AGP 8x und Speicherinterface

Der Radeon 9700 ist einer der ersten Grafikprozessoren die den vollen AGP 8x Standard unterstützen.
Der AGP-Port stellt die Verbindung zwischen der Grafikkarten und dem Rest des PC her. Es werden sämtliche Daten wie 3D Modelle, Texturen, Shader/Rendering Kommandos sowie ein Video-Stream übertragen.
AGP 8x bietet eine Bandbreite von ca. 2 GB pro Sekunde, was einer Verdopplung der möglichen Übertragung zu AGP 4x entspricht.

Die zusätzliche Bandbreite welche AGP 8x bietet, ist ein wesentlicher Pluspunkt für Games und High-End Workstation Applikationen. Es ermöglicht schnellere Ladezeiten und macht so auch detailreichere 3D Landschaften/Modelle und komplexere Shader-Effekte möglich.
Ob AGP 8x auch einen Performancesprung bewirkt ist eher zu bezweifeln, die ersten Tests sprechen hier nur von ca. 0,5 bis 2 % Mehrleistung.

Ganz neue Wege geht ATI beim Speicherinterface. Zum ersten Mal kommt beim R300 ein 256 Bit breites Speicherinterface zum Einsatz, welches bei 310 MHz eine Bandbreite von 19,8 GB/s (32 Byte x 2 x 310 MHz) bietet. Dabei splittet der Chip die 256 Bit Speicheranbindung in vier von einander unabhängige Controller mit je 64 Bit auf. Das erhöht die Effizienz indem die verfügbare Speicherbandbreite besser genutzt wird.
Zudem unterstützt der R300 schon den kommenden DDR-II Speicherstandard.

Hyper Z III

Um eine 3D Landschaft richtig darstellen zu können, ist es notwendig, den Abstand eines jeden übertragenen Objektes vom Ausgangspunkt zu kennen. Dieser Abstand wird in einem speziellen Buffer gespeichert, welcher Z-Buffer- oder Tiefenpuffer genannt wird. Der Z-Buffer speichert alle Tiefendaten und gibt an welches Objekt wo zu platzieren ist. Das Auslesen und Aktualisieren des Z-Buffer verbraucht sehr viel mehr Bandbereite, als alle anderen am 3D Renderingprozeß beteiligten Komponenten. Genau hier setzt ATI´s Hyper Z-Technologie an, um die vom Z-Buffer benötigte Bandbreite um ein vielfaches zu verringern.

Die dritte Generation von HyperZ, wurde zum Vorgänger in allen drei Punkten (Hierarchical Z, Z Compression und Fast Z Clear) deutlich verbessert. Es wurde aber auch eine neue Componente Early Z Test neu in Hyper Z integriert.

Hierarchical Z

Ein Hauptproblem, der aktuellen Spiele ist der so genannte Overdraw. Ein Beispiel für Overdraw:
In einem Spiel schauen sie durch ein Fenster in einen Raum.Einige der Wände und Objekte sind aber nicht sichtbar. Die meisten Grafikprozessoren können nicht vor dem Rendern festellen, welche Pixel verdeckt und welche sichtbar sind. Diese GPU´s können erst nach dem Rendern über den Z-Buffer bestimmen was sichtbar ist und was nicht.
Um den Overdraw weitestgehend zu reduzieren, hat ATI das Hierarchical Z in der dritten Generation deutlich verbessert.

Die Technik vom Hierarchical Z unterteilt den Z-Buffer in die Blöcke der Pixel. Somit kann schneller überprüft werden, was im abschließenden Bild sichtbar ist und was nicht. Ist ein gesamter Block verdeckt, so wird dieser gelöscht und es geht zum nächsten Block. Wenn jedoch einige Teile des Blocks sichtbar sind, wird dieser wiederum in kleinere zerlegt und der Prozess beginnt von neuem. Zum Schluss überprüft Early Z noch einmal ob auch wirklich alle nicht sichtbaren Pixel gelöscht wurden. Wenn nicht werden diese jetzt noch vor der Pixel Shader Engine entfernt.

Z Compression

Die Komprimierung von Daten ist ein verbreitetes Verfahren bei der Übertragung großer Datenmengen über ein Medium mit begrenzter Bandbreite. In der dritten Generation wurde auch die Z Compression weiter verbessert. Z Compression verwendet einen verlustfreien Komprimierungsalgorithmus, um die vom Z-Buffer übertragene Datenmenge zu verkleinern. HyperZ III erzielt ein Komprimierungsverhältnis von minimal 2:1 bis maximal 4:1. Die Vorteile der dritten Generation liegen besonders in der vollen Unterstützung von Full-Scene-Antialiasing. Mit 6x FSAA, kann das Kompressionsverhältnis bis zu 24:1 betragen, was natürlich einen der wichtigsten Faktoren für die Leistung unter Antialiasing der Radeon 9700 darstellt.

Fast Z Clear

Bei Fast Z Clear wurde im vergleich zum Hyper Z II nichts verändert. Fast Z Clear stellt eine Technik dar, welche den Z-Buffer bei jedem übertragenen Frame schnell löscht. In höheren Auflösungen ist dieser Prozess besonders interessant, da bei einer Auflösung von 1600x1200 ca. 7,7 MB in den Z-Buffer geschrieben und wieder gelöscht werden müssen. Durch Fast Z Clear kann der Z-Buffer ca. 64x schneller gelöscht werden als bei herkömmlichen Architekturen, was natürlich besonders in hohen Auflösungen die Leistung ernorm steigert.