Ageia что это за программа

Содержание

AGEIA Technologies — что это за программа и нужна ли она?

Приветствую друзья, сегодня мы будем разбираться с прогой под названием AGEIA Technologies.. Вот только.. что-то мне кажется что это совсем не программа, а компания. Так ли это? Не будем гадать, поехали разбираться!

AGEIA Technologies — что это такое?

Значит ребята, я покопался в интернете и вот что понял:

AGEIA Technologies — компания, является лидером индустрии в сфере технологий физики для игр. Софт компании AGEIA PhysX используется в более чем 140 играх, которые идут не только для ПК, но и для игровых приставок.

Скажу сразу — оказалось этой компании уже как бы нет. Ее купила NVIDIA. Главный офис компании находился в в Санта-Клара, Калифорния..

Ребята, я также нашел дополнительную инфу на вики:

Вывод: это крутая компания, да и еще первая, которая создала чип и софт к нему под одним названием — PhysX. Плюс ко всему этот софт может работать и без родного чипа, а с обычным процессором или видеокартой.

Официальный сайт компании:

Но если на него перейти, то… он вас перекинет на сайт NVIDIA. Знаете почему? Потому что NVIDIA купила AGEIA примерно вначале 2008-го года. Но что интересно, то незадолго до этого события компания AMD тоже хотела ее купить.. но видимо что-то не получилось у них там..

Мое мнение

В общем ребята, если сказать очень простыми словами, то AGEIA ценна тем, что создала чип PhysX и софт к нему.

Но суть в том, что все эти разработки направлены на улучшение физики в играх. На реальное улучшение, а не только на словах.

И вот именно поэтому эту компанию и купила NVIDIA, чтобы сделать свои видеокарты еще лучше и мощнее.

Минуточку внимания, думаю вы должны знать. Значит PhysX — аппаратный чип, распаянный на специальной плате, которая подключается к материнке также как и видеокарта. Ну так было раньше, еще когда NVIDIA не купила эту компанию. Чип PhysX относится к категории устройств PPU, что расшифровывается как Physical Processing Unit, а переводится — блок физической обработки.

Пример устройства PhysX

Давно, лет десять назад, не знаю как сейчас, но тогда чип PhysX продавался как физический ускоритель. Вот например была такая модель как ASUS PhysX P1 еще в 2005-том году.. это устройство было похоже на видеокарту, вот только не было куда подключить монитор:

То есть реально было похоже на видеокарту:

И уж поверьте, в те времена это был прорыв, некое ноу-хау. Это устройство работало в паре с видеокартой.. но как? Если примерно, то игра общалась с этим физическим ускорителем через набор команд API — Ageia PhysX SDK. И да, конечно игра должна была поддерживать это все.. на 2006 год некоторые игры уже поддерживали такой ускоритель, например:

Итак, смотрите, чип PhysX может улучшать физику в игре таких обьектов:

Вот так ребята, вот что может улучшить чип PhysX! Но повторюсь — это было раньше.. сейчас эту компанию купила NVIDIA, и наверно что-то уже переименовала под себя. То есть можно сказать что сейчас компании AGEIA Technologies уже нет.. ((

Нужна ли эта программа?

Мое мнение будет таким:

Софт от AGEIA Technologies не должен вызывать глюки ПК или тормоза. И второе — редко когда такой софт устанавливается юзерами, я имею ввиду в наше время. Чаще всего он ставится вместе с другими прогами, как вспомогательный компонент, что лишний раз подчеркивает — удалять не стоит.

Если вы все таки очень хотите удалить, то вот вам инструкция:

Заключение

Мне кажется, что главное мы выяснили:

Надеюсь информация оказалась полезной. Удачи и добра, до новых встреч господа!

Источник

Ageia

Из Википедии — свободной энциклопедии

Санта-Клара, штат Калифорния Ключевые фигуры Манджу Хежд (англ. Manju Hegde ) — CEO Отрасль Полупроводники, программное обеспечение Продукция Физический процессор PhysX
Физический движок PhysX Материнская компания Nvidia Сайт ageia.com​ (англ.)

Ageia (AGEIA, Ageia Technologies) — частная компания по разработке программного и аппаратного обеспечения, основанная в 2002 году. Ageia не имела собственных производственных мощностей. Ageia разработала и выпустила в массовое производство чип PhysX — Физический процессор (англ. PPU — англ. Physics Processing Unit ), предназначенный для обработки физических расчётов с намного большей скоростью, чем обычный центральный процессор. Ageia также разработала PhysX (ранее известный как NovodeX) — программный физический движок, использующий мощности чипа PhysX. Однако физический движок PhysX SDK может работать и без использования PPU; в таком случае расчёт физики ложится на CPU, что является более медленным вариантом, или GPU.

Компания Ageia была отмечена как первая компания, которая разработала аппаратный чип, предназначенный для снятия нагрузки по обсчёту физики в компьютерных играх с процессора. Вскоре после создания и внедрения в производство процессора PhysX NVIDIA и ATI анонсировали свои собственные аналогичные разработки.

Источник

Обзор технологии NVIDIA PhysX

Центральный процессор всегда считался сердцем компьютера. Эта небольшая микросхема отвечает за выполнение всех важных операций, заданных программами операционной системы, и координирует работу компонентов ПК. Однако современные графические чипы по своей мощности (да и по количеству транзисторов) давно обогнали ЦП, и попытки переложить часть работы центрального процессора на плечи видеокарты в последнее время предпринимаются все чаще и чаще. Активнее всего на этом поприще проявляет себя компания NVIDIA, видеокарты которой с недавних пор перестали быть просто ускорителями игровой графики. Они рассчитывают физические процессы, кодируют видео и даже участвуют в глобальных программах, связанных с распределенными вычислениями.

Наш сегодняшний рассказ о том, что могут предложить своим владельцам современные графические платы, а также о том, насколько это важно, да и важно ли вообще.

Разрушая стереотипы

Эффекты, завязанные на законах физики, есть сегодня в любой уважающей себя трехмерной игре.

Все началось пару лет назад, когда NVIDIA прямо заявила, что графические платы нового поколения должны уметь нечто большее, чем просто выводить на экран красивую картинку. А через некоторое время компания представила набор компонентов для разработчиков под названием CUDA (Compute Unified Device Architecture). Новая платформа открывала перед видеокартами широкое поле для маневров. Теперь графические чипы могли попробовать себя в следующих задачах: декодирование видео, научные и инженерные расчеты, медицинские исследования, финансовые вычисления.

Чтобы повысить ценность платформы в глазах обывателей, NVIDIA возложила на видеокарты ускорение физики. Почти во всех современных играх есть подсистема, которая симулирует физические законы реального мира, что, в свою очередь, повышает реалистичность игрового процесса. Возьмем, к примеру, The Elder Scrolls 4: Oblivion. Физический движок этой игры учитывает массу и плотность объектов, силу трения, гравитационное воздействие и другие параметры. Что это дает? Вода ведет себя почти как настоящая, тела убитых врагов плавают на ее поверхности, деревья гнутся на ветру, одежда повторяет движения тела.

В автомобильных симуляторах речь идет о тех параметрах, от которых напрямую зависит скорость, управляемость и тормозной путь машины. Именно поэтому игрок чувствует разницу между Lamborghini Murcielago и Ford Mustang GT.

Физические вычисления — это головная боль для процессора. Ведь ему и так приходится нелегко, а тут еще заставляют просчитывать множество параметров, связанных с взаимодействием объектов. Современный графический чип с большим числом потоков куда лучше подходит для этих целей.

Осознав это, NVIDIA твердо вознамерилась, используя CUDA и свои видеокарты, поднять игровую физику на новый уровень. Поначалу компания использовала движок Havok FX. Но после того, как Intel купила Havok, NVIDIA оказалась в затруднительном положении.

Спасательный круг

А потом под руку NVIDIA подвернулась фирма Ageia, которая потерпела крах со своим физическим ускорителем PhysX и медленно, но верно шла ко дну. NVIDIA подсуетилась и в феврале 2008 года выкупила бедствующую компанию. Графического гиганта заинтересовали не столько железные разработки Ageia, сколько программный набор PhysX SDK, который использовал аппаратные возможности чипа PhysX, но мог прекрасно обходиться и без него (в этом случае расчет физических эффектов ложился на процессор). Не прошло и полугода, как технология PhysX задышала с новой силой. Первым делом NVIDIA прикрутила ее поддержку к своим топовым решениям. С каждой новой версией драйверов совместимость с PhysX обретали и другие модели видеокарт.

В середине августа 2008 года NVIDIA выпустила GeForce Power Pack, активирующий PhysX на платах серий GeForce 8xxx, GeForce 9xxx и GTX 2xx. Тем самым компания расширила пользовательскую базу до 80 миллионов человек во всем мире. Загрузить этот программный пакет может любой желающий, а находится он на странице www.nvidia.ru/theforcewithin.

В Power Pack входят: драйвера, бесплатная игра Warmonger — Operation: Downtown Destruction, демоверсия игры Metal Knight Zero, дополнительные уровни для Unreal Tournament 3, клиент проекта распределенных вычислений Folding@home, пробная версия видеокодера Elemental Technologies Badaboom, а также несколько демоприложений, показывающих возможности технологии PhysX. С нашими впечатлениями от игр и демок, входящих в состав Power Pack, вы можете ознакомиться в разделе, посвященном тестированию.

Пара слов о Badaboom. Просматривать видео любых форматов умеет только персональный компьютер. Остальным устройствам (консолям, плеерам, КПК и прочим) требуется перекодирование ролика в понятный им вид. Существует множество программ-кодировщиков, но все они используют ресурсы центрального процессора. Поэтому на преобразование стандартного полуторачасового фильма уходит порядочно времени. Badaboom — тоже кодировщик, но он задействует шейдерные процессоры видеокарт, благодаря чему процесс перегона форматов протекает как минимум вдвое быстрее (в зависимости от используемой видеокарты). Что самое приятное, при этом ЦП свободен для выполнения любых других задач. К примеру, при кодировании клипа из H.264 в MP4 процессор загружен всего на 6%.

На преобразование обычного фильма в формат, понятный плееру Apple iPod, программа Badaboom в компании с GeForce GTX 280 потратит в два раза меньше времени, чем процессор Core i7.

У программы предельно простой интерфейс, в наличии много предустановок (для самых популярных устройств). Без минусов, правда, не обошлось: текущая версия Badaboom поддерживает ограниченное количество входных форматов. И, разумеется, владельцы видеокарт от AMD, а также интегрированных решений Intel использовать программу не смогут — Badaboom работает только с платами NVIDIA.

Еще повоюют?

Намерения NVIDIA тверды как никогда. Компания хочет, чтобы ее физическая платформа использовалась в как можно большем числе игр. Intel, в свою очередь, заявляет, что с ускорением физических эффектов прекрасно справятся многоядерные процессоры. На ее стороне — армия опытных программистов, которую компания получила после покупки компании Havok.

Сейчас Intel работает над архитектурой Larrabee. У первых графических чипов нового семейства будет свыше десяти ядер на одном кристалле. Разумеется, сфера применения таких процессоров не ограничивается одной лишь обработкой графики. Они будут использоваться для научных расчетов, моделирования природных процессов и, конечно же, ускорения физики в играх. Что немаловажно, программируется Larrabee теми же самыми командами, что и обычные процессоры архитектуры x86. Это сильно упростит написание приложений, совместимых с новыми графическими чипами Intel.

В первой половине 2009 года должно выйти около 40 игр с поддержкой PhysX, в числе которых столь ожидаемая нами Mirror’s Edge

Компания AMD также не намерена сидеть в стороне. Уже сейчас ее процессоры и видеочипы оптимизируются под физический движок Havok. Как показывает практика, Havok очень хорошо дружит с процессорами AMD, особенно с четырехъядерными Phenom X4. К началу 2009 года компания планирует выпустить видеокарту, которая для ускорения вычислений будет использовать стандартные средства DirectX 11.

Практика

Эта видеокарта справится с любыми задачами, будь то отображение реалистичной графики или симуляция физических законов реального мира.

Допустим, вы счастливый обладатель платы GeForce 8-й, 9-й или 200-й серии. Как включить ускорение физики средствами видеокарты в играх? В каких приложениях можно оценить преимущество технологии NVIDIA PhysX? Действительно ли результаты столь впечатляющие, как обещала NVIDIA? Мы попробуем ответить на все эти вопросы.

Постановка задачи проста: доказать, что современные видеокарты NVIDIA справляются с обработкой физики лучше, чем последнее поколение процессоров, или опровергнуть это утверждение. Поэтому набор основных компонентов для тестового стенда был очевиден: взятый с пылу с жару ЦП Intel Core i7-920, пара мощных видеокарт ZOTAC GeForce GTX 280 AMP! Edition и другая парочка графических плат, но уже послабее — две ZOTAC GeForce 9800 GTX+. В остатке: материнская плата ASUS P6T Deluxe и 6 Гб оперативной памяти от OCZ. Испытания проводились в 64-битной версии Windows Vista Ultimate.

Набор тестовых приложений был следующим:

— Unreal Tournament 3 с установленным PhysX-дополнением;

— сетевой экшен с полностью разрушаемым окружением Warmonger — Operation: Downtown Destruction;

— пре-альфа-версия игры Metal Knight Zero — многопользовательского сетевого шутера, в котором все окружение можно разрушить;

— бенчмарк Nurien, основанный на технологиях одноименной социальной сетевой игры (разрабатывается).

Все они входят в состав GeForce Power Pack (в случае с Unreal Tournament 3 речь идет только о дополнении PhysX) и могут быть свободно скачаны с сайта компании.

Установка

Для начала следует обзавестись самыми свежими драйверами для видеокарты. На момент написания статьи была доступна версия GeForce 180.48, которая включала в себя драйвера PhysX 8.10.13. То есть нужно скачать всего один инсталляционный файл.

Тестовый стенд
Материнская плата ASUS P6T Deluxe (Intel X58, Socket LGA1366, DDR3-1333, PCIe, PCI, SATA RAID, IDE, FDD, GbLAN, Sound, USB, FireWire, ATX)
Память 3x OCZ OCZ3P16002GK DDR3 2 Гб (1600 МГц, 7-7-7-24)
Видеокарты 2x ZOTAC GeForce GTX 280 AMP! Edition 1024 Гб (NVIDIA GeForce GTX 280, PCIe x16)
2x ZOTAC GeForce 9800 GTX+ 1024 Гб (NVIDIA GeForce 9800 GTX+, PCIe x16)
Жесткий диск Seagate Barracuda 7200.10 ST3400620AS 400 Гб (SATA, 16 Мб)
Оптический привод Nec DV-5800C (IDE)
Блок питания Antec TruePower Quattro (1000 Вт)
Драйвер для материнской платы Intel Chipset Software Installation Utility 9.1.1.1010
Драйвера видеокарты NVIDIA GeForce 180.48
Операционная система Windows Vista Ultimate 64-bit Edition, Service Pack 1

Тестирование

Все тестовые забеги мы проводили в разрешении 1280×1024 при включенной 16-кратной анизотропной фильтрации, но без сглаживания. Столь низкое разрешение было выбрано не потому, что в нашем распоряжении не оказалось мониторов с большей диагональю. Дело в том, что в таком режиме объективнее всего отслеживается влияние центрального процессора на уровень fps в играх.

Давайте пройдемся по результатам наших испытаний.

Unreal Tournament 3

Оригинальный UT3 очень хорошо оптимизирован и не содержит каких-либо экстраординарных физических спецэффектов. Поэтому мы использовали PhysX-дополнение, которое включает в себя три новых уровня: Tornado, Lighthouse PhysX и Heat Ray PhysX. На первой карте хозяйничает гигантский смерч. Он свободно перемещается по уровню, снося все на своем пути и норовя догнать игроков. Вторая карта представляет собой один большой маяк, в котором можно раскурочить буквально каждую стену, лестницу и перекрытие. Ну а третий уровень — классическая карта Heat Ray c возможностью частичного разрушения и поддержкой еще нескольких физических эффектов.

Что же мы видим: тестирование только началось, а Core i7-920 уже посрамлен. Обе платы демонстрируют троекратное преимущество над процессором. Добавление второй видеокарты, которая занимается исключительно обработкой физики, приводит к увеличению производительности на 20-50% в зависимости от модели платы.

Warmonger — Operation: Downtown Destruction

На этом этапе видеокарты NVIDIA лишь укрепили свои позиции — все то же троекратное преимущество. Процессор Intel начинает потихоньку сгорать от стыда. Интересно, что система с GeForce 9800 GTX+ после установки еще одной платы получает чуть ли не 100-процентный прирост, тогда как добавочная GeForce GTX 280 увеличивает fps лишь на 30%.

Metal Knight Zero

Рассказывать о Metal Knight Zero особо нечего. Бегаем, стреляем, наблюдаем, как объекты разлетаются на мелкие кусочки в соответствии с законами физики. Плюс к тому, здесь в полной мере реализована симуляция ткани: флаги и прочие тряпки развеваются на ветру и рвутся точно так же, как и в реальной жизни.

Комментарии к результатам излишни: разница между видеокартами и ЦП просто феноменальная. А вот добавление второй платы практически не влияет на показатели fps.

Игровые тесты, PhysX силами видеокарт (разрешение 1280×1024), кадр/с
Видеокарта Unreal Tournament 3 (PhysX mod pack) Warmonger — Operation: Downtown Destruction Metal Knight Zero Nurien
GeForce 9800 GTX+ 30,1 45,4 61 53,3
GeForce GTX 280 50,3 70,2 64 64,8
2x GeForce 9800 GTX+ 46,8 83,5 62 66,3
2x GeForce GTX 280 54,5 86,4 63 67,4
PhysX силами центрального процессора
GeForce 9800 GTX+ 9,1 17,3 17 24,8
GeForce GTX 280 16,2 27 23 39

Nurien

Бенчмарк Nurien предлагает нам насладиться пятиминутным показом мод. Здесь есть подиум с бодро вышагивающими по нему моделями и толпа зрителей. Волосы и юбки девушек развеваются при ходьбе, продвинутая лицевая мимика передает их веселое настроение, подиум непрерывно озаряется вспышками фотоаппаратов. Действо происходит под зажигательную музыку.

Nurien — единственное приложение, в котором Core i7 смог хоть как-то реабилитироваться. Отставание ЦП всего лишь двукратное, а fps наконец-то превысил отметку в 25 кадров в секунду. Установка еще одной GeForce 9800 GTX+ дает прирост в 10%, а дополнительная GeForce GTX 280 практически никак не влияет на результат.

Процессор — не главное

Каким NVIDIA видит будущее компьютеров? Компания делает ставку на симбиоз недорогого процессора и мощного графического чипа. Наши тесты наглядно показали, что у этой идеи есть все права на существование. Видеокарты NVIDIA отменно справляются с обработкой сложных физических эффектов в играх с поддержкой PhysX. А ведь это — лишь одно из немногих применений CUDA в повседневной жизни.

В будущем графический чип может легко стать центральным компонентом компьютера. Апгрейд видеокарты обеспечит заметный прирост быстродействия, а на откуп процессору останется ряд базовых задач, в которых не требуется сложных многопоточных вычислений. Правда, компании-производители ЦП вряд ли смирятся с таким положением вещей. Так что нас с вами ждет очередной виток борьбы за выживание. Может быть, недалек тот день, когда процессор перестанет быть центральным?

Источник

Обзор физического ускорителя Ageia PhysX

За последнее время в визуализации виртуальных миров разработчики игр добились весьма впечатляющих успехов, благо значительно возросла и производительность графических карт. Демонстрация ранее немыслимых по сложности сцен без превращения игры в слайд-шоу стала возможной, и это, несомненно, добавило реализма современным играм в сравнении с играми пятилетней давности. Но ощущение реализма происходящего складывается из многих факторов, одним из которых, причем вряд ли менее важным, нежели фотореалистичная графика, является интерактивность воплощенного в игре мира, а именно с ней до сих пор имеются большие проблемы.

Дело в том, что аккуратная имитация поведения игровых объектов с использованием законов физики реального мира требует наличия значительных вычислительных мощностей. Если моделирование поведения сравнительно небольшого количества объектов еще вполне реализуемо и реализовано, в частности, в Half-Life 2, то полная имитация поведения всех или хотя бы большинства объектов легко способна поставить на колени даже самый мощный центральный процессор. Именно на его плечах сегодня лежит работа по обсчёту физической модели в игре. Казалось бы, с появлением двухъядерных процессоров появилась возможность возложить эту задачу на одно из процессорных ядер, в то время как второе продолжало бы отвечать за игровой A.I., заниматься поиском пути (pathfinding) и т.д.

Это логичное решение, являющееся, однако, полумерой – специфика моделирования поведения и взаимодействия большого количества сложных объектов, а также сложных систем частиц, использующихся для создания воды, дыма и т.п., требует применения параллельных вычислений, в противном случае мы рискуем получить неудовлетворительную производительность. Иными словами, для реализации в играх физической модели, максимально приближенной к реальной, необходимо вычислительное устройство с параллельной архитектурой, которое в состоянии быстро выполнить ряд довольно сложных расчетов. Надо сказать, что именно такой архитектурой во многом обладают современные GPU или же процессоры вроде Cell; более того, ATI Technologies и Nvidia уже объявили о возможности использования графических карт Radeon X1000 или GeForce 7 в качестве физических сопроцессоров.

реклама

Небольшая и сравнительно молодая компания Ageia Technologies, основанная в 2002 году, в течение долгого времени вела разработку специализированного сопроцессора PhysX, предназначенного для расчета физической модели в играх и совсем недавно продукты на базе этого чипа, наконец, появились в продаже. Мы рассмотрим новинку на примере платы Asus PhysX P1. Итак, что же представляет собой физический ускоритель, разработанный Ageia Technologies?

Ageia PhysX: технические характеристики

Суть концепции Gaming Power Triangle, предлагаемой Ageia Technologies, заключается в том, что для достижения максимальной степени реализма игровая система должна состоять из трех основных компонентов, каждый из которых берет на себя обработку соответствующей части игры.

Центральный процессор в такой связке занимается игровым процессом и расчетами искусственного интеллекта, задачей графического процессора является рендеринг и отображение игровой сцены, а на плечи PPU (Physical Processing Unit) ложится вся нагрузка по просчету физической модели игрового мира. Иными словами, PPU в этой концепции отвечает за движение и взаимодействие всех объектов в игре, начиная от моделей игроков и монстров, и заканчивая поведением жидкостей и обломков. Такая заявка требует огромных вычислительных мощностей, но сможет ли предоставить их разработка Ageia?

К сожалению, в настоящее время мы не располагаем подробной информацией об архитектуре чипа PhysX, являющегося сердцем ускорителя Ageia, но основные технические характеристики этого PPU нам известны.

Физический процессор Ageia PhysX производится на мощностях TSMC с использованием 0.13-мкм техпроцесса и состоит из 125 миллионов транзисторов. Это относительно немного, особенно в сравнении с современными GPU, число транзисторов в которых приближается к 400 миллионам в случае с ATI R580, но вполне сопоставимо с современными одноядерными CPU. Правда, в последнем случае надо учитывать, что в центральных процессорах большая доля транзисторов приходится на кэш L2, а в PhysX основная их часть принадлежит массиву вычислительных ядер, точное число которых нам, к сожалению, неизвестно. Компания-разработчик говорит о «дюжинах» таких ядер. С учетом того, что они представляют собой относительно несложные блоки исполнения математики FP32, их количество действительно может быть достаточно большим и достигать 20 и более единиц.

Тактовая частота чипа, разработанного Ageia, неизвестна. С учетом того, что в его состав входит множество вычислительных ядер, а производится процессор с использованием далеко не самого тонкого техпроцесса, она не может быть слишком высокой. При этом производительность PhysX нам известна: чип способен исполнять до 20 миллиардов простых инструкций в секунду. Если верить данным, приводимым Ageia, этого достаточно, чтобы рассчитать:

Отметим, что в реальной игровой ситуации едва ли количество столкновений сложных объектов приблизится ко второй цифре, а значит, что особых поводов для беспокойства о недостаточной производительности PhysX нет.

реклама

Процессор оснащен контроллером GDDR3, который общается с памятью по 128-битной шине. При частоте памяти 366 (733) МГц пиковая пропускная способность шины памяти составляет 11.7 ГБ/сек. В сравнении с современными графическими картами высшего класса, у которых этот параметр достигает более 50 ГБ/сек., это совсем немного, но вряд ли Ageia PhysX будет страдать от недостатка ПСП. Во-первых, в случае с PPU не требуется передача текстур (а значит и огромного объема данных), а во-вторых, физический ускоритель Ageia имеет обычный 32-битный интерфейс PCI, обладающий пропускной способностью всего 133 МБ/сек, который станет «бутылочным горлышком» гораздо раньше, нежели локальная память на плате ускорителя.

Сам факт использования PCI указывает на то, что объем данных, которыми ускоритель может обмениваться с остальными компонентами Gaming Power Triangle, сравнительно невелик. Причем сама Ageia говорит, что ситуации, когда ограничителем производительности станет пропускная способность шины PCI, вполне могут проявиться в ряде игр. Стоит упомянуть, что ранние образцы Ageia PhysX имели поддержку PCI Express x1, но в финальной версии ускорителя разработчик отказался от нее по каким-то причинам.

Ageia PhysX: принципы работы и возможные ограничения

Прежде чем мы узнаем, как работает Ageia PhysX, давайте определимся, для каких именно задач предназначен этот продукт. Сегодня в играх есть два «типа» физики:

Физический ускоритель ускоряет исключительно эффекты. До тех пор, пока разработчик не озаботится достаточной степенью физической интерактивностью игры или же не добавит каких-то новаторских возможностей, вроде gravity gun в Half-Life 2, любой физический ускоритель лишь сможет обеспечить незначительные улучшения спецэффектов.

Физический процессор PhysX способен оперировать объектами трех типов:

В отличие от существующих программных реализаций физической модели в играх, все объекты, обсчитываемые PPU PhysX, способны взаимодействовать друг с другом и окружающим пейзажем, причем, к разным объектам могут быть применены различные физические параметры: масса, плотность, сила трения и т.д. Все это, по замыслу Ageia Technologies, должно помочь разработчикам игр достигнуть невиданного ранее уровня реалистичности в их проектах.

Ни одна технология, особенно недавно анонсированная, не является полностью лишенной недостатков, поэтому сделаем небольшое отступление и поговорим о возможных слабых местах текущего воплощения концепции Gaming Power Triangle. Судя по всему, барьеров, ограничивающих производительность системы, оснащенной выделенным PPU, может быть, как минимум, три.

Первый связан с тем, что поведение жидкостей, хотя и моделируется чипом PhysX, но за их визуальное представление все равно отвечает GPU: параметры, рассчитанные PPU, передаются в соответствующий шейдер. Таким образом, если разработчик слишком сильно увлечется использованием объектов типа «fluids», узким местом в игровой системе может стать производительность пиксельных процессоров GPU. Но в этом случае вина не лежит на ускорителе Ageia и избавиться от «бутылочного горлышка» можно будет путем наращивания мощности графической подсистемы, либо оптимизацией игрового движка или драйверов.

Второй случай напрямую связан с аппаратными особенностями детища PhysX. При моделировании поведения частиц – осколков и т.д. – поток данных относительно невелик в силу простоты этих объектов. Однако в случае активного использования массивных систем частиц, где таких объектов миллионы, он может возрасти настолько, что пропускной способности шины PCI, по которой Ageia PhysX общается с графическим адаптером, окажется недостаточно, и в игре будут наблюдаться рывки и замедления, отрицательно влияющие на качество игрового процесса. Насколько вероятно возникновение такой проблемы, мы пока оценить не можем, но теоретически столкнуться с ней вполне реально, особенно в будущих играх, широко использующих подобные спецэффекты. Эта проблема может быть решена только выпуском новой версии PhysX, оснащенной более производительным интерфейсом PCI Express x1.

Наконец, последним ограничивающим фактором может стать некачественная реализация работы физического движка в игре (или же проблемы с драйверами аппаратного обеспечения).

Поддержка в играх: слабое звено?

При всех его возможностях, физический ускоритель бесполезен для конечного пользователя, если его поддержка отсутствует в играх. Как с этим обстоят дела у Ageia PhysX?

На данный момент, поддержкой данного PPU обладает 6 игр: Tom Clancy’s Ghost Recon Advanced Warfighter, Rise of Nations: Rise of Legends, Bet on Soldier: Blood Sport, Cell Factor, Gunship Apocalypse и City of Villains. В обозримом будущем этот список должен вырасти до 20 наименований, включая такой ожидаемый проект, как Unreal Tournament 2007 и пополниться следующими играми:

Достаточно скромно по отношению к общему количеству современных игр, но если Ageia удастся завоевать сердца разработчиков, то можно ожидать значительного пополнения этого списка. Для этого компания делает все возможное, предоставляя к их услугам соответствующий API/SDK – физический движок, ранее носивший название NovodeX, обладающий нативной поддержкой PhysX и предназначенный для разработки игр с продвинутой физической моделью как для платформы PC, так и, что крайне важно, для игровых консолей PlayStation 3 и Xbox 360.

реклама

В любом случае, идея использования отдельного процессора для обсчета физической модели в играх будет жить и получать все более и более широкое распространение вне зависимости от аппаратной среды – будь то специализированный чип или дополнительный видеоадаптер, используемый в качестве PPU. Причина столь оптимистичного заявления проста: следующая ступень реализма в играх невозможна без реалистичного поведения игровых объектов. При этом, специализированные устройства, как правило, могут предложить разработчикам больше мощности, нежели вычислительные устройства общего назначения – микропроцессоры.

Согласно имеющимся в нашем распоряжении неофициальным данным, по скорости обработки физики Ageia PhysX превосходит современный центральный процессор в 200 раз. Впрочем, монстр вычислений, такой как ATI Radeon X1900 XTX, обладает еще большей вычислительной мощью, хоть и теоретической.

Asus PhysX P1: дизайн печатной платы и конструкция системы охлаждения

Физический ускоритель Asus PhysX P1 представляет собой плату сравнительно скромных размеров, оснащенную небольшим кулером. На первый взгляд, он весьма напоминает графическую карту – глаз не сразу замечает отсутствие разъемов D-Sub/DVI.

реклама

По всей видимости, в основе дизайна печатной платы лежит один из инженерных образцов Ageia, на что указывают нераспаянные технологические разъемы в районе крепежной планки. Схема питания PhysX P1 довольно сложна и содержит большое количество электролитических конденсаторов, хотя сама карта вряд ли потребляет более 20-25 Ватт. Сердцем схемы являются два PWM-контроллера Intersil ISL6522CBZ, управляющие работой преобразователей постоянного тока (DC-DC converter). Поскольку шина PCI неспособна обеспечить даже столь невысокую мощность, на плате установлен стандартный четырехконтактный разъем типа Molex.

Так как процессор PhysX использует интерфейс PCI 3.0 с уровнем сигналов 3.3В, он соединен с разъемом через 3 чипа Texas Instruments TW222A. Эти элементы представляют собой микросборки, состоящие из 23 транзисторов n-МОП (NMOS) каждая и служат для ограничения уровня сигналов ввода-вывода. Таким образом, они предохраняют чип PhysX от повреждения в случае установки карты в слот PCI, использующий уровень сигналов 5В.

Демонтировав кулер, мы получили доступ к кристаллу PPU и смогли прочесть его маркировку. Чип маркирован, как AG1011-P, имеет ревизию A1 и выпущен на 40 неделе прошлого года. Иными словами, к концу сентября – началу октября 2005 года Ageia уже имела на руках полностью работоспособные чипы PhysX второй ревизии (отсчет ревизий ведется от A0). Очевидно, столь долгая задержка с появлением плат PysX на рынке была связана с необходимостью доработки программного обеспечения. Площадь ядра PhysX, выполненного по 0.13-мкм техпроцессу, довольно велика и составляет около 190 кв. мм. Как уже было сказано, в настоящее время его частота нам неизвестна.

реклама

На плате установлено четыре чипа памяти GDDR3 Samsung K4J52324QC-BC20 в 136-контактрых корпусах FPGA. Несмотря на то, что эти чипы имеют емкость 512 Мбит, общий объем памяти, доступной PPU, составляет 128 МБ. Возможно, половина банков памяти просто не используется. Номинальная частота для микросхем с суффиксом BC20 составляет 500 (1000) МГц, но память PhysX P1 работает на частоте 366 (733) МГц. Учитывая пониженное тепловыделение новых 136-контактрых корпусов и недобор по тактовой частоте, охлаждение им не требуется.

Ядро PPU охлаждается при помощи кулера, который должен быть уже знаком нашим читателям: им комплектовались видеоадаптеры Asus EN6600GT, N6600GT/TD, N6800XT и т.д. Единственным отличием кулера PhysX P1 является цвет – в данном случае он не окрашен «под медь». Расположение кулера, на наш взгляд, неоптимальное, так как кристалл PPU расположен почти под двигателем вентилятора, то есть, практически, в мертвой зоне, в то время как для оптимального охлаждения он должен был бы располагаться под оребренной секцией, продуваемой потоком воздуха. Впрочем, учитывая невысокую тактовую частоту PhysX, это, скорее всего, не является серьезной проблемой и кулер должен вполне справляться со своими обязанностями.

Конфигурация тестового стенда и методы тестирования

Для тестирования Asus PhysX P1 мы воспользовались нашей стандартной тестовой платформой, сконфигурированной следующим образом:

Выбор Radeon X1900 XTX обусловлен тем, что эта графическая карта на сегодняшний день обладает наиболее прогрессивной архитектурой среди решений с поддержкой SM3.0, а также демонстрирует высокую производительность, свойственную игровым системам высокого класса. Тандемы CrossFire или SLI было решено не использовать по причине весьма невысокой распространенности решений multi-GPU среди конечных пользователей.

реклама

В качестве тестовых приложений использовались следующие игры и демо:

Тестирование физических ускорителей является нетривиальной задачей. Сама по себе плата Ageia не призвана ускорять уже имеющийся контент, она лишь позволяет использовать в играх новые спецэффекты, а также значительно увеличить количество объектов, обладающих физическими свойствами, по сравнению с версией, не имеющей поддержки PhysX. В силу этого, напрямую сравнивать систему с установленным ускорителем PhysX и систему без него занятие достаточно бессмысленное – во втором случае средняя производительность может оказаться выше при меньшем уровне реализма и качества изображения в целом.

Тем не менее, такая попытка была нами предпринята. Для этого мы использовали Tom Clancy’s Ghost Recon Advanced Warfighter (GRAW), так как эта игра умеет работать как с картой PhysX, так и без нее, а также демо, являющееся частью драйверов Ageia. Последнее представляет собой простую сцену с летящим шаром, разбивающим стену, состоящую из отдельных блоков и также может запускаться в случае отсутствия в системе платы PPU PhysX. Эти приложения тестировались обычным образом с помощью утилиты Fraps с записью средних и минимальных значений fps.

CellFactor и Hangar of Doom мы смогли протестировать только при установленном ускорителе Ageia. Для того чтобы получить сколько-нибудь полезную информацию, эти приложения тестировались таким образом, чтобы получить кривую производительности на протяжении определенного отрезка времени.

Также был снят ряд скриншотов, позволяющих оценить качество эффектов, обеспечиваемых PhysX и, в случае с GRAW, сравнить картинку с PPU и без него.

реклама

Результаты тестирования

Tom Clancy’s Ghost Recon Advanced Warfighter

Скриншоты слева получены при отсутствии в системе платы PhysX, а справа – в случае ее наличия.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

Без использования физического ускорителя щепки, выбиваемые из ствола очередью, не подчиняются гравитации, а летят по заранее заданным траекториям. В случае применения PhysX количество щепок больше, а их поведение более реалистично. К сожалению, передать это на статичном скриншоте затруднительно. Также видно, что щепки, создаваемые PPU, имеют одинаковую форму, что несколько снижает реалистичность происходящего, но в динамике это не столь заметно, как на приведенном скриншоте.

реклама

Standard mode AGEIA PhysX PPU

Вторая сцена, вне всякого сомнения, выглядит лучше с применением платы Ageia. Сноп искр, выбиваемый очередью из двери стоящей машины, весьма впечатляет, особенно в динамике – падающие и отскакивающие от асфальта искры имеют индивидуальные траектории и выглядят совсем как настоящие. К тому же, их значительно больше, нежели при отсутствии в системе процессора PhysX. Впрочем, сколько бы мы ни стреляли по этой машине, краска на боках не облупится, вмятин не будет, а при попадании в бензобак взрыва не произойдёт.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

В третьей сцене отличия также достаточно очевидны. При использовании PhysX многочисленные куски земли, вырванные очередью, ведут себя практически так же, как они вели бы себя в реальном мире. Кроме того, облачко пыли имеет более разнообразную структуру и в целом также выглядит более реалистично, нежели в режиме без поддержки PPU Ageia.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

При подрыве машины гранатой, вариант, использующий PhysX, также выглядит привлекательнее обычного – разлетающихся обломков больше и ведут они себя практически так же, как это происходило бы в реальности. Кроме того, в этом случае в кадре присутствует довольно реалистичный дым.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

То же самое можно сказать про разрушение кучи ящиков в пятой сцене. Обратите внимание – многие объекты на скриношоте, полученном при использовании Ageia PhysX, имеют своеобразные «тени», напоминающие эффект motion blur.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

А вот шестая сцена выглядит очень похоже при использовании платы PhysX и без нее, разве что в первом случае присутствует гораздо больше мелких объектов, генерируемых PPU.

Standard mode AGEIA PhysX PPU

Подрыв забора в седьмой сцене уничтожает его в обоих случаях, но только при использовании PhysX можно увидеть реалистичное облако дыма и большое количество обломков досок на проезжей части. К сожалению, через некоторое время они исчезают, что серьезно снижает реалистичность происходящего.

В целом, Ghost Recon Advanced Warfighter выглядит заметно привлекательнее при использовании платы физического ускорителя Ageia PhysX, но нового уровня реализма не наблюдается. Более того, отсутствие интерактивных физических эффектов делает дополнительные элементы довольно жалкими.

Но все-таки давайте посмотрим, что может дать наличие Ageia PhysX в этой игре в плане производительности. Напомним, вследствие использования отложенного рендеринга (deferred rendering) она не поддерживает полноэкранного сглаживания.

Некоторый прирост средней и минимальной производительности имеет место быть: хотя физические эффекты в GRAW при использовании PPU гораздо сложнее, их обработкой занимается, главным образом, выделенный процессор, а не CPU. Количественного скачка не наблюдается и разрешение 1600х1200 остается недоступным в обоих случаях, но все же использование Ageia PhysX позволяет несколько увеличить «запас прочности», особенно в разрешениях свыше 1024х768.

CellFactor demo

Приведенные скриншоты демонстрируют качество эффектов, получаемых при помощи ускорителя Ageia в демо-версии Cell Factor. Если в случае с разлетающимися и ломающимся (но почему-то не деформирующимися) трубами, ящиками и бочками нареканий у нас не возникло, как и в случае с дымом, то эффекты, имитирующие жидкости, весьма далеки от идеала.

Жидкость, вытекающая из разбитой бочки и кровь главного героя, хотя и ведут себя в соответствии с законами физики, но ничем не напоминают жидкости в реальном мире. Особенно это касается крови, напоминающей вязкую массу, состоящую из шариков темно-красного цвета. Это не является недостатком ускорителя Ageia, так как зависит от применяемых разработчиками игры методов, и в финальной версии Cell Factor жидкости могут стать намного более реалистичными. В то же время, эффект нагретого воздуха, создающийся также при помощи объектов типа fluids и пиксельных шейдеров, выглядит вполне неплохо.

В остальном, даже одноуровневое демо Cell Factor смотрится весьма впечатляюще и действительно демонстрирует возможности выделенных физических ускорителей. Ничего похожего получить, используя только вычислительные мощности CPU, просто невозможно – слишком велико количество объектов, обладающих физическими свойствами. При этом, тяжелые объекты, такие, как контейнеры и техника, ведут себя иначе, нежели более легкие трубы и ящики.

Не имея возможности сравнить производительность в Cell Factor с использованием PhysX и без него, мы решили снять временную диаграмму. Это позволило нам выяснить, насколько сильно может падать скорость в игре в случае использования массовых эффектов.

Получив данные о производительности в каждый отдельный момент времени, нам удалось выяснить и среднюю производительность. Как видите, при использовании одиночного Radeon X1900 XTX она достаточно низка и составляет, в среднем, менее 40 кадров в секунду. Учитывая массированное использование спецэффектов, это довольно ожидаемая картина.

Графики моментальной производительности не отличаются ровностью и это говорит о том, что производительность в Cell Factor варьируется в очень широких пределах. Серьезные провалы скорости наблюдаются всякий раз в момент демонстрации эффекта с большим количеством объектов. Особенно это характерно для случаев имитации жидкостей. Не исключено, что в этом случае, проблема связана с производительностью пиксельных процессоров графической карты. Вероятно, она может быть решена путем оптимизации игрового движка или драйверов видеоадаптера.

В обычных же условиях, при простой пробежке игрока по уровню, средняя производительность значительно выше 30-35 fps, особенно в разрешении 1024х768. Cell Factor – игра нового поколения и от нее не следует ожидать особенно высоких результатов, используя аппаратное обеспечение сегодняшнего дня.

Hangar of Doom demo

Это демо поставляется на одном диске с драйверами Ageia и представляет собой мини-игру, в которой игрок должен расстреливать вражеские самолеты из стационарного орудия. В качестве небольшого «поощрительного приза» ему разрешается погулять по ангару, расстреливая ящики, бочки и авиабомбы, при этом последние взрываются, разбрасывая по сторонам другие объекты. Судя по косвенным признакам, Hangar of Doom использует модифицированный движок Unreal. Демо работает в разрешении 1024х768, опция смены разрешений отсутствует.

Основной задачей Hangar of Doom является демонстрация возможностей Ageia PhysX по части расчета поведения большого количества объектов. С этой задачей демо справляется неплохо, но при этом ящики, бочки и авиабомбы ведут себя так, словно они имеют одинаковую массу, что, конечно же, серьезно снижает ощущение реальности происходящего на экране.

В Hangar of Doom также наблюдаются значительные флуктуации производительности в пределах 10-40 fps, при этом средняя производительность составляет всего лишь около 20 кадров в секунду при использовании режима максимального качества. Основные провалы скорости наблюдаются в момент взрыва авиабомб и начала разлета окружающих их ящиков и бочек.

Ageia Control Panel Demo

Прирост средней производительности от наличия в системе PPU PhysX крайне невелик и составляет менее 10%, однако минимальная производительность в этом случае возрастает более чем на 40%. Вероятно, это следствие параллельной архитектуры чипа PhysX, позволяющей ему обрабатывать параметры нескольких объектов одновременно, не теряя или слабо теряя при этом в производительности.

Заключение

Из-за практически полного отсутствия игр, обладающих поддержкой физического сопроцессора на момент написания данной статьи, мы полагаем, что ее по справедливости следует считать лишь предварительным обзором Ageia PhysX. Судить о новой технологии по результатам одной реальной игры и трех демо было бы опрометчивым поступком, но все же некоторые выводы сделать можно уже сейчас.

Рыночные перспективы

Во-первых, очевидно, что успех Ageia PhysX полностью зависит от поддержки со стороны разработчиков игр – если такой поддержки не будет или она будет слабой, то с этим перспективным в теории продуктом может случиться то же самое, что случилось в свое время с Nvidia NV1. Эта аналогия уместна еще и потому, что единого стандарта для создания физических эффектов пока не существует – за обретение этого звания как раз и борются движки Ageia, Havok 4, Havok FX, а Microsoft готовит еще одного нового конкурента – DirectX Physics.

Последние два позволяют использовать для обсчета физической модели графические процессоры c поддержкой FP32. С учетом их распространенности на рынке, это делает Havok FX (а впоследствии и DirectX Physics) гораздо более универсальным решением, нежели движок Ageia, требующий наличия специализированного аппаратного обеспечения, выпускающегося в гораздо меньших количествах, по крайней мере, пока.

Отметим, что популярность и доступность многоядерных процессоров также не стоит на месте и разработчики вполне могут предпочесть использование для физических эффектов комплекса Havok 4, затачиваемого именно под многоядерные процессоры, в т.ч. и процессоры Cell в PlayStation 3.

Для популяризации своего подхода к созданию реалистичной физической модели в играх Ageia необходимо наличие хотя бы одной по-настоящему известной и популярной в массах игры. Пока такой игры не наблюдается, а Tom Clancy’s Ghost Recon Advanced Warfighter явно не относится к этому классу игр, но претендент на это звание уже имеется – это ожидаемый многими многопользовательский шутер Unreal Tournament 2007.

Впечатления от PhysX PPU

Что касается эффектов, которые позволяет создавать процессор PhysX, то пока они не отличаются разнообразием, и, по крайней мере, в Ghost Recon Advanced Warfighter – реалистичностью. Большое количество практически одинаковых обломков, к тому же исчезающих спустя некоторое время, отнюдь не добавляют игре реализма, скорее наоборот – способствуют возникновению у игрока ощущения искусственности происходящего на экране. В демо-версии Cell Factor дела обстоят намного лучше, но и здесь в бочке меда имеется изрядная ложка дегтя – имитация жидкостей не только очень далека от идеальной, но и приводит к значительному падению производительности в соответствующих сценах. Разумеется, в новых версиях API PhysX будут добавляться новые эффекты; в частности, в Cell Factor уже есть поддержка реалистичного поведения тканей. В перспективе использование объектов типа «cloth» позволит разработчикам игр создавать персонажей, одежда которых ведет себя так же, как и в реальном мире, и многое другое.

Появление новых игр с поддержкой PPU может изменить ситуацию на противоположную, но, тем не менее, запасаться платами PhysX впрок мы все же не рекомендуем из-за использования ими шины PCI. В играх нового поколения, активно использующих PPU, ее малая пропускная способность может стать узким местом плат PhysX первого поколения. К моменту появления на рынке значительного количества игр, использующих физический движок Ageia, компания, вероятно, уже выпустит новую версию своего ускорителя, использующую более производительную шину PCI Express, поэтому имеет смысл подождать.

Источник

Операционные системы и программное обеспечение