Tim Sweeney über das Ende der GPU, Ausblick auf Unreal-Engine 4

Die Grafik-Hardware der Zukunft besteht, so Tim Sweeney, lediglich noch aus dem Display-Anschluss - alles andere sei pure Rechenleistung (mit ein paar kleineren Add-ons wie Textureinheiten und eventuell dem Rasterizer). Das jedenfalls ist eine der Kernaussagen der Präsentation "The End Of The GPU - Roadmap", welche Tim Sweeney auf der Messe High Performance Graphics 2009 hielt.

Im Speziellen beklagte er, die kreativen Freiheiten würden durch sinnlose Beschränkungen seitens der etablierten Grafik-APIs DirectX und Open GL behindert. Zudem seien die Anforderungen an die Entwicklung deutlich intensiver geworden, die Budgets entwickelten sich nicht in derselben Geschwindigkeit mit und die Entwickler müssten sparen. Daher werde Epic bei der nächsten Engine-Generation, also der Unreal Engine 4, nur noch auf allgemein ausführbaren Programmcode setzen, der dann per Compiler auf den Ziel-Architekturen lauffähig gemacht wird. Als Beispiele nannte Sweeney die per C++ programmierbaren CPUs (vermutlich inklusive Larrabee) und Nvidia-GPUs via CUDA. Vermutlich gilt bis dahin auch dasselbe für Atis Stream.

Auch seien die Vorlaufzeiten für die Engines gewachsen. Brauchte die Unreal Engine 3 noch drei Jahre vom Entwicklungsbeginn (2003) bis zum ersten Spiel (2006), so würden Next-Gen-Engine fünf Jahre brauchen.

Einge schnelle Fakten:
• "Prozessoren" sind die Zukunft
• Diese führen zwei Arten von Code aus: Skalaren und vektorisierten
• Die Performance leitet sich aus Taktrate, Kernzahl und der Breite der Vektoreinheiten ab
• Die erforderliche effektive Bandbreite wird enorm sein: 1 Byte pro FLOP, also circa 20x höher als heute - ohne die Zuwächse der Rechenleistung einzurechnen.
• Abkehr von klassischem MSAA hin zu analytischem FSAA - welches besser als 1024x MSAA sei

Ausgehend vom Stand 2012 bis zum Jahr 2020 schätzt Sweeney, dass die reine Rechenleistung sich durch Multithreading und Vektorisierung um Faktor 1.024 steigern kann, andere Faktoren dabei aber wesentlich zurückbleiben. Dieses Potential gelte es zu nutzen und bereits jetzt vorauszuplanen.

Das ganze klingt ziemlich forsch, aber Sweeney ist bekannt für seine provokanten Aussagen. Bereits zum Launch der Geforce 6800 im Frühjahr 2004 tönte er, Anti-Aliasing sei tot. Tatsächlich erscheinet heute eine immer größere Zahl an Spielen (nicht zufällig häufig auf Basis der Unreal Engine 3), welche von Haus aus kein Multisampling-FSAA mehr unterstützen, sondern auf Treiber-Hacks angewiesen sind. Auch die ersten Ankündigungen zu DirectX-11-Spielen lassen hier nichts grundlegend Positives vermuten: Der Trend wird sich offenbar nicht komplett umkehren. DICE-Entwickler Johann Anderson präsentierte auf der Siggraph 2009 bereits eine experimentelle Form von Deferred Shading mithilfe von Compute-Shadern welche, Sie ahnen es, Probleme mit MSAA hat: Eine Limitierung durch die Unordered Access Views in DirectX 11 Compute.

Auch AMD und Nvidia sind bereits eifrig am Forschen, was die rein programmgesteuerte Bilderzeugung - zum Beispiel via Raytracing - angeht.



Die Präsentation von Sweeney können Sie hier im PDF-Format selbst einsehen. In der kommenden Printausgabe der PC Games Hardware 10/2009 (EVT: 02. September 2009) finden Sie übrigens eine neue Hintergrund-Serie über Spiele-Engines, beginnend mit der ersten Unreal-Engine.