Pamatujete si, když se objevily první takzvané vícejádrové procesory? Téměř před 15 lety! Přišli z beznaděje, které takzvaná „megahertzská válka“ vedla k - dlouhodobému soupeření mezi dvěma hlavními konkurenty na trhu mikroprocesorů - Intel a AMD. Po mnoho let byla hlavní mírou úspěchu v tomto závodě taktovací frekvence čipů a principem bylo „čím více, tím lépe“.
Na začátku nového století bylo v obou táborech jasné, že „čerpání“ megahertzů bude brzy čelit nepřekonatelné stěně technologických omezení a přestane být zdrojem paliva pro takzvaný „Mooreův zákon“. Řešení tohoto problému bylo vícejádrové - mikroobvody se dvěma nebo více jádry na stejném křemíkovém plátu, které fungují paralelně a dosahují tak vyššího výkonu.
Teoreticky se tento přístup jevil mnohem rozumnější a účinnější - namísto neustálého zvyšování frekvencí hodin, což vede k významnému nárůstu výroby tepla a spotřeby energie, musíte kombinovat několik jader do jednoho čipu, který bude sdílet časově náročné výpočty, abyste mohli udělat více práce za jednotku času.
Realita se bohužel ukázala jako trochu méně optimistická - aby bylo dosaženo požadovaného výsledku, měla by být možnost paralelního provozu podporována nejen hardwarem (vícejádrový čip), ale také softwarem - zejména operačním systémem a aplikacemi.
Bohužel, i dnes, 15 let po objevení prvních komerčních verzí procesorů se dvěma nebo více jádry, v této záležitosti stále existuje mnoho přání. Ačkoli podpora více jader na úrovni operačního systému je již dlouho skutečností, aplikace, které plně využívají výhody paralelního zpracování informací, jsou stále relativně malé. To samozřejmě není překvapivé - ve světě špičkových technologií je hardware tradičně před softwarem o nejméně tři kola. V souvislosti s tím vyvstává zajímavá otázka pro uživatele: „Jaký je smysl nákupu, řekněme, čtyřjádrového procesoru, pokud v praxi bude poskytovat přesně stejnou úroveň výkonu jako u dvoujádrových možností?“
Situace se stává ještě zajímavější, pokud vezmeme v úvahu poměrně závažné rozdíly v rychlosti mezi procesory nejnovější generace od společností Intel a AMD. Ve srovnávacích testech se často ukáže, že čip AMD s 6 nebo dokonce 8 jádry je méně účinný než čtyřjádrový procesor od společnosti Intel.
Tyto rozdíly jsou obzvláště ostré, pokud jde o moderní aplikace, konkrétně počítačové hry, které klade mimořádně vysoké nároky na hardware.
Situace na trhu počítačových her je taková, že grafická karta v konfiguraci počítače je pro herní výkon podstatně důležitější než centrální procesor.
Důvodem je z velké části skutečnost, že nejmasivnější softwarové rozhraní, které poskytuje 3D akceleraci na PC s Windows - DirectX - je navrženo tak, aby plně využívalo možností GPU. Co se týče centrálního procesoru - jeho použití je věnována relativně malá pozornost a rozdíl ve výkonu mezi jedním čipem a druhým (zejména pokud mluvíme o modelech jednoho výrobce) je zanedbatelný.
Naštěstí s novým DirectX 12, který bude jedním z nejvýznamnějších vylepšení v systému Windows 10, Microsoft to změní. I při počátečním oznámení operačního systému společnost zdůraznila, že změny jsou významné, a zejména ovlivňují využití všech dostupných procesorových jader. V současné verzi rozhraní je nárůst výkonu při použití režimu s jedním a více vlákny minimální. Jinými slovy, DirectX relativně špatně distribuuje úkoly mezi jádry procesoru. Výsledkem je, že jedna z nich může být naložena na 80-100%, a ostatní jsou prostě neaktivní. U DirectX 12 se to změní - Microsoft slibuje až 50% zvýšení výkonu.
Toto je velmi dobrá zpráva, protože to znamená bezplatný upgrade - tj. pouze přechodem na novou verzi DirectX (a zejména Windows) získají uživatelé až o 50 procent vyšší výkon ve hrách na počítačích s grafickými kartami, které podporují DirectX 11. Teoreticky to zní skvěle, ale jak to v praxi funguje?
Rozšířené možnosti rozhraní DirectX 12 začaly nabývat jasných linií minulý týden, když Futuremark vydal zajímavý doplněk pro nejpopulárnější syntetický benchmark 3D Mark. Je navržen tak, aby plně využíval nové Windows 10 a DirectX 12, které jsou do něj zabudovány..
Princip, na kterém testovací modul pracuje, je poměrně jednoduchý - vyžaduje, aby centrální procesor nakreslil na obrazovku konkrétní geometrický obrázek. Příkaz prochází programovým rozhraním (DirectX) a je přenášen z centrálního na GPU.
Zatížení se postupně zvyšuje a konečný výsledek testu ukazuje, kolik geometrických tvarů bylo nakresleno, než počet rámečků za sekundu klesl pod kritické minimum 30fps nezbytné pro pohodlnou hru.
Futuremark zdůrazňuje, že se jedná o test, který se zaměřuje výhradně na použití centrálního procesoru a který téměř zcela ignoruje dostupný grafický čip. I.e. nový modul nemůže a neměl by být používán ke srovnání výkonu video procesorů.
Výsledky testu provedeného na herním počítači střední třídy, který používá čtyřjádrový procesor Intel, vypadají velmi zajímavě. Ukazují nejen zřejmou, ale drvivou nadřazenost nového DirectX 12 ve srovnání se starou jedenáctou verzí, protože nárůst výkonu se neměří v procentech, ale v desítkách časů!
Neméně zajímavé jsou zkoušky procesorů s různými hodinovými rychlostmi a počtem jader. Je dobře známo, že čip nižší třídy pracující při zvýšené hodinové frekvenci může vykazovat stejný nebo dokonce vyšší výkon ve srovnání s procesorem vyšší třídy, který pracuje při jmenovité frekvenci. DirectX 12 to změní, protože nové softwarové rozhraní poskytuje viditelnou výhodu více jádrům než rychlosti hodin.
To je skvělá zpráva pro majitele vícejádrových procesorů AMD. V současném stavu není žádným tajemstvím, že i 8jádrový čip AMD FX-8370 (Vishera) je v některých herních inovacích nižší než běžný dvoujádrový procesor Intel Core i3-4360. S účinným využitím všech 8 jader však DirectX 12 dokáže věci vyrovnat a dokonce dát AMD určitou výhodu oproti svému konkurentovi.
Všechna tato data jsou samozřejmě zcela předběžná. Navíc jsou výsledkem syntetických testů a neodrážejí skutečnou situaci, protože, jak víte, na trhu zatím neexistují žádné hry DirectX 12..
Teprve po jejich vydání dostaneme konečnou odpověď na dvě důležité otázky: „Přináší nové softwarové rozhraní skutečně významná zlepšení výkonu hry?“ a „Jak a jak dobře budou vývojáři her zvládat implementaci základních funkcí procesoru, které DirectX 12 nabízí?“
Přeji vám krásný den!
