Diit.cz - Novinky a informace o hardware, software a internetu

Opensource grafická karta představena

OGD1
Poměrně výjimečný open-source projekt, o kterém se tu a tam mluví již delší dobu, byl nyní představen v plné kráse veřejnosti. Není jím nic menšího než grafická karta, jejíž návrh, ovladače i firmware je/bude k dispozici celému světu pod GNU GPL licencí! Na to, jaká jsou úskalí/omezení a naopak potenciální výhody tohoto řešení, se proto nyní spolu podívejme trochu blíže.

Asi vás již trochu nadpis vyděsil a momentálně vracíte dolní čelist do normální pozice se stále přetrvávající otázkou, jak je možné stvořit opensource grafickou kartu. Inu, jde to. Takzvaný Open Graphics Project v současné době prezentovaný pomocí vývojářského prototypu grafické karty s označením OGD1 Open Graphics Development Board totiž po hardwarové stránce není ničím jiným než souborem dostupných součástek/čipů a hlavního GPU, které je tvořeno programovatelným logickým obvodem Xilinx Spartan 3. Obvody tohoto typu jsou masivně využívány mnoha dalšími subjekty na trhu, jmenujme jako příklad třeba námi testovaný Gigabyte i-RAM. Výhoda plně programovatelného procesoru totiž je v tom, že jej můžete naučit vykonávat hardwarově jakoukoliv logickou úlohu, piškvorkami počínaje, přes encoding H.264 až třeba po všechny funkce, které definují 2D a 3D jádro běžné grafické karty. Ale než se zahloubáme do útrob, podívejme se na samotný aktuální návrh „svobodné grafické karty“.

OGD1, čelní strana

OGD1, jak již bylo řečeno, používá jako hlavní grafický procesor obvod Xilinx Spartan 3, konkrétně model XC3S4000. Ten obsahuje 4 000 000 logických hradel, což je limitním prvkem pro úlohy, které má plnit (zmiňme, že Xilinx nabízí i model XC3S5000 s 5 000 000 systémovými branami a 74 880 logickými buňkami). Dále disponuje až 712 jednosměrnými a 312 párovými I/O prvky, které opět definují maximální vnější konektivitu tohoto programovatelného obvodu. Nechybí také nativní podpora DDR a DDR2 SDRAM pamětí, což je bezesporu pro návrh grafické karty plusem. Čip má externě k dispozici také 8 a 16Mbitové PROM paměti. Ty slouží při operacích čtení/zápisu pro Spartan 3 a jejich funkčnost jakožto Boot PROM (nesoucí potřebnou logiku pro inicializaci karty) a Xilinx Config PROM (nesoucí konfigurační prvky) již byla úspěšně ověřena testováním.

Xilinx pak při jeho výrobě používá 90nm výrobní technologii, takže spotřeba i vyzařované teplo je u čipu této komplexnosti minimální (rozumějte: ve srovnání s R600/G80 „zanedbatelné“), klidový odběr čipu při interním napětí 1,2 V činí typicky 100 mA, maximálně pak 810 mA. Projektovaný odběr celé karty OGD1 předběžně spadá do rozmezí 18 až 23 W, takže sami vidíte, že i „vývojářská deska“ ve srovnání se současnými monstry z Kalifornie/Kanady s přehledem obstojí.

Druhým významným členem obvodové logiky je obvod Lattice XP10, který má na starosti prozměnu komunikaci s okolním světem, v tomto případě po klasické PCI (resp. PCI-X) sběrnici. Do budoucna se samozřejmě počítá i se sběrnicemi AGP a PCI Express, v tomto není návrh OGD1 nikterak omezen, stačí jen zaměnit příslušný ASIC.

OGD1, zadní strana

Vývojářská karta nabízí 256 MB DDR 128bitových pamětí v osmi čipech s efektivní frekvencí 333 až 400 MHz. „GPU“ je momentálně schopno bezproblémového běhu na 100 MHz (přeci jen se bavíme o nespecializovaném čipu Spartan 3), s provozem na 150 MHz jsou zatím stále problémy, je to však cílová frekvence.

OGD1/OGA GeForce 2 GTS Radeon 7000 PCI
Rychlost pamětí (DDR MHz) 350-400 333 300
Šiřka paměťové sběrnice (bitů) 128 128 64
Velikost paměti (MB) 256 128 64
Maximální rozlišení 6144x2048 ? 2048x1536
Celková paměťová propustnost (MB/s) 1600 1333 600

Výkonový cíl byl stanoven někam na úroveň GeForce 2 GTS resp. Radeonu 7000 PCI, tvůrci pak chtějí výkon v Quake 3 dostat někam na úroveň 20 až 30 fps v rozlišení 1280×1024. Jistě jste si také všimli impozantního maxímálního rozlišení, jehož je OGD1 schopna. I z něj lze usuzovat na projektování pro skutečně univerzální nasazení a pokud bude stačit výkon na běžnou akceleraci 2D rozhraní, pak jsme sami zvědavi, kde se v případě úspěchu tato otevřená grafika objeví. Z výstupu disponuje vývojářská verze dvěma dual-link DVI, o něž se starají DVI transmittery Silicon Image. Prototyp pak neobsahuje žádné analogové ani TV/S-Video výstupy, nicméně se s nimi samozřejmě do budoucna počítá.

Bavit se o jakékoliv ceně je pak zcela předběžné. Prozatím se odhaduje cena této vývojářské verze pro akademické instituce na 1 000 USD případně dotovaná verze za cenu 600 až 700 USD. To je samozřejmě velmi, velmi mnoho, ale na druhou stranu je třeba si uvědomit, že projekt je v počátcích a navíc spoléhá na obvody třetích stran, takže nemá k dispozici vymoženosti jako ATI/nVidia, tedy nějaké ty exluzivní smlouvy s TSMC/UMC na výrobu desetitisícových sérií GPU, pro které by ihned měl odběratele. O budoucnosti si tak dnes nedovolíme ani spekulovat, počkejme, jak se vše vyvine. První, možná i druhý krůček má již projekt za sebou.

David "David Ježek" Ježek

Bývalý zdejší redaktor (2005-2017), nyní diskusní rejpal.

více článků, blogů a informací o autorovi

Diskuse ke článku Opensource grafická karta představena

Čtvrtek, 7 Únor 2008 - 15:14 | Anonym | Prodam geforce 2 gts za 499$ !
Čtvrtek, 18 Leden 2007 - 11:39 | Tower | myslim, že "kodla :-)" zaujala...
Čtvrtek, 18 Leden 2007 - 10:18 | Anonym | Mastodont: Me se to libi, neustalym licencovanim...
Čtvrtek, 18 Leden 2007 - 09:33 | Anonym | ge0rge: No jistě, všichni jsou zvědaví na to, jak...
Středa, 17 Leden 2007 - 10:20 | ge0rge | Souhlasím s N, nějak se samozřejmě začínat musí....
Úterý, 16 Leden 2007 - 23:09 | Anonym | kodl73: Kdyz budes chtit delat nejaky vyrobek a...
Úterý, 16 Leden 2007 - 09:56 | Anonym | jsem to nějak nepochopil, Výkonový cíl byl...
Úterý, 16 Leden 2007 - 01:14 | Anonym | Derryk: Jedine cim je tato karta zajimava tak je...
Úterý, 16 Leden 2007 - 00:01 | Derryk | jjjjjj: Z Diskuze na Rootu: "Neni jiste...
Pondělí, 15 Leden 2007 - 20:11 | Anonym | Podle me to naopak nadeji na uspech ma, jelikoz...

Zobrazit diskusi