Mehr von allem

TECHNOLOGIE GRAFIKK ARTEN
Mehr von allem
die Grafikkartenbranche baut an
ATI und Nvidia bieten inzwischen Topmodelle mit einem
Gigabyte-Grafikspeicher an. Nvidia beschäftigt sich außerdem
zunehmend mit Grafiksubsystemen, die mit mehr als einen
Grafikprozessor ausgerüstet sind. Neben Karten mit zwei
GPUs ist nun die Nvidia Quadro Plex mit vier Grafikprozessoren für ambitionierte Visualisierungen erhältlich.
ZEITSPARER. Ein GByte RAM auf
der Grafikkarte bei der ATI FireGL
V7350 ist schon ein Wort und ein
Zeitsparer, wenn des Öfteren voluminöse 3D-Modelle, womöglich
noch in Echtzeit, zu rendern sind.
Häufiges Ruckeln, das durch ständige Nachladevorgänge erzeugt
wird, kann bei besonders grafikintensiven Anwendungen entfallen.
Aber auch, wenn Daten nachgeladen werden müssen, geht es mit
dem neuen Topmodell von ATI mit
41,6 GByte rasant zur Sache.
Das günstigere Mittelklassemodell Fire GL V5200 bringt es auf 512
MB RAM und 22,4 GByte. Mit diesen Werten macht die Fire GL
V7350 einen Schritt vorwärts,
wenn es um die Verarbeitung großer Mengen von Grafikdaten geht.
Außerdem schafft die Karte im
Prinzip auch enorme Auflösungen
bis 3 840 x 2 400 Pixel, was allerdings für den Industriearbeitsplatz
weniger interessant ist als für Präsentationen oder Videos. Für diese
Bereiche sind auch entsprechend
große Displays erhältlich. Neben
der V7350 ist noch eine V7300 erhältlich, die sich bei sonst gleicher
Ausstattung mit 512 MB RAM bescheidet.
Zusätzlich bietet diese Karte, wie
alle anderen neuen Modelle von
ATI, eine ›Avivo‹ genannte Ausstattung. Hierbei handelt es sich nicht
um eine spezielle Funktion, sondern um ein Bündel von Features,
die unter diesem Kunstnamen zusammengefasst wurden. Ein großer
Teil davon dient zur Beschleunigung und Qualitätsverbesserung
bei der Aufnahme und Wiedergabe
von Videos, was am technischen
Arbeitsplatz naturgemäß in der Regel nicht interessant ist. Andere ha-
M i t d e m n e u e n To p m o d e l l v o n
AT I g e h t ` s s c h n e l l z u r S a c h e .
ben aber das Zeug, auch bei der Arbeit die Bildqualität zu verbessern.
Hierzu zählt die Verwendung von
10 bit pro Farbe bei der Berechnung von Farben, das heißt insgesamt 30 bit pro Pixel.
Fire GL V7350 ist das
aktuelle Topmodell mit
1 GByte Grafikspeicher
für PCI Express.
© 2006 Carl Hanser Verlag, München
www.cad-cam.de
Nicht zur Verwendung in Intranet- und Internet-Angeboten sowie elektronischen Verteilern.
AT I u n d N v i d i a
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CAD CAM 9-10/2006
© 2006 Carl Hanser Verlag, München
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TECHNOLOGIE
Alternativ
kann man die
Quadro Plex in
Racks einbauen, wobei
jeweils zwei
Boxen drei
Höheneinheiten einnehmen.
Ebenfalls neu bei ATI-Karten ist die Unterstützung für
›High Dynamic Range Rendering‹ (HDRR). Hier wird
jede RGB-Farbkomponente mit einer Genauigkeit von 8,
10 oder 16 bit gerendert, was eine dynamische Erzeugung von Lichteffekten und eine große Farbenvielfalt ermöglicht. HDDR ist allerdings derzeit vor allem für Spiele vorgesehen.
Zertifizierungen liegen bei der Fire GL V7350 für
zahlreiche CAD- und FEM-Programme vor, unter anderem für Autodesk AutoCAD und Inventor, Dassault Catia, Icem Surf, PTC Pro/Engineer Wildfire, SolidWorks,
alle CAD- und PLM-Anwendungen von UGS, Ansys
Workbench, MSC.Nastran und Patran.
Ähnliche Qualitäten wie die ATI-Karte weist die Quadro FX 5500 auf, mit der das Wettbewerber-Duo Nvidia/PNY die V7350 kontert. Die FX 5500 ist ebenfalls mit
1 GByte RAM ausgerüstet, wobei der etwas langsamer
getaktete Speichertyp GDDR2 verwendet wird. Damit
erreicht die Quadro FX 5500 einen Datendurchsatz von
bis zu 32 GByte, während der bei der Fire GL 7350 verbaute GDDR3 bis zu 41,6 GByte erzielen kann, jeweils
bei der Busbreite dieser beiden Karten von 256 bit.
Auch Nvidia trumpft mit fortschrittlichen Merkmalen auf, um eine bestmögliche Wiedergabeleistung zu erzielen. So arbeitet die Karte mit 16-fachem Full-ScreenAntialiasing bei Auflösungen von bis zu 1 900 x 1200 Pixel, um die Kantenbildung und andere Artefakte auszugleichen. Das Antialiasing wird wiederum unterstützt
durch Subpixel-Rendering mit einer Tiefe von 12 bit.
Bei dieser Methode werden durch Interpolation In-
formationen über die Lage von
Bildpunkten gewonnen, die über
die Auflösung des Displays weit
hinausgehen (›Subpixel‹). Für die
Darstellung zum Beispiel von Linien oder Kreisen werden dann
diese Informationen genutzt, um
durch die Platzierung von roten,
grünen und blauen Pixeln (RGB)
die Ideallinie bestmöglich darzustellen. Am besten funktioniert
Antialiasing und Rendering aber in
Kombination.
Nach Angabe von Nvidia erzielt
diese Karte im ApplikationsBenchmark verglichen mit dem
Mittelklassemodell FX 1400 (100
Prozentpunkte) bei Pro/Engineer
(proe-03) einen Vergleichswert von
155 Prozent und bei UGS (ugs-04)
sogar von 265 Prozent.
Die Benchmarks entsprechen
allerdings nicht den neuesten Software-Versionen. Sie sind deswegen
nur beschränkt auf die aktuellen
Releases übertragbar.
Die Nvidia-Karten sind besonders bei Linux-Anwendern beliebt, da Nvidia Linux fast schon
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traditionell besser unterstützt als
ATI und auch für diese Karte unter
Linux eine vollwertige Implementation von Open GL zusagt. Dieser
Aspekt wäre zu bedenken, falls die
Nutzung von PTC Pro/Engineer
oder UGS NX in den Linux-Versionen angedacht ist.
Bis zu acht Grafikprozessoren
gekoppelt
Neben dem aktuellen Topmodell
Quadro FX 5500 ist bei Nvidia die
Verwendung von mehreren Grafikprozessoren parallel zu beobachten. Diese interessante Entwicklun
reicht zum Teil über den Workstation-Bereich hinaus. Bereits seit
2004 mit der Einführung von PCI
Express bietet Nvidia SLI (›Scalable
Link Interface‹) an, das die Kopplung zweier Grafikkarten ermöglicht. Inzwischen offeriert Nvidia
auch Karten, die zwei GPUs direkt
auf der Kartenplatine haben, wodurch der Datenaustausch zwischen diesen beiden Grafikprozessoren nicht mehr über den PCI-Bus
erfolgen muss.
Zur US-Messe Siggraph im August 2006
ist Nvidia noch einen
großen Schritt weitergegangen und hat ein externes skalierbares Visualisierungssystem mit
mehreren Grafikprozessoren vorgestellt. Das
Quadro Plex 1000 enthält je nach Ausführung
zwei oder vier Grafikprozessoren. Im Prinzip
handelt es sich um zwei
Grafikkarten im externen Gehäuse, die über
ein Kabel mit einer PCIExpress-Karte im Rechner verbunden sind. In
den Gehäusen befinden
sich wahlweise je zwei Quadro FX
5500 (Modell 1), Quadro FX 4500
X2 (Modell 2) oder Quadro FX
5500 SDI (Modell 3). Hier bieten
die beiden FX 5500 mit 1 GByte das
meiste RAM pro Grafikprozessor.
SDI (›Serial Digital Interface‹)
ist eine Technik zur Übertragung
unkomprimierter Videodaten in
Echtzeit, die vor allem in Fernsehstudios verwendet wird und für industrielle Verwendung weniger infrage kommt. Die Quadro FX 4500
X2 wiederum ist eine Ausführung
mit zwei GPUs auf einer Karte.
Im Modell 2 stellt das Quadro
Plex 1000 also vier Grafikprozessoren bereit, wobei es optional möglich ist, zwei Einheiten zu koppeln.
Das Tischgehäuse lässt sich ohne
zusätzliche Teile für Montage in ein
Rack umbauen, wobei zwei Quadro
Plex nebeneinander einen 3U hohen Rackeinschub mit vier oder
acht GPUs ergeben. Nach Angaben
von Nvidia kann das Quadro Plex
1000 im Vollausbau eine Leistung
von bis zu 80 Milliarden Pixeln pro
Sekunde und sieben Milliarden
Vertices pro Sekunde erzielen. Die
Auflösungen reichen bis zu 148
Megapixel auf 16 synchronisierten
digitalen Output- und acht HDSDI-Kanälen. Der empfohlene Verkaufspreis wird mit 17 500 US-Dollar angegeben.
Das wäre ein wenig übertrieben,
um eine profane Baugruppe auf einem CAD-Monitor zu drehen, wobei durchaus Anwendungen in Bereichen wie ›Automobilindustrie‹,
›Flugzeug- und Schiffsbau‹ vorstellbar sind. Weitere Zielmärkte
sieht man bei Nvidia in der Öl- und
Gasexploration, in der Wissenschaft, im Fernsehen und allgemein
in anspruchsvoller Visualisierung
und Simulation.
Bernd Liedke
Im externen Gehäuse stellt
das Quadro Plex 1000 von
Nvidia die Leistung von
zwei oder vier Grafikprozessoren bereit.
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CAD CAM 9-10/2006
@
www.ati.de /
www.nvidia.de /
www.spec.org