Uudelleen suunnitellut näyttöohjaimet: Eyefinity Display Controllers

Yleisesti ottaen uuden grafiikkapiirin ja näytönohjaimen lanseerauksen yhteydessä näyttöohjain (Display Controller) jää vähemmälle huomiolle. Ominaisuuksissa yleensä listataan, millä näyttöliittimillä näytönohjain on varustettu ja kuinka suuria resoluutioita liittimistä saadaan ulos.

”ATI Radeon HD 4870:n RV770-grafiikkapiirin arkkitehtuuri”

AMD:n ATI Radeon HD 2000 – 4000-sarjan näytönohjaimissa grafiikkapiiriin integroidut kaksi itsenäistä näyttöohjainta ovat säilyneet useamman vuoden ajan lähes muuttumattomina (yllä olevassa kuvassa oikeassa ylänurkassa). Niiden avulla on kyetty ohjaamaan kahta analogista tai digitaalista näyttöä eri resoluutiolla, virkistystaajuudella, väriasetuksilla ja peittokuvilla. Alla esimerkiksi ATI Radeon HD 4870:n näyttöohjainten ominaisuudet AMD:n tuotesivulta:

Two independent display controllers

• Drive two displays simultaneously with independent resolutions, refresh rates, color controls and video overlays for each display
• Full 30-bit display processing
• Programmable piecewise linear gamma correction, color correction, and color space conversion
• Spatial/temporal dithering provides 30-bit color quality on 24-bit and 18-bit displays
• High quality pre- and post-scaling engines, with underscan support for all display outputs
• Content-adaptive de-flicker filtering for interlaced displays
• Fast, glitch-free mode switching
• Hardware cursor

Two integrated dual-link DVI display outputs

• Each supports 18-, 24-, and 30-bit digital displays at all resolutions up to 1920×1200 (single-link DVI) or 2560×1600 (dual-link DVI)
• Each includes a dual-link HDCP encoder with on-chip key storage for high resolution playback of protected content

Two integrated 400 MHz 30-bit RAMDACs

• Each supports analog displays connected by VGA at all resolutions up to 2048×1536

Digitaalisia näyttöjä varten näyttöohjaimiin on ollut integroituna kaksi kaksilinkkistä DVI-ulostuloa, jotka molemmat kykenevät 2560×1200-resoluutioon. DVI-liittimessä 2560×1600-resoluution saavuttamiseksi vaaditaan kaksi TMDS-lähetintä (Transition Minimized Differential Signaling), sillä yhdellä TMDS-lähettimellä voidaan käsitellä ainoastaan 1920×1200-resoluution kuvaa.

Analogisia näyttöjä varten näyttöohjaimeen on ollut integroituna kaksi 400 MHz:n digitaalisen signaalin analogiseksi muuntavaa RAMDAC:ia (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter), jotka tarjoavat kahdelle VGA-liittimelle 2048×1536-resoluution.

”ATI Radeon HD 5870:n Cypress-grafiikkapiirin arkkitehtuuri”

ATI Radeon HD 5000 -sarjan näytönohjaimissa grafiikkapiiri on varustettu kolmella itsenäisellä näyttöohjaimella, jotka ovat vastuussa 5700- ja 5800-sarjan näytönohjaimien kahdesta kaksilinkkisestä DVI-I-liittimestä sekä HDMI- ja DisplayPort-liittimistä. Molemmat DVI-I-liittimet ja DisplayPort-liittimet kykenevät siirtämään näytölle maksimissaan 2560×1600-resoluution kuvaa ja HDMI-liitin puolestaan maksimissaan 1920×1200-resoluution kuvaa.

ATI Radeon HD 5970 -näytönohjaimen liitinvalikoima on muista ATI Radeon HD 5000 -sarjan näytönohjaimista hieman poikkeava, sillä AMD on halunnut pyhittää kaksi korttipaikkaa vievän näytönohjaimen ylemmän liitinrivin täysin lämpimän ilman ulostulolle. 5970 on varustettu kahdella DVI- ja yhdellä Mini DisplayPort -liittimellä.

ATI Radeon HD 5000 -sarjan näytönohjaimien fyysisten liittimien taustalla on kuusi 10-bittistä näyttökanavaa, jotka yhdistyvät ulostuloristikon kautta kahteen digitaalisen signaalin analogiseksi muuntavaan DAC-lähettimeen (Digital-to-Analog Converter) ja kuuteen digitaaliseen TMDS/DP-lähettimeen. Lähettimet siirtävät kuvasignaalin ulos näyttöliittimestä DVI- ja HDMI-liittimille TMDS-signaalina ja DisplayPort-liittimelle DisplayPort-signaalina. DisplayPort-signaali ei ole yhteensopiva DVI- ja HDMI-liittimien käyttämän TMDS-signaalin kanssa, mutta joustavan arkkitehtuurin ansiosta näyttökanavista voidaan siirtää kuvasignaali halutulle näytölle riippumatta siitä, mihin näyttöliittimeen se on kytketty.

Näyttöohjain on varustettu kahdella kellolähdöllä DVI- ja HDMI-näytöille, joten kuusi TMDS/DP-lähetintä voidaan yhdistää kahdeksi kaksilinkkiseksi DVI-ulostuloksi, kaksilinkkiseksi DVI- ja HDMI-ulostuloksi tai kahdeksi HDMI-ulostuloksi sekä näiden lisäksi käytettäväksi jää vielä kaksi TMDS/DP-lähetintä, joista yhtä käyttää DisplayPort-liitin ja yksi jää ylimääräiseksi.

Kolmen näytön konfiguraatiossa näyttöjen kytkeminen DVI-, DVI- ja HDMI-liittimeen ei ole mahdollista, sillä kaksi ATI Radeon HD 5000 -sarjan grafiikkapiirin kellolähtöä kykenevät ohjaamaan ainoastaan kahta DVI-liittimiin tai HDMI-liittimeen kytkettyä näyttöä. Kolmannen näytön täytyy olla kytketty DisplayPort-liittimeen. Kaikki näytöt voivat olla kytketty adapterien avulla DisplayPort-liittimiin, sillä kuten aikaisemmin totesimme, DisplayPort-liittimiä ohjaamiseen tarvitaan vain yksi kellosignaali.

Rajoituksen ratkaisemiseksi näytönohjainvalmistaja Sapphire on tuonut markkinoille aktiivisen DisplayPort-adapterin, joka mahdollistaa kolmen DVI-näytön käyttämisen. DVI-liittimellä varustettu adapteri kytketään DisplayPort-liittimeen ja adapterista lähtevä USB-kaapeli kytketään emolevyyn.

AMD on tuomassa myöhemmässä vaiheessa markkinoille ATI Radeon HD 5870 Eyefinity6 -mallin, joka on varustettu kuudella Mini DisplayPort -liittimellä ja kykenee ohjaamaan yhtäaikaisesti kuutta näyttöä. Liittimiin voidaan kytkeä kuusi näyttöä yllä olevan kaavion mukaisesti. DVI-näyttöjen kohdalla kyseessä voi olla maksimissaan 1920×1200-resoluutiota käyttävä näyttö, johon riittää yksi TMDS/DP-lähetin.

Yhdellä ATI Radeon HD 5000 -sarjan näytönohjaimella on mahdollista kytkeä kolme näyttöä ATI Eyefinity -konfiguraatioon ja ATI Radeon HD 5870 Eyefinity6 -erikoismallilla käyttöön saadaan kuusi näyttöä. ATI Catalyst 9.12 -ajureiden myötä useamman näytönohjaimen CrossFireX-konfiguraatiolla saadaan parannettua ATI Eyefinity -tekniikan suorituskykyä, mutta valitettavasti useampaan näytönohjaimeen kytkettyjä näyttöjä ei voida ainakaan toistaiseksi yhdistää yhdeksi isoksi ryhmäksi.

(Kuvat: Legitreviews)

AMD esitteli kuitenkin ATI Radeon HD 5800 -sarjan näytönohjaimien julkaisun yhtyedessä neljällä ATI Radeon HD 5870 Eyefinity6 -näytönohjaimella varustettua kokoonpanoa, johon oli kytketty Linux-ympäristössä jopa 24 näyttöä yhtäaikaisesti. Kyseessä oli ainakin toistaiseksi teknologiademo ja virallisesti ATI Eyefinity -tekniikka tukee maksimissaan yhdellä näytönohjaimella kuutta näyttöä.

Useamman näytön ohjaaminen onnistuu ATI Catalyst -ajureiden Catalyst Control Centerin kautta. ATI Eyefinity -tekniikka on tuettuna Windows 7-, Windows Vista- ja Linux-käyttöjärjestelmissä, eikä listalta löydy Windows XP:tä.

Pelit ja sovellukset tunnistavat useamman näytön ryhmät yhtenä isona resoluutiona, joten erillistä tukea tekniikalle ei tarvita. Joitain pelejä ei kuitenkaan ole suunniteltu massiivisille resoluutioille, joten ne saattavat vaatia hieman viilaamista, kuten tulemme artikkelin myöhemmässä vaiheessa huomaamaan Call of Duty 2: Modern Warfare 2 -pelillä.