ATI XGP - externí grafická síla
2. 7. 2008 07:00 Rubrika: Technologie Autor: Aleš Lalík
Nedostatek grafického výkonu je jedna z hlavních příčin, které znevýhodňují notebooky oproti jejich stolním protějškům. Revoluci v tomto ohledu by mohla přinést technologie ATI XGP, která na první pohled přináší plnohodnotný výkon grafické karty a je snadno integrovatelná do notebooků všech velikostí, to vše s ohledem na příznivou cenu. Zda-li má k tomu skutečné předpoklady si probereme v dnešním článku.
Právě grafická karta je kamenem úrazu při vybírání notebooku, který by uspokojil také náročného hráče. Jsou sice dostupné výkonné dedikované grafiky, ovšem jejich cena a potažmo částka za celý notebook je velmi vzdálená finančním možnostem většiny zákazníků. Navíc produkované teplo grafického čipu je enormní a znamená velké zahřívání notebooku, jehož chlazení pak není zrovna nejtišší, nemluvě o snížené mobilitě kvůli větším rozměrům notebooku a kratší výdrži na baterii. V tomto ohledu vypadalo jako nadějné řešení projekt ASUS ROG XG Station, i zde je bohužel výkonnostním limitem přenosová rychlost mezi externí grafikou a samotným notebookem.
ASUS XG ROG Station
Je skutečně přenosová rychlost natolik omezující a důležitá? Samozřejmě záleží na způsobu využití grafiky, u běžné kancelářské činnosti nejsou nároky vysoké, zatímco u hraní nebo jiné práce využívající naplno výkon grafické karty je přenosová rychlost velmi důležitá. Podle testů samotného AMD/ATI je znatelný pokles výkonu stolní karty ATI Radeon HD 3870, pokud je připojena k počítači přes méně než 8 linek PCI-Express ver.1.1 sběrnice. Pro připomenutí, ASUS XG Station využívající ExpressCard slot je připojen pouze přes jednu PCI-E linku, o nějakém extrémním navýšení výkonu tedy nemůže být řeč - půjde spíše o rozšíření notebooku disponujícího pouze analogovým VGA výstupem o digitální DVI výstup na externí monitor.
Rozhodně však nelze říci, že by záleželo pouze na přenosové rychlosti. Velmi důležité jsou také nízké latence, snadný obousměrný přenos dat, použití bufferů a celkové nároky na zátěž systému. Proto když skupina PCI-SIG, stojící za návrhem sběrnic PCI, PCI Express (PCI-E) a dalších, uvedla v loňském roce specifikaci konektorů a kabeláže umožňující vyvést z počítače/notebooku až 16 linek běžné PCI Express ver.1.1 sběrnice, mnoho lidí se zaradovalo. Jednalo se o signál, že přece jen půjde připojit externí zařízení tak, aby rychlost přenosu nijak neomezovala jeho výkon. Jediným omezením grafických karet bude jejich samotný výpočetní výkon. Mezitím byla dokončena specifikace PCI-Express 2.0 přinášející zejména zdvojnásobení přenosové rychlosti, což umožní využít (zatím) menší počet linek než u předchozí verze PCI-E 1.1 a snížit tak nejen náklady, ale také rozměry konektorů a kabelů. Teoretické maximální přenosové rychlosti v každém směru jsou uvedeny v následující tabulce.
Přenosové rychlosti PCI-E sběrnice
V ATI však nepovažovali tuto možnost za optimální, protože dle jejich názoru není implementace PCI-E SIG řešení z finančního hlediska natolik levná, aby se dočkala masového rozšíření, a také kvůli rozměrově větším nárokům není příliš vhodná pro použití u malých laptopů a subnotebooků. Další možností bylo použití vysokorychlostních konektorů VHDCI, i ty nakonec ATI zavrhla kvůli prostorové náročnosti. Protože nebylo k dispozici žádné další vhodné řešení pro přenos dat z/do notebooku, rozhodli se v ATI jít vlastní cestou a najít vhodného partnera, který jim pomůže s návrhem nového rozhraní splňujícího dva požadavky - levnou výrobu a malé rozměry konektoru. Zároveň nutné brát ohled na to, aby přenos dat splňoval všechny požadavky PCI-E sběrnice verze 2.0.
Vlastní rozhraní
ATI nakonec uzavřela dohodu s japonskou společností Japan Aviation Electronics Industry (JAE), která má dlouholeté zkušenosti s vývojem konektorů pro vysokorychlostní připojení. Na vývoj byly vyhrazeny dva roky, avšak již po devíti měsících se objevily první prototypy. Zbytek z dvouletého období byl využit na ladění a optimalizace konečné verze rozhraní. Letos konečně ATI zveřejnila výsledek své práce - prostorově méně náročné konektory platformy ATI XGP (eXternal Graphics Platform) umožňující vyvést z notebooku až 16 linek PCI-E 2.0 sběrnice, to vše při zachování nízké výrobní ceny. Délka propojovacího kabelu je stanovena na maximálně dva metry a koncové konektory budou obsahovat zarážky zabraňující nechtěnému vytažení kabelu.
ATI XGP konektor
ATI XGP, projekt dříve známý pod kódovým označením Lasso, je v podstatě platformou umožňující propojit s notebookem nejen výkonnou stolní PCI-E grafickou kartu umístěnou v externím boxu a poskytnout tak levné navýšení grafického výkonu. Další výhody jsou nasnadě - externí box může poskytnout (bude záležet na návrhu) mnohem více prostoru pro účinnější a zejména tišší chlazení grafiky včetně samostatného napájecího zdroje. Zde však možnosti XGP platformy nekončí, kromě PCI-E linek je přes konektor vyvedeno i USB 2.0, tudíž je možno k XGP snadno přidat také USB hub.
Vlastnosti jednotlivých typů konektorů
Navíc při použití PCI-E přepínače bude údajně možné zapojit v XGP modulu nejen dvě grafické karty, ale také další karty určené do PCI-E slotu, zde ale bude záležet na kompatibilitě, a také zda-li bude nutné upravit systémové ovladače pro danou kartu. Jeden z referenčních designů XGP od ATI předvedl rozměrově větší box ukrývající dvě grafické karty v CrossFire zapojení, USB disk a USB hub - jedná se tedy o skutečně široké možnosti využití a bude záležet pouze na výrobci XGP zařízení, jakými vlastnostmi svůj výrobek obdaruje. Uživatele si pak budou moci vybrat takový XGP modul, který splní všechny jejich požadavky.
Možné návrhy ATI XGP
Implementace XGP technologie na základní desku je také velmi jednoduchá, stačí, aby notebook podporoval alespoň 8 PCI-E 2.0 linek. Z XGP konektoru jsou vedeny PCI-E linky přímo do severního můstku (northbridge) a USB data jsou přiváděna do USB řadiče v jižním můstku (southbridge). Do XGP je mimo to ještě veden hodinový signál z krystalu na základní desce, aby byla zajištěna správná synchronizace s počítačem. Notebook přitom může být vybaven jak grafickým čipem integrovaným v čipsetu, tak dedikovanou grafikou. Správa napájení XGP bude řešena pouze na softwarové úrovni, moduly tak nebudou disponovat vlastním vypínačem. To znamená, že pokud je XGP fyzicky propojeno s notebookem, ale není vytvořeno spojení (tzn. využívá se grafika notebooku), je XGP modul vypnutý a běží pouze kontrolní elektronika sledující požadavek na připojení modulu. Stejně tak pokud je notebook vypnut či v režimu spánku, je XGP vypnuto.
Propojení XGP konektoru s čipsetem
Snadné použití je základ
Aby byly externí grafiky úspěšné, nezáleží pouze na rychlosti. Důležitá je také uživatelská přívětivost a snadná manipulace, na čemž ATI zapracovalo a stále pracuje. Pro snadné použití je samozřejmostí, že po připojení XGP k notebooku není nutné restartovat operační systém, alespoň pokud jsou nainstalovány Windows Vista. XGP se v systému objeví jako hot-plug zařízení a vše potřebné obstarají ovladače grafiky v systému, které si případně načtou další potřebné součásti. Z pohledu uživatele tak není nutné cokoliv nastavovat a chvíli po připojení je možné XGP grafiku ihned používat. Takový způsob připojení je možný využitím „nativního PCI-E hot-plug“ zakotveného v PCI-E 2.0 specifikaci. Plná funkčnost tohoto řešení je samozřejmě možná pouze za patřičné podpory operačního systému (Windows Vista), BIOSu, čipsetu AMD/ ATI a grafických karet, včetně úpravy ovladačů.
Odpojení modulu bude také velmi jednoduché, pomocí dialogu „Bezpečně odebrat hardware“ se pouze zvolí ATI XGP zařízení a systém zařídí vše potřebné, tedy stejně jako například u USB disku. Výše popsané postupy jsou samozřejmě ideální případy, zda-li bude vše takto probíhat i ve skutečnosti záleží na finální verzi ovladačů ATI.
Správa XGP a potažmo i k němu připojených displejů bude kompletně zapracována do ATI Catalyst Control Center. S tím také souvisí automatické nastavení monitorů připojených k XGP na rozšíření pracovní plochy, a případné doladění pak záleží pouze na potřebách uživatele. Pokud ale uživatel nepoužívá či nepotřebuje externí monitor, je možné pomocí technologie Cross Display využít výkon diskrétní grafiky umístěné v XGP modulu i na obrazovce notebooku.
Přehnané očekávání?
Technologie ATI XGP vypadá velmi slibně a mohla by konečně vyřešit grafický problém u notebooků. Případné nadšení bohužel „zchladí“ velmi nepříjemná zpráva - rozhraní ATI XGP nebude přítomné na všech noteboocích s platformou AMD Puma, ale pouze na vybraných modelech. To je velká škoda, protože v opačném případě by se mohlo jednat o skutečně velkou výhodu AMD platformy oproti konkurenčnímu Intelu. Konkrétně na jakých laptopech bude XGP přítomné - herních, drahých, subnoteboocích - nebylo upřesněno, nezbude tedy nic jiného než počkat na uveřejnění jednotlivých výrobců.
Jako první XGP modul se zřejmě objeví zástupce od Fujitsu Siemens Computers, nazvaný „AMILO Graphic Booster“. Právě výrobek FSC je použit během prezentace na oficiálním videu ATI. AMILO Graphic Booster bude obsahovat grafickou kartu ATI Mobility Radeon HD 3870 s 512 MB GDDR3 paměti, DVI-I výstup (včetně HDCP), HDMI (včetně HDCP a výstupu S/PDIF) a USB 2.0 porty. S rozměry 180 x 130 x 33,5 mm a váhou okolo půl kilogramu je sice mobilní, přesto určitě stráví většinu času na stole. Až čas a zájem výrobců o tuto technologii ukáže, zda-li se ATI XGP skutečně rozšíří nebo naopak upadne v zapomnění, tak jako mnoho dřívějších technologií.
Zdroj: ati.amd.com
