■無限長のシェーダプログラムが実行可能な「RADEON 9800」。その秘密はFバッファにあり！

Andrew B. Thompson（以下，ABT）：
いえ，何も変わっていません。

ABT：
我々は，（2.0＋のことが）あまり好きじゃないんですよ（笑） （*1） 　あれは消費者を混乱させる要因になっていると思います。我々が重視しているのは，2.0，あるいは次世代の3.0ですね。 　またR9700とR9800は，プログラマブルシェーダ仕様上の違いはないですが，R9800にはFバッファテクノロジをインプリメントしました。そのほか，R9800はマルチレンダーターゲット（Multi Render Target）関連でいくつかの仕様拡張が行われていますが，あまり大きく取り上げてはいません。（*2）

新RADEONの発表会では，長いピクセルシェーダプログラムを実行して，NVIDIA社製某GPUとのフレームレート比較を見せた

ABT：
我々のGPUは，これまでリアルタイム3Dグラフィックスのアクセラレーションを主眼としていました。今回のRADEON 9800シリーズからは，映画制作用CGのアクセラレーションも視野に入れ始めたのです。そのために実装した技術が，Fragment-stream Buffer，通称「Fバッファ」です。 　Fバッファを実装することにより，いわゆる"オフラインレンダリングCG"が，CPUベースで描画させた場合よりも高速になり，多少のインタラクティビティまで兼ね備えるようになります。

ABT：
そうです。Fバッファを使えば，プログラマブルシェーダ2.0の"仕様範囲外の長さ"をもつシェーダプラグラムを実行できるわけです。

ABT：
それが意外と単純なんです。まず，長いシェーダプログラムの先頭の"ある長さ"の命令ブロックをGPUコアに送ります。続いて，命令実行後に得られた処理結果をテンポラリバッファ（テンポラリレジスタ）に一時保存し，次の命令ブロックをGPUコアにロードすると。そして先ほど一時保存した処理結果を引き継いでこれを基に実行……あとはこれを繰り返していけば，どんなに長いシェーダプログラムでも実行できるというわけです。例えば1000命令のシェーダプログラムを100命令ずつ実行するとしたら，10回パイプラインを回してやります。 　もちろん長ければ長いほどフレームレートは低下しますが，それでも，今までのようにCPUで処理するよりは圧倒的に高速ですよ。

ABT：
Fバッファテクノロジは，ピクセルシェーダ部にのみ有効です。そもそもピクセルシェーダ2.0には，動的フロー制御が仕様にないので，その問題は起こりえないわけです。

ABT：
RENDERMAN用のシェーダプログラムは，それこそGPU用のシェーダ命令に変換すると数千命令に相当するんです。

ABT：
もっとも，この技術は"中継ぎ"的なものでしかありません。今のFバッファ技術は，いわば「制限のあるハードウェアで，その制限を回避する工夫」という感じです。近い将来のGPUでは，Fバッファ無しで同様の処理ができるようになるでしょうね。現在，オフライン3Dグラフィックスの最終レンダリングはCPUで実行するのが主流ですが，この分野にも我々は進出を考えているわけです。

■RADEON 9800はなぜ0.15μmプロセスルールなのか

ABT：
製造面でも，ブラッシュアップをかければ高クロック化が可能なんです。ちょうど，インテルがP6アーキテクチャをあそこまで高クロック化したようにね。ところが，GPUというのはゼロからデザインした新コアを毎年のようにリリースするわけだから，その余裕がないんです。（笑）

ABT：
＋5％ほどです。具体的には，R9700よりも500万〜1000万多い程度でしょうか。R9800は，R9700を洗練・改良したもの，という感じなのです。Fバッファ関連のロジックはR9800で新規に追加されたものですが，テンポラリストレージを追加した程度なので，トランジスタの増加数は微々たるものです。ちなみにダイサイズもR9700と同じです。

ABT：
今回はR9700の改良ということもあり，既存の9700をベースにして設計作業を短期間に抑えられるという点，製造コストも安くでき，生産性も良いという点から，0.15μmを採用しました。R9800をゼロから設計していれば，0.13μmを採用したと思います。

ABT：
そうです。我々も，もう0.13μmプロセスルールを利用できる立場にいるんですよ。ただ，今回はあえてそれをしなかったというだけです。我々は0.15μmプロセスルールに関してのノウハウを蓄積していますし，だからこそ，R9800をここまで高クロックで駆動できるんです。

RADEON 9800発表会では，同チップの製造中の映像をビデオで流した。いうまでもなく，発表から4か月経っても製品が出荷されなかったGeForce FXに対する当てつけだ

■NVIDIAのCgに対抗。ATIも高級シェーダ言語を開発中!?

ABT：
実は，我々は現在，OpenGL2.0向けの高級シェーダ言語「GL2」を鋭意開発中です。

ABT：
開発チームを結成して，他社と共同で開発中です。おそらくあと6か月もすれば発表できると思います。

ABT：
スペックや言語体系の策定はほぼ終えています。今は，非常に長いシェーダプログラムを実際にプロトタイプドライバで動かす……といったことをやっています。

■"内部24ビット精度問題"は，RADEON 9800で改善されているのか

3Dグラフィックスは，実数ピクセルを利用したハイダイナミックレンジ（HDR）にシフトし始めている。画面は川瀬正樹氏制作のDirectX 9対応HDRデモより

ABT：
R9800は，頂点シェーダは32ビット実数演算が行われますが，ピクセルシェーダはおっしゃるとおり，R9700同様に24ビット精度になっています。

ABT：
我々は，現実的にパフォーマンスと精度に優れた内部24ビット実数演算のピクセルシェーダを採用したのです。 　DirectX 8世代GPUまでのピクセル演算器は，8ビット整数演算器×4（αRGB）でした。これをすべて32ビット実数演算器×4（αRGB）という構成にすると，チップ化した場合のトランジスタ数が膨大になってしまい，コスト的に苦しいと判断したのです。

ABT：
ご存じのように，こうした実数ピクセルという概念は，たくさんの色を出すためのものではなく，ピクセル演算の誤差をなくすためのものです。

ABT：
現行の3Dリアルタイムグラフィックスは，パイプラインを回すとしても数回ですし，「演算誤差」という見地から見ると，この程度の演算回数なら24ビット精度の実数でもまったく問題ありません。

ABT：
公式な見解ではありませんが，内部32ビット化は自然な流れですからね。それこそ，長い目で見れば64ビット化されることだってあるかもしれません。CPUだってそうじゃないですか。IntelやAMDが32ビットCPUアーキテクチャから64ビットCPUアーキテクチャに移りつつあるでしょう？（笑）