Планы развития GPU AMD в 2016 году | Введение
Около шести месяцев назад AMD представила новые графические процессоры Fiji. Новый дизайн чипов показал себя неплохо. Они обошли Nvidia GeForce GTX 980 Ti в разрешении 3840×2160 точек во всех игровых тестах. Но руководство компании AMD знает, что предстоит еще много работы. Основная масса продуктов в линейке Radeon основана на более старых графических чипах, и, хотя они могут конкурировать с другими моделями благодаря постепенному снижению цен, их возраст уже начинает давать о себе знать. Например, процессоры Nvidia Maxwell второго поколения, появившееся около года назад, поддерживают HDMI 2.0, в то время как все видеокарты Radeon 300-й серии ограничиваются HDMI 1.4.
Ситуация должна изменяться в 2016 году. В течение следующих нескольких месяцев AMD планирует обнародовать более подробную информацию об архитектуре следующего поколения, включая улучшения конвейера обработки графики, блоков с фиксированными функциями, подсистемы памяти и вычислительных возможностей процессоров. На сегодняшний день мы располагаем информацией о более сложном контроллере дисплея и его возможностях. Следующее поколение графических процессоров обзаведется поддержкой не только HDMI 2.0a, но и DisplayPort 1.3.
Планы развития GPU AMD в 2016 году | Новые стандарты
HDMI 2.0 увеличивает максимальную пиксельную частоту интерфейса до 600 МГц (вместо 340 МГц в версии 1.4), повышая пиковую пропускную способность до 18 Гбит/с (вместо 10,2 Гбит/с). Этой пропускной способности достаточно для визуализации контента в разрешении 4096×2160 с частой обновления 60 Гц. HDMI 2.0a опирается на спецификацию 2.0, но добавляет поддержку форматов HDR. Можно ожидать, что в новых продуктах производитель будет активно акцентировать внимание на HDR из-за обновленного контроллера дисплея.
Как уже упоминалось, графические процессоры Nvidia Maxwell поддерживают HDMI 2.0, но их нельзя модернизировать до спецификации 2.0a. Кроме того, только некоторые модели поддерживают HDCP 2.2 для воспроизведения защищенного контента в 4K. Хотя ни один из современных видеопроцессоров AMD не поддерживают HDCP 2.2, чипы следующего поколения будут работать с этим стандартом.
Спецификация DisplayPort 1.3 привносит еще более значимые усовершенствования, чем HDMI. Режим High Bit Rate 3 повышает пропускную способность интерфейса до 8,1 Гбит/с на линию, что дает в совокупности 32,4 Гбит/с. Такая высокая пропускная способность сильно расширяет границы. Как насчет 5120×2880 точек при 60 Гц? Или панели 4K на 120 Гц? Это не гипотетические показатели. AMD ожидает появления 5K-экранов с подключением по одному кабелю уже к середине 2016 и готовиться к работе с дисплеями 2160p 120 Гц, поддерживающими динамическую частоту обновления (FreeSync) к концу следующего года.
Планы развития GPU AMD в 2016 году | Усовершенствование FreeSync
Хотя экосистема FreeSync сформировалась не так быстро, как хотела AMD, эта технология определенно дает импульс для движения вперед.
Добавление компенсации низкой частотой кадров (LFS – low framerate compensation) в драйвер Radeon Software Crimson Edition должно смягчить проблемы с разрывами/притормаживаниями кадров, которые ранее встречались на совместимых с FreeSync системах, когда частота кадров опускалась ниже минимального значения динамической частоты обновления дисплея. Если коротко, функция использует алгоритм, который отслеживает скорость работы приложения. Если скорость рендеринга падает ниже минимального порога, вставляется дополнительный кадр, который должен сохранить плавность смены изображения (с включенной вертикальной синхронизацией) и уменьшить разрывы кадров (с выключенной вертикальной синхронизацией). LFC автоматически включается на дисплеях с поддержкой FreeSync, у которых максимальная частота обновления в 2,5 раза выше минимальной.
Примечательно, что при нашем сравнении FreeSync и G-Sync проседание производительности не отражалось в результатах, поскольку используемый монитор Asus MG279Q имел нижний порог частоты обновления 35 Гц, а во всех тестах FPS ниже этой цифры не опускался. Напротив, проблемным, по мнению некоторых читателей, стал верхний порог частоты обновления монитора 90 Гц, при превышении которого наблюдались разрывы при отключенной функции V-Sync. Тем не менее, в будущем эта проблема будет возникать намного реже. Например, компания Nixeus недавно выпустила новый монитор NX-VUE24 с разрешением 1920×1080 пикселей и переменной частотой обновления в диапазоне 30-144 Гц. Мы пока его еще не тестировали, да и в целом 24-дюймовая TN-панель не кажется нам идеальным решением. Но с его появлением AMD начинает осознавать, что нужно стремиться к более высоким переменным частотам обновления, которыми обладает G-Sync.
AMD не только пытается расширить диапазон частоты обновления, но и старается сделать технологию FreeSync более доступной, реализуя свою технологию через интерфейс HDMI. По словам Дэвида Глена, старшего научного сотрудника RTG display technologies group, производители процессоров для мониторов MStar, Novatek и Realtek уже работают над этим. Как AMD удалось добиться этого, если HDMI не поддерживает переменную частоту обновления? “Спецификация HDMI позволяет внедрять так называемые специфические для производителя расширения “, говорит Глен. “Они полностью совместимы со стандартом HDMI. Мы использовали эту особенность HDMI, чтобы внедрить поддержку FreeSync через этот интерфейс. Если в будущем спецификация HDMI станет поддерживать переменную частоту обновления, наши графические карты, мы считаем, будут поддерживать стандартный метод HDMI и тот метод, который мы предлагаем сейчас”.
Ожидается, что совместимые мониторы воспользуются гибкостью данной технологии. Acer, LG и Samsung уже анонсировали в совокупности восемь моделей с поддержкой FreeSync через HDMI и разрешением от 1920×1080 до 3440×1440 точек. Хотя нам не известно, какие именно панели будут в них установлены, Дэвид Глен из AMD сказал, что они начнут появляться уже в первом квартале 2016 года.
Плохие новости заключаются в том, что нынешние FreeSync-дисплеи с входами HDMI, скорее всего, эту функцию не получат. Хотя не совсем понятно, что мешает обновить прошивки для поддержки этих расширений протокола, Глен предполагает, что, скорее всего, эта функция будет включена в некоторые из последних моделей.
С точки зрения GPU, FreeSync через HDMI будет работать на любой карте семейства Radeon, поддерживающей переменную частоту обновления через DisplayPort, включая весь модельный ряд видеокарт с процессорами на базе архитектуры GCN 1.1 и 1.2. Tahiti, Pitcairn, Cape Verde и их производные с этой технологией не совместимы.
Планы развития GPU AMD в 2016 году | Расширенный динамический диапазон
Индустрия потребительской электроники преподносит технологию расширенного динамического диапазона, как “новый технологический прорыв” в выводе изображений с живым цветом, и AMD хочет, чтобы все знали, что она тоже работает над этим.
Чтобы добиться повсеместного внедрения HDR требуется много усилий. Необходимо трансформировать контент, который должен обрабатываться и отображается не так, как мы привыкли. В следующем году мы надеемся увидеть ЖК-экраны, способные выдавать 2000 нит яркости – это будет большой шаг вперед по сравнению с самым ярким на сегодняшний день UHD-монитором, что был в наших руках, показавшим значение в 471 кд/м?. Но даже такой монитор будет далек от цветового пространства BT.2020.
Черная пунктирная линия представляет sRGB. Наша цель – синяя пунктирная линия.
Тем не менее, старший научный сотрудник и системный архитектор AMD Ким Майнерс заверил нас, что AMD прилагает значительные усилия для создания канала визуализации, который будет поддерживать 10-битный стандарт оптико-электронной передачи ST 2084, разработанный “Обществом инженеров кино и телевидения”. Он намного лучше имитирует человеческое зрение, чем кривая BT.1886, которая используется сегодня.
В существующие видеокарты Radeon R9 300-й серии можно внедрить поддержку HDR для игр и фотографий с 10 битами на канал в режиме 1080p120, 1440p60 и 2160p30. Однако для воспроизведения HDR-видео в режиме 2160p60 потребуется HDMI 2.0a или DisplayPort 1.3, и тут уже нужно дождаться следующего поколения графических процессоров AMD. Но пока еще рано делать какие-то выводы, ведь, по словам Майерса, HDR-дисплеи для массового рынка начнут появляться только во второй половине 2016 года.
Поддержка режимов HDR видеокартами AMD в 2016 году
Если это окажется стоящим делом, графические процессоры Nvidia GM2xx также смогут обзавестись поддержкой HDR в играх и отображении фотографий с 10 битами на канал, хотя нужно еще посмотреть, чем именно компания ответит AMD в 2016 году.
