Die Evolution der Pro-Grafik

Rund um den Globus steigt der Bedarf an professioneller Computer-Grafik immens. Wie sich der Grafikkarten-Anbieter AMD immer wieder neu erfindet und wie die richtige Grafikhardware hilft, selbst auf der Rennstrecke gegen die Konkurrenz zu bestehen. Von Warren Eng

Ob Bildgebung in der Medizin oder die Produktion von Blockbustern in Hollywood, Visualisierung bei der Produktentwicklung und in der Architektur oder an den Prozessschnittstellen zwischen Produktentwicklung und Produktion der Industrieunternehmen: Fortgeschrittene Technologien wie Echtzeitvisualisierung, physikbasiertes Rendering und Virtual Reality haben den Bedarf an kraftvollen Grafik-Werkzeugen in vielen Bereichen erheblich erhöht. Für zunehmend komplexe, professionelle Aufgaben hat AMD neben seinen Modellen für Gamer und Privatanwender die Radeon-Pro-Serie im Programm – Grafikkarten der Profi- und Workstation-Klasse. Sie sollen helfen, in der professionellen Anwendung Arbeitsabläufe zu optimieren und zu beschleunigen.

Evolution der Profi-Grafik bei AMD

Eigentlich beginnt die wechselvolle Geschichte der heutigen Radeon-Pro-Linie vor 23 Jahren: Damals entwickelte das Unternehmen ATI Technologies die Marke FireGL. Bereits damals dominierte der Einsatz der offenen Grafikbibliothek OpenGL und tut es noch heute. Gemäß dem Ansatz auf proprietäre, geschlossene Standards zu verzichten, unterstützt AMD auch mit aktuellen Grafikkarten Open-Source-Lösungen und offene Standards wie OpenCL und Vulkan.

Vor 13 Jahren übernahm das Unternehmen AMD schließlich ATI Technologies und brachte so die ATI-FireGL-Profigrafikkarten in sein Produktportfolio. Im Zuge der Übernahme investierte der Hersteller viel Zeit in die Optimierung der Grafiktreiber für professionelle OpenGL-Anwendungen. 2008 schließlich löste die FirePro-Serie die FireGL-Reihe ab, um den übergreifenden Einsatz in Desktop- und mobilen Workstations genauso wie für serverbasierte Grafik- und Rechenlösungen zu ermöglichen.

Die FirePro-Grafikhardware setzte gleich mehrere Meilensteine. Für die Verarbeitung großer Datensätze bot die AMD FirePro W9100 als erste Karte 32 GByte GDDR5-RAM auf einem einzelnen Board und durchbrach die Grenze von 2TFLOPS an Double-Precision-Leistung. Die AMD FirePro S7150 x2 war das erste hardwarebasierende virtualisierte GPU-Produkt auf dem Markt, das sichere Hochleistungsgrafik in die Cloud brachte. FirePro-Grafikhardware agiert beispielsweise im Hintergrund der weltweit größten Display-Wände am New Yorker Time Square.

An den Erfolg der FirePro-Produkte anknüpfend, ließ AMD im vergangenen Jahr Radeon Pro die Nachfolge im Bereich der professionellen Grafikkarten antreten. Mit der neuen Serie untermauerte AMD sein Qualitätsversprechen mit einer auf bis zu 10 Jahren erweiterbaren Garantie. Zudem garantiert der Hersteller vierteljährliche Treiber-Updates.

Arbeitsabläufe von morgen

Die Einführung der Marke Radeon Pro im Jahr 2016 läutete der Hersteller mit drei neuen Workstation-Karten der WX-Serie ein: Mit Radeon Pro WX 2100 und Radeon Pro WX 3100 lieferte man die leistungsstarken Karten für die Einstiegklasse, während die Radeon Pro WX 9100 im Spitzensegment der Grafik-Hardware punktet.

Gleichzeitig erfolgte die Einführung der Radeon Pro SSG, die weltweit erste GPU, die durch ein spezielles GPU-Design die Grenze von einem Terabyte Speicher durchbricht. Als branchenweit erste und einzige Grafikkarte besitzt sie 2 TByte Speicher. Der riesige Speicher auf der Grafikkarte sorgt für deutliche Zeitersparnisse bei der Erstellung von 8K-Inhalten und der Echtzeit-Videobearbeitung und setzt so einen neuen Standard.

Jenseits des Einsatzes in der Medien- und Entertainment-Branche gibt der große Speicher Anwendern aus Öl-, Gas- und weiteren Industrien die Möglichkeit, gewaltige Datensätze mit deutlich gesteigerter Effizienz zu verarbeiten.

Die High-End-Karten Radeon Pro WX 9100 und Radeon Pro SSG basieren auf der neuen Vega-Chip-Architektur, die für enorme Fortschritte beim Grafikdesign sorgt. Beide besitzen High-Bandwidth-Speicher der zweiten Generation. Dieser liefert mit einer Geschwindigkeit von 484 GByte/s, genug Bandbreite für anspruchsvolle Berechnungen in den modernen Arbeitsabläufen der Produktentwicklung.

Bei der Vega-Architektur debütiert zudem ein Cache-Controller mit hoher Bandbreite, wodurch künftige Anwendungen auf zusätzlichen Speicher zugreifen können. Er eröffnet die Aussicht auf hunderte Tbyte Grafikspeicher.

Neben einer starken Profi-GPU-Architektur als Herzstück professioneller Arbeitsabläufe stellt AMD auch essentielle Software-Tools wie Radeon ProRender und Radeon ProRender Game Engine Importer (aktuell in Beta-Version) bereit. Die Software Radeon ProRender ist eine physikbasierte Render-Engine, mit der professionelle Anwender fotorealistische Bilder produzieren können. Seit der Einführung des Tools arbeitet AMD eng mit Software-Entwicklern an der Integration von Radeon ProRender in deren Programme. Heute sind entsprechende Plug-ins für eine Reihe von Anwendungen verfügbar, einschließlich Autodesk 3DS Max, Maya, Blender sowie Solidworks.

Virtual Reality

Neben der Software Radeon ProRender ist die aktuelle Betaversion von Radeon ProRender Game Engine Importer ein weiteres wertvolles Werkzeug mit Blick auf Virtual-Reality-Anwendungen. Dieses Tool zielt auf die Problematik, CAD-Geometrien und Materialdaten aus dem CAD-System in eine Spiele-Engine zu importieren. Das ist nicht etwa eine Spielerei, sondern in Virtual Reality-Anwendungen essentiell. Konkret ist der Importer in der Lage, Geometrie und weitere Daten aus Anwendungen wie Solidworks in die verbreitete Unreal Game Engine zu bringen. Dort lassen sie sich dann in VR-Anwendungen nutzen und visualisieren.

Beispiel West Surrey Racing

Wie sich der Einsatz moderner Grafik-Hardware direkt auf den Erfolg eines Vorhabens auswirken kann, zeigt das Beispiel West Surrey Racing (WSR), ein bekanntes britisches Motorsport-Team, das vom Neuseeländer Dick Bennets geführt wird. Mit Renngrößen wie Mika Hakkinen und Jonathan Planer sowie deren über 70 Formel-3-Siege hat WSR weltweit für Schlagzeilen gesorgt. Seit 2016 besteht eine Partnerschaft mit AMD.

Unter Einsatz von Workstations, die mit Grafikkarten der Radeon-Pro-WX-Serie ausgestattet sind, brachte WSR die Formen eines Standard-BMW-125i mittels Laser-Scans in das CAD-System Siemens NX. Das Team individualisierte anschließend in der auf Radeon-Pro-optimierten Anwendung das Fahrzeug mit Komponenten, die für Höchstleistungen auf der Rennstrecke sorgen.

Die Ingenieure bei WSR konnten die Workstations mit Radeon-Pro-WX-Grafikhardware auf Herz und Nieren prüfen. Die Verbesserungen beim Laden größerer Modelle gegenüber bis dato eingesetzter Hardware überzeugten: „Ich bevorzuge es, wenn sämtliche Teile transparent dargestellt werden. So kann ich das ganze Modell erfassen und nur für bestimmte Teile auf eine solide Darstellung wechseln, wenn ich an ihnen arbeite“, erläutert Drew MacDonald, leitender Ingenieur bei WSR. „Früher war das sehr schwerfällig. Jetzt gibt es keine langen Wartezeiten mehr und je schneller unsere Computer sind, desto schneller kommen wir auf die Strecke und können unsere Ideen austesten. Das gibt uns mehr Zeit, neue Wege zu finden, um die Leistung des Rennwagens zu verbessern.“

GPUs im Renneinsatz

Doch nicht nur bei der Entwicklung zeigt die neue Hardware, was sie kann. Selbst während der Rennwochenenden kommen Radeon Pro-bestückte Workstations zum Einsatz. Die Renningenieure werten mit ihnen in Echtzeit Daten aus den Boliden aus. „Es dauerte bis dato mehrere Sekunden, bis wichtige Daten aus dem Fahrzeug heruntergeladen waren. Jetzt bekommen wir hochauflösende Ergebnisse sofort und haben zusätzliche Zeit, mitunter entscheidende Anpassungen vorzunehmen“, kommentiert Drew MacDonald. „Nur mit aktuellster Technologie können wir unserer Konkurrenz voraus sein, das Fahrzeug schneller machen und letztlich die Meisterschaft gewinnen.“ Auch mit Unterstützung durch Radeon-Pro-Workstation-Grafikhardware holte sich der BMW 125i M Sport von WSR fünf Siege in der offiziellen British Touring Car Championship 2017. jbi |

Autor: Warren Eng ist Product Marketing Manager Radeon Pro bei AMD.