Grafické akcelerátory, druhy shaderů

Grafické akcelerátory

Též urychlovače. Přídavná zařízení počítače, která značně urychlují grafické výpočty. Obsahují vlastní paměť a procesor.

FireGL

Profesionální grafika pro náročné grafiky, kteří potřebují přesné zobrazení barev a podporu. Stojí desetisíce korun, protože má certifikace na grafické programy (3DMax, Photoshop,4D Cinema a další). Podporu 24 hodin na pomoc při potížích s programy.

ATI ES1000

ES1000 je další generace GPU do serverového segmentu.

- 2D grafická akcelerace

- PCI bus rozhraní

- 200MHz frekvence jádra

- 250MHz frekvence paměťí

- 16-bitová paměťová sběrnice

- Podpora pamětí DDR a DDR2

- Dvojtý CRT a DVO port

Historie

V 80. letech 20. století nebyly grafické akcelerátory standardní součástí počítače. V té době přišla ATI Technologies se svým prvním grafickým akcelerátorem Graphic Solution. Jak pokračovala doba dál, ATI Technologies uvedla postupně na trh nové grafické akcelerátory. Druhým grafickým akcelerátorem byla karta s grafickým jádrem EGA Wonder, které umožňovalo akcelerovat grafiku až v rozlišení 640×350 pixelů se 16 barvami. Po roce od uvedení EGA Wonder přišla ATI Technologies s novým grafickým akcelerátorem, který nesl grafické jádro VGA Wonder. Tento grafický akcelerátor byl už technologicky vyspělejší než jeho předchůdce. Jeho maximálním rozlišení bylo 1024×768 pixelů s 256 barvami.

2D akcelerátory

Po dalším roce přišla ATI Technologies se svým prvním 2D akcelerátorem s jádrem MACH 8, který se od předešlého grafického akcelerátoru odlišoval jen tím, že podporoval 2D akceleraci. Dalším 2D akcelerátorem byla grafická karta s jádrem MACH 32, která byla vyspělejší než její předchůdce. Podporovala rozlišení až 1280×1024 pixelů v 16-bitové barevné hloubce. Dalším pokračovatelem 2D akcelerátorů od ATI Technologies byl 64-bitový grafický akcelerátor s jádrem MACH 64, který byl uvedený v roce 1994. Posledním 2D akcelerátorem byl MACH 64VT (VT2, VT4). Tyto deriváty MACH 64 byli postupně představené v letech 1996 – 1997. Výhodou těchto 2D akcelerátorů bylo, že mohly video v rozlišení 320×240 pixelů zobrazovat plynule na celé obrazovce v rozlišení 800×600 a nebo až 1024×768 pixelů.

3D akcelerátory

Prvním 3D akcelerátorem od ATI Technologies bylo grafické jádro 3D Rage (1996). Po nevelkém úspěchu těchto karet bylo rychle vydané grafické jádro Rage II. Toto jádro nezlepšovalo ani tak rychlost grafických výpočtů, ale zato vylepšovalo kvalitu zobrazení. ATI Technologies uvedla ještě několik derivátů jádra Rage II, až nakonec v roce 1997 přišlo jádro Rage PRO. Tento grafický čip byl jedním z prvních, který plně podporoval AGP 1.0. Při tomto grafickém čipu začala mít ATI Technologies problémy s ovládači, které se vyřešily až v roce 2001. Dalším grafickým jádrem bylo Rage PRO GL, které plně podporovalo standardy OpenGL. Po tomto jádře přišla ATI Technologies s vylepšeným jádrem Rage 128PRO, které zlepšovalo práci 16-bitového renderingu a plně podporovalo AGP 4×. V roce 1999 přišla ATI Technologies se speciálním vydáním grafické karty s Rage 128PRO. Speciální byla tím, že na jedné kartě byla dvě speciálně upravená grafická jádra Rage 128PRO. Tato karta se nazývala ATI Rage Furry MAXX, ale díky neodladěným ovládačům se tato karta velmi neujala.

Další typy

Dalším novým grafickým jádrem s podporou 3D akcelerace byl R100 (toto bylo kódové označení grafických jader Radeon DDR), které obsahovalo například technologii HyperZ, která ulehčovala grafickému jádru výpočty. Další novou technologií byla podpora grafického rozhraní DirectX 7.0. I když bylo toto jádro papírově slabší než grafické jádra konkurence (GeForce 2), tak díky technologii HyperZ mohla těmto kartám konkurovat.

Další generací grafických jader Radeon bylo jádro s kódovým označením R200, uvedené v roce 2001, obchodní název byl Radeon 8500. Oproti svému předchůdci přinášelo vylepšení technologie HyperZ (pojmenovaná HyperZ II, podporu DirectX 8.1, současné zobrazení obrazu na 2 monitorech (SmoothVision). U těchto grafických jader ATI Technologies konečně doladila ovladače svých grafických karet.

V roce 2002 ATI Technologies uvedla nové jádro R300, tedy Radeon 9700. Toto jádro si zachovávalo všechny dobré vlastnosti předcházejících grafických jader Radeon a k tomuto ještě přidalo technologie HyperZ III a podporu DirectX 9.0. Tato grafická jádra byla nejlepší grafická jádra pro stolní počítače a tak si získala velkou oblibu. Malým vývojem těchto jader byli Radeony 9800 (R350), které přinášeli jen malé změny a to HyperZ III+.

Jako další grafické jádro mělo na trh přijít R400, ale z důvodů neuzavření specifikací DirectX 10, ATI Technologies musela toto jádro předělat a tak vyšlo R420, tedy Radeon X800, které v sobě skrývalo technologie HyperZ HD, SmoothVision HD, a bezztrátovou kompresi textur. Toto jádro podporovalo DirectX 9.0b (která má Shader Model 2). Na konkurenci to bylo málo, neboť GeForce 6800 podporovala už DirectX 9.0c (která má Shader Model 3). Malé oživení těchto karet přineslo vylepšené jádro R480, tedy Radeon X850, ale ani toto jádro nepodporovalo DirectX 9.0c.

Na jaře roku 2005 ATI Technologies představila nové jádro R520 alias Radeon X1800. Toto jádro v sobě neslo velice mnoho nových technologií. Tou hlavní je podpora DirectX 9.0c, paměťový řadič RingBus, Dispatch Procesor, který zefektivnil práci pixel shaderů. Jádro R520 obsahuje 16 pixel shaderů a také 16 pixel pipeline, což se může zdát oproti konkurenci málo, ale díky novým technologiím jich využívá velmi efektivně. Zatím nejnovějším jádrem je R580 tedy Radeon X1900, které se představilo 24. ledna 2006. Oproti předchozímu jádru má až 48 jednotek pixel shaderů (a pixel pipeline má 16, stejně jako předchozí jádro), novější Dispatch Procesor.

Koncem roku 2007 ATI započala novou řadu grafických karet Radeon 2000series, začátkem roku 2008 je možné zakoupit už i Radeony 3000series, které mohou nabídnout i například dvoujádrovou grafickou kartu HD 3870 X2. Takty pamětí DDR4 některých Radeonů 3000series se pohybují kolem 2,5 Ghz.

25. června 2008 uvedla ATI novou generaci HD 4000, která používá stále 55nm, na čip RV770 se vejde až 800SP (160 unifikovaných shaderu v 10 SIMD blocích. Paměťi se používají až GDDR5.

V 1Q 2009 ATI uvedlo nový čip RV740 na 40nm, bude použit na grafických kartách HD47x0.

22. 1. 2008 vydala AMD plnou specifikaci čipu R300 a R500, což umožní zlepšit práci těchto jader v alternativních operačních systémech. Jednalo se o ojedinělou věc v oblasti grafických čipů, jelikož konkurenční NVIDIA i předtím samostatná ATI (před převzetím AMD) toto udělat odmítaly. 12. června 2008 pak byla vydána i specifikace k čipům řady R600.

Výrobci grafických karet

Asus - Gainward (v roce 2009 ukončili spolupráci)

- Gigabyte Technology

- Micro-Star International (MSI)

- Powercolor

- Sapphire - vždy používal pouze AMD/ATI grafické čipy

- XFX

- HIS

Druhy shaderů

--Psuda 20. 6. 2010, 14:13 (UTC)