AMD Dual Graphics a AMD Radeon M275DX - CrossFire zapojení pro běžné notebooky

10. 6. 2015 08:00    Rubrika: Technologie    Autor: Jakub Pavlis

Ne, dnes si nebudeme povídat o nové grafické kartě. DX v názvu totiž znamená „Dual Graphics“, tedy dvojitá / zdvojená grafika. Co znamená možnost používat dvě grafické karty v jednom obyčejném notebooku a jaké jsou naše výhledy tímto směrem?

Zmenšovat výrobní proces, vymýšlet efektivnější architektury – to dělá pro vyšší výkon každý. Občas to chce ale nějakou radikálnější změnu, pohled na problém novýma očima. U CPU bylo takovým posledním posunem používání paralelních výpočtů a násobení výpočetních jader. To se rychle chytilo i mezi GPU, i když trochu jiným způsobem, každopádně paralelizace je už dlouhodobým benefitem.

Se snižující se cenou křemíku, zvyšující se potřebou odběratelů a také díky výrobním nákladům začalo být pro výrobce CPU jednodušší vyrábět své procesory rovnou s grafickými jádry. Ta u herních notebooků často jen „přeposílají“ výsledné rendery na monitory, ale jinak v případě, že je notebook vybaven dedikovanou kartou, zahálejí. AMD se jako první pokusilo situaci změnit, což je logické – NVIDIA na rozdíl od AMD nevyrábí plnohodnotná CPU a snažit se zkombinovat své dedikované karty s integrovanými od Intelu znamená nechat nahlédnout konkurenta až příliš hluboko pod pokličku. AMD tento problém nemá – vyrábí CPU s integrovanými grafikami i dedikované grafiky samotné, navíc na stejné základní architektuře. Zkušenosti s paralelizací dedikovaných grafik pomocí technologie CrossFire má, přepínání mezi integrovanou a dedikovanou via Enduro umí také, takže stačilo oba přístupy správně zkombinovat.

Výsledkem je označení AMD R5M275DX, přičemž nejdůležitější je ono DX, které udává, že se jedná o dualní kartu. Ve skutečnosti jde totiž o kombinaci dedikovaného jádra AMD Radeon R5 procesorů Kaveri a dedikované grafické karty Radeon R5 M260, M260X, M265 nebo M265X (X v názvu znamená širší paměťovou sběrnici a podporu GDDR5 pamětí). Důležité je říci, že hardwarově se toho uvnitř notebooků moc nezměnilo, stále jde o standardně zapojené karty, které můžete využívat i v Enduro režimu (buď jedna, nebo druhá), sdílí totéž zapojení na sběrnici PCI Express a celá duálnost je především o softwarovém řešení toho, jak karty naučit spolupracovat.

Základem je technologie AFR (Alternate Frame Rendering), kdy každá karta vypočítává některé „snímky“, rendery obrazovky, které se pak skládají dohromady, dedikovaná karta jich samozřejmě spočítá v určitém časovém úseku více, integrovaná méně a ještě se stará o vykreslování na displej. Výsledek je tedy teoreticky blízký prostému součtu možných fps obou jednotlivých karet, v praxi samozřejmě o něco nižší kvůli nákladům na distribuci dat, latencím a potřebě celý proces řídit. Každopádně je to technologie, která umí bez hardwaru navíc, tedy vlastně zadarmo, citelně zvýšit výkon sestav stávající technologické úrovně.

Vzhledem k tomu, že se jedná o softwarové řešení, nejde o jednoduchou a prostou záležitost, zejména co se týče kompatibility s jednotlivými hrami. V prvé řadě je musí tuto technologii umožňovat drivery. Některé hry tedy nejsou podporovány vůbec, u některých sice lze technologii použít, ale dojde ke snížení výkonu nebo častěji k problémům se stabilitou (objevilo se špatné vykreslování textur, zamrzávání či padání her). Jinde je samozřejmě situace lepší a výkon se navýšil významně. V testech renomovaného serveru se v průměru pohybovalo zvýšení výkonu měřeného jako fps u her podporujících DX zapojení o 34 % proti použití samotné R5 M260! Nejlepšího výsledku bylo dosaženo u Alien: Isolation, kde se fps zvýšila o 61 %. Pokud by se započítaly všechny testované hry (celkem 25 her), tedy i ty, u kterých DX zapojení nefunguje, zvýšení by bylo o 13%.

U technologie AFR se už ovšem vyskytl jeden základní problém – v angličtině ho pojmenovali Micro Stuttering (z angl. stutter – koktat, zajíkat se). Jde o problém přesné synchronizace spojování renderovaných obrazovek z jednotlivých karet, který vede k tomu, že během hraní dochází k velmi krátkému, ale viditelnému kolísání v produkovaných fps, tedy že některé z renderovaných obrazovek se zobrazují po jiný časový úsek, než ostatní (typicky ty, které produkuje pomalejší, tj integrovaná, grafická karta). Hra si tedy stále drží plynulost a doopravdy se „nezasekne“, ale výsledek je pro oči značně nepříjemný. Více napoví obrázek, velikost mezer mezi obrázky představuje uplynulý čas:

Pojďme se podívat na porovnání herních a syntetických benchmarků u DX zapojení, poté zvlášť u Radeonu R7 M260 a u integrovaného R5 Kaveri (v uvedeném pořadí):

• Cinebench R15 OpenGL: 33,7 / 33,8 / 18 bodů
• 3DMark13 Fire Strike Stand. Graph.: 1931 / 1057 / 572 bodů
• 3DMark13 Cloud Gate Stand. Graph.: 11 160 / 5549 / 3959 bodů
• 3DMark13 Ice Storm Stand. Graph.: 74 294 / 47 241 / 36 559 bodů
• LuxMark v 2.0 Room: 404 / 167 / 97 samplů

K dispozici pro DX zapojení jsou i celkové výsledky profesionálních testů SPECviewperf, jsou samozřejmě velice nízké, ale zde nejde jen o nízký výkon, ale také neoptimalizované ovladače, neboť práce ve 3D modelovacích programech není pro tuto řadu grafik rozhodně charakteristická, takže jen ilustrativně – Maya – 12,3 fps, Siemens NX – 5,4 fps, Catia – 15 fps.

Následuje tabulka herních benchmarků při vysokém/nízkém nastavení:

• Civilization: Beyond Earth (2014): 49 / 15 fps
• F1 2014 (2014): 64 / 37 fps
• Alien: Isolation: 60 / 28 fps
• FIFA 15 (2014): 58 / 52 fps
• Thief (2014): 24 / 18 fps
• Dota 2 (2013): 26 fps (ultra nastavení)
• World of Warcraft (2005): 65 fps (ultra nastavení)

Pozn.: Jako plynulá hratelnost se hodnotí výsledky větší než 25 fps, ovšem udávaná fps jsou průměrná, což znamená, že při průměru 25 fps dochází v náročných scénách k nedostatečnému vykreslování obrazu – trhání.

Duální zapojení dedikované a integrované karty je rozhodně vykročení správným směrem, AMD zase získalo konkurenční výhodu, což je při jejich problematickém hospodaření a snižujícím se tržním podílu důležité. Lze očekávat, že budou přibývat podporované hry a že se zlepší i problémy u her již DX zapojení využívající. Jsem zvědav, jak zareaguje Intel a NVIDIA, budou chtít výhledově použít něco podobného? A je to vůbec u tak rozdílných architektur proveditelné? Já se na budoucnost těším!