Detaily Katmai zveřejněny! Bude lepší, než 3DNow!

Zevrubný pohled na Intelem připravovanou novou sadu instrukcí Katmai a její srovnání s konkurenční 3DNow! od AMD.
Alespoň podle mínění herních vývojářů, kteří mají specifikace a vývojové nástroje pro novou generaci Pentia II k dispozici už poměrně dlouhou dobu. Méně privilegovaným uživatelům intelských procesorů bylo dopřáno nahlédnout pod pokličku připravované - zejména herní - inovace teprve letos v září, konkrétně na vývojářské konferenci společnosti Intel v Kalifornii.

Novinky vypadají až nečekaně slibně.
Všichni jsme mnohokrát slyšeli akronymy MMX 2, MMX 3D a podobné neoficiální termíny pro připravovanou druhou generaci MMX instrukcí. Ve skutečnosti ji Intel slibuje už od okamžiku uvedení MMX 1. generace, které v 3D grafice, závislé zejména na operacích s plovoucí řádovou čárkou, přineslo mnohem menší pokrok, než slibovala reklama. Čekání trvalo opravdu velmi dlouho, ale bylo údajně plodné. Intel usilovně pracuje s vývojáři a dušuje se, že v prvním čtvrtletí příštího roku, kdy si budeme moci železo s novou technologií koupit na pultech, budou plné i pulty prodejců optimalizovaného software. Přiznává chyby marketingu procesorů MMX a tvrdí, že se poučil. Rád to Intelu věřím.

Kódové jméno pro nový “stolní” procesor je Katmai, provedení “těžká váha” pro Slot 2 se jmenuje Tanner. Oficiální neoficiální název pro novou technologii je Katmai New Instructions (KNI). Vše přijde na trh v prvním kvartále příštího roku, nejspíše v březnu.

Nové “MMX 3D” (ačkoliv Intel zakazuje tento název používat, sázím 1:2, že nový marketingový hit nakonec nějak velmi podobně pojmenuje) se skutečně podobá “MMX s pohyblivou řádovou čárkou”. Odborný název nové technologie je SIMD-FP - “single instruction - multiple data - floating point”. Oproti MMX tady na první pohled přibývají jenom písmena FP. Skutečnost je trochu zajímavější.

Katmai především poprvé od dob 386 přidává nový mód - pracovní režim - procesoru. Přirozeně, tento nový režim si vyžádá změny v operačním systému a uživatelé budou nuceni instalovat zase nějaké doplňkové balíčky ke svému systémovému software. Windows 2000 budou na nový režim procesoru připraveny od počátku, Windows 98 dostanou update pravděpodobně prostřednictvím balíku DirectX 7. Uživatelé Linuxu jistě také nepřijdou zkrátka - sami dobře vědí, kde najdou potřebný download. K čemu je tato změna zapotřebí? Umožní přístup do osmi nových 128bitových registrů! Každý z těchto registrů umožní počítat čtyři proměnné s pohyblivou řádovou čárkou - ovšem pouze v jednoduché přesnosti - současně jedinou instrukcí. To je přesně ten typ proměnných, které využívá “běžná” 3D grafika. Jaká bude skutečná propustnost procesoru, záleží na počtu instrukčních kanálů (pipelines). Pokud bude mít Intel Katmai stejný počet SIMD-FP kanálů, jako AMD K6-2, tj. dva, může jeho teoretický výkon dosáhnout 4 GFLOPS.

Čistě pro zajímavost - nová herní konzole Sega Dreamcast, uváděná zhruba v této době na trh v Japonsku, má maximální výkon 1.4 GFLOPS, což jí umožňuje počítat dvojnásobný počet polygonů za sekundu, než špičkové herní “arkádě” Sega Model 3. Majitelé Pentia II na 300Mhz se musí spokojit s výkonem 0.4 GFLOPS.

Právě pro manipulaci s proměnnými v těchto osmi registrech bude využita většina ze 70 nových instrukcí sady KNI. Další nové instrukce budou rozšiřovat standardní MMX instrukční sadu a měly by zvýšit její výkon zejména v situacích, kdy se program větví. Snad usnadní i přechod z MMX do FP instrukcí a naopak.

Proč je všeobecně očekáván lepší výkon Katmai oproti 3DNow!?
  • 3DNow! používá pouze 64bitové SIMD-FP registry. Její teoretický výkon je tedy poloviční. Ovšem pouze v případě, že Intel opravdu použije nejméně dva instrukční kanály. Tato informace nebyla na Intel’s Developer fóru zveřejněna.
  • AMD procesory nemohou zpracovávat současně SIMD-FP a “běžné” FP instrukce. Katmai to umožní. Nebude možné paralelně zpracovávat MMX a std. FP instrukce, ale bude volitelně možný paralelismus SIMD-FP + std. FP nebo SIMD-FP + MMX.
  • Intel má tradičně mnohem lepší jednotku plovoucí řádové čárky, než AMD. Např. podle nezávislých testů, je 300MHz AMD K6-2 na 100MHz základní desce v operacích s plovoucí řádovou čárkou pomalejší, než 300Mhz Pentium II na 66MHz a to i v aplikacích deklarujících 3DNow! optimalizaci (věřte takovým deklaracím... ). Přitom však přínos 3DNow! ve srovnání se staršími procesory není zase tak malý - zde vycházím spíše ze zahraničních testů. Pokud tedy KNI pomůže Pentiím alespoň tak, jak 3DNow! pomohlo K6, může být nárůst výkonu znatelný.
  • KNI přináší 70 (někdy se uvádí “přes 70”) nových instrukcí, 3DNow! pouze 21.
  • KNI se velmi pochvalně vyjádřili lidé jako John Carmack, tvůrce Quake.
KNI není jediným vylepšením Katmai a Tanner procesorů. Zdokonalen bude přístup do paměti pomocí tzv. “memory-streaming” architektury. Tato technologie by měla zvýšit propustnost sběrnice a zlepšit efektivitu keše. Tato technologie sama o sobě by měla podle údajů Intelu zvýšit výkon procesoru o 5 - 20%, přičemž největší nárůst platí zejména pro kódování a dekódování MPEG2 či MP3.

Oproti původním předpokladům se zpožděním pak přijde nová čipová sada podporující paměti Direct Rambus DRAM s teoreticky osminásobnou propustností oproti dnešním SDRAM pamětem. Tento čipset bude podle některých neověřených zpráv podporovat také sběrnici IEEE 1394. Očekávejte ho ve druhém čtvrtletí roku 1999.

Těšíte se? Upřímně řečeno, já moc ne. Nemá velký smysl udržovat neustále vysokou hladinu adrenalinu v krvi sněním o technologických novinkách. Žijeme teď. Vlastně je všechno při starém - stav (pouze) technického pokroku nezměněn.

Další informace od pramenů:
Intel Katmai New Instructions: http://developer.intel.com/drg/news/katmai.htm

AMD 3DNow!: http://www.amd.com/products/cpg/k623d/inside3d.html

Váš názor Další článek: Čipové karty lze programovat ve Windows

Témata článku: Software, 3D, Nový procesor, Podobná hladina, Katmai, Nový marketing, Adrenalin, Vývojářská deska, Kat, Polygon, Vývojový režim, Herní režim, Teoretická propustnost, Floating, Direct Marketing, Nový mód, Sega, Poloviční paměť

Určitě si přečtěte


Aktuální číslo časopisu Computer

Test 6 odolných telefonů a 22 powerbank

Srovnání technologií QLED a OLED

Měřte své sportovní výkony

Sady pro chytrou domácnost