Parametry čipu jsou vskutku impozantní. V tabulce se můžete přesvědčit, jaký pokrok je učiněn od dob Audigy 2ZS.

Frekvence čipu 400 MHz napovídá cosi o možné přítomnosti alespoň pasivního chladiče na kartě. Udávaný výkon zvukového čipu je kapitola sama o sobě. Nedá se v podstatě nijak reálně porovnat s výkony procesorů či grafických karet. Co se týče počtu tranzistorů, tak Creative uvádí, že přibližně 40 % počtu (tedy zhruba 20 miliónů) má na starosti logiku (což kontrastuje s počtem logických bran v čipu). Práce na X-Fi čipu započaly před třemi a půl lety a byl tak designován pro PCI sběrnici. Tudíž první verze karet, které se na trh dostanou budou využívat právě klasické PCI sběrnice a verze pro PCI Express se samozřejmě objeví, ale až o něco později.

Další pokrok udělala společnost Creative Labs u konverze samplovací frekvence. Pro Audigy karty je totiž vcelku problém provést kvalitní převod mezi samplovacími frekvencemi 44,1 kHz a 48 kHz. To například v případech, kdy bylo puštěno klasické Audio CD 44,1 kHz a Audigy tak musela dělat převod na svoji fixní 48 kHz pro vnitřní zpracování a pak následný převod zpět na 44,1 kHz pro výstup, což rozhodně není ideální z hlediska kvality signálu na výstupu z karty. Firma však šla do sebe a přibližně 70 % výkonu čipu věnovala právě operacím při konverzích samplovací frekvence. Podívejte se na koláč rozdělení výkonu čipu mezi různé typy operací:

Z tabulky vyplývá, že čip se zabývá pěti typy úloh, kde konverze samplovací frekvence má skutečně lví podíl. Práce na koverzi je vykonávána pomocí pevně dané části čipu v kombinaci s programovatelnými obvody, kdy tak lze ve výsledku těžit z kombinace vysoké rychlosti zpracování díky pevně danému hardware a flexibility dostupné pomocí programovatelných obvodů. Jádro X-Fi je navíc schopno pracovat s oběma vnitřními samplovacími frekvencemi 44,1 kHz i 48 kHz. Creative uvádí, že nyní bude možno provádět konverzi samplovací frekvence takřka bezeztrátově. Do popředí se tak dostane téma kvality AD/DA převodníků.

Jedním z hlavních problémů Creative byla také schopnost pracovat ve 24bit/96kHz režimu, který je používán u DVD-Audio a SACD formátů. Zde je Audigy limitováno pouze na přehrávání, záznam v tomto režimu není možný, což vyplývá z toho, že 24bit/96kHz režim je v podstatě „naroubován“ na EMU10k jádro, které (jak již bylo řečeno) pracuje vnitřně na 48 kHz. Creative dále udává při 24bitovém režimu dynamický rozsah 144 dB, což je za hranicemi schopností lidského sluchu (okolo 120 dB). Uvidíme ale, jak to s touto hodnotou dopadne na skutečné kartě, osazené v PC. X-FI čip bude v tzv. „Creative módu“ schopen práce ve 24bit/96kHz režimu, nebude však možno aplikovat efekty. X-Fi totiž stále pro efektový engine používá frekvence 44,1 a 48 kHz a proto je nelze použít pi „Creative módu“. V čipu je však implementován „Band-Splitting“, který umožní aplikování zmiňovaných 44,1/48kHz efektů na 96kHz signál. Band-Splitting umí rozdělit signál na maximálně čtyři 48kHz skupiny. V případě 24bit/96kHz signálu umí vytvořit dva 48kHz skupiny. Efekt pak může být aplikován na tyto skupiny jednotlivě a následně se skupiny opět zkombinují. Band-Splitting tak snižuje nároky na výpočetní výkon. Skupiny jsou zpracovávány paralelně v efektových enginech. Případné vzniklé „nedostatky v kvalitě“ by dle Creative neměly být slyšitelné. Důvod, proč Creative zvolila tuto cestu aplikace efektů na signál je jednoduchý: cena takového řešení. Pokud by totiž měla být implementována schopnost aplikovat efekty na plnohodnotný 96/192kHz signál, vyžadovalo by to podstatně více tranzistorů v čipu, což by mělo za následek zvětšení rozměrů čipu a snížení výtěžnosti výroby. Nemělo by být zapomínáno, že se jedná o čip pro zvukové karty, jejichž cena bude začínat na 70 dolarech (přibližně 1 600 Kč).

Dalším zajímavým aspektem v architektuře X-Fi čipu je tzv. Audio Ring (neboli zvukový prstenec). Jedná se o jakýsi rozcestník, přes který jsou propojeny všechny sekce zvukového čipu (více na obrázku). Každá sekce čipu (jako například mixér, DSP, Filtry) tak komunikuje s tímto prstencem. Jemu předává svá zpracovaná data a z něj si přebírá data, se kterými má něco provést. Zvukový prstenec má pipeline strukturu s časově multiplexovanou sběrnicí, podporující až 4096 zvukových kanálů. To zní sice jako sci-fi, ale tyto kanály nejsou ekvivaletní například kanálům na mixážním pultu. Jsou mimo jiné využívány pro interní komunikaci různých sekcí procesoru. Právě architektura zvukového prstence by měla být tím, co zajistí tomuto procesoru dlouhou životnost (vzpomeňte si před kolika lety se na trhu objevil EMU10k na prvních kartách SB Live!). X-Fi čip bude dále ke své práci vyžadovat externí SDRAM paměť. Ta bude na kartách osazena v kapacitách 2 až 64 MB.

Nyní je ta správná chvíle podívat se troch podrobněji na některé části čipu. Začněme třeba s „Tank Engine“. Ten je určen k práci s mnoha efekty, z nichž jmenujme alespoň Reverb, Chorus či Reflection. Se zhruba 440 MIPS výkonu může Tank Engine provádět řadu výpočtů, které by jinak musela vykonávat DSP sekce nebo procesor v počítači. Prováděním výpočtů pomocí tohoto engine bude čip předcházet zpožděním, způsobeným externím zpracováním v procesoru.

Dalším na řadě je „Mixer Engine“. Ten je logicky klíčovou částí architektury zvukového prstence, přičemž zesiluje, propojuje a přesměrovává všech 4096 kanálů zvukového prstence. Mixer Engine také mixuje vnitřní uzly ekvalizéru či efektového a dynamického procesoru. Vzhledem k tomu, že mixování 4096 kanálů rozhodně není jednoduchá výpočetní úloha, má tato sekce čipu k dispozici výkon 1 210 MIPS.

Následuje „Filter Engine“, který je schopen prohnat vstupní signál stovkami různých digitálních filtrů. Filter Engine je vysoce optimalizovanou sekcí čipu a díky tomu si vystačí s 200 MIPS výkonu.

Dalším pánem na holení je „Quartet DSP Engine“. Jedná se o SIMD (Single Instruction Multiple Data) procesor se dvěmi SIMD datovými cestami. To jej činí optimálním pro stereo signál. Quartet Engine umí jak operace v pevné, tak i v plovoucí řádové čárce a jeho design je optimalizován pro časově i frekvenčně založené zpracování signálu. Engine má k dispozici výkon 1 180 MIPS (což však nezahrnuje výpočty adresace a přenosy dat) a společnost Creative věří, že architektura Quartet Engine dokáže udržet výkon velmi blízko maximálnímu výkonu než nějaký univerzálně navržený procesor. Quartet Engine dále umí použít výsledek jedné instrukce jako vstup pro instrukci druhou bez nějakých přesunů dat či využití pipeline, dále umí provést čtyři přesuny bloků paměti během jedné instrukce.

X-Fi dále umí porovnávat obsah signálu v kanálech pomocí rychlé fourierovy transformace (FFT). Je tak podle společnosti Creative schopen ze stereo signálu vypreparovat signály pro centrální a surround kanál, popř. vytvořit 5.1/6.1/7.1 zvukový vjem. Tuto schopnost Creative nazývá „Active Premium Audio“ (APA), kdy čip optimalizuje signál pro dané rozložení reproduktorů a poslechové prostředí. Dále Creative uvádí, že díky APA dokáží karty s X-Fi čipem převzít komprimovaný zvukový záznam (MP3 apod.) a vytvořit z něj něco, co posluchači poskytne DVD-Audio hudební zážitek (to už ale dle mého názoru zní jako reklamní trik). Výstup z APA bude možno uložit do bezeztrátového WMA Pro formátu tak, aby bylo možno jej později přehrávat skrz APA v reálném čase.

Společnost Creative také při příležitosti uvedení tohoto čipu chystá masivní šíření svého OpenAL API rozhraní pro herní vývojáře. Je bez problémů použitelné pro Windows, Linux i Mac (v současné době je na stránkách OpenAL k dispozici beta verze 1.1 SDK pro Windows). OpenAL API by údajně mělo být k dispozici v Longhornu, ale zatím to nelze potvrdit. Společnost Creative nyní čeká složitá cesta prosadit OpenAL mezi herními vývojáři, aby se mu dostalo alespoň takového úspěchu, jako EAX.

Specifikace tohoto nového zvukového čipu vypadají vskutku impozantně. Creative se opět snaží světu dokázat, kdo je vůdčí společností v oblasti zvuku na PC. Uvidíme, jak si čip povede ve skutečnosti, neboť některým věcem lze jen stěží věřit. Jsem sám zvědavý na tu DVD-audio kvalitu, kterou čip vyrobí například z obyčejné 112kb/s MP3 skladby. Uvidíme, co řeknou na kvalitu zvuku, DSP efektů či různých filtrů hudební profesionálové. Dále je otázka, kdy se začnou masivně objevovat hry, podporující OpenAL API a některé další prvky čipu. Nicméně renomé společnosti a historie napovídají, že Creative má vyšlápnuto k velkému úspěchu, jímž se opět vzdálí konkurenci.