan kemampuan 2D/3D ganda.
Kartu-kartu combo 2D/3D menggabungkan fungsi 2D standar ditambah kemampuan akselerasi 3D pada satu kartu dan mewakili solusi yang paling hemat biaya bagi kebanyakan gamer. Hampir semua modern kartu grafis memiliki semacam akselerasi 3D khusus, namun kinerja mereka bervariasi banyak. Untuk gamer yang serius, atau mereka yang sudah memiliki kartu 2D dan ingin melakukan upgrade ke 3D, masih ada pilihan 3D khusus add-on card.
Penanganan berbagai 3D rendering teknik melibatkan perhitungan kompleks yang meregangkan kemampuan sebuah CPU. Bahkan dengan akselerator 3D khusus melakukan banyak fungsi yang diidentifikasi di atas, CPU masih merupakan hambatan terbesar untuk grafis yang lebih baik. Alasan utama untuk ini adalah bahwa CPU menangani sebagian besar perhitungan geometri - yaitu, posisi setiap pixel, disaring MIP-dipetakan, benjolan-dipetakan dan anti-alias yang muncul di layar. Dengan akselerator 3D saat memuntahkan lebih dari 100 juta piksel per detik, ini di luar kemampuan bahkan CPU tercepat. The 3D accelerator harfiah harus menunggu untuk CPU untuk menyelesaikan perhitungannya.
Ada dua cara yang sangat berbeda untuk mendapatkan mengatasi masalah ini. The 3D-hardware produsen menganjurkan penggunaan prosesor geometri khusus. Prosesor tersebut mengambil alih perhitungan geometri dari CPU utama. Di sisi lain perdebatan, ini adalah solusi paling dapat diterima bagi produsen prosesor karena prosesor geometri sekali menjadi standar pada papan grafis, hanya membutuhkan prosesor biasa-biasa saja untuk melakukan fungsi lain seperti menjalankan sistem operasi dan perangkat pemantauan. Jawaban mereka adalah untuk meningkatkan kinerja 3D dari CPU mereka dengan penyediaan set instruksi khusus - Katmai New Instructions (KNI) dalam kasus Intel dan 3DNow! dalam kasus AMD.
Masalahnya, bagaimanapun, adalah bahwa dalam jangka panjang bahkan meningkatkan kinerja yang disediakan oleh MMX-gaya instruksi baru muncul cukup untuk mengatasi dengan kekuatan hebat dari generasi baru 3D accelerator. Selain itu, sebagian besar pengguna - bahkan gamer - jangan meng-upgrade sistem mereka secara teratur dan memiliki CPU yang relatif lambat. Mengingat hal ini, prosesor geometri khusus muncul untuk menawarkan solusi terbaik.
nVidia adalah yang pertama ke pasar dengan Graphics Processing Unit mainstream pertama (GPU) pada musim gugur tahun 1999, yang GeForce 256 chip yang memiliki kemampuan yang unik sampai sekarang untuk melakukan transformasi dan pencahayaan (T & L) perhitungan. Karena ini sangat berulang - dengan set instruksi yang sama jutaan kali dilakukan per detik - mereka kandidat utama untuk akselerasi hardware. Sebuah mesin yang didedikasikan dapat dioptimalkan untuk fungsi matematika yang diperlukan, sehingga cukup sederhana untuk menciptakan, efisien tujuan yang berfokus desain silikon - dan salah satu yang mampu mengungguli jauh upaya CPU dalam menjalankan tugas-tugas ini. Selanjutnya, off-loading fungsi T & L ke GPU memungkinkan CPU utama untuk berkonsentrasi pada aspek lain pengolahan menuntut, seperti real-time fisika dan kecerdasan buatan.

Yang terdiri dari hampir 23 juta transistor - lebih dari dua kali kompleksitas Pentium III mikroprosesor - GeForce 256 GPU mampu memberikan suatu 15 juta poligon belum pernah terjadi sebelumnya berkelanjutan per detik dan 480 juta piksel per detik dan mendukung hingga 128MB memori frame buffer.

Tidak ada komentar:

Poskan Komentar