● DirectX 10에서 구조 개혁의 위를 탄 DirectX 11


DirectX 11의 지원은 GPU에 있어서 어느 정도 무거운 짐인가. 아마 설계상으로는 그다지 무거운 짐은 아니다. 적어도 DirectX 10에서의 점프와는 비교가 되지 않을 만큼 설계상의 노력이나 비용은 작을 것이다. 왜냐하면 GPU 벤더는 전회의 DirectX 10에서 이행 시에 GPU의 구조적인 변혁을 끝마쳐 버리고 있기 때문이다. DirectX 11DirectX 10의 구조 뒤를 탄 소폭적인 확장이 될 것이다.


DirectX 11DirectX 10과 같게 범용적인 프로세서 친화적인 방향을 향하고 있다. DirectX 10에서는 그래픽스 파이프라인이 높은 유연성을 가지게 되어 GPU가 갖추는 프로세서가 범용성을 강하게 했다. 그 결과적으로 GPU와는 달리  그래픽스 전용 하드웨어를 거의 가지지 않는 보다 범용적인 프로세서로의 지원이 용이하게 되었다. DirectX 11에서는 새롭게 더해지는 전용 하드웨어를 최소로 억제하고 있어 기본적으로는 같은 방향을 향하고 있다.


이것은 Intel의 「Larrabee(라라비)」와 같은 고 throughput CPU가 그래픽스 처리에 진출하는 여지를 늘린다. 또 프로그래머블화를 진행시킨 GPU의 다음 발전의 가능성도 나타내 보이고 있다.


게다가 3D그래픽스 APIGPU의 아키텍쳐의 변화를 이끈다고 하는 흐름 자체도 바뀌고 있다. DirectXGPU 아키텍쳐의 변화는 계속 연동하겠지만 지배적은 아니게 된다. DirectX에 정의되지 않는 부분에서의 확장이 GPU의 아키텍쳐 변화의 대부분을 차지하게 되기 때문이다.


실제 NVIDIA GPUG80에서의 아키텍쳐 확장은 그래픽스 API에 직접 관계없는 부분이 대부분을 차지하고 있었다. GPU가 그래픽스API와는 관계없는 부분에서 확장한 기능을 DirectX Compute Shader로 수중에 넣는다고 하는 역전 현상도 일어나고 있다. Larrabee와 같이 고throughput CPU 위에 그래픽스 파이프를 싣는 어프로치도 등장하고 있다.



 

●DirectX 의 이행으로 진행되어 온 GPU의 비대화


GPU는 지금까지 DirectX 의 세대가 진행될 때마다 아키텍쳐를 변화시켜 그 때마다 칩을 비대화 시켜 왔다.


GPU의 die size 그림


칩의 비대화는 두 개의 요인에 의한다. 하나는 퍼포먼스를 배증시켰기 때문에 연산 성능을 늘리려면 보다 많은 자원이 필요하게 되어 GPU의 트랜지스터 수를 밀어 올렸다. 또 하나는 프로그래머블화를 진행시켰기 때문에 개별적으로 처리를 행하고 있던 고정 기능 하드를 단일의 프로그래머블 프로세서에 집약시키면 필요한 트랜지스터 카운트는 줄어 든다.
그러나 그대로는 성능이 큰 폭으로 떨어져 버리기 때문에 같은 성능을 유지하는 것만으로도 연산 자원을 큰 폭으로 늘릴 필요가 생긴다. 결과적으로 GPU의 경우는 고정 하드로부터 프로그래머블 하드로의 변환으로 트랜지스터 숫자와 die size(반도체 본체의 면적)를 증대시켜 왔다.


과거 몇 차례의 DirectX의 메이저 업데이트 즉 DirectX 7→DirectX 8→DirectX 9→DirectX 10에서는 이러한 이유로 GPU 하드웨어가 비대화 했다. DirectX 8로의 이행에서는 프로그래머블한 하드가 들어간 파이프라인이 2중 구조가 되었다.  DirectX 9로의 이행에서는 정점 처리와 픽셀 처리가 본격적인 프로그래머블 프로세서로 옮겨졌다. 그리고 DirectX 10으로의 이행에서는 보다 유연한 프로그래머블 성을 위해서 GPU 아키텍쳐의 근본적인 개혁이 필요하게 되었다.


어느 세대로의 이행도 GPU를 어떻게 만드는가 하는 본질적인 부분과 관계되는 개혁이었다. 특히 DirectX 10세대로의 아키텍쳐 개혁은 GPU의 본질을 바꾸는 근본적인 물건이었다. DirectX 8에서부터 DirectX 9API의 개혁으로 견인해 온 GPU 아키텍쳐 개혁이 정점을 맞이한 분기점이 DirectX 10 이다.  DirectX 11로의 이행은 이러한 GPU의 마이크로 아키텍쳐의 근본적인 개혁을 수반한 과거의 메이저 업데이트와 비교하면 마이너.




나머지는 다음에....^^



출처 : http://pc.watch.impress.co.jp/docs/column/kaigai/20090804_306876.html

by 흥배 2009. 11. 9. 08:30