Geekly articles weekly

Suara surround tanpa perantara - AMD TrueAudio

Dengan munculnya seri Kepulauan Volcanic GPU dengan teknologi Mantle dan TrueAudio, penyebutan AMD semakin terlihat dalam konteks diskusi topik pemrosesan audio. Seiring dengan Mantle API dalam hal kepentingan, yang dirancang untuk meningkatkan kinerja grafis, teknologi TrueAudio melibatkan pemisahan spasial suara, serta mengurangi beban pada prosesor. Tapi itu belum semuanya.



TrueAudio Background


Awal dari pengembangan ide suara berkualitas tinggi dalam produk AMD diletakkan pada tahun 2006 oleh ATI, yang kemudian masih merupakan perusahaan otonom. Kartu grafis Radeon R600 menerima teknologi decoding perangkat keras UVD, dukungan HDMI, dan kartu suara terintegrasi.

Pendekatan itu adalah hadiah nyata bagi mereka yang menggunakan komputer sebagai sistem multimedia rumah. Sejumlah kabel yang berbeda dengan mudah diganti dengan satu kabel HDMI tunggal. Untuk melakukan ini, adaptor DVI-HDMI khusus bahkan disertakan dengan beberapa model kartu video. Pada umumnya, pada tahap ini, pengguna menerima manfaat praktis yang eksklusif, karena selain menyingkirkan kabel tambahan, Anda dapat melupakan kartu suara yang terpisah.

Perbaikan arah selanjutnya berlanjut pada 2008, ketika dukungan serupa untuk transmisi audio tersedia melalui DisplayPort. Kemudian, sudah pada tahun 2009, upaya dicurahkan untuk meningkatkan kualitas suara berkat dukungan format Master Audio DTS-HD - transmisi data audio dalam bitrate tinggi.

Bersamaan dengan ini, teknologi AMD Eyefinity mulai menyebar. Dukungan teknologi memungkinkan beberapa layar dihubungkan langsung ke satu kartu grafis. Seiring dengan perkembangan Eyefinity, peningkatan resolusi dan dukungan untuk berbagai konfigurasi multimonitor, dukungan untuk output suara multi-channel DDMA (Discrete Digital Multi-Point Audio).


Jika sebelumnya output melalui HDMI atau DisplayPort dibatasi hanya untuk satu aliran audio, sekarang mungkin untuk menghasilkan beberapa saluran independen. Ini bermanfaat untuk konfigurasi multitasking dan konferensi video yang lebih nyaman. Tentu saja, dalam permainan pendekatan ini juga terlihat sangat menarik.

Terlepas dari modernisasi kerja dengan suara, AMD mengesampingkan gagasan mengembangkan solusi perangkat keras menggunakan produk-produk terkenal dari perusahaan khusus. Terhadap latar belakang ini, masalah EAX perangkat keras yang terkenal untuk gaming suara tiga dimensi tetap belum terselesaikan. Namun, banyak pengguna masih puas dengan kurangnya akselerasi perangkat keras, konten dengan codec pada motherboard.

Ini sebagian besar disebabkan oleh rilis Windows Vista, di mana pemrosesan perangkat keras suara dikesampingkan. Dimulai dengan "Vista" dan diakhiri dengan Windows 8, DirectSound tidak memiliki akses ke driver kartu suara dan bekerja dalam mode emulasi pada prosesor. Terlepas dari kenyataan bahwa pendekatan penerapan mixer perangkat lunak ini memecahkan beberapa masalah dengan driver suara, itu juga menyebabkan hilangnya kompatibilitas dengan EAX dan DirectSound ( mereka menulis tentang masalah dan solusinya pada tahun 2011). Jadi, seluruh galaksi perusahaan suara besar termasuk Kreatif, untuk mengoptimalkan suara dalam sistem operasi, beralih ke OpenAL, yang, pada umumnya, telah menjadi solusi universal.

Dalam persamaan optimasi dan pemrosesan suara ini, ada penyebut lain dalam bentuk prosesor, yang, pada intinya, bertanggung jawab untuk memberikan ide rombongan suara kepada pengembang game kepada pengguna akhir. Tingkat beban prosesor ditunjukkan dengan baik dalam diagram di bawah ini, di mana efek reverb ditambahkan ke sampel.



Jika Anda mensimulasikan komponen audio kaya dari game modern, maka beban pada CPU akan meningkat sepuluh kali lipat. Pada saat yang sama, prosesor memiliki tugas lain, dan rata-rata 10% sumber daya dialokasikan untuk pemrosesan suara. Tentu saja, rasio ini secara harfiah terkait dengan pengembang.

Dan apa yang akan terjadi jika GPU dilengkapi dengan prosesor sinyal untuk pemrosesan audio real-time? Pengembang akan memiliki akses penuh ke teknologi, pemrosesan data akan terjadi langsung di GPU dan tidak akan tergantung pada kartu suara dan prosesor. Yang terakhir juga berarti peningkatan kinerja CPU. Ini adalah solusi perangkat keras yang diimplementasikan dalam kartu video Kepulauan Volcanic (tersedia untuk GPU dengan arsitektur GCN 1.1), dan teknologinya disebut TrueAudio.

Arsitektur TrueAudio


Terlepas dari kenyataan bahwa TrueAudio adalah "mesin audio" pertama yang dapat diprogram, sudah ada angka yang cukup otoritatif di bidang teknologi untuk meningkatkan suara. Oleh karena itu, untuk menghindari perang paten, AMD menyewa Tensilica dan GenAudio untuk bekerja sama, dan juga memperoleh lisensi untuk menggunakan prosesor sinyal Xtensa. Pada saat yang sama, ada kerja sama luas dengan perusahaan yang terlibat dalam mesin permainan dan perpustakaan.



Jadi, fitur utama AMD TrueAudio didedikasikan untuk core HiFi EP Audio DSP dari perusahaan Tensilica tersebut. Bertanggung jawab langsung untuk pemrosesan suara adalah tiga inti Xtensa HiFi 2 dan inti dari logika Xtensa HiFi EP yang ditingkatkan. Yang terakhir bertanggung jawab untuk pemrosesan data, berkontribusi pada peningkatan kinerja memori dan dibangun pada arsitektur 24-bit. Untuk melakukan ini, setiap inti memiliki 32 kilobyte cache untuk menyimpan instruksi untuk diproses, 8 kilobyte memori Gores, dan 32 kilobyte untuk data.



Kernel juga menggunakan algoritma untuk menggunakan instruksi dan algoritma untuk mengurangi biaya energi. Omong-omong, core juga dilengkapi dengan unit penambahan-perkalian, yang dirancang untuk meningkatkan kinerja dengan konsumsi daya yang rendah dalam dekoder Audio Master DTS. Logika produksinya sendiri dapat menggunakan memori kartu video hingga 64 megabita. Fitur yang disebutkan sebelumnya dalam bentuk tanpa beban pada CPU dikaitkan dengan mesin DMA bawaan yang berinteraksi dengan 384 kilobyte memori internal.



Suara yang ditransmisikan melalui TrueAudio akan dapat menjadi output tidak hanya melalui HDMI dan DisplayPort, tetapi juga melalui USB, jack audio 3,5 mm, dan bahkan melalui codec yang terintegrasi ke board sistem.

Suara posisi


Penggunaan arsitektur di atas memungkinkan Anda membuat suara surround 3D, serta mencapai apa yang disebut "suara posisional". Di bawah deskripsi serupa, kami memiliki sistem lama yang dikenal seperti DTS dan Dolby. Namun, AMD TrueSound diposisikan sebagai solusi yang berbeda dari teknologi yang terdaftar. Perbedaannya terletak pada kenyataan bahwa Dolby Digital yang sama melibatkan penggunaan beberapa saluran, serta semua sumber suara dalam satu pesawat, dan efek kehadiran disediakan oleh ilusi suara bergerak di pesawat ini. Teknologi RealSpace 3D

bergerak dalam arah yang mirip dengan AMD TrueSounddari VisiSonics, yang, secara kebetulan, juga dirancang untuk game dan realitas virtual. Hal umum tentang teknologi adalah bahwa mereka menyediakan pemisahan sumber dan pemodelan suara di bidang horisontal dan vertikal.



AMD menggunakan teknologi AstroSound dari studio GenAudio yang disebutkan di atas untuk menciptakan suara posisional. Teknologi ini adalah blok algoritma yang digunakan sebagai plugin di beberapa DSP. Perpustakaan tidak hanya tersedia untuk semua sistem operasi populer termasuk yang mobile, tetapi juga kompatibel dengan berbagai perangkat keras. Pemodelan suara berlangsung dari 0 hingga 359 derajat di bidang horizontal dan dari -90 hingga 90 derajat di bidang vertikal. Output suara surround dapat dilakukan melalui konfigurasi multi-saluran, dan melalui headphone atau dua speaker.



Selain itu, AMD TrueAudio mendukung reverb Konvolusi Reverb, yang dibandingkan dengan perusahaan "fotografi ruang angkasa." Reverb didasarkan pada catatan yang telah disiapkan di berbagai ruang.

Alhasil, TrueAudio, ditambah dengan Convolution Reverb, mampu bekerja dan memproses lebih dari 100 stream secara real time dan memberikan suara posisi di ruang mana pun. Kekhasan menggunakan reverb dalam konteks TrueAudio adalah bahwa dukungannya tidak akan memuat prosesor, yang merupakan masalah implementasi utama.

Kesimpulan


Fitur utama AMD TrueAudio adalah bahwa selain perangkat keras yang sesuai (kartu video berbasis prosesor dengan arsitektur GCN 1.1), produk dengan dukungan teknologi diperlukan.

Game TrueAudio yang pertama kali diaktifkan adalah Thief, yang mendukung efek reverb. Perlu dicatat bahwa semua saluran audio lainnya masih diproses oleh CPU, dan prosesor diturunkan karena dukungan Convolution Reverb.

Contoh produk TrueAudio lainnya adalah aplikasi demo Tuscany yang dibuat oleh GenAudio dan Oculus VR. Dalam hal ini, ekstensi AstroundSound digunakan untuk memisahkan sumber suara secara spasial.

AMD TrueAudio patut mendapat perhatian tidak hanya karena itu adalah salah satu solusi pertama dalam waktu yang lama untuk meningkatkan suara, tetapi juga karena kemungkinan secara dramatis mengubah tingkat audio pada PC. Selain itu, PlayStation 4 dan Xbox One memiliki AMD APU dan dibangun pada arsitektur x86, yang berarti bahwa AMD TrueAudio segera dapat diangkut ke konsol. Tetap hanya menunggu implementasi penuh teknologi dalam produk untuk realitas virtual dan permainan baru.

Source: https://habr.com/ru/post/id396527/

More articles:


All Articles