X-Fi - Sound Blaster potężny jak nigdy

Po kilku latach jakie minęły od premiery procesora dźwiękowego który znalazł się na kartach SoundBlaster Live, Creative przygotował jego następcę - układ X-Fi o potężnej mocy obliczeniowej zdolnej do zaawansowanej obróbki dźwięku w czasie rzeczywistym. Jest on 24-krotnie potężniejszy pod względem wydajności od popularnych układów Audigy, a nowości jakie w nim zobaczymy nie będą się sprowadzały wyłącznie do wzbogacenia efektów przestrzennych w grach.

Nowa architektura procesora i odmienne od dotychczasowego podejście do procesu obróbki dźwięku może zaowocować większymi możliwościami praktycznie na dowolnym etapie pracy z dźwiękiem. X-Fi nie miał jeszcze swojej oficjalnej premiery, lecz już teraz możemy Wam zaprezentować większość jego cech konstrukcyjnych oraz nowości jakie zostaną w nim wprowadzone.

Firmę Creative kojarzy z pewnością większość z Was. Choć jej produktom można zarzucić wiele niedoskonałości to do jednego nie sposób się nie zgodzić - karty z logiem Sound Blaster od ponad 10 lat stanowią standard na rynku konsumenckiego, komputerowego audio. W 1994 roku Creative zaprezentował układ EMU8000, który wprowadził na rynek masowego odbiorcy tabelę próbek dźwiękowych zapisanych w plikach wav oraz efekty takie jak pogłos (reverb), czy chorus. W 1998 roku Creative pokazał nowy układ dźwiękowy - EMU 10Kx, pierwszy procesor tej firmy, który mógł dokonywać obróbki dźwięku na drodze sprzętowej w czasie rzeczywistym. W owym czasie procesor ten dysponował znaczną mocą obliczeniową zbliżoną do tej jaką oferowały procesory Intel Pentium 166 MHz. W trzy lata później, w roku 2001 światło dzienne ujrzał procesor Audigy, który oferował algorytmy kreacji efektów środowiskowych (EAX) w wersji 4.0 oraz możliwość odtwarzania nagrań 24-bitowych z 192 KHz próbkowaniem.

Kluczowe cele przy tworzeniu X-Fi

Zastanawiając się jaki ma być kolejny procesor dźwiękowy, Crative doszedł do następujących wniosków. Sami oceńcie czy są one zgodne z Waszymi poglądami:

-Firma założyła, że musi opracować procesor audio o optymalnym współczynniku jakości i wydajności do ceny. W związku z tym zdecydowano, że w układzie tym musi znaleźć się maksymalnie dużo zintegrowanych elementów, które proces obróbki dźwięku będą wspomagały na drodze sprzętowej.

-Architektura układu miała być elastyczna. Firma nauczona doświadczeniem zdawała sobie sprawę, że architektury sprzętu i oprogramowania na rynku PC mogą się zmieniać zaskakująco szybko i w związku z tym nowy układ trzeba zaprojektować rozważnie. Crative założył także, że procesor X-Fi nie ma być produktem skierowanym wyłącznie na rynek pecetów. Potencjalnym odbiorcą mają być także producenci konsol gier.

Co z tego wyszło?

-X-Fi to układ CMOS wykonany w procesie technologicznym 0,13 mikrona. W efekcie jest mniejszy i bardziej energooszczędny niż poprzednik. Zasilany jest napięciem 1,2 V. Taktowanie procesora to 400 MHz, a wydajność przekracza 10000 MIPS. W porównaniu z Audigy, który dysponuje mocą 434 MIPS jest to wzrost 24-krotny ! Układ X-Fi jest zbudowany z czterech subprocesorów zdolnych do niezależnego wykonywania działań.

-Procesor DSP (nazwany X-Fi Quarter DSP) może jednocześnie zajmować się 4 wątkami i ma na wyposażeniu dwie jednostki wykonawcze SIMD. Operacje dokonywane są na jednostkach stało- i zmiennoprzecinkowych.

-Creative zarzucił poprzednią architekturę i stworzył X-Fi od podstaw na zupełnie nowych zasadach działania. Trzonem układu jest architektura nazwana "Audio Ring", którą szerzej opisujemy w dalszej części artykułu. W skrócie, chodzi w niej o to aby procesor był w stanie optymalnie realizować zadania różnych aplikacji audio, począwszy od programów służących rozrywce, tworzeniu muzyki, a na grach kończąc.

-Dodano wsparcie standardu OpenAL. W efekcie procesor komputera został w większości przypadków całkowicie odizolowany od procesu obróbki dźwięku.

-Całkowicie nowa SRC (Sample rate convertion) czyli, konwersja częstotliwości próbkowania, która ma zapewniać jakość dźwięku lepszą niż w wielu komercyjnie dostępnych przetwornikach cyfrowo-analogowych.

-Wiele nowych sprzętowych akceleratorów sprzętowych. Często używane funkcje dotyczące obróbki audio otrzymały sprzętowe wsparcie ze strony procesora - HW Mixer, Tank Engine (efekty), Filter Engine (filtry) oraz DMA.

-Wsparcie standardu ASIO dokonywane jest przy zerowym obciążeniu procesora (24-bit i próbkowanie 44,1; 48; 88,2 i 96 kHz)

-Sprzętowa synteza SoundFont (rozdzielczość 24-bit)

-3DMIDI - rozszerzenie standardu MIDI, który pozwala na kontrolę oprogramowania i sprzętowych syntezatorów muzycznych. Po raz pierwszy 3DMIDI zostanie zaprezentowane w X-Fi i pozwoli na tworzenie i odtwarzanie wielokanałowych nagrań w formacie MIDI oraz obróbkę starszych nagrań dwukanałowych MIDI do postaci wielokanałowej.