Konkurence Xgl: Accelerated Indirect Rendering

21.2.2006 15:51 | Přečteno: 3517× | Linux | poslední úprava: 23.2.2006 19:16

Souběžně s prací Novellu na Xgl probíhala i práce Red Hatu na vlastní (tak trochu konkurenční) architektuře umožňující využívat OpenGL při renderingu desktopu. Pojďme se jí nyní podívat trochu na zoubek...

Nejdříve je potřeba říct si něco málo o architektuře X serveru. Mnoho lidí si pod pojmem "indirect rendering" představuje pomalé softwarové renderování OpenGL přes Mesu. Tato představa je však zcela zcestná, většinou tomu tak sice je, ale není to pravidlem či podmínkou.

Jak všichni víme, X11 je klient-server protokol. Všechny volání funkcí jdou z klienta (aplikace) na server. V případně OpenGL se takto děje přes GLX. "Direct rendering", tedy přímé renderování, znamená pouze to, že je tento systém obcházen. Nemusí to ovšem nutně znamenat hardwarovou akceleraci, i když ve většině případů tomu tak je (aplikace se "baví" např. prostřednictvím DRI přímo s hardwarem). Ovšem stejně tak jako neznamená "direct rendering" nutně hardwarovou akceleraci, tak "indirect rendering" neznamená nutně softwarový rendering. X server může OpenGL volání taktéž přeposílat grafické kartě a tak je akcelerovat. A toto je právě věc, na které Red Hat v poslední době pracoval.

Vývoj Accelerated Indirect Rendering (dále jen AIR či AIGLX) probíhal již od začátku zcela otevřeně v xorg CVS. Tímto se liší od Xgl, které začalo sice zcela nezávisle a otevřeně, nicméně největší pokrok ve vývoji byl proveden za zavřenými dveřmi Novellem (nyní již je však i Xgl součástí xorg CVS). Toto je ovšem jen dalo by se říci nepodstatný detajl (i když Red Hat ho dává okázalým způsobem najevo ). Daleko podstatnější je to, že zatímco Xgl je zhola nová grafická architektura pro X server (nahrazující současné DDX) postavená čistě nad OpenGL, tak AIR je jen rozšířením možností současné grafické architektury.

Tento fakt, že AIR je jen rozšířením současné architektury, vyhovuje spoustě vývojářů X.Org více než to o co se snaží Xgl (grafickou architekturu zcela nahradit a postavit jí čistě nad OpenGL). Někteří vývojáři X.Org také projevili obavy, že Xgl by de facto "uvrhlo lidi do područí proprietárních driverů". Naštěstí většina zřejmě tento zealotismus nesdílí. Red Hat komentuje situaci takto:

How is this different than XGL?
XGL is a different X server. This is a more incremental change which is slated to become part of Xorg. We don't believe that replacing the entire X server is the right path, and that improving it incrementally is a better way to modernize it. After talking to people at xdevconf, it felt like much of the upstream Xorg community shares this view. You can search [WWW] Adam Jackson's notes for "large work for Xgl" to get the blow-by-blow or NVidia's [WWW] presentation from XDevConf 2006 on using the existing model.

We've been working on the AIGLX code for a some time with the community, which is in direct contrast with the way that XGL was developed. XGL spent the last few months of its development behind closed doors and was dropped on the community as a finished solution. Unfortunately, it wasn't peer reviewed during its development process, and its architecture doesn't sit well with a lot of people.

Je zcela jisté, že pohled Red Hatu je zaujatý Nicméně to že jak většina vývojářů X.Org, tak i samotní vývojáři NVidie, preferují AIR před Xgl, je faktem (viz. např. prezentace NVidie na XDevConfu). Faktem také je, že AIR by měl být schopný zvládnout prakticky to samé, co Xgl (Red Hat pracoval na zakomponování OpenGL composite manageru přímo do Metacity, ovšem teoreticky by měl být i Compiz od Novellu určený pro Xgl použitelný pod AIR). Zatím AIR funguje pouze s opensource drivery (Radeon r200, Intel 810, atp.), ale v okamžiku kdy NVidia (a snad i ATI) implementuje novou GLX_EXT_texture_from_pixmap OpenGL extension, bude fungovat i s proprietárními drivery.

Mně osobně se víc líbí přístup Xgl. Postavení celé grafické architektury nad OpenGL považuji za dobrou investici do budoucna. Ovšem příchod AIR taktéž vítám, rozhodně má své opodstatnění a konkurence je vítána, alespoň bude vývoj probíhat rychleji Celkově vzato jsem velmi potěšen tím, jak se ledy okolo grafické architektury X serveru v poslední době začly hýbat. Bylo to už opravdu potřeba.

Pokud se chcete o AIR dozvědět něco více (nebo ho dokonce vyzkoušet), můžete tak učinit na stránkách Fedoraproject.org. Další zajímavé informace najdete v prezentaci Kristiana Høgsberga z XDevConfu.

UPDATE:
David Reveman (hlavní vývojář Xgl z Novellu) napsal do xorg mailing listu jeho vlastní názor na současnou situaci: AIGLX, metacity, nvidia and Xgl

       

Komentáře

[VícNežNic]

V situaci kdy mi nefunguje žádná akcelerace na mé kartě mě to zrovna dvakrát nežere, tyhle věci

[Mikos]

To máš blbý, no

[VícNežNic]

Já vím, už jsem taky strávil přes víkend skoro půl hodiny experimentováním a zjišťováním kam bych to vlastně měl reportovat a v čem ta chyba je a jestli bych ji nakonec nemohl vyřešit sám. Ale ještě jsem na to nepřišel

[Trained.Monkey]

Souhlas. Mam tnt2 bez vetraku a v klidu jedu na VESA driverech.

[brozkeff]

To bych pochopil u livedistribucí, ale když existuje funkční akcelerovaný ovladač, proč jet na VESA?!

[Mikos]

No hlavně i kdyby z nějakých ideologických důvodů nechtěl používat proprietární NVidia drivery, tak je tu stále ještě alespoň 2D akcelerovaný opensource nv driver. Používat vesa driver je v takovém případě uplná blbost

[bazil]

mno tak to vůbec není třeba jet na VESA, jen si musíš najít starší nvidia drivery, který duhle kartu ještě podporují, novější už ju nepodporují informace o podpoře najdeš v README nvidie

[Mikos]

Nejsou tu od toho náhodou nvidia-legacy drivery?

[Thunder.m]

Jsem fakt strašně rád že se v Linuxu akcelerovaná plocha (prostě Xka) hýbe směrem k rychlosti víc a víc :) To je jedna věc co mě mrzí když pracuju v linuxu, ten strašně trhaný resize oken, nebo posouvání, to mi vadí opravdu moc, doufám že se to tímto vyřeší.

[Mikos]

Xka jsou akcelerovaná samozřejmě už teď (XAA). Ale samozřejmě musíte mít kartu co podporuje akceleraci Render extension, aby to bylo víc znát (třeba NVidia s proprietárními drivery a v xorg.conf zapnuto RenderAccel). Nicméně i tak to pořád není ono a s naprosto kompletním renderingem desktopu přes OpenGL se to nedá srovnávat (tam se GPU stará prakticky o vše, i když samozřejmě jsou věci co vždy bude muset řešit i CPU ). Xgl mi tu funguje a je to paráda Naprosto úchvatně plynulé

[VícNežNic]

No, je pozitivní, že se využije zbytečné železo které si člověk dneska stejně musí chtě nechtě koupit, ale zase to přinese další problémý. Koukal jsem se třeba na nějaký propagační video k xgl, vypadalo to dost hezky, ale nic zásadního kvůli čemu by stálo za to přepsat celý x server tam teda zase neukázali.

[Mikos]

Ale on se kvůli tomu nepřepisuje celý X server Pouze se nahrazuje jeho současný DDX subysystém za nový Xgl DDX. A má to spoustu výhod, kromě uplné kompletní akcelerace také to, že to tu architekturu významně zjednodušuje (jediné o co je potřeba se starat je OpenGL, už žádné device-specific hacky... ale samozřejmě karta bez podpory OpenGL má pak smůlu ) a poskytuje to spoustu nových možností.

To co bylo vidět na videu je jen demonstrace, ukazuje to co všechno je s tím možno dělat, jak je to mocný nástroj... a pro lidi jako jsem já už i toto přináší velké praktické zlepšení - třeba ten Expose-like switcher je pro mě (jakožto pro člověka co nevyužívá velké množství virtuálních ploch) nesmírně praktická věc.

A hlavně si myslím, že je to dobrá investice do budoucna. Protože 2D je v současných grafických kartách jen emulováno, GPU je dnes už čistě 3D a už se i objevili sem tam informace, že do budoucna výrobci grafických karet zruší 2D podporu uplně (i když NVidia to v té prezentaci na XDevConfu více-méně popřela). Navíc v konkurenci s Windows Vista a MacOS X by linuxivý desktop šíleně zaostal, kdyby takovouto schopností nedisponoval, což si jak Novell tak Red Hat naštěstí uvědomují

[Mikos]

Oprava: "linuxový" samozřejmě

[VícNežNic]

No, když jsem se na to koukal, tak jsem to tedy pochopil jinak. Xegl má být co? Přiznám se, že do všech těchhle akceleračních hejblátek se teď snažím dostat (kvůli té mé grafice, třeba) a moc mi to zatím nejde. Jenže žádný celistvý popis jsem ještě nenašel.

[Mikos]

Xegl je jiná implementace Xgl architektury, to je opravdu čistě od základů X server postavený na OpenGL + EGL. To je samozřejmě nejčistší možné řešení, ale problém je, že tam si člověk neškrtne s proprietárními drivery

Normálně když se teď mluví o Xgl, je řeč o Xglx serveru, který běží podobně jako Xephyr nebo Xnest nad normálním X serverem.

[VícNežNic]

Tohle vím. A určitě mi to nepřijde jako dlouhodobě smysluplné řešení, mít to jako další vrstvu nad existujícím X serverem. Každopádně Xglx je taky X server, ne? To že neběží sám o sobě ještě neznamená, že není, myslím.

[Mikos]

Je, ale je to jen jiný branch normálního xserveru z xorg CVS stromu. Tedy k žádnému duplikování vývoje nedochází, pouze tam bylo současné DDX v xserveru nahrazeno za Xgl DDX. Teda alespoň já to tak nějak chápu

[Mikos]

Jinak ale samozřejmě Xglx je určeno spíše jen jako vývojová platforma (je zde zbytečně moc velká míra abstrakce, když musí být rendering prováděn přes OpenGL na normálním X serveru). Skutečná budoucnost je v Xegl, pokud tedy NVidia udělaá pro něj ovladače (až trošku víc vyspěje), jinak by byl asi odsouzen k neúspěchu.

[Thunder.m]

Díky za opravu, XAA moc za akceleraci nepovažuju, ano je to rychlejší ale žádná sláva to není, nVidia kartu jsem si kvuli tomu že je lépe podporovaná v Linuxu nedávno koupil za slušný peníz, je to rozhodně lepší než ATI (rychlejší video atd..), ale například RenderAccel mi dost zlobí, najednou mi zlobilo zobrazení GTK oken, hlavně písma v nich. Zajímalo by mě kdy to konečně integrují do E17tky, už se dost těším, jestli to chápu správně, tak teď je pro rozchození potřeba jakoby nový window manager, nebo gnome, kde je to už integrované?

[Spike]

Au, XAA fakt ne. Byl tu jakýsi pokus s EXA, je fajn, že si s tím zahraju Battle for Wesnoth, ale budoucnost to není... :)

[Mikos]

EXA není "jakýsi pokus", ale je to blízká a střednědobá budoucnost X.Org Oproti XAA je to velký kvalitativní skok (i když v současnosti není ještě EXA moc odladěná, takže paradoxně něco může naopak oproti XAA zpomalovat), který umožní fungující akcelerovanou Render a Composite extension na mnoha grafických kartách, kde to až do teď bylo nemyslitelné (XAA je totiž nechutně zastaralá a omezená). Nicméně EXA je IMHO stejně jen přechodná věc, budoucnost prostě vidím v kompletním renderingu desktopu přes OpenGL.

Doporučuju přečíst si tento článek: The State of Linux Graphics, stojí to opravdu za to

[Mikos]

Jen malá citace z výše zmiňovaného článku, pro představu těch výkonostních rozdílů při renderingu přes OpenGL oproti XAA

Since Cairo implements both an xlib and OpenGL backend a direct performance comparison can be done between xlib and OpenGL. In the benchmarks that have been published, OpenGL beats XAA anywhere from ten to hundred to one in speed. This large performance differential is due to glitz/OpenGL’s use of the 3D hardware on the graphics chip.

[Libor Klepac]

takze jestli to dobre chapu, tak se ted soucasne vyviji EXA, XGlx, Xegl, AIR a buhvi co jeste, a vsechno to dela to same, ale v jine casti Xserveru? neni to drobet maglajz? ;)

[Mikos]

Xglx a Xegl jsou jen dvě implementace jednoho a totéž (Xgl), sdílejí mezi sebou spoustu věcí, tady se o žádnou duplikaci kódu nejedná.

EXA je potřebná, protože XAA je skutečně zastaralá a myslet si, že X.Org server celej přejde rovnou jen na OpenGL je nesmysl, to by byl příliš radikální krok (nehledě na to, že tady žádná dostatečně funkční implementace čistě nad OpenGL není - Xegl je zatím prakticky nepoužitelný a Xglx ke svému chodu potřebuje normální X server, který využívá k OpenGL renderingu).

Accelerated Indirect Rendering je jen rozšíření už existující grafické architektury současného X serveru (která tu bude ještě hodně dlouho, tudíž na jeho vývoji není nic špatného). Když máme neakcelerované nepřímé renderování, proč ho nezačít akcelerovat? Nevidím zde žádný důvod proti S EXA architekturou AIR normálně koexistuje.

[Mikos]

Tedy abych to zhrnul - jsou zde pouze 2 proti sobě jdoucí konkurenční proudy - Xgl (což znamená radikáln změnu - kompletní postavení serveru nad OpenGL) a rozšiřování současné architektury (EXA + AIR).

Nicméně tento "konkurenční boj" (pokud se to tak dá vubec nazývat) není nic špatného, všechny ty věci jsou mezi sebou úzce provázané a vývoj v jedné oblasti se hodí i do té druhé a naopak. IMHO je to takový zdrabý konkurenční boj, který X desktopu jednoznačně prospěje...

[Mikos]

Eh, oprava, samozřejmě "zdravý" a ne "zdrabý"

Jo a btw. nakonec si stejně myslím (a doufám v to), že "vyhraje" první možnost - tedy architektura X serveru postavená kompletně na OpenGL. Nicméně ta cesta k tomu není přímá, ověšem to nutně neznamená že je to tak špatně (ty věci se alespoň mezitím zvládnou pořádně vyvinout a vyspějí do stabilnější podoby).

[Libor Klepac]

:p ... ono je to jedno, hlavne at to dobre dopadne, jenom mam v tech novych rozsirenich zmatek (treba v evdev ....ale hlavne v tech akceleracnich ;)

[h.xman]

Diky za supr blogpost, timhle tematem ses presne trefil do meho zajmu.

Jenom moc nechapu to s tim zealotismem (to nepisu jen na tebe) - co se to ted na abicku vyrojilo, ze snad malem vsichni kdo prosazuji open source jsou zealoti? Moc do toho nevidim, ale zavislost na proprietalnich driverech prece neni nejaky ideologicky ale muze to byt (pro nas uzivatele linuxu a nejen pro nas) ryze prakticky problem do budoucnosti - nebo mi neco unika?

[Mikos]

Já to chápu, taky jsem byl v diskuzi pod blogpostem Novell, Xgl, katedrála a bazar kvůli mým výrokům dokonce jedním individuem označen cituji za 'Mikos = stallmanistickej KDE-Qt zealot' a taky že prý 'soudruh-bratr Mikos "znarodnuje" cizi kody ve jmenu "free culture"' No pobavil jsem se dobře

Nicméně ten výrok o zealotech v tomto případě IMHO není neoprávněný, protože co jsem tak četl, ti někteří vývojáři proti Xgl brojili právě a jen z důvodu, že na kvalitní OpenGL jsou potřeba proprietární drivery. Takovéto jednání je IMHO nesmyslné, nehledě na to že Xgl bude velmi slušně fungovat i s opensource OpenGL ovladači jako je Radeon r200, i810, i815, Via Unichrome, atp.

[Mikos]

Jo a jinak díky za pochvalu článku Kdybych měl víc času, rozepsal bych se o problematice Xgl a AIGLX ještě víc, tohle bylo takové hodně narychlo sepsané. Ono je tam okolo toho totiž ještě hodně zajímavých věcí. Ale bohužel teď moc času nemám :-/ Ale snad se ještě k tomu tématu někdy vrátím

[h.xman]

Fakt doufam, ze budes mit brzo vic casu.

[Lukas]

Rad bych se primluvil a poprosil o pokracovani a nejlepe vydani jako serie clanku. Myslim si, ze toto je vyborne a hlavne velice aktualni tema. Hlavne se zda, ze v tom jako jeden z mala mas jasno. Moc o tomto nevim a docela rad bych se vice dozvedel.

Jinak zatim co jsi napsal je super, prehledne, dik.

[tomas84]

Pokud se chcete o AIR dozvědět něco více (nebo ho dokonce vyzkoušet), můžete tak učinit na stránkách Fedoraproject.org

Nevíte zda je AIR na některém LiveCD/DVD?