Компьютерный Мир

  Меню->
  главная    download   ссылки   реклама   авторам   контакты 

 

 

   

Статьи

Windows

Реестр Оптимизация  Программы Обзор Спонсоры

Windows 95

Все что нужно знать!

Пора брать лопату Описания программ! Life or Death Мой первый Mersedes

Windows 98

Bios Разное Разное

  Об Интернете

????MHz

Windows 2000

Классика нашего времени Много полезного Всего по маленьку Интернет в жизни Жми на полную

Windows NT

Linux  Утилиты Безопасность Деньги на Халяву Разное

Windows Millenium

Немного о Linux  И жить хорошо и жизнь хороша! Предохраняйся! Все о бесплатном сыре в интернет Парочка советов

ВОЗМОЖНОСТИ ТЕХНОЛОГИИ 3DNow!™


Технология 3DNow! является новшеством в архитектуре x86 - основе большинства современных ПК. Она представляет собой группу новых команд, "расширяющую узкие места" при работе как мультимедийных, так и просто занятых интенсивными вычислениями приложений.


    Компания AMD разработала ряд команд, при помощи которых можно достичь нового уровня производительности, а также и реалистичности графики. Технология 3DNow! позволяет быстро изменять фреймы в сценах с высоким разрешением, усовершенствовать физическое моделирование реальных сред, детализировать 3D-изображения, добиться лучшего воспроизведения видео и превосходного качества звука.

Мир 3DNow!

   Среди производителей ПО, поддержавших новый стандарт, следует выделить самую влиятельную компанию - Microsoft. В новом поколении ее мультимедийных API (таблица 1) появилась очередная версия DirectX 6.0. Она содержит ряд новых мультимедийных расширений, оптимизированных для технологии 3DNow!.

art2_22.gif (14661 bytes)
Рис. 1. Ресурсы модулей регистров X и Y

Таблица 1

API, поддерживающие команды технологии 3DNow!

Версия API Компания-разработчик Web-сайт разработчика
DirectX 6.0 Microsoft www.microsoft.com/directx
Glide 3.0 3Dfx www.3dfx.com
OpenGL 1.2 SGI www.opengl.org

    Нельзя не заметить, что в альтернативную API - OpenGL 1.2 SDK - также включена поддержка технологии 3DNow!. Количество разработчиков программного обеспечения, использующих преимущества технологии 3DNow! на уровне программных кодов, продолжает стремительно расти, о чем свидетельствует состояние рынка игр, поддерживающих технологию 3DNow! (таблица 2).

Таблица 2

Список игр, в которых используются (или будут использованы) команды 3DNow!

Название игры Компания-разработчик Дата выпуска Web-сайт разработчика
Ares Rising Imagine Studios анонс ожидается www.idmp.com
Baseball 3D Microsoft уже доступна www.microsoft.com
Black&White Lionhead Studios анонс ожидается www.lionhead.co.uk
Blood2 Monolith Productions ноябрь 1998 г. www.lith.com
Carnivores Action Forms уже доступна www.actionforms.kiev.ua
Conquest Digital Anvil 1999 г. www.microsoft.com
Dark Vengeance Reality Bytes анонс ожидается www.realbytes.com
Deus Ex Ion Storm анонс ожидается www.ionstorm.com
Diakatana 2 Ion Storm анонс ожидается www.ionstorm.com
Drakan Surreal Software, Psygnosis 1999 г. www.surreal.com
Duke Nukem Forever 3DRealms анонс ожидается www.3drealms.com
DVD Express Mediamatics уже доступна www.mediamatics.com
Earth2150 Topware Interactive весна 1999 г. www.earth2150.com
Eliminator Psygnosis анонс ожидается www.psygnosis.com
Genesis3D SDK with GTest Demo Eclipse Entertainment уже доступна www.eclipsegames.com
Golgotha CrackdotCom осень 1998 г. www.crack.com
Hired Guns Psygnosis весна 1999 г. www.psygnosis.com
Homeworld Relic Entertainment осень 1998 г. www.relic.com
Incoming Rage уже доступна www.rage.co.uk
Klingon Honor Guard Microprose анонс ожидается www.microprose.com
Lander Psygnosis анонс ожидается www.psygnosis.com
Loose Cannon Digital Anvil 1999 г. www.microsoft.com
LiveArt98 Viewpoint уже доступна www.viewpoint.com
Madden NFL 99 EA Sports уже доступна www.easports.com
Max Payne Remedy Entertainment первый квартал 1999 г. www.remedy.fi
Messiah Shiny Entertainment осень 1998 г. www.shiny.com
MIA Simis уже доступна www.simis.co.uk
Navy Seals SierraFX/Yosemite Entertainment анонс ожидается www.sierrafx.com
Nitrane Nullsoft уже доступна www.nullsoft.com
NFL Blitz Midway Games уже доступна www.midway.com
Plane Crazy Inner Workings анонс ожидается www.innerworkings.co.uk
PicVideo Regasus уже доступна www.pegasusimaging.com
Powerslide RatBag Games анонс ожидается www.ratbaggames.com
Pro 18: World Tour Golf Psygnosis анонс ожидается www.psygnosis.com
Pro Border Radical Games анонс ожидается www.radical.ca
Quake2 Id Software уже доступен patch www.idsoftware.com
Quake Arena Id Software анонс ожидается www.idsoftware.com
Roll Cage Psygnosis анонс ожидается www.psygnosis.com
SiN Ritual Entertainment ноябрь 1998 г. www.ritual.com
Shattered Reality KO Interactive декабрь 1998 г. www.ko-interactive.com
Shogo: MAD Monolith Productions осень 1998 г. www.lith.com
Slave Zero Accolade весна 1999 г. www.accolade.com
Speed Boat Attack Criterion уже доступен patch www.csl.com
StarLancer Digital Anvil 1999 г. www.microsoft.com
Sub Culture Criterion уже доступен patch www.csl.com
Team Apache Simis уже доступна www.simis.co.uk
Trespasser: Jurassic Park Dreamworks Interactive уже доступна www.dreamwork
sgames.com
TNN Pro Hunter ASC Games анонс ожидается www.tnnprohunter.com
Uprising2 3DO анонс ожидается www.3do.com
Unreal Epic Megagames уже доступна www.epicgames.com
ViaVoice 98 IBM уже доступна www.software.ibm.com
Viper Racing Sierra Online осень 1998 г. www.sierra.com
Werewolf: The Apocalypse ASC Games анонс ожидается www.ascgames.com
Wheel of Time Legend Entertainment анонс ожидается www.legendent.com
X-Com: Alliance Microprose анонс ожидается www.microprose.com
Xenocracy Simis уже доступна www.simis.co.uk

    Ключевые разработчики аппаратных акселераторов тоже не стоят на месте - они модернизируют свои драйверы (таблица 3), чтобы воспользоваться преимуществами 3DNow!.

Таблица 3

Список разработчиков аппаратных акселераторов, оптимизировавших свои драйверы под технологию 3DNow!

Компания Чипсет Web-сайт
разработчик   разработчика
3Dfx Banshee www.3dfx.com
3Dfx Voodoo2 www.3dfx.com
3Dfx Voodoo3/Avenger www.3dfx.com
ATI Rage Pro www.atitech.com
Aureal A3D www.aureal.com
Matrox G100 www.matrox.com
Matrox G200 www.matrox.com
nVidia Riva128 www.nvidia.com
nVidia Riva128zx www.nvidia.com
nVidia RivaTNT www.nvidia.com
Rendition V2200 www.rendition.com
S3 Savage3D www.s3.com
Trident будет анонсирован www.tridentmicro.com

 

AMD не стоит на месте
Компания AMD представила новое семейство процессоров K6-2 3DNow! с тактовыми частотами 366, 380 и 400 МГц. Процессор K6-2/400, разработанный для Super7 (321 контакт) и системной шины 100 МГц, содержит 9,3 миллиона транзисторов и изготовлен по технологии 0,25 микрон. В партиях от 1000 штук AMD K6-2/400, AMD K6-2/380 и AMD K6-2/366 предлагаются по цене $283, $213 и $187 соответственно.

    Уже известно, что пять типов процессоров производятся (или будут производиться) по технологии 3Dnow!: AMD K6-2, AMD K6-3, AMD K7, Cyrix Cayenne и IDT Winchip 2 3D. Кроме того, вклад новой технологии будет также ощутим в таких областях: • аркадные 3D-игры и 3D-аудио; • программное обеспечение с 3Dграфикой; • VRML и инструментальные средства создания Web-узлов; • программы компьютерного делопроизводства; • пакеты CAD/CAE; • программное обеспечение, предназначенное для распознавания речи; • программные модемы и DVD; • драйверы для графических контроллеров 3D; • воспроизведение видео формата MPEG2 и алгоритм Dolby AC-3 (цифровое окружение звуком).

Функциональные возможности

   Команды технологии 3DNow! предназначены для увеличения производительности систем при обработке 3D-приложений, в которых присутствуют операции с плавающей запятой. Команды 3DNow! работают по принципу "одна команда - много данных" (SIMD, Single Instruction / Multiple Data). Каждая инструкция работает с двумя операндами с плавающей запятой одинарной точности. Микроархитектура процессора AMD K6-2 может выполнять до двух таких команд за один такт процессора посредством двух регистров с конвейерным выполнением, что, в итоге, позволяет производить до четырех операций с плавающей запятой за один такт. Следует заметить, что инструкции 3DNow! используют при работе те же самые регистры, что и MMX (рис. 1). Система команд 3DNow! содержит 21 инструкцию (все они поддерживают операции SIMD; таблица 4), включает предварительный просчет данных и быстрое преобразование MMX-to-floating-point.

Форматы данных технологии 3DNow!

Рис. 2. Формат 3DNow! данных с плавающей запятой
(32 бита x 2) Два упакованных двойных слова (doublewords) с плавающей запятой одинарной точности
art2_23_1.gif (1401 bytes)

Рис. 3. Формат 32-разрядных IEEE-данных с плавающей запятой одинарной точности
32-разрядное двойное слово (doublewords) с плавающей запятой одинарной точности
art2_23_2.gif (2155 bytes)

Рис. 4. Формат данных целочисленного типа
(8 бит x 8) Упакованные байты
art2_23_3.gif (3502 bytes)

(16 бит x 4) Упакованные слова
art2_23_4.gif (2351 bytes)

(32 бита x 2) Упакованные двойные слова
art2_23_5.gif (1455 bytes)

(64 бита x 1) Учетверенное слово
art2_23_6.gif (1114 bytes)

 

Таблица 4

Перечень команд технологии 3DNow!

Операция Функция Суффикс кода операции

Команды для операций с вещественными числами (в упакованном формате)

PFADD сложение 9Eh
PFSUB вычитание 9Ah
PFSUBR обратное вычитание AAh
PFACC аккумуляция AEh
PFCMPGE сравнение "больше или равно" 90h
PFCMPGT сравнение "больше" A0h
PFCMPEQ сравнение "равно" B0h
PFMIN определение минимального 94h
PFMAX определение максимального A4h
PFRCP обратная аппроксимация 96h
PFRSQRT обратная аппроксимация квадратного корня 97h
PFMUL умножение B4h
PFRCPIT1 обратная первая итерация A6h
PFRSQIT1 обратная первая итерация квадратного корня A7h
PFRCPIT2 обратная вторая итерация квадратного корня B6h
PF2ID преобразование вещественного числа упакованного формата в 32-разрядное целое число 1Dh

Команды для операций с целыми числами

PAVGUSB усреднение беззнакового 8-разрядного целого числа в упакованном формате BFh
PI2FD преобразование 32-разрядного целого числа в вещественное число упакованного формата 0Dh
PMULHRW умножение с округлением 16-разрядных целых чисел упакованного формата B7h

Команды для увеличения производительности вычислений

FEMMS ускорение входа / выхода в MMX или вещественную форму 0Eh
PREFETCH опережающая загрузка по крайней мере 32-байтовой строки в кэш данных L1 (Dcache) 0Dh

    Для улучшения декодирования MPEG в 3DNow! также включена целочисленная команда SIMD. Поскольку мультимедийные программы обычно работают с большими наборами данных, очень часто процессор вынужденно простаивает, ожидая, пока последние будут переданы ему из оперативной памяти. Дополнительных затрат времени на поиск этих данных можно избежать, используя новую команду 3DNow! - PREFETCH. Эта команда может гарантировать наличие требуемых данных в кэше L1 (первого уровня), когда это будет необходимо. Чтобы уменьшить время переключения в режим MMX и обратно, в систему команд 3DNow! была включена инструкция FEMMS (быстрый вход / выход из состояния мультимедиа).

В гонке наметился лидер

   AMD-K7 является первым процессором, совместимым с x86, который может опередить процессоры компании Intel. Массовое производство К7 начнется в первой половине 1999 года, причем начальная частота CPU составит как минимум 500 МГц. В нем будет более 20 миллионов транзисторов. Производиться процессор будет по технологии 0,25 микрон. С ведущими производителями уже достигнута договоренность о выпуске материнских плат под К7 в стандартных форм-факторах ATX и NLX. Чипсеты для К7 будет выпускать как AMD, так и лидирующие производители чипсетов BIOS от AMI, Award и Phoenix. Заметьте также, что ЦПУ от AMD впервые будет поддерживать мультипроцессорность. Конструктив CPU, называемый Slot A, не совместим со Slot 1 электрически. К7 использует шину процессоров Alpha EV6, обладающую более высокой пропускной способностью и частотой выше 100 MГц. AMD также достигла соглашения с компанией Motorola об использовании "медных технологий", что позволит достичь тактовой частоты процессора в 1 ГГц.

   В общем, K7 может декодировать и исполнять на 50% больше команд, чем представители семейства К6, а значит, он будет как минимум вдвое быстрее, чем аналогичный по частоте (скажем, 500 МГц) К6. Сравнительные характеристики AMD-K7 и других процессоров приведены в таблице.

Сравнительные характеристики AMD-K7, AMD-K6-2, AMD-K6-3 и Intel Katmai

Процессор K6-2-500 K6-3-500 K7-500 Katmai-500
Разъем Super7 Super7 Slot A Slot 1
L1-cache 64 кб 64 кб 128 кб 64 кб
L2-cache 512 кб 256 кб 512 кб 512 кб
Скорость L2-cache, МГц 100 500 250 250
L3-cache 0 512 кб 0 0
Пропускная способность шины памяти 64 бит x 100 МГц 64 бит x 100 МГц 64 бит x 100 МГц x 2 64 бит x 100 МГц
Баланс попаданий L1/L2, % 95 90 99 95
Шина Backside нет есть есть есть
Пропускная способность ядра, Мб/c 800 4800 3600 2800

   Архитектура AMD-K7

Блок-схема архитектуры микропроцессора AMD-K7 , представленного на рисунке, включает:

  • три параллельных декодера x86;
  • 9-входовую суперскалярную микроархитектуру, оптимизированную для работы на высоких частотах;
  • динамическое спекулятивное распределение; внеочередное исполнение;
  • 2048-входовую таблицу переходов и 12-входовый возвратный стек;
  • 3 суперскалярных внеочередных конвейера, состоящих из:
    • блока целочисленных вычислений;
    • блока адресной генерации;
  • 3 суперскалярных внеочередных мультимедиаконвейера с 1 циклом выхода:
    • FADD (максимальная задержка 4 такта), MMX ALU (максимальная задержка 2 такта), 3DNow!;
    • FMUL (максимальная задержка 4 такта), MMX ALU (включая Mul & MAC), 3DNow!;
    • FSTORE.
  • кэш первого уровня - 64 кб для инструкций и 64 кб для данных;
  • мультиуровневый TLB (24/256 входов для команд, 32/256 входов для данных);
  • два 64-разрядных порта общего назначения загрузки/хранения в кэше данных:
    • 3 цикла загрузки;
    • мультибанк для одновременного доступа;
  • высокоскоростной 64-битный контроллер кэша второго уровня:
    • поддерживает объем от 512 кб до 8 Мб;
    • программируемый интерфейс;
  • системную шину 64-bit (первая промышленная шина на 200 МГц; возможно повышение частоты);
  • внутренний буфер для поддержки конвейеров и внешних интерфейсов:
    • до 72 x86-команд в реальном времени;
    • 32 outstanding load misses;
    • 15-входовый планировщик для целых чисел;
    • 36-входовый планировщик для чисел с плавающей точкой.

Набор регистров

   Мультимедийные модули в процессоре AMD K6-2 комбинируют существующие команды MMX с новыми командами 3DNow!. Кроме того, объединив 3DNow! с MMX, можно писать программы x86, содержащие одновременно целочисленные команды и команды с плавающей запятой, и при этом избежать потери эффективности при переключении между мультимедиа (целочисленные) и модулями 3DNow! (с плавающей запятой). Например, процессор AMD K6-2 работает с восемью 64-разрядными регистрами 3DNow! / MMX.

Ресурсы выполнения

   Операции всех команд 3DNow! выполняются либо в модульном регистре X, либо в модульном регистре Y. Одна операция может быть передана каждому модулю за один такт процессора. В целях оптимизации кода операции 3DNow! сгруппированы в две категории. Эти категории основаны на ресурсах выполнения; они чрезвычайно важны при создании требуемого кода. Первая категория инструкций содержит такие операции: PFADD, PFSUB, PFSUBR, PFACC, PFCMPx, PFMIN, PFMAX, PI2FD, PF2ID, PFRCP и PFRSQRT. Вторая содержит команды PFMUL, PFRCPIT1, PFRSQIT1 и PFRCPIT2. Следует принять во внимание, что операции сложения и умножения (среди других комбинаций) могут выполняться одновременно.

Подробнее о системе команд 3DNow!
можно прочитать на Web-сайтах:
http://www.3d-now.com/
http://www.3dnow.net/
http://www.amd.com/3dsdk/

Вячеслав Мангер,
"Компьютеры + Программы"

Использованы материалы: http://www.cp.comizdat.com

 

Здесь могла бы быть и ваша реклама  

 Все права защищены © 2000г                                                     

 



Hosted by uCoz