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Nvidia Familia Geforce 8800

Empresa:: Nvidia
Modelo:: Geforce 8800GTS/GTX
Autor:: Eagle
Fecha:: 27-11-2006

La familia 8800 ya llegó y antes de deleitarlos a todos con los productos que estan llegando, en MaximoPC nos tomamos un tiempo para evaluar cuales son sus características, examinando su tecnología, como así también todo lo que incluye el nuevo estandar DirectX10.

Tecnologia:

La nueva tecnología de NVIDIA que explicaremos hoy se basa en lo que se conoce como "Shaders Unificados", esta tecnología me gustaría aclarar no tiene nada que ver con todo lo que vimos hasta el momento y la forma de comparación sería la misma que ocurrió por ejemplo, desde la aparición del 3D, ya que hasta ese entonces, las placas no podían procesar gráficos 3D, después de que las placas incorporan 3D el famoso T&L, las arquitecturas fueron ganando características, incluso hasta la aparición de Pixel y Vertex Shaders, pero todas, absolutamente todas las arquitecturas compartían el lema de tener cada cosa separada internamente. Con la aparición de la familia 8800 hace su debut la arquitectura de Shaders Unificados y a partir de este momento, estamos en presencia de lo que se conoce como un Procesador de Shaders en paralelo masivo, es tal el grado de avance con respecto a generaciones anteriores que el multiprocesador que es ahora el G80 puede desarrollar cuentas genrales de punto flotante reemplazando por completo al CPU, de ahí nacen nuevas tecnologías que veremos a lo largo de esta explicación.

DirectX10:

Adios a los Capabilities:

Tanto NVIDIA como ATI ya no podrán tomar mas provecho (especialmente ATI) de enumerar especificaciones ténicas que la competencia no puede hacer, tales como en su tiempo HDR + AA o bien ShaderModel 2 cuando NVIDIA tenía la versión 1.1, etc, o lo que en el lenguaje mundano se traduce como "mi GPU puede hacer esto y el tuyo no". Esto en DirectX10 desaparece, ya que nos encontramos con un entorno virtualizado donde absolutamente todo es posible, verán, bajo DirectX10 todas las placas serán iguales, lo que una porción de Hardware no puede hacer, lo hará el Software, pero el usuario dispondrá de todas las propiedades y capacidades listas para ser usadas, de ahi la interpretación de Caps Bits o Capacidades del Hard, debido a que el entorno se encuentra virtualizado, la memoria principal de la placa de video tampoco será un condicionante. Por ejemplo, cuando una aplicación DirectX10 se activa, el sistema operativo asigna 2Gb disponibles para esa aplicación, si el usuario/programador o juego exige mas que la memoria principal de video para texturas o para Shaders, el DirectX10 se encargará de quitar páginas de memoria de video y pasarlas al sistema e introducir en tiempo real las necesarias, totalmente transparente al usuario, por lo cual, la unica limitación para la ejecución de una aplicación será la performance en última instancia.

ShaderModel 4:

Con la introducción del DirectX10 en el próximo Windows Vista, aparece el Shader Model 4.0, para entender exactamente como funciona vamos a enumerar algunas de sus características.

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Aquí se pueden ver en detalle las diferencias y características nuevas del ShaderModel 4 que bien pueden resumirse simplemente como DX10

Las características nuevas que no se encontraban disponibles en anteriores modos son las siguientes:

Stage Programable llamado "Geometry Shader" (Shader de Geometrías) permite manipulación de primitivas.
Arquitectura de Shaders Unificada usando un código de instrucciones unificado tanto para Pixel como para Vertex y Geometry.
Una gran cantidad de recursos disponibles (mas de 100 veces la cantidad de recursos que se disponían en DirectX9)

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Aquí se puede apreciar lo que venimos explicando, la cantidad de recursos que se dispone en DX10 es exorbitante, como consecuencia de esto, ahora es posible realizar Rendering de casi 3 veces la calidad visual que veníamos acostumbrado, con mucho mayor nivel de detalle

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La forma en que el Pipeline de Rendering se encuentra estructurado en el modo Direct3D10 (DX10) le permite al hardware poder interactuar consigo mismo para realizar una inmumerable cantidad de cálculos, tanto de 3D como generales (física) sin ningún tipo de intervención por parte del CPU.

HLSL: (High Level Shader Language)

Otra de las características de la nueva serie 8800 es la utilización, mediante DX10 de HLSL, si bien esta adición se realizó para DirectX9.0c, la implementación en DX10 es mas completa y posee 16 veces la cantidad de "buffers" que antes se disponían bajo DX9

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4096 Buffers constantes le permiten tener 16 veces la cantidad de recursos disponibles para procesar y crear una imagen que lo que se tenía disponible para DX9

Next Generation Instancing:

El instancing es una técnica que permite duplicar mediante el uso de Vertex Shaders una estructura 3D sin incurrir en utilizar toda la arquitectura para re-calcular el mismo objeto, ya que para el Vertex Shader el conjunto de objetos a repetir es tratado como un objeto único, por lo cual, no genera geometría adicional a la escena, la utilización ideal de esta técnica en DirectX9 es la de replicar árboles, rocas u otros pequeños detalles por toda la escena, la unica contra de la técnica es que los objetos no pueden tener distinta forma ni textura y son simplemente "clones" repartidos por toda la escena, en DX10 los objetos "clonados" pueden usar distintos tipos de texturas gracias a la función de "Texture Arrays"

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Per-Pixel Displacement Mapping

Displacement Mapping traduciendo al castellano es una técnica por la cual, mediante un mapa (textura) con distintos tonos de colores, se puede "alterar" la geometría de un objeto. Cuando el objeto original se somete al mapa de "displacement" el Pixel Shader se encarga de adaptar al objeto original a la nueva forma basado en el mapa de colores. Cuando nos referimos a DX9 podemos citar 2 técnicas conocidas, Parallax y Relief Mapping. Parallax no permite la implemtación de relieves donde Relief si, sin embargo, Relief Mapping tiene ciertas limitaciones claras, por ejemplo. Cuando realizamos un Displacement de un objeto, el resultado se encuentra limitado por 2 factores fundamentales, la cantidad de vértices totales del objeto (que se mantendrá igual luego de realizar el Displacement) y el tamaño de pantalla del objeto (screen area), se hace evidente por consiguiente, que los resultados serán menos que satisfactorios, sobre todo cuando intentemos un Displacement de un objeto que carece de suficientes vértices. La limitación del espacio de pantalla del objeto solo le permite mediante DX9 hacer un displacement hacia adentro. Cuando utilizamos DX10 sin embargo, con la ayuda de los Shaders de Geometría dentro del mismo GPU, no es necesario estar limitado a la misma cantidad de vértices de la figura original ni a su tamaño de pantalla, cuando se combinan el Pixel Shader + Geometry Shader el resultado es un objeto que no solo puede "alterar" su tamaño original y trabajar por afuera de su espacio de trabajo sinó también un objeto que puede recibir vértices adicionales acorde a su necesidad, el resultado? vean este pequeño ejemplo en DX10

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Impresionante no es asi ?

Otros beneficios de DX10:

Existen tantos beneficios y capacidades nuevas que podríamos dedicarles un review completo solo para hablar de ellas, así que me voy a limitar a mencionarles solo algunas.

Geometry Shader + Stream Output
Displacement Mapping + Tesellation
Switch Statement
Alpha to Coverage
Shadow Map Filtering

Todos estos beneficios son muy teóricos, pero, existe un solo juego que ha demostrado mediante videos, el gran potencial que DirectX10 tiene entre sus manos en el hardware adecuado y este es el Crysis.