ATI will PC-Hauptspeicher für PCI-Express-Grafikkarten zugänglich machen

Der Grafikchip-Spezialist ATI möchte Grafikkarten preiswerter machen: Per HyperMemory-Technik sollen PCI-Express-Grafikchips in Zukunft den PC-Hauptspeicher mitbenutzen können.

Die Idee scheint alter Wein in neuen Schläuchen zu sein: 1997 führte Intel mit dem Accelerated Graphics Port (AGP) auf Basis der konventionellen PCI-Technik genau diese Zugriffsmöglichkeit ein. Außer ihrem lokalen Speicher (Video RAM, kurz VRAM) können AGP-Grafikchips einen reservierten Teil des PC-Hauptspeichers, die so genannte AGP Aperture, mitbenutzen. Antrieb zur Entwicklung des AGP waren die damals sehr teuren Speicherchips für Grafikkarten. In den knappen Grafikspeicher passten die für 3D-Spiele nötigen Texturdaten nicht hinein. Per Direct Memory Execution (DiME) können AGP-Grafikchips Daten direkt aus dem PC-RAM laden und ausführen, also den AGP-Aperture-Adressbereich wie lokalen Speicher nutzen.

Allerdings ist trotz der enormen Fortschritte beim Hauptspeicher (beispielsweise zwei PC3200-Kanäle mit theoretisch 6,4 GByte/s) und beim AGP-Interface (AGP-8X mit bis zu 2 GByte/s) der lokale Grafikspeicher immer noch sehr viel schneller -- moderne Grafikchips binden die Speicherbausteine über bis zu 256 Leitungen an und betreiben sie mit mehr als 550 MHz Taktfrequenz, weshalb das Grafik-RAM bis über 30 GByte/s liefert. Die RAM-Performance trägt ein wichtiges Stück zur 3D-Leistung von Grafikkarten bei.

Dazu kommt, dass schnelle Speicherchips nicht mehr allzu teuer sind und deshalb Grafikkarten mit 128 oder gar 256 MByte RAM bestückt sind. Außerdem sind preiswertere Grafikchips kaum schnell genug, um mehr als 128 MByte Texturdaten sinnvoll verarbeiten zu können.

Trotzdem kündigt ATI nun HyperMemory an -- und verweist darauf, dass "der Datentransfer bei früheren Verbindungstechniken [gemeint ist wohl AGP] nicht schnell genug für Echtzeit-Grafikanwendungen war, weshalb Grafikkarten mit bis zu 256 MByte lokalem Speicher für Texturen und Render-Daten verkauft wurden". Durch die Kombination der hohen Vollduplex-Transferleistung von PCI Express und ausgetüftelte Speicher-Allokationsverfahren sollen sich künftig billigere Grafikkarten mit weniger lokalem Speicher bauen lassen.

Ob PCI Express in der Praxis spürbar höhere Leistungen beim Zugriff auf den PC-Hauptspeicher bieten kann als die AGP-Technik, muss sich noch zeigen. PCI Express for Graphics (PEG) mit seinen 16 Lanes erreicht unter optimalen Bedingungen (Zugriff auf große Datenblöcke, große Paketgrößen) eine maximale Transferrate von bis zu 4 GByte/s pro Transferrichtung -- bei Speicherzugriffen ergibt sich daraus im Vergleich zu AGP-8X einer Verdopplung der Datentransferrate. Das mag beeindruckend klingen, doch bei x86-Prozessoren bringt eine Verdopplung der Hauptspeicher-Transferrate in vielen Praxis-Benchmarks nur Leistungssteigerungen im einstelligen Prozentbereich (Pentium 4 FSB800 mit einem oder zwei PC3200-Kanälen, Vergleich von Athlon 64 im Sockel-754- und Sockel-939-Gehäuse).

Möglicherweise zielt ATIs HyperMemory-Konzept eher auf PC- und Notebook-Chipsätze mit integriertem Grafikprozessor. Bei AMD64-Prozessoren beispielsweise müssen Grafikchips "indirekt" über den HyperTransport-Kanal und den im Prozessor integrierten Memory Controller auf den Hauptspeicher zugreifen. Eine optimierte Grafik-Speicherverwaltung könnte grafiktaugliche Chipsätze deutlich leistungsfähiger machen. (ciw)