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Articles: Asus kündigt Physikbeschleuniger PhysiX P1 an

Contributed by SkyBeam on May 28, 2006 - 04:28 PM

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Asus hat als einer der ersten Hersteller eine Physikbeschleunigerkarte im Sortiment. Viele werden sich wahrscheinlich jetzt fragen "was zum Teufel ist ein Physikbeschleuniger?". Physikbeschleuniger sind Prozessoren, die für die Berechnung von physikalischen Vorgängen (Kollisionen, Rauch, Flüssigkeiten) entwickelt wurden. Physikbeschleuniger könnten innert Kürze die Spielewelt deutlich realistischer werden lassen und einen ähnlichen Effekt wie die Einführung von 3D-Grafikkarten bewirken.

Der Ageia PhysiX Prozessor wird vom hersteller als PPU (Physics Processing Unit) beschrieben. Der Chip wurde entwickelt um die CPU von der Berechnung von physikalischen Abläufen zu entlasten. In heutigen Spielen ist die CPU meist schon mit der Berechnung der künstlichen Intelligenz oder schlicht mit Grafikobjekten überlastet. Physikalisch korrekte Berechnungen sind sehr komplex und werden deshalb zwangsläufig auf ein Minumum reduziert.

Bei heutigen Spielen werden meist deutlich weniger als hundert Objekte physikalisch korrekt berechnet. Bei vielen spielen kommt auch ein massiv vereinfachtes Physikmodell zum Einsatz. Dies führt häufig zu unrealistischem Objektverhalten. Insbesondere der Physik-Engine Anbieter Havok hat sich einen Namen in dieser Szene gemacht. Beispielsweise Half-Life 2 setzt auf die Havok Engine. Um die Berechnungen zu beschleunigen setzt Havok neuerdings auf die Leistung der Grafikkarte (Shader). Die aktuelle Havok-FX Engine benutzt also die Grafikkarte für Physikberechnungen. Dies bringt leider einige Nachteile mit sich. Erstens müssen die Daten nicht nur in eine Richtung (zur Grafikkarte hin) sondern auch die Ergebnise wieder zur CPU transportiert werden. Dies ist nur auf PCIe Systemen sinnvoll weil der AGP asynchron läuft und die Übertragung zurück zur CPU schlicht zu langsam wäre. Ausserdem wird die Grafikkarte dadurch zusätzlich belastet. Die Grafikkarte ist aber ein kritisches Element bei Spielen und auch ohne Physikberechnungen meist schon total überlastet.

Trotzdem scheint Havok-FX auf schnellen Karten (vorzugsweise nVidia-basierend im SLI-Betrieb) gute Ergebnisse mit einigen hundert Physikalisch korrekt berechneten Objekten zu erreichen. Die Frage wer sich ein GeForce 7900GTX SLI-Gespann kauft um eine Karte nur für Physikberechnungen abzustellen ist allerdings berechtigt.

Ageia geht hier in eine andere Richtung. Die PhysiX PPU ist ein eigenständiger Prozessor, der speziell für Physikberechnungen entwickelt wurde. Asus gibt für ihre PhysiX P1 Karte eine Leistung von maximal 530 Millionen Kollisionen/s an. Bei komplexen (konvexen) Kollisionen sollen es noch 533'000 Kollisionen/s sein. Die Angaben sind aber mit Vorsicht zu geniessen denn konvexe Kollisionen sagen noch nicht viel über die Anzahl berechenbarer Objekte aus.

Bei einem Bericht aus c't 10/06 ergab sich, dass auf einer aktuellen Dual-Core CPU etwa 30-100 Objekte, auf Havok-FX einige tausend und auf der Ageia PPU ca. 32000 Physikobjekte berechnen lassen.

Aus meiner Sicht könnte die Havok-FX Variante als Übergangslösung oder auf Maschinen ohne Physikbeschleuniger einige Zeit existieren. Die Zukunft liegt aber sicher beim Physikbeschleuniger. Im Moment unterstützt die Havok Engine den PhysX PPU noch nicht. Sollte dies aber implementiert werden müssten nicht mal die Spiele umgeschrieben werden um vom PhysX Prozessor zu profitieren.

Im Moment steht man den neuen Produkten eher skeptisch gegenüber. Genau die selbe Situation gab es aber bereits bei der Vorstellung der ersten 3D-Grafikkarten. Nach der Vorstellung der VooDoo Chips von 3Dfx und dem dazu passenden Thomb Raider änderte sich das allerdings schnell. Heute gibt es keine PCs mehr, die über keine 3D Funktionen verfügen und selbst Windows Vista wird diese Funktionalitäten voraussetzen. Ob Physikberechnungen je für ein Betriebssystem interessant werden sei mal dehin gestellt. Für Spiele wird Physik aber essenziell wichtig um die Illusion immer realistischer werden zu lassen. Physikalisch korrekt animierte Objekte oder Flüssigkeiten sowie Nebeleffekte können den Realitätsgrad massiv steigern. Dazu vermitteln die Bilder und Videos auf der Ageia Homepage einen ersten Eindruck. Insbesondere die CellFactor Demo zeigt eindrucksvoll die Möglichkeiten.

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