SmartShader HD

VertexShader

In den VertexShader hat ATI einige kleine Verbesserungen einfließen lassen, so verwendet man statt 4 nun 6 parallele VertexShader-Einheiten. Es können bis zu 12 VertexShader Ops pro Taktzyklus berechnet werden. Zudem wurde das Looping und Branching etwas effizienter gestaltet. Neu sind die Single cycle trigonometric operations (SIN & COS). Leider geht aus den uns vorliegenden Dokumentationen nicht hervor, ob entweder „Sin oder Cos" pro Takt oder beide simultan berechnet werden können.
Mit über 750 Mio. vertices pro Sekunde hat ATI die Vertexshader-Leistung zu der Radeon 9800 nahezu verdoppelt.

PixelShader

ATI hat weiterhin an der 2.0 Variante von PixelShader und VertexShader festgehalten und nicht wie nVidia auf die neuere Version 3.0 gewechselt. Ein sehr großer Grund, weshalb sich ATI weiterhin für die 2.0 Spezifikation entschieden ist der, dass durch PS und VS 3.0 keinerlei Vorteile in der Bildqualität bestehen, es lassen sich lediglich größere Shader-Programme leichter integrieren.
Auch ATI hat beim R420 nicht geschlafen und den PixelShader des R420 deutlich aufpoliert, um so die bestmögliche Performance in den kommenden Direct X 9 und OpenGL 1.5 Games zu bieten.

Die wichtigsten Änderungen werden wir einmal kurz zusammenfassen:

Das Temporary Register wurde von 12 auf nunmehr 32 erweitert, zusätzlich wurde ein Facing Register für two-sided lighting hinzugefügt. Die Architektur wurde so ausgelegt, dass auch mit allen Registern die maximale Leistung möglich ist.
Die maximalen Instruktionen betragen nun 1534 Ops/Shader und setzen sich wie folgt zusammen:

• 512 vector
• 512 scalar
• 512 texture

Die R3x0 Serie verfügt nur über 64 Vec3 + 64 Scalar + 32 Tex = 160 Ops/Shader.
Microsofts DirectX 9 macht leider keinen Unterschied zwischen Scalar/Vec2/Vec3/Vec4 Operationen, so dass unter DX maximal 64A + 32T Ops genutzt werden können. Die vollen 160 Ops kann man somit nur unter OpenGL nutzen.

Der neue F-Buffer soll über ein verbessertes Speichermanagement verfügen. Den F-Buffer hat ATI mit dem R350 (Radeon 9800 Pro) eingeführt, um so die Begrenzung der Pixel-Shader Instruktionen, die pro Pixel bearbeitet werden können, aufzuheben.
Allerdings ist dies mehr für die Filmindustrie interessant, welche teilweise 3000 bis 4000 Instruktionen pro 2 bis 3 Sekunden eines Filmeffektes verwendet.
In der Spiele-Praxis wird der F-Buffer allerdings eher eine untergeordnete Rolle spielen, denn die Entwickler werden sich eher an die DirectX9 - Vorgaben halten.

Weitere Infos über den F-Buffer sind bei der Stanford University zu finden. Zum Schluss hat man noch das Handling mit Multipass Shadern verbessert, wodurch sich nun komplexe Pixel Shader Operationen leicht verarbeiten lassen.