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HyperZ

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목차

1. 개요

HyperZ는 ATI에서 개발한 그래픽 기술로, Z-버퍼의 대역폭을 줄여 렌더링 성능을 향상시키는 데 기여한다. Z-버퍼 압축, 빠른 Z 클리어, 계층적 Z-버퍼의 세 가지 메커니즘으로 구성되며, 각 픽셀이 렌더링 파이프라인에 도달하기 전에 Z-버퍼를 미리 확인하여 불필요한 픽셀을 제거하는 기능을 제공한다. R100 시리즈부터 R400 시리즈까지 다양한 마이크로아키텍처에 걸쳐 HyperZ, HyperZ II, HyperZ III, HyperZ III+, HyperZ HD 등의 버전으로 발전해왔다.

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HyperZ
개요
유형GPU 처리 기술 브랜드
개발사ATI
용도GPU 렌더링 효율성 향상
특징Z 버퍼 최적화
오클루전 컬링
계층적 Z 버퍼
빠른 Z 클리어

2. 기능

HyperZ는 다음 세 가지 메커니즘으로 구성된다.


  • '''Z 압축'''(Z Compression영어) — Z-버퍼(Z-Buffer)가 무손실 압축 형태로 저장된다. Z 읽기 및 쓰기 동작이 일어날 때의 Z-버퍼 밴드위스를 줄이기 위함이다. 초창기 레이디언 256에서 쓰였던 압축 기법 대비, 레이디언 8500에 와서 압축 기법이 20% 효율이 좋아졌다.
  • '''빠른 Z 청소'''(Fast Z Clear영어) — Z-버퍼에 전부 0을 쓰는 동작(다른 Z-버퍼 쓰기 밴드위스를 저해한다.) 대신, "빠른 Z 청소" 기술은 Z-버퍼의 각각의 블록에 대해 그 블록이 "청소된" 상태라고 태그를 할 수 있게 해준다. 청소되면서 태그가 되어야 할 블록에만 태그를 달 수 있게 해 준다. 레이디언 8500에서 ATI 측은, "빠른 Z 청소" 기술이 없었을 때보다 64배가량 빠르게 Z-버퍼를 "청소"할 수 있었노라고 주장하였다.
  • '''계층적 Z-버퍼'''(Hierarchical Z-Buffer영어) — 렌더링하고자 하는 픽셀이 실제로 렌더링 파이프라인에 도착하기 전에, 미리 그 픽셀에 대한 Z-버퍼를 체크할 수 있도록 해 준다. 그릴 필요가 없는 픽셀은 빨리 제외할 수 있다. (이른바 이른 Z 거부, Early Z Reject영어)

2. 1. Z 압축

HyperZ는 세 개의 메커니즘으로 구성된다.

Z 압축(Z Compression영어)은 Z-버퍼(Z-Buffer)가 무손실 압축 형태로 저장되어, Z 읽기(read) 및 쓰기(write) 동작이 일어날 때의 Z-버퍼 밴드위스를 줄이는 기술이다. 초창기 레이디언 256에서 쓰였던 압축 기법 대비, 레이디언 8500에 와서 압축 기법이 20% 효율이 좋아졌다.

빠른 Z 청소(Fast Z Clear영어)는 Z-버퍼에 전부 0(zeros)을 쓰는(write) 동작(다른 Z-버퍼 쓰기(write) 밴드위스를 저해한다.) 대신, Z-버퍼의 각각의 블록에 대해 그 블록이 "청소된"(cleared) 상태라고 태그(tag)를 할 수 있게 해주는 기술이다. 청소(clear)되면서 태그가 되어야 할 블록에만 태그를 달 수 있게 해 준다. 레이디언 8500에서 ATI 측은, "빠른 Z 청소" 기술이 없었을 때보다 64배가량 빠르게 Z-버퍼를 "청소"할 수 있었노라고 주장하였다.

계층적 Z-버퍼(Hierarchical Z-Buffer영어)는 렌더링하고자 하는 픽셀(pixel)이 실제로 렌더링 파이프라인(들)에 도착하기 전에, 미리 그 픽셀에 대한 Z-버퍼를 체크(check)할 수 있도록 해 준다. 그릴 필요가 없는 픽셀은 빨리 제외(이른바 이른 Z 거부, Early Z Reject영어)할수 있다.

2. 2. 빠른 Z 클리어

HyperZ는 세 가지 메커니즘으로 구성된다.
Z 압축(Z Compression영어)은 Z-버퍼(Z-Buffer)가 무손실 압축 형태로 저장되어 Z 읽기 및 쓰기 동작이 일어날 때의 Z-버퍼 밴드위스를 줄이는 기술이다. 레이디언 8500에 사용된 압축 기법은 초창기 레이디언 256에서 쓰였던 압축 기법 대비 20% 효율이 좋아졌다.
빠른 Z 청소(Fast Z Clear영어)는 Z-버퍼에 전부 0을 쓰는 동작 대신, Z-버퍼의 각각의 블록에 대해 그 블록이 "청소된"(cleared) 상태라고 태그를 할 수 있게 해주는 기술이다. 레이디언 8500에서, ATI 측은 "빠른 Z 청소" 기술이 없었을 때보다 64배가량 빠르게 Z-버퍼를 "청소"할 수 있었다고 주장하였다.
계층적 Z-버퍼(Hierarchical Z-Buffer영어)는 렌더링하고자 하는 픽셀이 실제로 렌더링 파이프라인에 도착하기 전에, 미리 그 픽셀에 대한 Z-버퍼를 체크(check)할 수 있도록 해준다. 이를 통해 그릴 필요가 없는 픽셀은 빨리 제외(이른바 이른 Z 거부, Early Z Reject영어)할 수 있다.

2. 3. 계층적 Z-버퍼

HyperZ는 세 가지 메커니즘으로 구성된다.

  • '''Z 압축'''(Z Compression영어) — Z-버퍼(Z-Buffer)가 무손실 압축 형태로 저장된다. Z 읽기(read) 및 쓰기(write) 동작이 일어날 때의 Z-버퍼 밴드위스를 줄이기 위함이다. 초창기 레이디언 256에서 쓰였던 압축 기법 대비, 레이디언 8500에 와서 압축 기법이 20% 효율이 좋아졌다.
  • '''빠른 Z 청소'''(Fast Z Clear영어) — Z-버퍼에 전부 0(zeros)를 쓰는(write) 동작(다른 Z-버퍼 쓰기(write) 밴드위스를 저해한다.) 대신, "빠른 Z 청소" 기술은 Z-버퍼의 각각의 블록에 대해 그 블록이 "청소된"(cleared) 상태라고 태그(tag)를 할 수 있게 해준다. 청소(clear)되면서 태그가 되어야 할 블록에만 태그를 달 수 있게 해 준다. 레이디언 8500에 와서, ATI 측은, "빠른 Z 청소" 기술이 없었을 때보다 64배가량 빠르게 Z-버퍼를 "청소"할 수 있었노라고 주장하였다.
  • '''계층적 Z-버퍼'''(Hierarchical Z-Buffer영어) — 렌더링하고자 하는 픽셀(pixel)이 실제로 렌더링 파이프라인(들)에 도착하기 전에, 미리 그 픽셀에 대한 Z-버퍼를 첵크(check)할 수 있도록 해 준다. 그릴 필요가 없는 픽셀은 빨리 제외해버릴 수 있다. (이른바 이른 Z 거부, Early Z Reject영어)

3. HyperZ의 발전

각각의 새로운 마이크로아키텍처마다, ATI는 이 기술을 수정하고 개선해왔다.


  • '''HyperZ''' – R100
  • '''HyperZ II''' – R200 (8500-9250)
  • '''HyperZ III''' – R300 (라데온 9700)
  • '''HyperZ III+''' – 라데온 9800, 라데온 9800 XL, 라데온 9800 Pro 및 라데온 9800 SE에 사용된 R350
  • '''HyperZ HD''' – R420 (라데온 X700부터 라데온 X850 XT PE에 사용)

3. 1. HyperZ

마이크로아키텍처마다 ATI는 이 기술을 수정하고 개선해왔다.

  • '''HyperZ''' – R100
  • '''HyperZ II''' – R200 (8500-9250)
  • '''HyperZ III''' – R300 (라데온 9700)
  • '''HyperZ III+''' – 라데온 9800, 라데온 9800 XL, 라데온 9800 Pro 및 라데온 9800 SE에 사용된 R350
  • '''HyperZ HD''' – R420 (라데온 X700부터 라데온 X850 XT PE에 사용)

3. 2. HyperZ II

R200 (8500-9250)에 사용된 기술이다. 각각의 새로운 마이크로아키텍처마다, ATI는 이 기술을 수정하고 개선해왔다.

3. 3. HyperZ III

HyperZ는 R100에 처음 도입된 이후 각 마이크로아키텍처마다 개선되었다. HyperZ III는 R300 칩셋을 사용한 라데온 9700에 적용되었다.

3. 4. HyperZ III+

HyperZ III+는 R300 (라데온 9700)에 사용된 HyperZ III의 개선된 버전이다. 라데온 9800, 라데온 9800 XL, 라데온 9800 Pro 및 라데온 9800 SE에 사용된 R350에 탑재되었다.

3. 5. HyperZ HD

ATI는 각각의 새로운 마이크로아키텍처마다 HyperZ 기술을 수정하고 개선해왔다. HyperZ HD는 R420에 사용된 기술로, 라데온 X700부터 라데온 X850 XT PE에 적용되었다.

참조

[1] 웹사이트 ATI HyperZ on 180nm Radeons http://www.graphicsh[...] 2000-11-03
[2] 웹사이트 Depth In-depth http://amd-dev.wpeng[...] 2012-10-10
[3] 웹사이트 Radeon Gallium3D Hierarchical-Z Updated (R600) https://www.phoronix[...] Radeon Gallium3D Hierarchical-Z Updated (R600) 2012-02-08
[4] 웹사이트 Feature matrix of the free and open-source "Radeon" graphics device driver http://xorg.freedesk[...] 2014-07-09
[5] 뉴스 AnandTech: ATI Radeon 64MB DDR http://www.anandtech[...] 2014-07-24
[6] 웹사이트 ATi takes over 3D technology Leadership with Radeon 9700 and HyperZ III http://www.tomshardw[...] Tom's Hardware 2014-07-09
[7] 웹인용 ATI Radeon 64MB DDR http://www.anandtech[...] 2007-07-17
[8] 웹인용 nV News - NVIDIA GeForce4 MX 440 Experiences http://www.nvnews.ne[...] 2007-12-31


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