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GPU14 Tech Day: Mit Mantle und TrueAudio auf Angriffskurs

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amd-radeon-2013Unabhängig der Vorstellung der neuen "Hawaii"-Grafikkarten der "Volcanic Island"-Generation, zu denen wir teilweise bisher nur sehr wenige technische Details kennen, hat AMD auf dem GPU14 Tech Day vor allem durch zwei Ankündigungen überrascht, die für viele unter dem Radar der Aufmerksamkeit geblieben sind. Daher wollen wir uns der beiden Themen noch einmal genauer widmen und versuchen zu beleuchten, welche Auswirkungen dies auf den Nutzer haben könnte.

Mantle

Die Auswirkungen, die Mantle nach sich ziehen könnte oder wird, sind weitaus weitreichender, als viele, einschließlich wir, dies direkt nach der Vorstellung einschätzen konnten. Mantle ist keine aufgesetzte API wie TressFX oder PhysX, sondern klingt sich weit früher in die Pipeline einer Softwareprogrammierung ein, die auf der Hardware ausgeführt wird. Es handelt sich also um eine Low-Level-API, die speziell auf die "Graphics Core Next"-Architektur hin ausgelegt ist. Doch warum hat AMD überhaupt Interesse daran eine solche API zu Verfügung zu stellen?

AMD GPU14 Tech Day: Mantle
AMD GPU14 Tech Day: Mantle

Auf dem GPU14 Tech Day stellten wir diese Frage Raja Koduri, dem Vice President der Hardware- und Software-Entwicklung bei AMD. Bereits vor etwa fünf Jahren sei Johan Andersson, Chefentwickler bei DICE und dort verantwortlich für die Entwicklung der aktuellen Frostbite-Engine, an AMD mit dem Wunsch nach einer eigenen API herangetreten. Allerdings sollte es noch fast vier Jahre dauern, bis AMD mit der konkreten Umsetzung in Form von Mantle begonnen hat. Vermutlich war bereits damals ein Engagement in den Next-Gen-Konsolen Microsoft Xbox One und Sony PlayStation 4 absehbar und damit mit einer zunehmenden Verbreitung von Hardware mit GCN-Architektur zu rechnen. Andersson soll es dabei vor allem darum gegangen sein, flexibler zu sein, als dies aktuell mit der Direct3D- und OpenGL-Schnittstelle denkbar ist. Spielerhersteller müssen bisher gleich mehrere Abstraktionsebenen überwinden, um die eigenen Software möglichst gut auf die dazugehörigen Hardware zu optimieren. Kompromisse an die gegebene Hardware gehen die Direct3D- und OpenGL-Schnittstelle bereits ein, damit dafür programmierte Software auf einer Reihe von Geräten funktioniert.

AMD GPU14 Tech Day: Mantle
AMD GPU14 Tech Day: Mantle

Mantle setzt, wie gesagt, weit tiefer an und kann sich ganz auf die GCN-Architektur konzentrieren. Darauf ergeben sich einige Vorteile, wie z.B. eine höhere Performance oder neue Rendering-Technologien, die entwickelt werden können.

Performance

APIs haben einen entscheidenden Einfluss auf die Performance von GPUs und CPUs. Besonders wichtig sind hier die sogenannten "Draw Calls", also Befehle, die an die GPU gesendet werden ein bestimmtes Objekt zu rendern. Ein Frame, der am Ende die Render-Pipeline verlässt, benötigt mehrere hundert dieser "Draw Calls". An diesem Punkt setzt Mantle ein und erlaubt bis zu 9x mehr "Draw Calls" als Direct3D. Zwar arbeitet auch Microsoft an einer Lösung genau dieses Problems, allerdings ist es derzeit noch nicht vollständig gelungen einen CPU-Overhead und damit Performance-Verlust zu vermeiden.

AMD GPU14 Tech Day: Mantle
AMD GPU14 Tech Day: Mantle

Welchen Einfluss Mantle auf die Performance hat, werden wir schon bald sehen. Schon im Dezember wird Battlefield 4 ein Update mit dem Support der neuen API bekommen. Dann können erste direkte Vergleiche zwischen der Direct3D- und Mantle-Version angestellt werden. Allerdings kann auch daraus keine generelle Aussage über ein Performance-Plus erstellt werden, da jede Engine bzw. deren Programmierung eine andere ist und die Entwickler es in der Hand haben ihre Technologien bestmöglich mit Hilfe von Mantle umzusetzen.

Eine Technologie wie Mantle steht und fällt mit der Unterstützung der Spieleentwickler. Sie müssen sich aktiv mit einer Umsetzung auf Basis von Mantle beschäftigen. AMD will die Hürden dazu so niedrig wie irgend möglich halten und nur die nötigsten Vorgaben machen. Den Entwicklern wird der volle Zugriff auf die GPU-Features gegeben. Es steht ihnen daher auch die Möglichkeit offen neue Rendering-Technologien zu entwickeln. Mantle ist auch zur High Level Shading Language (HLSL), einer Hochsprache für die Programmierung von Shader-Bausteinen, kompatibel und ermöglicht daher eine etwas einfache Umsetzung bereits bestehender Engines.

TrueAudio Technology

AMDs TrueAudio Technology nahm einen Großteil der Präsentation ein und ist ein wichtiger Punkt für AMD bei den neuen Grafikkarten. Leider dürfen wir aufgrund eines NDAs auch noch nicht auf jedes Detail von TrueAudio eingehen, zumindest aber einige Aspekte können wir betrachten und vermutlich auch einige Fragen beantworten. Wie auch schon mit Mantle nutzt AMD das Erscheinen der neuen Konsolen mit eigener Hardware, um eine neue Technologie auf möglichst vielen Plattformen zu etablieren.

AMD GPU14 Tech Day: TrueAudio
AMD GPU14 Tech Day: TrueAudio

Der Sound spielt für viele nur eine untergeordnete Rolle, ist aber dennoch essentieller Bestandteil für jedes Spiel. In der vergangenen Jahren ist der Fokus aber weiter auf die Grafik gewandert und die Implementierung von Audio immer weiter in den Hintergrund gerückt. Mit dazu beitragen hat auch, dass Microsoft den Audio-Stack für die Low-End-Audio-Hardware (z.B. des Onboard-Sounds der meisten Mainboards) nahezu komplett auf Software umgestellt hat. Eine Beschleunigung durch Hardware findet in diesem Bereich kaum noch statt.

Was AMD nun mit TrueAudio macht, ist nicht neu, sondern wurde in der Vergangenheit bereits ähnlich umgesetzt. AMD verpflanzt einen Audio-DSP (digitaler Signalprozessor) in seine GPU und lässt diesen die Audio-Berechnungen durchführen. Nötig ist dies allerdings nur, weil auch die Sound-Effekte und Mehrkanal-Systeme immer aufwändiger werden. Geht es dann auch noch darum einen Spieler in der 3D-Welt in Sachen Audio korrekt zu positionieren, werden die Berechnungen schon deutlich aufwendiger. Doch nicht nur können diese Berechnungen extrem aufwändig werden, auch sind sie zeitkritisch. Audio-Berechnungen sollten im besten Fall in Echtzeit ausgeführt werden, damit Ton und Bild auch übereinstimmen. TrueAudio ist keine eigenständige Soundkarte. Berechnungen des DSP werden an die Soundkarte weitergeleitet, so dass es auch keine Rolle spielt wie der Sound ausgegeben wird (Lautsprecher, Kopfhörer oder via HDMI und DisplayPort).

AMD GPU14 Tech Day: TrueAudio
AMD GPU14 Tech Day: TrueAudio

AMD wirbt nun um eine breite Unterstützung, denn Spiele müssen für TrueAudio optimiert werden. Allerdings entwickeln nur die wenigsten Entwicklerstudios die Audio-Engine für ihre Spiele selbst, sondern wenden sich an sogenannte "Middleware Provider", die dies für sie übernehmen. Auf der Bühne präsentierte AMD zahlreiche Vertreter dieser Firmen, wie z.B. GenAudio, Firelight Technologies und AudioKinetics. Konkrete Umsetzungen von TrueAudio sind für Thief, Battlefield 4 und Star Citizen geplant.

Soweit erst einmal das, was wir bisher zu Mantle und TrueAudio weitergeben können. Es sind sicherlich noch einige Fragen offen, doch zu aktuellen Zeitpunkt sollten die wichtigsten Fehlinterpretationen beider Technologien aus dem Weg geräumt sein.

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Kommentare (71)

#62
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Luk TOWN
Oberbootsmann
Beiträge: 925
Zitat fdsonne;21203950
Die GTX 680 hat im Schnitt zu Release und in den ersten Monaten danach ~5-10% vor der HD7970 gestanden... AMD brachte noch ne GHz, die leicht drüber lag.
Die 680er verliert aber klar, wenn man entweder die Auflösung hochzieht (1440p und mehr) und/oder wenn der VRAM limitiert. Gegen letzteres gibts zwar noch die 4GB Modelle, die helfen aber bei höheren Auflösungen idR auch nicht aus der "Patsche"...


Also ich habe eine 925 Mhz also V1 und die ist bei weitem besser als die 680er und wenn ich die Karte hochschraube auf 1350 Mhz Core Takt bin ich dicht an der Titan @stock jedenfalls wenn man den Test glauben kann.
Testen kann ich dies ja nicht da ich zu geizig bin oder zu arm :)
#63
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Admiral
Beiträge: 15048
Zitat SFVogt;21203261
Am Ende wird es möglicherweise so kommen, das AMD die Preise der aktuellen nVidia Karten verlangt und nVidia ihre nächsten Grafikkarten in Preisregionen von bisherigen AMD Karten verkauft, wenn "Mantle" soviel bringt und nV nichts dagegen setzen kann. AMD hat bei dessen wirtschaftlicher Situation der letzten Jahre sicher nichts zu verschenken, erst recht nicht mit den deutlich schnelleren VGAs...


Könnte gut so kommen und wäre auch legitim, wobei mir persönlich die Preise generell nicht schmecken. ;)

Zitat SFVogt;21203261
Zumindest Microsoft, die ja sicherlich ihr Monopol als PC Game Plattform behalten wollen, könnten doch "Mantle" auf dem PC etwas den Wind aus den Segeln nehmen. In dem sie aus der bisherigen DX API auch eine Art "low-level DX" API machen. Damit würde man wahrscheinlich nicht ganz so performant wie eine Architektur-spezifische low-Level API (Mantle) werden, aber würde die Vorteile mindern sodass am Ende die Game Entwickler doch zu Gunsten einer einmaligen low-level DX Programmierung entscheiden und damit alle entsprechenden GPUs dieser DX Version erreichen. Ich hab davon keine Ahnung, wäre das denn überhaupt möglich?


Naja man könnte DX bestimmt verbessern, es gäbe keinen Markt für Mantle, wenn DX das Optimum darstellen würde. Bringt Mantle ein deutliches Leistungsplus wird da irgendwie Bewegung rein kommen, nur wie ist auch die Frage. Selbst wenn Mantle gut ist, könnte sich Microsoft ja auch dagegen Sperren, würden mit XboxOne und Nvidia grob die Hälfte der potenziellen Kunden von Cross-Plattform-Titel wegfallen. Zweigleisig agieren wäre wiederum teurer. Am liebsten wäre mir etwas Schwung in der Entwicklung, aber obs kommt?
#64
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Zitat MikelMolto;21203521
Mantle hin Mantle her. Die Spiele schreiben, wollen dass Ihre Spiele auch gekauft werden und wenn ein Spiel auf einer NV nicht spielbar ist, weil die kein Mantle kann, dann ist das schlecht für das Geschäft.


"Mantle only" games wirds wohl alleine auch deswegen nicht geben, weil nur AMDs GCN Karten damit angesprochen werden können. Es hat aber den Vorteil, dass gerade kleinere (Mainstream) Karten für weniger Geld in Spielen mit zusätzlicher Mantle API mehr rausholen können. Wieviel weiss keiner, aber in diesem Markt sehe ich dadurch einen Kaufanreiz. Das ist imho ein Kaufanreiz wie 10000 Glassplitter in Batman-Spielen. Ich bezweifle, dass es "neue" Effekte geben wird, wie es mal mit der Entwicklung von directx passierte. Aber vielleicht lassen sich komplexere Effekte einfacher umsetzen. Vielleicht lernt Microsoft auch dadurch, wodurch directx verbessert wird...
#65
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Beiträge: 33156
Zitat Coolsys;21205351
Ich bezweifle, dass es "neue" Effekte geben wird, wie es mal mit der Entwicklung von directx passierte. Aber vielleicht lassen sich komplexere Effekte einfacher umsetzen. Vielleicht lernt Microsoft auch dadurch, wodurch directx verbessert wird...


Was meinst du mit neue Effekte!?
Im Grunde gibts keine neuen Effekte durch neuere DX Featurelevel... Es steigt die Effizienz zwischen Arbeitsaufwand und gewünschtem Endergebnis mit jeder DX Version. So bleibt mehr Luft für Spielereien ;) Neue Effekte selbst bietet ein DirectX aber nicht.
#66
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Registriert seit: 12.05.2013

Vizeadmiral
Beiträge: 6813
Also ich erinnere mich das es beim Wechsel von 9 auf 10 schönere Wolken und Nebel gab! ^^
#67
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Registriert seit: 12.12.2010

Banned
Beiträge: 5646
Zitat MikelMolto;57
Die Spiele schreiben, wollen dass Ihre Spiele auch gekauft werden und wenn ein Spiel auf einer NV nicht spielbar ist, weil die kein Mantle kann, dann ist das schlecht für das Geschäft.


Es wird sicherlich für diese Spiele einen Directx Pfad geben, es gibt aktuell gar keinen Anlass zu glauben, es würde für den PC nur Mantle zugelassen?!

Zitat
AMD bringt eine neue Grafikkarten Generation heraus die eigentlich enttäuscht. Etwas schneller als NV nach 2 Jahren ist halt nicht so der Hammer zumal NV ja leicht kontern kann (wird). Da braucht man einfach etwas Marketing um die Leute davon zu überzeugen, jetzt doch AMD Grafikkarten zu kaufen. Wie man in den Foren lesen kann geht diese Taktik auch wohl auf.



Du bewertest also eine Grafikkarten Generation nur stur nach der Leistung? Features, große des Chips, Energieeffizienz usw. spielen keine Rolle?
"Etwas schneller als Nvidia nach 2 Jahren"

Wie lange gibt es die Titan eigentlich? Ich denke erst seit mitte Februar 2013. HD 7970 und GTX 680 sind auf Augenhöhe und die Gigahertz war lange Zeit ( dreiviertel Jahr)die schnellste Karte.

Und was redest du von Lizenzkosten? Muss Nvidia welche zahlen, wenn sie für Mantle ein Backend und nen Treiber programmieren?
#68
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Registriert seit: 10.02.2008

Admiral
Beiträge: 15048
Zitat Schaffe89;21206634
Und was redest du von Lizenzkosten? Muss Nvidia welche zahlen, wenn sie für Mantle ein Backend und nen Treiber programmieren?


Ist das mit dem Lesen eigentlich wirklich so schwierig oder willst du einfach nicht?

Zitat MikelMolto;21203521
Zahlt Microsoft dann Lizensgebühren an AMD oder gab es schon Gespräche darüber weil die neue Konsole von MS ja auch AMD inside hat.


Das einzige was der gute vergessen hat, war ein Fragezeichen. Er hat schlicht und ergreifend eine durchaus interessante Frage in den Raum gestellt.
#69
Registriert seit: 06.12.2010

Oberstabsgefreiter
Beiträge: 507
ist natürlich aus passend das sie Battlefield 4 und Thief als ersten Spiele rauskommen die mit AMDs TrueAudio Technology arbeiten,
wenn man die neuesten Gameplay Videos sieht ist eine genaue Zuordnug der Geräusche gerade bei Thief wichtig und tragen zusätzliche zur Atmosphäre bei ...

Thief - #EGX 2013 - YouTube
Thief - #EGX 2013
#70
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Registriert seit: 24.12.2010

Kapitänleutnant
Beiträge: 1574
Zitat Little Boozer;21208281
*hust* wollt ihr mal was witziges sehen...


:D
#71
Registriert seit: 19.05.2012
Regensburg
Obergefreiter
Beiträge: 82
Meine Persönliche Meinung dazu: Find ich Toll! belebt den Markt. Konsole und Pc rücken näher zusammen. Hardware wird effektiver benutzt was schon längst mal fällig gewesene ist.
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