آیا directx 11 همان نسخه ۱۰.۱ است؟

آنچه که خودم شخصا و nVIDIA و طرفدارانش باور داریم اینه که directx 11 نسخه پیشرفته directx 10.1 است. ولی مخالفان میگویند که directx 11 همان ۱۰.۱ نیست و بسیار کارمدتر است. مخالفان nVIDIA میگویند که nVIDIA داره ذهنها را منحرف میکنه در مورد directx 11 و نباید فریب nVIDIA را خورد. همانطور که در مطالب قبلی این سایت گفتم nvidia و طرفداران و حتی بازی سازان از directx 10 استقبال نکردند و منتظر directx 11 شدند حالا directx 11 اومده و nvidia مخالفتی نداره ولی میگوید عجله ای هم برای ساخت کارت گرافیک برای directx 11 نداره چون تا بازیها با این api ساخته بشه طول میکشه. من حتی در مطلب “ چرا directx 11 مهم است؟ “ تصویری را از مخالفان نسخه ۱۰ نشون دادم که روی ۱۰ خط کشیدند و ۱۱ را جای آن گذاشته بودند.
هدف از نوشتن این مطلب اینه که ATI مطلبی راجع به directx 11 منتشر کرده که چند گزینه در آن وجود داره که من قبلا درباره اش ننوشتم و آنهایی را هم که قبلا نوشتم در این مطلب فاکتور میگیرم و صفحه را بیخود پر نمیکنم. نمونه ای از این قابلیتها:

اولین چیزی که ATI  به اون اشاره میکنه بهبود عالی موازی سازی است. پردازنده های گرافیکی مبتنی بر directx11 توسط ویژگی هایی که در ادامه مطلب مینویسم کاری میکنه توانایی برنامه نویسان برای استفاده از ویژگی موازی سازی را بطور وسیعی افزایش بده. مثلا thread که قبلا درباره multithread همینجا صحبت کردم. یک گروه Thread، مجموعه‌ا‌ی از Threadها است که با هم عمل می‌کنند تا یک الگوریتم موازی داده به‌طور مؤثر اجرا شود. پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر DirectX 11 دسترسی به حافظه را به‌طور مؤثر به وسیله اجازه دادن به تبادل اطلاعات بین Threadهای درون یک گروه، بهبود می‌بخشند. از ‌این رو، الگوریتم‌های موازی در زمان کمتری اجرا می‌شوند. این ویژگی علاوه بر افزایش سرعت پردازش، موجب بهبود توان به وسیله کار کردن با توان عملیاتی بالاتر با دسترسی کمتر به چیپ‌ست حافظه نیز می‌شود. سایه‌زن نسخه پنج از گروه‌های Thread انعطاف‌پذیرتر و بزرگ‌‌تر با فهرست‌سازی سه‌بعدی پشتیبانی می‌کند که این موضوع امکان می‌دهد تا برنامه‌نویسان با کنترل حوزه‌ا‌ی مشخص، الگوریتم خود را بهبود بخشند. در ویدئوی زیر ati خیلی جالب از directx 7 تا ۱۰.۱ را میاد.

[mediaplayer src=’http://www.mywindows.ir/wp-content/uploads/silverlight/directx11/vijhhdeo_2.wmv’ thumb=’http://mywindows.ir/wp-content/uploads/silverlight/directx11/vijhhdeo_2_Thumb.jpg’ ]

Atomic operation: چیزی که تا حالا راجع بهش صحبت نشده. یکی از ویژگی‌های برجسته پردازنده‌ها است که برنامه‌نویسان خواستار اجرای آن روی پردازنده‌های گرافیکی بوده‌اند. عملیات هسته‌ا‌ی به‌طور مؤثرتر و دقیق‌تر موجب ترکیب عملیاتی می‌شوند که سعی در اصلاح آدرس‌های حافظه یکسان دارند. پردازنده‌های گرافیکی می‌توانند هزاران Thread یا گروهی از Threadها را به‌طور موازی اجرا کنند و اگر دو یا تعداد بیشتری از این Threadها سعی به دستکاری متغیرهای یکسان یا دستیابی به محل حافظه یکسان داشته باشند، عملیات هسته می‌تواند نتیجه‌گیری کند که داده‌ها صحیح نیستند. بدون عملیات هسته‌ا‌ی، برنامه‌نویسان باید الگوریتم‌های خود را برای اجتناب از این وضعیت‌ها تغییر دهند. در غیر این صورت، متغیرها یا محل‌های حافظه را مرتب کنند که این موضوع موجب می‌شود تا بسیاری از مزایای کارایی پردازش موازی و کنترل وضعیت‌ها به‌طور مناسبی حذف شوند.
Grather4: Grather4. پردازنده‌های گرافیکی امروزی از بلوک‌های سخت‌افزاری اختصاصی استفاده می‌کنند که به‌عنوان واحد‌های بافت شناخته می‌شوند. واحد‌های بافت، داده‌ها را به سرعت به هسته‌های پردازشی پردازنده‌های گرافیکی ارسال می‌کنند. این واحد‌ها برای پردازش گرافیکی بهینه شده‌اند، به‌طوری که شگردهای فنی شبیه Bilinear Filtering که به‌عنوان مثال برای بهبود کیفیت تصویر استفاده می‌شود، از این واحدها استفاده می‌کنند. سایه‌زن‌های حسابگر اغلب از این واحد‌ها برای واکشی داده‌ها استفاده کرده و به‌طور کلی از قابلیت‌های فیلترینگ این سایه‌زن‌ها استفاده نمی‌کنند. پردازنده‌های گرافیکی با سایه‌زن نسخه پنج این توانایی را دارند که از قابلیت واکشی اضافه با عملکرد Grather4 استفاده کنند که می‌تواند به‌طور همزمان چهار مقدار را واکشی کند و پهنای باند را به میزان چهار برابر افزایش دهد.
DirectX 11 قادر است از دقت عملکرد نقاط شناور به میزان دو برابر (۶۴ بیت) روی پردازنده‌های گرافیکی مطابق با استاندارد IEEE-754 پشتیبانی کند. تا پیش از معرفی DirectX 11 این سطح از دقت تنها روی پردازنده‌ها پشتیبانی می‌شد و در پردازنده‌های گرافیکی این دقت عملکرد به ۳۲ بیت محدود بود. در حالی‌که این دقت برای بیشتر برنامه‌های کاربردی گرافیکی کافی است، اما می‌تواند برای برخی از شبیه‌سازها یا وظایف محاسباتی که نیازمند تعداد زیادی تکرار روی یک داده یا کار روی مقادیر خیلی بزرگ یا خیلی کوچک هستند، کافی نباشد. سایه‌زن نسخه پنج همچنین عملیات دستکاری بیت و عدد صحیح جدیدی را مانند شمردن مجموعه بیت‌ها، پیدا کردن اولین بیت، درج/اقتباس کردن حوزه‌های بیت، معکوس کردن بیت‌ها و عملیات تغییر مکان بیت جدید اضافه کرده است. برنامه‌های کاربردی مانند پردازش ویدئویی و رمزنویسی از عملیاتی شبیه به موارد فوق در همه جا استفاده می‌کنند. بنابراین این ویژگی موجب بهبود کارایی پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر DirectX 11 می‌شود. اگر چه سایه‌زن‌های حسابگر با وظایف غیرگرافیکی سروکار دارند، اما از آن‌ها می‌توان اغلب برای افزایش کارایی یا ارتباط با یک خط لوله پردازش برای تأثیر روی آنچه به صفحه‌نمایش ارسال می‌شود، استفاده کرد. به‌عنوان مثال، برای وظایف شبیه‌سازی، شبیه فیزیک بازی‌ها یا هوش مصنوعی که می‌تواند حرکات و رفتار اشیاء را کنترل کند و کاراکترها را روی صفحه‌نمایش تکان دهد، فناوری مرتب‌سازی، شبیه آرایش شفافیت مستقل که پردازش تعداد وسیعی از اشیا را بهبود می‌بخشد و اثرات پس پردازشی، شبیه نقشه‌گذاری و عمق میدان که می‌تواند فیلترهای مختلفی را برای اصلاح و بالابردن کیفیت یک تصویر بعد از آن‌که پردازش آن به پایان رسید، به کار گیرد. سایه‌زن حسابگر DirectX 11 یک مجموعه دستورالعمل‌عمومی را با دیگر انواع سایه‌زن DirectX 11 که برای پردازش استفاده می‌شود، تقسیم می‌کند (شامل رأس، قشر، قلمرو، ژئومتری و سایه‌زن پیکسل) و می‌تواند ساختار داده‌ها را برای اجرا کردن این شگردهای فنی در روش‌های خیلی کاربردی‌تر و مؤثرتر به اشتراک بگذارد.

یک سخت‌افزار قدرتمند زمانی ارزش پیدا می‌کند که نرم‌افزارها بتوانند از قابلیت‌های آن استفاده کنند. به‌عنوان یک زبان محاسباتی، سایه‌زن نسخه پنج پیشرفت‌های قابل توجهی را فراهم کرده که توانایی برنامه‌نویسان را نسبت به برنامه‌ها و الگوریتم‌ها برای پردازنده‌های گرافیکی که سابقاً غیرعملی یا غیرممکن بود، افزایش می‌دهد. سایه‌زن نسخه پنج دارای تعدادی ویژگی مهم است که مشکلات محاسباتی روی پردازنده گرافیکی را برطرف می‌کند. این ویژگی‌ها شامل:
-افزایش حافظه اشتراکی با بهبود دسترسی: یکی از ویژگی‌های مهم سایه‌زن حسابگر DirectX 11 پشتیبانی از حافظه اشتراکی است که اجازه ارتباط بین Threadها را می‌دهد. سایه‌زن نسخه پنج مقدار حافظه اشتراکی قابل دسترس برای یک گروه Thread را به میزان دو برابر افزایش داده و از شانزده کیلوبایت به ۳۲ کیلوبایت رسانده است. در مجموع حافظه اشتراکی بیشتر به پردازنده‌های گرافیکی مبتنی بر DirectX 11 اجازه می‌دهد تا فعالیت‌های خواندن و نوشتن به این حافظه را مرتب کند، در صورتی که پردازنده‌های گرافیکی قدیمی‌تر که مبتنی بر DirectX 10 و DirectX 10.1 بودند در دسترسی به نوشته‌های اختصاصی و خواندن‌های اشتراکی محدودیت داشتند. سایه‌زن حسابگر اجازه می‌دهد Threadها به‌طور مستقیم از/به حافظه اشتراکی خوانده/نوشته شده و همچنین کد‌های پردازنده را ساده می‌کند تا روی پردازنده گرافیکی اجرا شوند. ترکیب گروه‌های Thread بزرگ‌تر و حافظه اشتراکی بیشتر موجب می‌شود تا تعداد دسترسی به حافظه غیرمحلی که برای برخی از الگوریتم‌ها نیاز است، به‌طور وسیعی کاهش یابد که این موضوع موجب کاهش نیاز به پهنای باند حافظه و در نتیجه افزایش کارایی می‌شود.
-بافرهای مصرفی/ الحاقی: سایه‌زن نسخه پنج از بافر‌های داده جدید که شبیه به یک انبار یا یک فهرست هستند، پشتیبانی می‌کند. مقادیر داده جدید در زمان تولید در انتهای این فهرست نوشته یا در زمان درخواست از انتهای آن خوانده می‌شوند. این موضوع برای اجرا کردن داده‌‌ها به صورت غیرترتیبی مفید است. اجرای غیرترتیبی داده‌ها نیازمند داده‌های متفاوت برای هر یک از عناصر یا برای تکنیک‌های سازگاری شبیه فشردگی جریان است که مقادیر متغیر پردازشی برای هر یک از عناصر انجام می‌‌گیرد. بافر الحاقی اجازه می‌دهد این فرآیندها در یک مرحله روی داده‌ها اجرا شوند، در عوض به چند مرحله نیاز است که البته سیکل‌های محاسبه و پهنای باند حافظه بیشتری را مصرف می‌کنند.
-نظریه‌های دسترسی مرتب (UAV): UAV بافری است که اجازه می‌دهد داده‌‌ها با یک ترتیب مشخص «نوشته شوند به» یا «خوانده شوند از» محل‌های اختیاری. این عملیات به‌عنوان عملیات جمع‌کننده/پخش‌کننده نیز شناخته می‌شود و انعطاف‌پذیری بسیار بالایی را که در پردازنده‌های گرافیکی قدیمی قابل دسترس نبود، فراهم می‌کنند. DirectX 11 این انعطاف‌پذیری را از آنچه که با پردازنده‌های ‌گرافیکی مبتنی بر DirectX 10 امکان‌پذیر بود، توسعه داده و به سایه‌زن‌های حسابگر اجازه داده تا به حداکثر هشت UAV مختلف به‌طور همزمان به جای یک UAV در DirectX 10 دسترسی پیدا کنند. رابط برنامه نویسی DirectX 11 اجازه می‌دهد تا این UAVها به وسیله سایه‌زن پیکسل قابل دسترس باشند که اطلاعات آسان‌تر بین سایه‌زن حسابگر و خط لوله پردازش تقسیم شود.
-Compute Dispatch غیرمستقیم: این ویژگی باعث می‌شود نسل جدیدی از بار کاری به وسیله سایه‌زن حسابگر انجام شود، بدون آن‌که پردازنده دخالتی داشته باشد. این موضوع سبب می‌شود تا پردازنده کمتر زیر بار قرار گیرد و زمان پردازش بیشتری را برای وظایف دیگر داشته باشد.

[mediaplayer src=’http://www.mywindows.ir/wp-content/uploads/silverlight/directx11/dir11.wmv’ thumb=’http://mywindows.ir/wp-content/uploads/silverlight/directx11/dir11_Thumb.jpg’ ]

این چند سطر بالا از مطلبی هست که ATI منتشر کرده البته در دیگر سایتهای فارسی زبان هم منتشر شده که من خلاصه کردم چون بعضی از موارد آنرا خودم قبلا نوشته بودم. ATI حتی ویدئویی  منتشر کرده که فرق نسخه ۹ و ۱۱ را نشون میده، من این ویدئو را حجمش را کم کردم و در بالا گذاشتم. فقط توجه کنید برای دیدن این ویدئوها حتما باید silverlight را نصب کرده باشید.

حالا که تا اینجا درباره ati نوشتیم بهتره که یکمی هم درباره کارت آن کاملا خلاصه صحبت کنیم چون بحث سخت افزاری فعلا در کار ما نیست و هدف از نوشتن این مطلب بیشتر بخاطر directx 11 بود. تبلیغات زیادی روی سری جدید کارت ati شده HD 5000 که از همان نمای سایه زنی Unified shader architecture استفاده میکنه اینبار از نام پردازش جریانی stream processors استفاده نشده و بجای اون از stream cores استفاده شده. درواقع این واحدها ، واحدهای ریاضی منطقی هستند و با هسته های پردازشی در پردازنده های چند هسته ای تفاوت دارند و دستورهای مورد نیاز را از واحد توزیع دستورهای instruction dispatch دریافت میکنند. درپردازنده گرافیکی cypress بیست واحد simd مخفف: single instruction multiple data که هریک از شانزده هسته پردازش رشته ای threadprocessor تشکیل شده اندوجود دارد. هر یک از این شانزده هسته نیز خود حاوی چهار واحد پردازش منطقی ALU ساده یک ALU اصلی با ساختاری پیچیده تر هستند که در کل تعداد آنها را به ۱۶۰۰ عدد میرسونه که این روش شماره گذاری مخصوص ATI است و اگه بخواهیم با nvidia مقایسه کنیم باید بر ۵ تقسیم کنیم تا تعداد پردازش موثر بدست بیاد.

eyefinity که بطور خلاصه میشه گفت که اتصال چند مانیتور به کامپیوتر را موثر میکنه که همه آنها با هم یک تصویر دربیارند یا اینکه هرکدوم یه تصویر مخصوص به خودش را نشون بده مثلا مدل HD 5870 6 تا خروجی با دقت ۱۹۲۰*۱۰۸۰ را میده. البته هر بازی را هم نمیشه باهاش اینکار را کرد مگر اینکه خودش این قابلیت را داشته باشه. این قابلیت فعلا در crossfire کار نمکند ولی ATI گفته بزودی میسر خواهد شد.

UVD2 که این قابلیت این امکان را به شما میده که تا در صورتیکه از نرم افزار powerdvd استفاده میکنید. از قدرت کارت گرافیکی برای کدگشایی سخت افزاری فایلهای با فرمت فشرده سازی H.264و VC-1 استفاده کنید. که من قصد داشتم یه ویدئو با silverlight 3 که جدیدا این فرمتها بهش اضافه شده را نمایش بدم که موفق نشدم.(ان شاء الله دفعه بعد). چون طرفداران فیلم زیاد هستند همین UVD 2.0 را چند خط بیشتر توضیح میدم. که کنترل دینامیک کنتراست در فیلم ها بستگی داره به کنترل میزان گاما بصورت مستقل از سیستم عامل و کدگشایی سخت افزاری همزمان دو فیلم با استاندارد ۱۰۸۰p که از دیگر امکانات این فناوری است. خروجی HDMI روی کارت گرافیک مطابق استاندارد ۱.۳A بوده و موتور UVD در این سری خروجی ۱/۷ کانله ۲۴ بیتی و ۱۹۲ کیلوهرتزی را در کنار استانداردهای صوتی dolby true HD و DTS-HD از رابط HDMI تامین میکنه. امیدوارم متوجه شده باشید که فیلم با چه کیفیت به نمایش در میاد که البته بستگی به مانیتور داره.

البته وقت زیادی به ATI دادیم حالا میبینیم که nvidia چه کاره است. nvidia نسل جدید کارت گرافیکش را معرفی کرد به نام fermi که علاوه بر بازی برای نسل جدید پردازش موازی در نظر گرفته شده. خود کارشناسان nvidia میگویند این کارت انقدر قدرتمند است که HD 5000 شرکت ATI را راحت میزنه کنار. ویژگی اول اون دو رابط برای SLI است که یکی از آنها توسط خنک کننده پشت کارت پوشانده شده و عملا بی استفاده است! تعداد ترانزیستورهای بکار رفته در پردازنده گرافیکی مدل معرفی شده ۱/۳ میلیارد عدد و از نوع چهل نانومتری اعلام شده و به گفته خود nvidia قدرت اون ۸ برابر پردازنده های قبلی خود nvidia است. تعداد واحدهای سایه زنی cuda 512 عدد. رابط حافظه ۳۸۴ بیتی و حافظه GDDR5 با حداکثر پشتیبانی از ۶ گیگابایت حافظه، و همینطور directx 11 و اجرای مستقیم دستورهای c,c++,forton از قابلیتهای آن است.

با این همه وصف و سخن:
[poll id=”7″]