Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

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Ein spezialisiertes, heterogenes Echtzeit-Raytracing-System mit einer äquivalenten Spitzenleistung von 800 TFLOPS hat die japanische Firma TOPS Systems Corporation angekündigt. Es soll in der Automobilindustrie zum Einsatz kommen, speziell bei der Toyota Motor Corporation.

High-Level Diagramm des geplanten '800-TFLOP-Systems' Quelle: http://techon.nikkeibp.co.jp High-Level Diagramm des geplanten "800-TFLOP-Systems" Das Echtzeit-Raytracing-System Topstream (Task-oriented parallel Stream) basiert auf einem Netz von neun spezialisierten Chips, welche durch eine Host-CPU kontrolliert und gesteuert werden. Die einzelnen Chips sollen mit ihren jeweils 130 Millionen Gates in 45nm-Technologie rund 17 mm² Silizium-Fläche belegen und mit 750 MHz getaktet sein. Die angegebene Leistung von 800 TFLOPS ist eine Größenordnung, die ein solches System auf Platz 4 der aktuellen Top-500-Supercomputer-Liste katapultieren würde - das Ganze jedoch in der Größe eines Desktop-Systems und bei einer elektrischen Leistungsaufnahme von 1.000 Watt.

Während die Texte des Originalberichts auf Techon von einem IC mit 800 TFLOPS Spitzenleistung sprechen, ist das ebenfalls in der Quelle zu findenden Diagramm deutlich spezifischer und glaubwürdiger - wir beziehen uns hier also hauptsächlich auf jenes, sowie auf das technische Whitepaper, welches nach einer Registrierung bei Topscom heruntergeladen werden kann.

Dort wird von einem "800-TFLOPS-Äquivalent" gesprochen, also der Entsprechung von 800 TFLOPS. Wahrscheinlich ist die Gesamtleistung gemeint, die ein [nicht genanntes] System mit General-Processing-Hardware, also Standard-CPUs, bieten müsste, um die Echtzeit-Raytracing-Leistung des Topstream in der HD-Darstellung mit 1.920x1.080 Bildpunkten zu erreichen.

Diese immer noch enorme Größe teilt sich wie folgt auf:
Innerhalb des Topstream-Systems arbeitet ein Netz aus Prozessoren bestehend aus der Host-CPU, welche die bis zu neun angeschlossenen Spezial-ASICs steuert und kontrolliert. In jedem dieser neun hochspezialisierten Chips arbeiten acht Cluster mit jeweils neun teils unterschiedlichen Kernen und einer Steuerungs-CPU. Dabei existieren Spezial-Kerne für:
• Strahlerzeugung
• Pixel-Traversierung (als 2-Wege-SIMD)
• die Bounding Boxes (als 2-Wege-SIMD) zur Frühverwerfungsberechnung, also Effizienzsteigerung
• das Intersection-Processing (8-Wege-SIMD), also die Berechnungen, wo der Strahl auf eine Oberfläche trifft
• nicht näher benannte, sonstige Berechnungen
• 3x Write-Processing (sogenannte Light-Cores)

Alle verfügen über eigene Registersätze und sind über drei 128-Bit-Busse intern miteinander verbunden. Ein solcher Cluster soll bereits 11 TFLOPS äquivalente Rechenleistung erreichen. Nach Angaben von TOPS Systems Corporation skaliere die Topstream-Architektur mit steigender Kern-Anzahl nahezu linear, während andere System zunehmend Probleme bekämen.

Bereits zuvor berichtete PC Games Hardware ausführlich über Raytracing. Erst kürzlich stellte ein Startup-Unternehmen Caustic RT vor, welches 20-fach effizienter als herkömmliche Systeme beim Raytracing arbeiten soll.

Einige der folgenden Artikel bieten weitergehende Hintergrundinformationen, andere aktuelle Berichte über die Forschung in diesem Bereich:
Nvidia Forschungs-Chef Bill Dally: Mischung aus Raytracing und Rasterisierung ist die Zukunft
Quake Wars Raytracing: Screenshots und Infos - Update: neue Features
GPU-Raytracing: Neue Bilder zeigen aktuelle mögliche Bildqualität
Nvision 2008: HD-Raytracing in Echtzeit - Update: Nvidia mit Ray-Tracing-API?
PCGH-Wissen: Rendering ohne Grafikkarte - Raytracing

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    • Kommentare (9)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von GR-Thunderstorm BIOS-Overclocker(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        Zitat von blackdimmu
        endlich mal ein pc auf dem crysis voll und ganz flüssig läuft

        (sorry ich konnte nicht wiederstehen, mir ist natürlich klar das es neben der reinen cpu power es auch eine gute gpu power braucht)
        Zumal nicht wirklich klar ist, ob diese Chips überhaupt als gewöhnliche CPUs verwendet werden können. Vermutlich unterstützen sie nichtmal x86, sofern es denn Eigenentwicklungen sind.
      • Von GR-Thunderstorm BIOS-Overclocker(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        Zitat von blackdimmu
        endlich mal ein pc auf dem crysis voll und ganz flüssig läuft

        (sorry ich konnte nicht wiederstehen, mir ist natürlich klar das es neben der reinen cpu power es auch eine gute gpu power braucht)
        Zumal nicht wirklich klar ist, ob diese Chips überhaupt als gewöhnliche CPUs verwendet werden können. Vermutlich unterstützen sie nichtmal x86, sofern es denn Eigenentwicklungen sind.
      • Von blackdimmu Komplett-PC-Käufer(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        endlich mal ein pc auf dem crysis voll und ganz flüssig läuft

        (sorry ich konnte nicht wiederstehen, mir ist natürlich klar das es neben der reinen cpu power es auch eine gute gpu power braucht)
      • Von Gunny Hartman Software-Overclocker(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        Schade dass hier überhaupt nicht beschrieben wird, welche Chips zum Einsatz kommen. Ich würde das System zu gerne mal sehen.
      • Von PCGH_Carsten Volt-Modder(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        Das ist schwer zu sagen ohne entsprechende Hardware. Der Hersteller gibt aus nachvollziehbaren Gründen keine Zahlen an.

        P.S.: Ich habe nochmal einige Tippfehler rausgeflext - 'tschuldigung.
      • Von Bucklew BIOS-Overclocker(in)
        AW: Topstream-Raytracing: Desktop-System soll Äquivalent von 800 TFLOPS erreichen

        Und wieviel TFlops hat das System nun? Das Standard-CPUs nicht gerade effizent in Sachen Raytracing sind ist ja klar, da ist es ja nicht verwunderlich, dass Spezial-CPUs dem äquivalent vom 800TFlops sind. Selbst ein i7 hat ja nur ~50GFLops....
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