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2006년 후반에 샘플 출하가 시작되는 DirectX 10세대 GPU
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●DirectX 10, 하드와 소프트의 이행은 2007년 전반에 시작한다
늦어 버린 DirectX 10(Shader Model 4.0) 세대 GPU가, 간신히 모습을 보이려 하고 있다.
GPU 벤더는, 내년 전반까지, DirectX 10세대 GPU를 투입하려고 하고 있으며. Microsoft는, Windows Vista(Longhorn:롱 혼)의 2007년 봄의 리프레쉬판 「Windows Vista Spring Refresh 2007」으로 DirectX 10 하드를 서포트할 전망이다.
드라이버 모델도, 약간 바뀐다고 한다.이 Vista Spring Refresh는, 「LH +1」의 코드네임으로 불리고 있던 Vista의 리프레쉬의 최초의 버젼이라고 볼 수 있으며.DirectX 10의 하드와 소프트의 양륜이, 2007년에 돌기 시작한다.
GPU의 아키텍쳐상의 진화는 API측의 발달과 연동하고 있다. 현재, PC를 위한 GPU API는, Microsoft의 DirectX다.그러나, API측은 DirectX 9가 등장한 이래 3년, 큰 성장이 멈추어 있으며.Shader Model 2.0 에서 3.0 으로의 이행은 있었지만, DirectX의 세대가 바뀌는 근본적인 변혁은 제자리 걸음 상태인 채다.
그 원인은 , Windows Vista의 신유저“효과” 「Aero Glass」가 DirectX 9를 베이스로 해서, 다음의 DirectX 10(Windows Graphics Foundation 2.0으로 한때 불리고 있었다)은 Windows Vista에 포함되어져 있었기 때문이다.
DirectX 10도, 최초의 계획에서는, 2004년경에는 등장할 것이었던 것이, 약 3년 늦게 등장하게 된것이다.
API가 정의되지 않으면 GPU도 설계할 수 없다.DirectX 10의 정의가 확정되는 무렵부터 설계를 시작하면, 아무래도 GPU는 2006년말부터 2007년 전반경의 타이밍이 된다고 한다. 어느A 업계 관계자는 「DirectX 10세대 GPU는, 2006년의 제3 4분기 마지막으로부터 제4 4분기에 샘플, 2007년의 제1 4분기부터 제2 4분기에 최초의 제품 출하일 것이다」라고 말한다.
ATI의 R6xx, NVIDIA의 G8x가 DirectX 10세대
ATI에서는 「R600」계가, NVIDIA에서는 「G80」계가 DirectX 10세대에 해당된다고 말해진다.
양GPU의 발매 스케줄은, NVIDIA가 약간 빠르다고 하는 관계자도 있지만, 뚜껑을 열어 보지 않으면 모른다.
더 빠른 타이밍에 출시하면 OEM에게 전한 벤더도 있지만, 어느A 업계 관계자는, DirectX 10의 정의의 스케줄을 생각하면, 그것은 어려울 것이라고 말한다.덧붙여서, Intel도 OEM에 대해서, 금년 제 3 4분기의 차기 칩 세트 「Intel G965(Broadwater-G:브로드워타 G)」로 DirectX 10의 서포트를 이행하고 있지만, 이것도 하드적으로는 의문이라고 말해진다.
비록, DirectX 10 대응 하드가 빨리 나와도, 의미는 적을 것이라고 말하는 의견도 있다.그것은, 이번 가을에 나오는 최초의 Windows Vista에서는, OS측의 DirectX 10 탑제가 완전하지 않기 때문이며. Windows Vista Spring Refresh 2007까지는, DirectX 10세대 GPU는, 서포트할 수 없다고 한다.즉, OS측이 하드를 살릴 수 없는 것이다.만약, Windows Vista가 한층 더 늦으면, 전체가 한층 더 후퇴해 버린다.
API가 정의되지 않으면 하드를 완성할 수 없다. 하드가 보여 오지 않으면 API를 finish 할 수 없다.그 때문에, 하드측의 아키텍쳐가 생겨 오면, 그 하드를 레퍼런스에 API측도 검토할 필요가 있다.그 때문에, 정의 자체가 늦은 DirectX 10은, GPU의 설계도 늦어지기 때문에, OS에의 탑제도 늦어지게 된다
●프로그라마비리티를 강화하는 DirectX 10
DirectX 10은, GPU 아키텍쳐에 큰 변화를 가져온다. DirectX 8→DirectX 9 로의 이행과 동등한 변혁이 된다.
아래가, WGF2.0으로 불리고 있었을 무렵의 DirectX 10 그래픽스의 논리 파이프라인이다.실제로는, 최종 스펙은 이 그림으로부터 변경이 되어 있을지도 모르지만, 3월 후반의 「GDC(Game Developers Conference)」에서는 전모가 밝혀질 것이다.
DirectX 10의 특징은, 한마디로 말하면 GPU 파이프라인의, 보다 한층 더 범용 프로세싱 유닛화다.ATI Technologies의 David E. Orton(데이빗·E·오톤) 사장겸CEO는, 이전의 인터뷰로 다음과 같이 말하고 있었다.
「Shader 4에 대해 말하면, 파이프라인을 통한 프로그라마비리티와 일관성의 확장이, 배경에 있는 아이디어라고 생각하고 있다. 일반적인 의미로의 프로그라마비리티를 얻는다.그래픽스 엔진을, 보다 범용화하면 바꿔 말해도 좋을지도 모르다」
DirectX 10세대의 GPU 에서는, 대부분이 Unified-Shader 형이 된다고 보여진다(Unified-Shader 필수는 아니다).
즉, Xbox 360 GPU와 같이, Shader의 역할의 차이는 없어져, 통합된 기능을 갖춘 Unified-Shader 어레이가 된다.
GPU의 발본적 구조 변화가 DirectX 10세대에 일어나는 것이다.
DirectX 10시대의 GPU
그래픽스 프로그래머에게 있어서는, DirectX 10 로의 이행은, 고급언어로 시프트 한 Shader 1.x(DirectX 8)→Shader 2.0(DirectX 9)때와 비교하면 작다. 프로그래밍 모델이 크게 바뀌는 것은 아니기 때문이다. 그러나, GPU를 보다 범용적으로 사용하자고 하는 「GP(General Purpose) GPU」에는 큰 임펙트가 있다. ,
GPU가 본격적으로 범용 프로세싱에 사용할 수 있게 되는, 그 출발점이 DirectX 10이다.
●DirectX 10 GPU 에서는 30~40% 논리부의 트랜지스터가 증가
이러한 DirectX 10세대의 GPU 아키텍쳐의 변화는, GPU 설계에 2개의 임펙트를 준다.
하나는, GPU의 논리 설계의 복잡화로, 예를 들면 Shader 어레이의 제어나 레지스터 뱅크의 액세스라고 하는 부분이 보다 복잡하게 된다. 두번째는, 칩의 비대화다. 일반적으로 말하면, 보다 범용성의 높은 아키텍쳐는, 보다 많은 트랜지스터를 필요로 한다.
ATI Technologies Senior Vice President, PC Business Unit, Rick Bergman
ATI의 Rick Bergman씨 (Senior Vice President, PC Business Unit, ATI Technologies)는 「DirectX 10을 서포트하려고 하면, 30~40% 정도의 논리(회로)가 불필요하게 필요할 것이다」라고 지적한다.
Bergman씨가 말하는 것은 , 같은 퍼포먼스 레벨을 유지하고, DirectX 10의 특별을 실장하는 경우의 오버헤드다. 신아키텍쳐 GPU가, 전생대 GPU와 비교해서 기존 어플리케이션의 실행 성능으로 뒤떨어진다면, 많은 유저는 신GPU로 빨리 이행을 하지 않는다.그 때문에, GPU 벤더는, 아키텍쳐의 변환기에서는, 무리를 해도, 전생대와 동등한, 보다 성능이 높은 GPU를 만들 필요가 있다. 그러면, 논리 부분에서, 30~40% 정도의 트랜지스터의 증가가 필요하게 되는 것이다.증가하는 것은 논리부에서, 캐쉬등에서는 없기 때문에, 반드시 GPU 전체의 트랜지스터 카운트와 die size(반도체 본체의 면적)가 30~ 40%증가하는 것은 아니다.그러나, 꽤 임펙트가 있는 것은 확실하다.
DirectX 9 SM 2.0으로 DirectX 9 SM 3.0에서는, GPU 벤더는 GPU의 die size도 크게 하는 것으로, 이 문제를 극복해 왔다.같은 고급 지향 GPU에서도, DirectX 8세대부터 DirectX 9 SM 2.0세대가,50%만큼 die size가 크다.
그러나, 현재의 규모의 고급 지향 GPU는, R580와 같이, 벌써 340평방 mm클래스의 다이가 되어 있다.30~40% 정도나 회로 규모를 늘리게 되면, 꽤 부담이 크고, 다이는 400평방 mm를 넘어 버릴 것이다.CPU라면 쿼드 코어를 만들 수 있는 사이즈로, 경제적으로는 꽤 어려울 것이다
DirectX 10에는 신프로세스 기술이 필요?
그 때문에, DirectX 10세대 GPU에서는, 프로세스 기술의 이행이 필요하게 된다고 추정된다.적어도 ATI는 프로세스 기술의 쇄신을 세트로 생각하고 있다.「30~40% 정도의 증가가 되면, 65 nm 등 새로운 프로세스 기술이 필요할 것이다」라고, ATI의 Bergman씨는 시사한다.
DirectX 10 전체의 스케줄이 늦어진 것으로, DirectX 10세대 GPU로 프로세스를 쇄신 할 찬스가 태어나고 있다.TSMC의 테크놀러지 로드맵에서는, 65 nm의 하이 스피드 논리를 위한 프로세스 「CLN65HS」는 2006년 제 3 4분기 부터 리스크 프로덕션이 시작되게 되어 있다.GPU의 경우, 실리콘이 완성하고 나서 양산까지 짧게는 3개월, 길게는 6개월.GPU 벤더가, 65 nm의 시작에 따라서 최초의 실리콘의 설계를 진행시키면, 2007년의 전반에는 65nm GPU를 출하할 수 있게 된다.
예를 들면, ATI는 90 nm에서는 TSMC의 시작에 따라서 제품을 개발, 2004년 후반부터 리스크 프로덕션에서, 2005년의 전반에 출하할 예정이었다.그러나, 다양한 트러블로 Radeon X1800(R520)의 개발은 늦어져, 그 결과, 90 nm투입은 어긋나 버렸고 . ATI가 65 nm에서는 순조로운 코스를 한다고 하면, 65nm GPU는 2007년전반에 투입할 수 있게 된다.
무엇보다, 신아키텍쳐의 첨단 제품에 신프로세스를 사용하는 것은 리스크가 크다.R520와 같이 늦어질 가능성도 높아진다.그 때문에, DirectX 10은, 90 nm프로세스의 하프 피치인 80 nm프로세스로 오는 케이스도 생각할 수 있다.
Microsoft는 DirectX 10에의 이행에 의욕적이라고 말해진다.실제, DirectX 10 대응 하드를, 2007년 제 1 4분기부터는, Windows Vista의 Premium 로고의 필수 조건으로 하려는 플랜도 꺼냈을 정도다.이러한 상황에서는, 당연, 그래픽스 통합 칩 세트도 DirectX 10에의 이행을 서두를 필요가 있다.
DirectX 10 하드의 보급이나 소프트의 이행은, 아직 명확하게는 정혀져 있지는 않다.또, 만일, Windows Vista가 늦었을 경우에는, 전체의 스케줄이 다시 정리하게 된다.
원본출처 :
watch
파코즈 하드웨어
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연방대총통[4군단] 
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