Hameedo
28-11-2010, 15:40
معمارية بطاقات GF104/Fermi .. التعريف المثالي للحلّ المؤقت ؟
إذا أردت مثالا حقيقيا للأحداث الشاذة ، وغير الطبيعية في عالم التقنيات ، فليس من المطلوب منك الا أن تنظر الي معمارية Fermi من NVIDIA .
وحينما تفعل ذلك ستجد أن كل شئ عن هذه المعمارية يبدو مختلفا عن العُرف المألوف في صناعة العتاد .
وليس ثمة مثال نستبين فيه هذا بجلاء من معمارية بطاقات الفئة المتوسطة GF104 .
عندما تقدم شركة مثل AMD أو شركة مثل NVIDIA معمارية جديدة بمعالج رسومي قوي و جديد ، فانها تستغل هذه المعمارية في توفير دستة من المعالجات الرسومية الأخري الأضعف و الأصغر حجما ، بحيث تناسب شرائح سعرية مختلفة ، ودرجات متفاوتة من استهلاك الطاقة .
والطريقة الأيسر لتحقيق هذا تكون بقصّ المعالج الرسومي الأصلي ، واقتطاع أجزاء كاملة منه ، بحيث يصبح بنصف ، أو رُبع ، أو ثُلث ، أو خُمس الحجم الأصلي .
وليست هذه الطريقة سهلة وحسب ، بل إنها توفر أيضا في تكاليف التصنيع ، فبدلا من تصميم وتصنيع عدة معماريات لكل فئة سعرية أو لكل حدّ لاستهلاك الطاقة ،و ما في ذلك من تضييع للوقت والموارد البشرية ، تستعيض الشركات عن هذا بتصميم موحد قابل للتفكيك الي أجزاء أصغر .
ولأن هذا الحل سليم للغاية من الناحية الاقتصادية ، وشديد الفاعليّة من الناحية التقنية ، صار هو القاعدة التي تسير عليها شركات العتاد دون أن تحيد .
كل المعالجات والمعماريات ، سواء المعالجات المركزية ، أو الرسومية ، أو الصوتية .. تتبع هذه القاعدة .
لكن NVIDIA ضربت بهذه القاعدة عرض الحائط في معمارية Fermi ، وقررت أن تخالفها في وضوح .
لن تقص NVIDIA نواة Fermi الأصلية كي تناسب الفئة السعرية المتوسطة/حد استهلاك الطاقة المتوسط ، وانما ستصمم معمارية جديدة من أجله خصيصا !
لكن دعونا نكون واقعيين ، إن الشركة لن تفعل ذلك من قبيل كسر الملل ، وخرق القواعد ، وإنما اضطرتها الي هذا ظروف قهرية .
إن نواة Fermi الأصلية هي نواة ذات خصائص متطرفة ، فهي كبيرة الحجم و ذات استهلاك مرتفع للطاقة بشكل ملفت للنظر وخصوصا عند مفاضلتها مع قريناتها، الأمر الذي يجعل مجرد الاقتطاع والقص منها غير كاف ، لأنها ستحتفظ بنفس خصائصها المُتطرفة مقارنة بقريناتها من الأنوية المقصوصة كذلك .
ولهذا توجّب علي الشركة مباشرة هذه الخصائص المتطرفة بالتعديل عليها واصلاحها ، أو تخفيفها قبل البدء في عملية القص .
لكن NVIDIA لم تفعل ذلك ..
وبدلا من هذا ، اختارت أن تغوص في مستنقع المعماريات الجديدة للمرة الثانية في نفس الجيل .
منهكة من الصراع مع دقات التصنيع في نواة Fermi الأصلية ، قررت الشركة تجاهل ذلك ، ومفاجئة العالم بمعماريتين مختلفتين في جيل واحد ، وهي سابقة لم تحدث منذ فترة طويلة للغاية .
لكن الشركة إذ تفعل ذلك ، فإنها تحفر قبرها بنفسها ، وتسقط في فخ المعماريات المؤقتة والانتقالية ، وهي معماريات يزول أثرها بسرعة (حتي لو كانت ناجحة) ، تاركا وراءه خرابا اقتصاديا فادحا لأي شركة تقع في براثنه .
إن القواعد الاقتصادية لم توضع جُزافا ، ولم تصر قواعد لأنها جميلة الشكل ، وإنما لأنها حقا سليمة الطابع ، وتقي من الانزلاق نحو أخطاء بديهية .
هل تخطو NVIDIA علي فخ المعماريات المؤقتة القاتل فيبتلعها ابتلاعا ، أم تتخطاه وتنجو بالكاد في آخر لحظة ؟
___________________________________________
ومثل المقال السابق (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=185062) ، سوف نبدأ بنبذة مختصرة عن المعالج الرسومي ، وسنقول أنه نواة ضخمة مقسمة الي معالجات صغيرة ذات تصميم خاص، كل نوع من هذه المعالجات يغير من البيانات الرسومية بطريقة معينة يُمكّنها تصميمه الفريد ، بحيث تدخل البيانات الرسومية الي واجهة المعالج الرسومي ، وتمرّ علي هذه المعالجات بالتسلسل والترتيب لتخرج من خلفيته في نظام .
وسوف نستهل المقال بالحديث عن واجهة بطاقات Fermi/GF104 .
___________________________________________
القلب Core :
أول ما يواجهنا في مقدمة البطاقات هو عتاد التوزيع Thread Scheduler ، وهو أعقد جزء فيها علي الأغلب ، ذلك لأنه يختص باستقبال البيانات من المعالج المركزي ، أو الذاكرة الرسومية أو أي مكان .. ثم يقوم بتوزيعها كيفما يشاء علي مُظللات البطاقة (Shader Units / Stream Processors /Cuda Cores) ، أي كأنه القلب الذي يمد اجزاء البطاقة بالبيانات .
يتصل هذا القلب بـ256 مرفأ (بوابة) توزيع ، كل بوابتين تتصلان بثلاثة مظللات (بمعدل مظلل ونصف لكل بوابة) ،، وهذا علي العكس من معمارية Fermi الأولي (GF100) ، والتي تتصل فيها كل بوابة واحدة بمظلل واحد .
هذا يعني أن القلب/عتاد التوزيع يستطيع الوصول مباشرة الي 100% من المظللات في Fermi الأول/GF100 ، بينما يستطيع الوصول الي 66% فقط من المظللات في Fermi الثاني/GF104 .
هذا التغيير جاء علي نحو غير متوقع علي الاطلاق ، فطالما اشتهرت بطاقات NVIDIA بالقدرة المنيعة علي الوصول لأي مظلل في أي لحظة ، وهذا منذ أيام معمارية Tesla ، والتي ابتدأت بعائلة G80 ثم G92 ثم GT200 .
وفي الواقع فان هذه القدرة هي السبب الرئيسي لنجاح بطاقات NVIDIA كبطاقات حوسبة ، وهو الهدف الذي سعت اليه الشركة منذ بدأ معمارية Tesla ، وهي أيضا سبب ضخامة حجم أنوية معالجات NVIDIA الرسوميّة ، والتلاعب في هذه القدرة يعني أن NVIDIA بدأت في التخلي عن سياستها الأساسية التي نسجتها طوال السنون المُنصرمة.
ليس هذا فحسب ، بل إن هذا يجعل بطاقات NVIDIA تتشابه مع بطاقات AMD HD 5000 ، والتي تستطيع الوصول الي 20% فقط من المظللات بشكل مباشر ، وتعوّض الباقي باستخدام برنامج القيادة Driver .
فهل تعوّض NVIDIA الباقي ببرنامج القيادة أيضا ؟
إذا كان هذا صحيحا فمعني ذلك أن NVIDIA تنسلخ تدريجيا من القدرات العتادية المتفوقة و التي تمزيها عن بطاقات AMD .
وإذا لم تكن الشركة مستعدة للتخلي عن مزاياها تلك بشكل دائم ، فان هذا يدعونا للتفكير في كون المعمارية الجديدة ، مجرد حل مؤقت ، سرعان ما يذهب مع الريح ، عندما ينتهي الغرض منه ، وهذا يعني بالضرورة أن الشركة تنزلق تدريجيا بالفعل نحو الفخ .
https://img203.imageshack.us/img203/6051/77325888.png
صورة تقريبية لنواة GF104 ، (القلب في منتصف النواة ، اللون الأصفر )..
لكن الشركة لا تنوي أن تتخلي عن مزاياها بعد، ولا عن سياستها الأساسية ، كما لن تستخدم برنامج القيادة في تعويض النسبة الباقية ، بل ستستخدم بدلا من ذلك العتاد نفسه ، عتاد القلب .
زادت الشركة من تعقيد هذا القلب ، بحيث أصبح من مسئولياته فحص البيانات الرسومية الواردة اليه ، ومحاولة استخراج بيانات لثلاثة مظللات وتمريرها خلال بوابتين فقط .
لكن هذه العملية تعتمد بالدرجة الأولي علي حسن ترتيب البيانات التي يستقبلها القلب ، فاذا كانت حسنة الترتيب ، فان التوزيع سيكون ممكنا بالطريقة السابق ذكرها ، أما اذا كان الترتيب سيئا ، فسيعجز القلب عن فعل ذلك ، وسيكتفي يتوزيع البيانات لمظللين من خلال البوابتين ، تاركا المظلل الثالث عاطلا عن العمل .
وهذا يعني أنه في أحسن الظروف ، سوف يتم استغلال كل مظللات البطاقة ، لكن في أسوأ الظروف فان ثُلث المظُللات سيكون شاغرا .
وهذا بالضرورة يؤدي الي أن يكون تشعّب وتدفق البيانات في أنوية GF104 أقل سلاسة ومباشرة من أنوية GF100 ، فالبيانات في GF104 أكبر حجما من قدرة منظومة التوزيع بنسبة 33% (في GF100 فان النسبة هي 0%)، لكنها تظل في نفس الوقت أكثر سلاسة بكثير من بطاقات AMD HD 5000 ، والتي تكون فيها البيانات أكبر من قدرة منظومة التوزيع بنسبة 80% .
ولأن النسبة هي 33% فقط ، فان القلب لا يعاني من الكثير من العقبات في مهمته ، وينجح بالفعل في توزيع النسبة الزائدة في معظم الحالات ، باستثناء حالات خاصة تحت ظروف خاصة .
ونفهم من هذا أن التحسينات التي قامت بها الشركة علي جبهة القلب ، هي اختصارات في منظومة التوزيع بالأساس ، وذلك في محاولة للتقليل من حجم الأنوية ، واستهلاكها للطاقة ، ولقد نجحت الشركة في ذلك .
لكن هل يثبت هذا فرضية المعمارية المؤقتة ، أم ينفيها ؟
___________________________________________
المُظللات (Shader Units / Stream Processors /Cuda Cores) :
عدد المظللات في النواة الكاملة هو 384 مظلل ، ولكل ثلاثة مظللات بوابيتن للتوزيع فقط ، أي أن البطاقة تحتوي علي 256 مظلل في اتصال مباشر مع القلب (بالبوابات) ، وتحتوي علي 128 مظلل في اتصال غير مباشر ، والمجموعة الأخيرة هي المجموعة المهددة بأن تصبح عاطلة عن العمل في حالة فشل القلب في مهمته الجديدة .
دور المظللات هنا سيكون معالجة المضلّعات (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=178386) .
وكما في GF100 ، جاءت مظللات GF104 بحجم أكبر من مظللات AMD ، بسبب عدد دوائرها الكهربية الأكبر ، والتي تسهل الوصول الي ترددات مرتفعة ، لكن أتت بحجم أقل من مظللات GF100 ، بسبب الاختصار في عدد بوابات التوزيع .
وبهذا احتفظت NVIDIA بمنظومة التردد العالي والاتصال (شبه) الكامل بالقلب ، وهي المنظومة التي تعطي لبطاقات NVIDIA اليد العليا في أي تطبيق رسومي (ألعاب ) أو حوسبي (برامج) ، حيث تحقق تشعّب كفأ للبيانات مع سرعة معالجة ممتازة في نفس الوقت ، وان كانت في بطاقات GF104 أقل كفاءة من بطاقات GF100 ، بسبب الاختصار من بوابات التوزيع .
تعمل المظللات بتردد 1350MHz في بطاقة GTX 460 ، بينما أتت في بطاقة GTS 450 بتردد 1566MHz وهو أعلي تردد في عائلة Fermi علي الاطلاق .
وعلي الرغم من أن مظللات NVIDIA تمتلك القدرة علي العمل بترددات أكثر ، الا أن الشركة لا ترفع منها كثيرا كوسيلة للتحكم في استهلاك الطاقة ، و مع أن مظللات GF104 تميزت بالقدرة علي العمل علي ترددات أعلي حتي من GF100 ، بسبب خرجها الحراري الأقل (كنتيجة مباشرة لحجمها الأصغر) ، الا أن الشركة لم ترفع من تردداتها كثيرا لنفس السبب ، لكن هذا لم يمنع من تجسّد هذه القدرة في صورة القابلية الممتازة لكسر سرعة تلك المظللات ، والتي برزت في أنوية GF104 أكثر من أي وقت مضي.
https://img408.imageshack.us/img408/8594/98568034.png
مناطق المظللات محددة باللون الأحمر ، ويمكنك أن تعد 8 مناطق (مصفوفات تظليل) تتجمع فيها المظللات ، 4 بالأعلي و 4 بالأسفل .
ويبدو أن عائلة Fermi لم تسلم من تعطيل المظللات في أنويتها حتي مع البطاقات المتوسطة ، حيث أتت بطاقة GTX 460 بعدد 336 مظلل فقط (من أصل 384)، واحتوت علي 48 مظلل معطلين بشكل كامل ، ومع التردد المنخفض نسبيا لها (1350MHz) ، أصبح ذلك سببا في احباط نسبي للمُتحمسين .
وسبب تعطيل المظللات في GTX 460 غير معلوم حتي الآن ، لكن السبب الأرجح هو منع البطاقة من الاقتراب من أداء GTX 470 ، وهو الهدف الذي يمكن الوصول اليه في يسر بفضل تردد GTX 460 المرٌتفع (أعلي من GTX 470 بـ12%) .
تعطيل المظللات لغرض تجاري في النواة الكبري لمعمارية جديدة ، هل يؤهل هذا تلك المعمارية الجديدة لكي تحمل لقب المعمارية المؤقتة ؟
___________________________________________
وحدات الرسم Rasterizers :
وحدات الرسم هي المسئولة عن عملية ملأ الألوان بين المضلّعات ، وفي بطاقات GF104 توجد وحدتين للرسم قادرتين علي التعامل مع مضلعين ، وذلك في مقابل أربعة وحدات في أنوية GF100، ووحدة رسم واحدة في بطاقات AMD .
ونتيجة لهذا تستطيع بطاقات NVIDIA التعامل مع عدد كبير من المضلعات بكفاءة أفضل من AMD ، وخصوصا في حالات الترصيع Tessellation.
(https://www.arabhardware.net/forum/showpost.php?p=1429823&postcount=2)
تستطيع بطاقة GTX 460 معالجة 1350 مليون مضلّع في الثانية الواحدة، وهذا أقل من نصف قدرة GTX 480 ، والتي تبلغ 2800 مليون مضلع في الثانية ، لكنها تظل أعلي من قدرة HD 5870 والتي تبلغ 850 مليون مضلع فقط .
مقارنة ببطاقة GTX 465 ، وهي أصغر أنوية GF100 أداء ، نجد أن أنوية GF104 أقل منها قدرة في معالجة المضلعات ، فبطاقة GTX 465 تستطيع التعامل مع 1821 مليون مضلع في مقابل 1350 مليون مضلع في GTX 460 (أي أعلي بنسبة 34%).
ونتيجة لهذا فان أداء أنوية GF104 أقل في الترصيع من أداء كل أنوية GF100 .
و بغض النظر عن ذلك فان NVIDIA لا تسمح لبطاقاتها بالوصول الي قدراتها النظرية الكاملة في معالجة المضلعات ، فتحليل برنامج القيادة أظهر بما لا يدع مجالا للشك في أن الشركة تقُيدّ برمجيا قدرة أنوية GF100 و GF104 علي هذه الجبهة ، ولا تسمح لها بالوصول الي أقصي طاقتها الا في حالات الترصيع .
والسبب في ذلك هو رغبة الشركة في تمييز عائلة Quadro الاحترافية عن عائلة Geforce الاستهلاكية ، فالأولي لا تأتي بأي قيد برمجي علي معالجة المضلعات ، ولهذا تستطيع الوصول لمستويات عالية للغابة علي هذه الجبهة ، يستفيد منها المصممون والمطورون في عملهم ، أما الثانية فلم ينالها من الحظ نصيب الا في الترصيع فقط .
للشركة الحق في فعل ما يحلو لها لتسويق منتجاتها بالطبع ، لكن السؤال هو هل يمنع هذا القيد البرمجي بطاقات Fermi من الحصول علي أداء أعلي في الألعاب الحالية ؟ وهل من فرصة في رفع هذا القيد في المستقبل القريب ؟
سوف يظل هذا السؤال معُلقا في سقف الحجرة الي جوار فرضية المعمارية المؤقتة والتي تتأرجح حاليا بين الخطا والصواب ، تري علي أي منهما سوف تستقر ؟
___________________________________________
وحدات الاكساء Texture Units :
وحدات الاكساء هي المسئولة عن القيام بعمليّة تطبيق الاكساءات (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=181570) علي الأجسام ثلاثية الأبعاد ، بالاضافة الي عملية ترشيح الاكساءات . (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=183164)
اتت نواة GF104 بعدد 64 وحدة اكساء ، وهو نفس العدد في نواة GF100 ، ومع الأخذ في الحسبان كون GF104 نواة لبطاقة متوسطة ، فان هذا العدد يكون مناسبا للغاية .
وفي الواقع فان وحدات الاكساء في GF104 ليست وحدات عادية ، وإنما هي وحدات مُعدلة وأكثر سرعة من وحدات GF100 عند نفس التردد .
وبسبب سرعة هذه الوحدات وعددها الجيد ، فان المعالجة الاكسائية في GF104 أفضل حتي من نواة GF100 الكاملة ، الأمر الذي يجعل بطاقة GTX 470 في خطر داهم، ويقويّ من فرضية تعطيل المظللات في GTX 460 من أجل انقاذها .
أتت بطاقة GTX 460 بعشرة وحدات اكساء معطلة ، أي بعدد 56 وحدة من أصل 64 .
جبهة الاكساءات تُضعف من فرضية المعمارية المؤقتة والتي لا ينبغي أن تجصل علي مزايا اضافية .. فهل يأتي ما يقويها ؟
___________________________________________
وحدات اخراج الألوان ROPS :
وحدات اخراج الألوان هي المسئولة عن اخراج دقّة العرض Resolution (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=177365) ، والقيام بعملية تنعيم الحواف Anti-Aliasing. (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=180031)
جاءت أنوية GF104 بعدد 32 وحدة اخراج ، في مقابل 48 وحدة في GF100 ، و 32 وحدة في HD 5870 .
لكنها احتوت علي نفس العيب التصميمي الذي يقٌيد أنوية GF100 علي هذه الجبهة ، فناقل البيانات الذي يربط بين المظللات ووحدات الاخراج يأتي بعرض 512 بت فحسب ، وهو عرض يكفي 16 وحدة اخراج فقط .
ومعني ذلك أن البيانات في GF104 تصل الي 16 وحدة اخراج من أصل 32 ، ولا يمكن استغلال الـ16 وحدة الأخري في معالجة دقة العرض .
وعندما أتت بطاقة GTX 460 بمظللات مُعطلة ، فقدت 64 بت اضافية من عرض هذا الناقل ليصبح بعرض 448 بت ، وتنقطع صلة البطاقة بوحدتي اخراح اضافيتين ، لتتعامل مع 14 وحدة فقط من أصل 32 .
ونتيجة لهذا فان أداء أنوية GF104 علي دقات العرض العليا لا يرقي لمستوي أنوية GF100 ، والحل الوحيد لتفادي هذه المشكلة يكون برفع التردد مع استخدام النواة الكاملة ذات وحدات الاخراج الأكبر .
لا يحدث هذا في عملية تنعيم الحواف ، لأنها تتم يين وحدات الاخراج وبعضها البعض ، وهنا تستخدم أنوية GF104 كل وحدات الاخراج التي في حوزتها .
علي جبهة وحدات الاخراج أتت المعمارية الجديدة بنفس العيوب التصميمة للمعمارية السابقة ، هل يندرج هذا تحت بند المعمارية المؤقتة ، أم لا ؟
___________________________________________
منظومة الذاكرة :
استخدمت أنوية GF104 ذواكر GDDR5 مثل أنوية GF100 ، واحتوت علي نفس العيب التصميمي والمتعلق بمتحكم الذاكرة ، والذي منع أنوية GF100 من الوصول الي ترددات أعلي من 3700MHz .
فبسبب قلة خبرة NVIDIA في تصميم ذواكر GDDR5 ، أخطأت الشركة في تقدير العدد المناسب من الدارات والأسنان الكهربية اللازمة للوصول لترددات مرتفعة للذواكر .
ونتيجة لهذا لم تستطع بطاقة GTX 460 أن تأتي بتردد أعلي من 3700MHz ، بينما استخدمت بطاقة GTS 450 تردد 3600MHz .
عرض ناقل الذاكرة في أنوية GF104 هو 256 بت ، وهو عرض كاف جدا ، وقابل للزيادة بتعديلات بسيطة .
ومثل GF100 ، احتوت أنوية GF104 علي نفس البنية التحتية المنيعة من الذاكرة المخبأة Cache ، والمترابطة منطقيا مع كل وحدات المعالجة ، الأمر الذي يمكنها من مشاركة النواة كلها بما فيها من بيانات (بدلا من أجزاء معينة فيها في السابق ) ، محققة بذلك تحسينات عديدة علي كلّ المستويات (اكساء ، تظليل ، حوسبة ) ، عن طريق تعزيز تدفق البيانات في كافة ارجاء النواة .
وليس هذا فحسب ، ولكن NVIDIA عملت علي تسريع هذه الذاكرة وتقليل بعض نقاط الاختناق فيها ، والمُحصلة أنها أسرع بنسبة ضئيلة من GF100 .
هل ما زلت تفكر في المعمارية المؤقتة ؟
___________________________________________
جودة الصورة :
وعلي صعيد جودة الصورة جاءت بطاقات GF104 بنفس جودة صورة بطاقات GF100 واحتفظ الاثنين بدقة أعلي لترشيح الاكساءات Anisotropic Filtering من بطاقات AMD ، وكذلك لتنعيم الحواف الشفّاف Transparency Anti-Aliasing (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=189956) ، كما أًصبحت تدعم مستويات تنعيم الحواف الفائقة SuperSampling في تطبيقات DX9/DX10/DX10.1/DX11 ، بينما تدعم AMD ذلك في DX9 فقط .
مازالت بطاقات NVIDIA تدعم اضافة الظلال الدقيقة للأجسام التي بلا ظلال في عدد من الألعاب القديمة والجديدة تحت خاصية Ambient Occlusion من برنامج القيادة بالاضافة الي دعم مؤثّرات PhysX البصرية بالطبع .
___________________________________________
الخاتمة:
إذا كان للمعمارية المؤقتة تعريفا محُددا ، فانه حتما لن يكون متُجسدا في أنوية GF104 .
فعلي العكس مما يبدو ظاهريا ، فان المعمارية الجديدة هي نفسها معمارية Fermi الأول ، لكن مع بعض التحسينات والاختصارات .
فعلي مستوي معظم وحدات البطاقة ، من اكساء و اخراج و رسم ، وعلي مستوي الذاكرتين العشوائية والمخبأة ، فاننا لم نشهد سوي بعض التحسينات الطفيفة هنا وهناك ، والباقي ظل كما هو ، حتي العيوب التصميمية ما زالت موجودة .
لكننا شهدنا أمرا جديدا ، أمرا لم يكن أي منّا يتوقعه ، أو يظن في قابلية وجوده من قبل ، وهو المرونة الشديدة التي أظهرتها معمارية Fermi .
وتجلتّ هذه المرونة كأوضح ما تكون في الاختصار من منظومة التوزيع ، وتعديل القلب بحيث يلائم هذا التغيير ببراعة وباقتدار .
وعلي العكس مما يظن البعض ، فان تحقيق أمرا مثل هذا ليس سهلا بأي مقياس تقني ، وتحديدا لما يحويه من قيود علي طريقة معالجة البيانات ، تصنعها المعماريات والتصميمات السابقة ، وتورثها للمعماريات الجديدة ، جاعلة من التغيير أمرا شاقا للغاية ، من كل النواحي ، البرمجية والعتادية .
لكن NVIDIA استطاعت فعل ذلك في زمن قياسي ، و صنعت أول تغيير جذري في ترتيب المظللات منذ أيام معمارية Tesla ، وربما منذ أول بداية للشركة .
ولقد مكّن هذا التغيير أنوية GF104 من أن تأتي بحجم أصغر ، واستهلاك أقل للطاقة ، ثمّ لم تكتفي بذلك فحسب ، بل إنها -مع التردد المناسب- أصبحت تنافس بعضا من أنوية GF100 كذلك (مثل GTX 470 ) .
والأجمل من كل هذا أن المعمارية الجديدة فعلت ذلك بمظللات معٌطلة ، مما يعني أن الأداء الكامل لها لم يسُتخرج بعد ، وأن الاصدار القادم منها سيكون شيقا و مثيرا للاهتمام بالفعل .
وإن دل كل ذلك علي شئ ، فانما يدل علي أن NVIDIA أحسنت حقّا التخطيط لمعمارية Fermi الأصلية ، وأحسنت تصميمها وتطويعها بحيث تصبح بهذه الدرجة الفائقة من الليونة والقابلية للتغيير ، وهذا انجاز تقني بكل المقاييس .
ومن الصعب أن يمر انجاز مثل هذا دون التقدير المناسب ، فمعمارية Fermi الجديدة هي أفضل معمارية رسومية في عام 2010 ، وهذا أقل تقدير تستحقه .
وإن كنت قد سئمت من التطلع لكل ما هو تقليدي ومكرر في عالم التقنيات العتادية ، فليس أجمل من أن تمُتّع عقلك بتحفة تقنية جديدة ، انها تحفة Fermi التقنية ، والتي أثبتت مرونتها وليونتها في اصدراها الجديد ، الاصدار الذي لم ولن يكون مجٌرّد معمارية مؤقتة ، بل شيئا أفضل وأعمق بمراحل عدّة.
إذا أردت مثالا حقيقيا للأحداث الشاذة ، وغير الطبيعية في عالم التقنيات ، فليس من المطلوب منك الا أن تنظر الي معمارية Fermi من NVIDIA .
وحينما تفعل ذلك ستجد أن كل شئ عن هذه المعمارية يبدو مختلفا عن العُرف المألوف في صناعة العتاد .
وليس ثمة مثال نستبين فيه هذا بجلاء من معمارية بطاقات الفئة المتوسطة GF104 .
عندما تقدم شركة مثل AMD أو شركة مثل NVIDIA معمارية جديدة بمعالج رسومي قوي و جديد ، فانها تستغل هذه المعمارية في توفير دستة من المعالجات الرسومية الأخري الأضعف و الأصغر حجما ، بحيث تناسب شرائح سعرية مختلفة ، ودرجات متفاوتة من استهلاك الطاقة .
والطريقة الأيسر لتحقيق هذا تكون بقصّ المعالج الرسومي الأصلي ، واقتطاع أجزاء كاملة منه ، بحيث يصبح بنصف ، أو رُبع ، أو ثُلث ، أو خُمس الحجم الأصلي .
وليست هذه الطريقة سهلة وحسب ، بل إنها توفر أيضا في تكاليف التصنيع ، فبدلا من تصميم وتصنيع عدة معماريات لكل فئة سعرية أو لكل حدّ لاستهلاك الطاقة ،و ما في ذلك من تضييع للوقت والموارد البشرية ، تستعيض الشركات عن هذا بتصميم موحد قابل للتفكيك الي أجزاء أصغر .
ولأن هذا الحل سليم للغاية من الناحية الاقتصادية ، وشديد الفاعليّة من الناحية التقنية ، صار هو القاعدة التي تسير عليها شركات العتاد دون أن تحيد .
كل المعالجات والمعماريات ، سواء المعالجات المركزية ، أو الرسومية ، أو الصوتية .. تتبع هذه القاعدة .
لكن NVIDIA ضربت بهذه القاعدة عرض الحائط في معمارية Fermi ، وقررت أن تخالفها في وضوح .
لن تقص NVIDIA نواة Fermi الأصلية كي تناسب الفئة السعرية المتوسطة/حد استهلاك الطاقة المتوسط ، وانما ستصمم معمارية جديدة من أجله خصيصا !
لكن دعونا نكون واقعيين ، إن الشركة لن تفعل ذلك من قبيل كسر الملل ، وخرق القواعد ، وإنما اضطرتها الي هذا ظروف قهرية .
إن نواة Fermi الأصلية هي نواة ذات خصائص متطرفة ، فهي كبيرة الحجم و ذات استهلاك مرتفع للطاقة بشكل ملفت للنظر وخصوصا عند مفاضلتها مع قريناتها، الأمر الذي يجعل مجرد الاقتطاع والقص منها غير كاف ، لأنها ستحتفظ بنفس خصائصها المُتطرفة مقارنة بقريناتها من الأنوية المقصوصة كذلك .
ولهذا توجّب علي الشركة مباشرة هذه الخصائص المتطرفة بالتعديل عليها واصلاحها ، أو تخفيفها قبل البدء في عملية القص .
لكن NVIDIA لم تفعل ذلك ..
وبدلا من هذا ، اختارت أن تغوص في مستنقع المعماريات الجديدة للمرة الثانية في نفس الجيل .
منهكة من الصراع مع دقات التصنيع في نواة Fermi الأصلية ، قررت الشركة تجاهل ذلك ، ومفاجئة العالم بمعماريتين مختلفتين في جيل واحد ، وهي سابقة لم تحدث منذ فترة طويلة للغاية .
لكن الشركة إذ تفعل ذلك ، فإنها تحفر قبرها بنفسها ، وتسقط في فخ المعماريات المؤقتة والانتقالية ، وهي معماريات يزول أثرها بسرعة (حتي لو كانت ناجحة) ، تاركا وراءه خرابا اقتصاديا فادحا لأي شركة تقع في براثنه .
إن القواعد الاقتصادية لم توضع جُزافا ، ولم تصر قواعد لأنها جميلة الشكل ، وإنما لأنها حقا سليمة الطابع ، وتقي من الانزلاق نحو أخطاء بديهية .
هل تخطو NVIDIA علي فخ المعماريات المؤقتة القاتل فيبتلعها ابتلاعا ، أم تتخطاه وتنجو بالكاد في آخر لحظة ؟
___________________________________________
ومثل المقال السابق (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=185062) ، سوف نبدأ بنبذة مختصرة عن المعالج الرسومي ، وسنقول أنه نواة ضخمة مقسمة الي معالجات صغيرة ذات تصميم خاص، كل نوع من هذه المعالجات يغير من البيانات الرسومية بطريقة معينة يُمكّنها تصميمه الفريد ، بحيث تدخل البيانات الرسومية الي واجهة المعالج الرسومي ، وتمرّ علي هذه المعالجات بالتسلسل والترتيب لتخرج من خلفيته في نظام .
وسوف نستهل المقال بالحديث عن واجهة بطاقات Fermi/GF104 .
___________________________________________
القلب Core :
أول ما يواجهنا في مقدمة البطاقات هو عتاد التوزيع Thread Scheduler ، وهو أعقد جزء فيها علي الأغلب ، ذلك لأنه يختص باستقبال البيانات من المعالج المركزي ، أو الذاكرة الرسومية أو أي مكان .. ثم يقوم بتوزيعها كيفما يشاء علي مُظللات البطاقة (Shader Units / Stream Processors /Cuda Cores) ، أي كأنه القلب الذي يمد اجزاء البطاقة بالبيانات .
يتصل هذا القلب بـ256 مرفأ (بوابة) توزيع ، كل بوابتين تتصلان بثلاثة مظللات (بمعدل مظلل ونصف لكل بوابة) ،، وهذا علي العكس من معمارية Fermi الأولي (GF100) ، والتي تتصل فيها كل بوابة واحدة بمظلل واحد .
هذا يعني أن القلب/عتاد التوزيع يستطيع الوصول مباشرة الي 100% من المظللات في Fermi الأول/GF100 ، بينما يستطيع الوصول الي 66% فقط من المظللات في Fermi الثاني/GF104 .
هذا التغيير جاء علي نحو غير متوقع علي الاطلاق ، فطالما اشتهرت بطاقات NVIDIA بالقدرة المنيعة علي الوصول لأي مظلل في أي لحظة ، وهذا منذ أيام معمارية Tesla ، والتي ابتدأت بعائلة G80 ثم G92 ثم GT200 .
وفي الواقع فان هذه القدرة هي السبب الرئيسي لنجاح بطاقات NVIDIA كبطاقات حوسبة ، وهو الهدف الذي سعت اليه الشركة منذ بدأ معمارية Tesla ، وهي أيضا سبب ضخامة حجم أنوية معالجات NVIDIA الرسوميّة ، والتلاعب في هذه القدرة يعني أن NVIDIA بدأت في التخلي عن سياستها الأساسية التي نسجتها طوال السنون المُنصرمة.
ليس هذا فحسب ، بل إن هذا يجعل بطاقات NVIDIA تتشابه مع بطاقات AMD HD 5000 ، والتي تستطيع الوصول الي 20% فقط من المظللات بشكل مباشر ، وتعوّض الباقي باستخدام برنامج القيادة Driver .
فهل تعوّض NVIDIA الباقي ببرنامج القيادة أيضا ؟
إذا كان هذا صحيحا فمعني ذلك أن NVIDIA تنسلخ تدريجيا من القدرات العتادية المتفوقة و التي تمزيها عن بطاقات AMD .
وإذا لم تكن الشركة مستعدة للتخلي عن مزاياها تلك بشكل دائم ، فان هذا يدعونا للتفكير في كون المعمارية الجديدة ، مجرد حل مؤقت ، سرعان ما يذهب مع الريح ، عندما ينتهي الغرض منه ، وهذا يعني بالضرورة أن الشركة تنزلق تدريجيا بالفعل نحو الفخ .
https://img203.imageshack.us/img203/6051/77325888.png
صورة تقريبية لنواة GF104 ، (القلب في منتصف النواة ، اللون الأصفر )..
لكن الشركة لا تنوي أن تتخلي عن مزاياها بعد، ولا عن سياستها الأساسية ، كما لن تستخدم برنامج القيادة في تعويض النسبة الباقية ، بل ستستخدم بدلا من ذلك العتاد نفسه ، عتاد القلب .
زادت الشركة من تعقيد هذا القلب ، بحيث أصبح من مسئولياته فحص البيانات الرسومية الواردة اليه ، ومحاولة استخراج بيانات لثلاثة مظللات وتمريرها خلال بوابتين فقط .
لكن هذه العملية تعتمد بالدرجة الأولي علي حسن ترتيب البيانات التي يستقبلها القلب ، فاذا كانت حسنة الترتيب ، فان التوزيع سيكون ممكنا بالطريقة السابق ذكرها ، أما اذا كان الترتيب سيئا ، فسيعجز القلب عن فعل ذلك ، وسيكتفي يتوزيع البيانات لمظللين من خلال البوابتين ، تاركا المظلل الثالث عاطلا عن العمل .
وهذا يعني أنه في أحسن الظروف ، سوف يتم استغلال كل مظللات البطاقة ، لكن في أسوأ الظروف فان ثُلث المظُللات سيكون شاغرا .
وهذا بالضرورة يؤدي الي أن يكون تشعّب وتدفق البيانات في أنوية GF104 أقل سلاسة ومباشرة من أنوية GF100 ، فالبيانات في GF104 أكبر حجما من قدرة منظومة التوزيع بنسبة 33% (في GF100 فان النسبة هي 0%)، لكنها تظل في نفس الوقت أكثر سلاسة بكثير من بطاقات AMD HD 5000 ، والتي تكون فيها البيانات أكبر من قدرة منظومة التوزيع بنسبة 80% .
ولأن النسبة هي 33% فقط ، فان القلب لا يعاني من الكثير من العقبات في مهمته ، وينجح بالفعل في توزيع النسبة الزائدة في معظم الحالات ، باستثناء حالات خاصة تحت ظروف خاصة .
ونفهم من هذا أن التحسينات التي قامت بها الشركة علي جبهة القلب ، هي اختصارات في منظومة التوزيع بالأساس ، وذلك في محاولة للتقليل من حجم الأنوية ، واستهلاكها للطاقة ، ولقد نجحت الشركة في ذلك .
لكن هل يثبت هذا فرضية المعمارية المؤقتة ، أم ينفيها ؟
___________________________________________
المُظللات (Shader Units / Stream Processors /Cuda Cores) :
عدد المظللات في النواة الكاملة هو 384 مظلل ، ولكل ثلاثة مظللات بوابيتن للتوزيع فقط ، أي أن البطاقة تحتوي علي 256 مظلل في اتصال مباشر مع القلب (بالبوابات) ، وتحتوي علي 128 مظلل في اتصال غير مباشر ، والمجموعة الأخيرة هي المجموعة المهددة بأن تصبح عاطلة عن العمل في حالة فشل القلب في مهمته الجديدة .
دور المظللات هنا سيكون معالجة المضلّعات (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=178386) .
وكما في GF100 ، جاءت مظللات GF104 بحجم أكبر من مظللات AMD ، بسبب عدد دوائرها الكهربية الأكبر ، والتي تسهل الوصول الي ترددات مرتفعة ، لكن أتت بحجم أقل من مظللات GF100 ، بسبب الاختصار في عدد بوابات التوزيع .
وبهذا احتفظت NVIDIA بمنظومة التردد العالي والاتصال (شبه) الكامل بالقلب ، وهي المنظومة التي تعطي لبطاقات NVIDIA اليد العليا في أي تطبيق رسومي (ألعاب ) أو حوسبي (برامج) ، حيث تحقق تشعّب كفأ للبيانات مع سرعة معالجة ممتازة في نفس الوقت ، وان كانت في بطاقات GF104 أقل كفاءة من بطاقات GF100 ، بسبب الاختصار من بوابات التوزيع .
تعمل المظللات بتردد 1350MHz في بطاقة GTX 460 ، بينما أتت في بطاقة GTS 450 بتردد 1566MHz وهو أعلي تردد في عائلة Fermi علي الاطلاق .
وعلي الرغم من أن مظللات NVIDIA تمتلك القدرة علي العمل بترددات أكثر ، الا أن الشركة لا ترفع منها كثيرا كوسيلة للتحكم في استهلاك الطاقة ، و مع أن مظللات GF104 تميزت بالقدرة علي العمل علي ترددات أعلي حتي من GF100 ، بسبب خرجها الحراري الأقل (كنتيجة مباشرة لحجمها الأصغر) ، الا أن الشركة لم ترفع من تردداتها كثيرا لنفس السبب ، لكن هذا لم يمنع من تجسّد هذه القدرة في صورة القابلية الممتازة لكسر سرعة تلك المظللات ، والتي برزت في أنوية GF104 أكثر من أي وقت مضي.
https://img408.imageshack.us/img408/8594/98568034.png
مناطق المظللات محددة باللون الأحمر ، ويمكنك أن تعد 8 مناطق (مصفوفات تظليل) تتجمع فيها المظللات ، 4 بالأعلي و 4 بالأسفل .
ويبدو أن عائلة Fermi لم تسلم من تعطيل المظللات في أنويتها حتي مع البطاقات المتوسطة ، حيث أتت بطاقة GTX 460 بعدد 336 مظلل فقط (من أصل 384)، واحتوت علي 48 مظلل معطلين بشكل كامل ، ومع التردد المنخفض نسبيا لها (1350MHz) ، أصبح ذلك سببا في احباط نسبي للمُتحمسين .
وسبب تعطيل المظللات في GTX 460 غير معلوم حتي الآن ، لكن السبب الأرجح هو منع البطاقة من الاقتراب من أداء GTX 470 ، وهو الهدف الذي يمكن الوصول اليه في يسر بفضل تردد GTX 460 المرٌتفع (أعلي من GTX 470 بـ12%) .
تعطيل المظللات لغرض تجاري في النواة الكبري لمعمارية جديدة ، هل يؤهل هذا تلك المعمارية الجديدة لكي تحمل لقب المعمارية المؤقتة ؟
___________________________________________
وحدات الرسم Rasterizers :
وحدات الرسم هي المسئولة عن عملية ملأ الألوان بين المضلّعات ، وفي بطاقات GF104 توجد وحدتين للرسم قادرتين علي التعامل مع مضلعين ، وذلك في مقابل أربعة وحدات في أنوية GF100، ووحدة رسم واحدة في بطاقات AMD .
ونتيجة لهذا تستطيع بطاقات NVIDIA التعامل مع عدد كبير من المضلعات بكفاءة أفضل من AMD ، وخصوصا في حالات الترصيع Tessellation.
(https://www.arabhardware.net/forum/showpost.php?p=1429823&postcount=2)
تستطيع بطاقة GTX 460 معالجة 1350 مليون مضلّع في الثانية الواحدة، وهذا أقل من نصف قدرة GTX 480 ، والتي تبلغ 2800 مليون مضلع في الثانية ، لكنها تظل أعلي من قدرة HD 5870 والتي تبلغ 850 مليون مضلع فقط .
مقارنة ببطاقة GTX 465 ، وهي أصغر أنوية GF100 أداء ، نجد أن أنوية GF104 أقل منها قدرة في معالجة المضلعات ، فبطاقة GTX 465 تستطيع التعامل مع 1821 مليون مضلع في مقابل 1350 مليون مضلع في GTX 460 (أي أعلي بنسبة 34%).
ونتيجة لهذا فان أداء أنوية GF104 أقل في الترصيع من أداء كل أنوية GF100 .
و بغض النظر عن ذلك فان NVIDIA لا تسمح لبطاقاتها بالوصول الي قدراتها النظرية الكاملة في معالجة المضلعات ، فتحليل برنامج القيادة أظهر بما لا يدع مجالا للشك في أن الشركة تقُيدّ برمجيا قدرة أنوية GF100 و GF104 علي هذه الجبهة ، ولا تسمح لها بالوصول الي أقصي طاقتها الا في حالات الترصيع .
والسبب في ذلك هو رغبة الشركة في تمييز عائلة Quadro الاحترافية عن عائلة Geforce الاستهلاكية ، فالأولي لا تأتي بأي قيد برمجي علي معالجة المضلعات ، ولهذا تستطيع الوصول لمستويات عالية للغابة علي هذه الجبهة ، يستفيد منها المصممون والمطورون في عملهم ، أما الثانية فلم ينالها من الحظ نصيب الا في الترصيع فقط .
للشركة الحق في فعل ما يحلو لها لتسويق منتجاتها بالطبع ، لكن السؤال هو هل يمنع هذا القيد البرمجي بطاقات Fermi من الحصول علي أداء أعلي في الألعاب الحالية ؟ وهل من فرصة في رفع هذا القيد في المستقبل القريب ؟
سوف يظل هذا السؤال معُلقا في سقف الحجرة الي جوار فرضية المعمارية المؤقتة والتي تتأرجح حاليا بين الخطا والصواب ، تري علي أي منهما سوف تستقر ؟
___________________________________________
وحدات الاكساء Texture Units :
وحدات الاكساء هي المسئولة عن القيام بعمليّة تطبيق الاكساءات (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=181570) علي الأجسام ثلاثية الأبعاد ، بالاضافة الي عملية ترشيح الاكساءات . (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=183164)
اتت نواة GF104 بعدد 64 وحدة اكساء ، وهو نفس العدد في نواة GF100 ، ومع الأخذ في الحسبان كون GF104 نواة لبطاقة متوسطة ، فان هذا العدد يكون مناسبا للغاية .
وفي الواقع فان وحدات الاكساء في GF104 ليست وحدات عادية ، وإنما هي وحدات مُعدلة وأكثر سرعة من وحدات GF100 عند نفس التردد .
وبسبب سرعة هذه الوحدات وعددها الجيد ، فان المعالجة الاكسائية في GF104 أفضل حتي من نواة GF100 الكاملة ، الأمر الذي يجعل بطاقة GTX 470 في خطر داهم، ويقويّ من فرضية تعطيل المظللات في GTX 460 من أجل انقاذها .
أتت بطاقة GTX 460 بعشرة وحدات اكساء معطلة ، أي بعدد 56 وحدة من أصل 64 .
جبهة الاكساءات تُضعف من فرضية المعمارية المؤقتة والتي لا ينبغي أن تجصل علي مزايا اضافية .. فهل يأتي ما يقويها ؟
___________________________________________
وحدات اخراج الألوان ROPS :
وحدات اخراج الألوان هي المسئولة عن اخراج دقّة العرض Resolution (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=177365) ، والقيام بعملية تنعيم الحواف Anti-Aliasing. (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=180031)
جاءت أنوية GF104 بعدد 32 وحدة اخراج ، في مقابل 48 وحدة في GF100 ، و 32 وحدة في HD 5870 .
لكنها احتوت علي نفس العيب التصميمي الذي يقٌيد أنوية GF100 علي هذه الجبهة ، فناقل البيانات الذي يربط بين المظللات ووحدات الاخراج يأتي بعرض 512 بت فحسب ، وهو عرض يكفي 16 وحدة اخراج فقط .
ومعني ذلك أن البيانات في GF104 تصل الي 16 وحدة اخراج من أصل 32 ، ولا يمكن استغلال الـ16 وحدة الأخري في معالجة دقة العرض .
وعندما أتت بطاقة GTX 460 بمظللات مُعطلة ، فقدت 64 بت اضافية من عرض هذا الناقل ليصبح بعرض 448 بت ، وتنقطع صلة البطاقة بوحدتي اخراح اضافيتين ، لتتعامل مع 14 وحدة فقط من أصل 32 .
ونتيجة لهذا فان أداء أنوية GF104 علي دقات العرض العليا لا يرقي لمستوي أنوية GF100 ، والحل الوحيد لتفادي هذه المشكلة يكون برفع التردد مع استخدام النواة الكاملة ذات وحدات الاخراج الأكبر .
لا يحدث هذا في عملية تنعيم الحواف ، لأنها تتم يين وحدات الاخراج وبعضها البعض ، وهنا تستخدم أنوية GF104 كل وحدات الاخراج التي في حوزتها .
علي جبهة وحدات الاخراج أتت المعمارية الجديدة بنفس العيوب التصميمة للمعمارية السابقة ، هل يندرج هذا تحت بند المعمارية المؤقتة ، أم لا ؟
___________________________________________
منظومة الذاكرة :
استخدمت أنوية GF104 ذواكر GDDR5 مثل أنوية GF100 ، واحتوت علي نفس العيب التصميمي والمتعلق بمتحكم الذاكرة ، والذي منع أنوية GF100 من الوصول الي ترددات أعلي من 3700MHz .
فبسبب قلة خبرة NVIDIA في تصميم ذواكر GDDR5 ، أخطأت الشركة في تقدير العدد المناسب من الدارات والأسنان الكهربية اللازمة للوصول لترددات مرتفعة للذواكر .
ونتيجة لهذا لم تستطع بطاقة GTX 460 أن تأتي بتردد أعلي من 3700MHz ، بينما استخدمت بطاقة GTS 450 تردد 3600MHz .
عرض ناقل الذاكرة في أنوية GF104 هو 256 بت ، وهو عرض كاف جدا ، وقابل للزيادة بتعديلات بسيطة .
ومثل GF100 ، احتوت أنوية GF104 علي نفس البنية التحتية المنيعة من الذاكرة المخبأة Cache ، والمترابطة منطقيا مع كل وحدات المعالجة ، الأمر الذي يمكنها من مشاركة النواة كلها بما فيها من بيانات (بدلا من أجزاء معينة فيها في السابق ) ، محققة بذلك تحسينات عديدة علي كلّ المستويات (اكساء ، تظليل ، حوسبة ) ، عن طريق تعزيز تدفق البيانات في كافة ارجاء النواة .
وليس هذا فحسب ، ولكن NVIDIA عملت علي تسريع هذه الذاكرة وتقليل بعض نقاط الاختناق فيها ، والمُحصلة أنها أسرع بنسبة ضئيلة من GF100 .
هل ما زلت تفكر في المعمارية المؤقتة ؟
___________________________________________
جودة الصورة :
وعلي صعيد جودة الصورة جاءت بطاقات GF104 بنفس جودة صورة بطاقات GF100 واحتفظ الاثنين بدقة أعلي لترشيح الاكساءات Anisotropic Filtering من بطاقات AMD ، وكذلك لتنعيم الحواف الشفّاف Transparency Anti-Aliasing (https://www.arabhardware.net/forum/showthread.php?t=189956) ، كما أًصبحت تدعم مستويات تنعيم الحواف الفائقة SuperSampling في تطبيقات DX9/DX10/DX10.1/DX11 ، بينما تدعم AMD ذلك في DX9 فقط .
مازالت بطاقات NVIDIA تدعم اضافة الظلال الدقيقة للأجسام التي بلا ظلال في عدد من الألعاب القديمة والجديدة تحت خاصية Ambient Occlusion من برنامج القيادة بالاضافة الي دعم مؤثّرات PhysX البصرية بالطبع .
___________________________________________
الخاتمة:
إذا كان للمعمارية المؤقتة تعريفا محُددا ، فانه حتما لن يكون متُجسدا في أنوية GF104 .
فعلي العكس مما يبدو ظاهريا ، فان المعمارية الجديدة هي نفسها معمارية Fermi الأول ، لكن مع بعض التحسينات والاختصارات .
فعلي مستوي معظم وحدات البطاقة ، من اكساء و اخراج و رسم ، وعلي مستوي الذاكرتين العشوائية والمخبأة ، فاننا لم نشهد سوي بعض التحسينات الطفيفة هنا وهناك ، والباقي ظل كما هو ، حتي العيوب التصميمية ما زالت موجودة .
لكننا شهدنا أمرا جديدا ، أمرا لم يكن أي منّا يتوقعه ، أو يظن في قابلية وجوده من قبل ، وهو المرونة الشديدة التي أظهرتها معمارية Fermi .
وتجلتّ هذه المرونة كأوضح ما تكون في الاختصار من منظومة التوزيع ، وتعديل القلب بحيث يلائم هذا التغيير ببراعة وباقتدار .
وعلي العكس مما يظن البعض ، فان تحقيق أمرا مثل هذا ليس سهلا بأي مقياس تقني ، وتحديدا لما يحويه من قيود علي طريقة معالجة البيانات ، تصنعها المعماريات والتصميمات السابقة ، وتورثها للمعماريات الجديدة ، جاعلة من التغيير أمرا شاقا للغاية ، من كل النواحي ، البرمجية والعتادية .
لكن NVIDIA استطاعت فعل ذلك في زمن قياسي ، و صنعت أول تغيير جذري في ترتيب المظللات منذ أيام معمارية Tesla ، وربما منذ أول بداية للشركة .
ولقد مكّن هذا التغيير أنوية GF104 من أن تأتي بحجم أصغر ، واستهلاك أقل للطاقة ، ثمّ لم تكتفي بذلك فحسب ، بل إنها -مع التردد المناسب- أصبحت تنافس بعضا من أنوية GF100 كذلك (مثل GTX 470 ) .
والأجمل من كل هذا أن المعمارية الجديدة فعلت ذلك بمظللات معٌطلة ، مما يعني أن الأداء الكامل لها لم يسُتخرج بعد ، وأن الاصدار القادم منها سيكون شيقا و مثيرا للاهتمام بالفعل .
وإن دل كل ذلك علي شئ ، فانما يدل علي أن NVIDIA أحسنت حقّا التخطيط لمعمارية Fermi الأصلية ، وأحسنت تصميمها وتطويعها بحيث تصبح بهذه الدرجة الفائقة من الليونة والقابلية للتغيير ، وهذا انجاز تقني بكل المقاييس .
ومن الصعب أن يمر انجاز مثل هذا دون التقدير المناسب ، فمعمارية Fermi الجديدة هي أفضل معمارية رسومية في عام 2010 ، وهذا أقل تقدير تستحقه .
وإن كنت قد سئمت من التطلع لكل ما هو تقليدي ومكرر في عالم التقنيات العتادية ، فليس أجمل من أن تمُتّع عقلك بتحفة تقنية جديدة ، انها تحفة Fermi التقنية ، والتي أثبتت مرونتها وليونتها في اصدراها الجديد ، الاصدار الذي لم ولن يكون مجٌرّد معمارية مؤقتة ، بل شيئا أفضل وأعمق بمراحل عدّة.