ATI Xenos: Xbox 360 Graphics

[Garuda]

Negli ultimi 10 anni ci sono stati notevoli sviluppi in merito alla 3D Graphics , relativamente alle potenzialità dei nuovi processori e dell'utilizzo della memoria. Principalmente comunque questi sviluppi hanno seguito sempre il modello Open GL.
3dfx ha effettivamente bruciato il mercato con le "Voodoo Graphics", utilizzando un chip per le texture (texture sampling) e un altro per l'elaborazione dei pixel (pixel processing). E questo è stato il modello seguito per un certo numero di anni dalle aziende che sviluppavano 3D Graphics, fino a che nVidia non ha fatto un passo in avanti sul T&L (tranformation & Lightining) mediante acceleratori grafici GeForce. In teoria non c'è ragione per cui questi modelli di sviluppo non debbano continuare sul fronte PC, di sicuro sarà così per almeno un altro anno. Tuttavia ATI dispone di diversi team di sviluppo che si muovono simultaneamente su architetture differenti, in modo da continuare da un lato gli sviluppi per PC e dall'altro guardare a prospettive completamente nuove che soddisfino i bisogni di un "Programmable Graphic Processor" estraendo il massimo dalle ALU.
Uno degli errori che ha fatto Microsoft con la prima Xbox è stato quello di commissionare un intero circuito integrato senza un percorso di sviluppo – probabilmente questo è il motivo che ha portato a processi legali tra nVidia e Microsoft. L'attuale contratto con ATI invece è molto più incentrato sullo sviluppo.

Di seguito le specifiche tecniche della xbox 360:
• 3.2GHz Custom IBM Central Processor
o Three CPU Cores
o Two Threads Per core
o VMX Unit Per Core
o 128 VMX Registers Per Thread
o 1MB L2 Cache (Lockable by Graphics Processor)
• 500MHz Custom ATI Graphics Processor
o Unified Shader Core
o 48 ALU's for Vertex or Pixel Shader processing
o 16 Filtered & 16 Unfiltered Texture samples per clock
o 10MB eDRAM Framebuffer
• 512MB System RAM
o Unified Memory Architecture (UMA)
o 128-bit interface
o 700MHz GDDR3 RAM  

Il nuovo processore custom di ATI è molto differente rispetto a quanto già visto su PC, e molto differente anche in riferimento ai vecchi sviluppi ATI. Sappiamo che c'è stata una forte "collaborazione" con i team di Microsoft per l'implementazione del chip; sarà interessante valutare le ragioni di queste differenze, anche perché probabilmente queste saranno il futuro per il fronte PC.
Un nome che da lungo tempo è stato accennato in riferimento agli sviluppi di grafica Xenon (the development name for XBOX 360) è R500. Anche se questo nome è venuto fuori dalle varie fonti, il nome che attualmente viene utilizzato sul fronte sviluppo grafico è "Xenos". Ragionevolmente ATI ha preferito non utilizzare il nome R500, poiché esistono sviluppi paralleli sul fronte PC (R520); è vero però che R520 e Xenos sono molto differenti: R520 è destinato a soddisfare le esigenze PC su modello Shader, le più recenti specifiche di DirectX disponibili per PC. Xenos d'altra parte è disegnato esclusivamente (su richieste Microsoft) per soddisfare le caratteristiche delle game console, in questo caso prettamente per Xbox 360; ATI ha voluto un'architettura completamente nuova, senza specifiche da implementare; infatti Xenos è implementato partendo dal modello Shader di ATI, ma con un'architettura unificata che può essere una base di sviluppo per la prossima generazione di DirectX 10 (WGF 2.0 Windows Graphics Fondation 2.0 attuale nome delle nuove Direct X 10). Le scelte di nVidia invece sembrano diverse, con la serie di chip G80 sembra che l'architettura sia su shader separati e non unificati, almeno per ora.

Xenos non è un singolo elemento ma è diviso in due parti distinte:
o the graphics core (Shader Core)
o the eDRAM module

Lo Shader Core è un circuito integrato sviluppato da TSMC e previsto per funzionare a 500Mhz, mentre il modulo eDRAM è un altro circuito integrato sviluppato da NEC; anche questo da specifiche funziona a 500 Mhz. Entrambi risiedono sullo stesso package e sono uniti mediante "fast interlink".
La larghezza di banda di sistema è 22.4GB/s su un'interfaccia di memoria a 128 bit (GDDR3) che funziona a 700Mhz. Questo è un fattore importante nel mercato delle console, considerato che per le prossime generazioni potrebbe passare ancora qualche anno. Mentre il collegamento tra Xenos e la CPU è di 10.8GB/s sia in upstream che in downstream. Inoltre il processore Xenos è abilitato a lockare direttamente la cache della CPU, senza che questa deve andare in anticipo sulla memoria di sistema. Lo scopo di ciò è che i tre CPU Cores possono generare livelli molto elevati di "geometry", che lo sviluppatore non vuole o non può utilizzare; la geometria dinamica ad alta definizione quale erba, capelli, goccioline d'acqua e effetti di esplosione sono tutti esempi di lock di cache da parte del processore grafico.

In generale si osserva come Xenos rappresenti alcune scelte altamente interessanti, e come ATI abbia tentato di fornire un'architettura del tutto nuova, almeno su Xbox 360. Sarà difficile in futuro non ritrovare questi modelli sui prodotti per PC.

Fonte: Beyond3D

[DoLooP]

.. E del chip ATI interno al Nintendo WII non hai niente da dire?

[Glide]

DoLooP, che ne diresti di parlare in questo topic dello Xenos e non di altre soluzioni, sebbene provenienti dallo stesso chip-maker?