Nvidia: DX11-Tesselation ist Trumpf - beeindruckende Demoszenen, jetzt mit Video
Auch wenn die von Nvidia ausgerichtete GPU Technology Conference 2010 (GTC 2010) primär dem Austausch von Ideen, Anwendungs- und Einsatzmöglichkeiten von GPUs dienen soll, ließ es sich Nvidias CEO und Mitbegründer Jen-Hsun Huang nicht nehmen, zu Beginn seiner Eröffnungsrede kurz auf den aktuellen Stand der Nvidia-Firmengeschäfte einzugehen und einmal mehr die Vorzüge der CUDA-Technik zu preisen.
Nvidia setzt derzeit auf drei Standbeine: Visualisierung (Quadro-Plattform), Parallel Computing (Tesla-Plattform) und Personal Computing (GeForce- und Tegra-Plattformen). Dabei bemerkte Jen-Hsun Huang, dass der Bereich Mobile Computing noch besonders viel Potenzial biete und dass DX11-Tesselation und Texturqualität derzeit zwei besonders heiße Eisen seien. Zur Verdeutlichung führte er eine Demo der Action-Flugsimulation HAWX 2 vor, deren Level aus jeweils 128 Quadratkilometern Land und Wasser bestehen, dabei aber Texturgrößen von zwei Quadratmetern benutzen - schickes Spiel, wenngleich keine wirkliche Simulation, sondern eher eine schön anzusehende Schießbude.
Mit der Feststellung, dass sich numerische Methoden zur dritten Säule der Wissenschaft gemausert haben, leitete Jen-Hsun Huang zu einem Diagramm über, das die gestiegene Leistungsfähigkeit einer CPU in den letzten Jahren verglichen mit einem VAX-Großrechner von 1978 darstellte. Der Leistungszuwachs wird von drei Faktoren begrenzt: der unterschiedlichen Geschwindigkeit zwischen CPU und RAM, der Leistungsaufnahme und der Tatsache, dass es immer schwieriger wird, Befehlsfolgen sinnvoll auf so viele Kerne wie nur möglich aufzuteilen. Nach Huangs Interpolation verlangsamt sich dadurch die Wachstumskurve stark - im Jahr 2021 hätten wir um die 100 Prozent linearen Geschwindigkeitszuwachses eingebüßt. Eine Lösungsmöglichkeit: Parallel Computing, doch auch hier sind einige Tricks nötig, um den drei Begrenzungsfaktoren zu entgehen.
Einer dieser Tricks: Die schon erwähnte Tesselation, wie eine 3D-Demo namens "Endless City" eindrucksvoll zeigte. Hier fuhr die Kamera durch eine prozedural erstellte Stadt mit 1,3 Milliarden Polygonen pro Sekunde und über 1.000 Lichtquellen. Ein genaueres Hinsehen ergab jedoch, dass das Basis-Mesh etlicher aufwändiger Statuen lediglich aus wenigen Polygonen zusammen gesetzt waren - geschickt verborgen durch den Einsatz von Tesselations-Routinen, die etwa standardmäßig auch in DirectX 11 enthalten sind. Pro Sekunde müssen 80 GByte Daten verarbeitet werden - deshalb müssen die Berechnungen direkt auf den Fermi-GPUs durchgeführt und nicht über den PCI Express geschickt werden.
Die nächste Demo lief auf mehreren zusammegeschalteten Fermi-Einheiten und zeigte volumetrischen grünen Nebel, zusammengesetzt aus einer Million Voxels und mithilfe realer strömungsmechanischer Gleichungen berechnet - Geschwindigkeitsänderungen und Verwirbelungen inklusive. "Hier laufen 20 Billionen Operationen beziehungsweise eine Milliarde Threads pro Sekunde ab", freute sich Jen-Hsun Huang.
Demo Nummer drei, ebenfalls in 3D: ein Leuchtturm in einer sturmumtosten See. "Hier sehen wir eigentlich drei Simulationen auf einmal", erläuterte Huang. "Einen Ozean, berechnet als Multi Grid High Field mit 500.000 Partikeln, ein Zwei-Wege-Rigid-Body-System für Festkörper im Wasser und dann die Lichtkegel, die der Leuchtturm und der Mond werfen. Ein Rack mit 4-Kern-Opteron-Servern würde alle drei Minuten einen Frame berechnen, auf einer einzigen GPU läuft diese Demo in Echtzeit."
ATI bzw AMD ist darüber hinaus doch bekannt dafür, immer schon etwas mehr "in die Zukunft" investiert zu haben als Nvidia, aber das will der Fanboy nicht wahrhaben. Zumindest wenn man vom Direct X Featureset ausgeht, überall sonst (Cuda, Professioneller Markt usw) ist Nvidia vorne, aber bei den DX Features war AMD fast(!) immer erster mit ihrem Produkt: Shader 1.4 ->Radeon 8500. DX9 ->Radeon 9xxx Serie, Shader 3 war Nvidia vorne, DX10 auch weil die Radeon sich so stark verzögerte, diese unterstützte dann aber schon sowas wie DX10 extended sowie Tesselation im heutigen Sinne, die HD3000 Serie DX10.1, HD4000 eben so, HD5000 war die erste mit 9 Monaten vorsprung, DX11. Und jetzt kommt die HD 6000, die Frage ist ob diese auf der 5000er aufbaut oder doch etwas "neues" ist. Ich vermute aber (leider) ersteres, also keine Revolution bei der Architektur
Aber immerhin erscheinen immer mehr Titel, das lässt mich hoffen dass Tesselation wirklich die Zukunft ist.
.....und die unterstützten Tesselation schon seit der Radeon 8500 mit der Bezeichnung TruForm unter DX8. Als Paradespiel gabs Unreal Tournament mit entsprechendem Patch.