HW novinky: Canon ukázal CMOS snímač se 120 Mpix

24. 9. 2010 | David Ježek

Články - HW novinky: Canon ukázal CMOS snímač se 120 Mpix  

Dnes se podíváme na aktuálně nejrychlejší prodávaný procesor, IBM totiž začíná dodávat CPU z196 s pracovní frekvencí 5,2 GHz. Představíme si podrobněji chystané APU AMD „Ontario“, novou kartu Leadtek se čtyřmi SpursEngine procesory a vše zakončíme pohledem na schopnosti japonské firmy Canon ve výrobě CMOS snímačů.

Obsah

• 5,2GHz serverový procesor od IBM
• Leadtek se čtyřmi SpursEngine na jedné kartě
• Procesory AMD „Ontario“ podrobněji
• Nové CMOS snímače Canon

5,2GHz serverový procesor od IBM

IBM zEnterprise z196 je celé označení nového čtyřjádrového procesoru IBM, určeného primárně pro serverové nasazení všude tam, kde je třeba co nejvyšší síla a paralelní zpracování úloh. Firma se může pochlubit tím, že dodává na trh frekvenčně vůbec nejrychlejší procesor. Vyráběn je 45nm CMOS SOI procesem, jeho plocha je 512 mm², přičemž obsahuje 1,4 miliardy tranzistorů. Ta zahrnuje 64 kB instrukční a 128 kB datové L1 cache, 1,5 MB L2 cache a také 24 MB sdílené L3 implementované ve formě eDRAM a řízené dvěma interními řadiči. Každý procesor může doprovázet speciální modul s externí 96MB L4 cache.

Procesor využívá CISC z/Architecture, novou superskalární out-of-order pipeline a stovku nových instrukcí. Každé jádro má šest RISC exekučních jednotek, jednu FPU, dále nechybí DDR3 řadič. z196 umí IBM i ve formě „multi-chip module“ nesoucího šestici procesorů (tedy 24 jader), propojení zajišťuje systém další úrovně cache a 40GB/s linek.

Mainframy, ve kterých najde uplatnění (od 10. září), mohou být vybaveny desítkami těchto nových procesorů, IBM hodlá s řadou zEnterprise navázat na slávu dnes již legendární řady 360. Výkon nového procesoru se uplatní v datových serverech, bankách a úlohách finanční analýzy, kde je třeba co nejvyšší rychlost a paralelní zpracování dat. Dosavadní vývoj řady zEnterprise vyšel již na 1,5 miliardy USD a tím vše nekončí.

Leadtek se čtyřmi SpursEngine na jedné kartě

Nejen Playstation 3 se nám s lepším a lepším výrobním procesem IBM Cell procesorů zmenšuje a stává úspornější, totéž platí i pro z Cellu odvozené procesory Toshiba SpursEngine SE1000 (nemají 7 SPE jednotek, ale pouze 4).

Leadtek před mnoha měsíci uvedl na trh výpočetní kartu s jedním SpursEngine určenou pro realtime zpracování FullHD videa včetně H.264. Nyní si firma mohla dovolit s nedávným přechodem procesoru(ů) na 45nm výrobu (původní byla 90nm posléze 65nm) představit kartu WinFast HPVC1111.

Jde o PCI EXpress ×4 akcelerátor, který nese čtyři víceméně nezávislé karty se SpursEngine procesory, přičemž si vystačí s pouze 6pin PCIe napájením. Karta ale výkon nespojuje do jednoho celku, nýbrž nabízí zpracování čtyř FullHD streamů v reálném čase.

Jednotlivé nezávislé části nesou vždy svých vlastních 128 MB XDR paměti, procesory jsou chlazeny malými aktivními chladiči. Celkově se však dá říci, že karta nabízí 16 SPE jednotek (oproti 7 u Playstation 3) a samozřejmě vám nikdo nebrání dát si jich do PC více. Softwarovou výbavu zastupuje dodávaný TMPEG Xpress4.0 (funkčnost karty výrobce garantuje i pod Linuxem), vedle čtyř H.264 streamů umí vyrábět i MPEG-2, na vstupu si poradí i s MPEG-1, AVCHD, DVCPRO, DVR-MS, DV/HDV a dalšími. V tuto chvíli ji začíná Leadtek prodávat na japonském trhu.

Procesory AMD „Ontario“ podrobněji

O úsporném procesoru „Ontario“ tvořeném jádry „Bobcat“, jsme si podrobně povídali minulý týden, AMD od té doby stihla informace trochu doplnit.

Ontario je 40nm procesorem vyráběným u TSMC, který se s TDP vejde do 9 W, a to včetně integrované DirectX 11 grafiky. Očekávat lze i UVD2 hardwarovou akceleraci videa, podporu OpenCL či DirectCompute a další věci, o kterých si Atomy s IGP od Intelu mohou nechat jen zdát, nemluvě o vyšším TDP.

Procesor míří přímo proti Atomům na netbookovém segmentu, zdá se, že po Novém roce nám započne revoluce v těchto malých zařízeních, která přiznejme si, stále trpí nedostatečným výkonem CPU, nemluvě o 3D (ne)schopnostech většiny z nich (čestnou výjimkou je těch pár zařízení s IONem od Nvidie).

Ontario bude ale také v budoucnu srdcem APU „Zacate“ s TDP 18 W, které se objeví jak v plnohodnotných noteboocích, tak dokonce desktopech. Fotografie berte ale jako orientační, AMD sama v případě die jiného procesoru v posledních dnech přiznala, že záměrně vznikl ve Photoshopu, aby tak nedal konkurenci náhled na reálné rozložení částí CPU/APU.

Nové CMOS snímače Canon

CMOS technologie se nehodí jen pro CPU, ale také pro optické čipy do foťáků. Společnost Canon nyní opakovaně hned na dvou různých konceptech potvrzuje, že ve vývoji této větve CMOS technologie je na absolutní špici.

První projekt, kterým Canon zajišťuje, že se jeho inženýrům „nezkrátí šlachy“, je pokračováním tři roky starého APS-H čipu s rozlišením 50 Mpix (připomenu: APS-H = o trochu menší než kinofilmové poličko, ~1,2× crop). V roce 2010 dosahuje Canon na úctyhodných 120 Mpix, což z hlediska rozměru samotných světlocitlivých prvků na čipu je zhruba ekvivalentem 14Mpix kompaktů s mrňavými čipy (1/1,7 palce, v dohledné době si o těchto věcech na AbcLinuxu.cz popovídáme více).

Čip tak ukládá fotografie o rozlišení 13280×9184, přičemž rychlostně zvládá až 9,5 snímku za vteřinu. Pochopitelně to ale vyžaduje pekelně rychlou elektroniku schopnou takové množství dat zpracovávat, nicméně o to dnes nejde, jsme tu kvůli CMOS čipu. Tento se ale pochopitelně na trhu v žádné zrcadlovce neobjeví, jde pouze o demonstraci technologické převahy výrobce.

Druhým čipem je pak obrovský CMOS snímač o rozměrech 202×205 mm (několikanásobně přesahuje velikost kinofilmového políčka – to reprezentuje na fotografii ten „malý čip“ vpravo). O rozlišení tentokrát Canon nehovoří, pouze zmiňuje schopnost čipu zachytávat obrazy i s pouhou desetinou světla oproti běžně dostupným CMOS zrcadlovkám na trhu. Z toho lze vyvodit, že u tohoto megačipu naopak budou světlocitlivé části naopak velmi velké, tj. jednotkové rozlišení výrazně menší než u 120Mpix APS-H čipu. Obr je schopen zaznamenávat FullHD video i při osvětlení 0,3 lux a umí jej ukládat s frekvencí až 60 snímků za vteřinu.

Seriál Hardwarové novinky (dílů: 440)

První díl: Hardwarové novinky 36/2008 (procesory), poslední díl: HW novinky: podzimní přehled #2.
Předchozí díl: HW novinky: IBM spojuje CPU a GPU Xboxu 360 v jeden čip
Následující díl: HW novinky: SD(XC) karty s rychlostí až 300 MB/s

Diskuse k tomuto článku

[Jan]

Vužití těch snímacích čipů si dovedu přestavit u astronomů, jinak asi těžko.

[Filip Hesse]

Možná fotografování ohromného davu lidí, kde po nějakém incidentu nebude problém s identifikací.

[Petr Tomášek]

Ještě existují tajné služby a podobná čeládka...

[Jendа]

Tajné služby by při vláčení optiky pro 20 cm velký snímač už nebyly příliš tajné…

[Heron]

Co třeba družice?

[mepho]

Ono je to ako s hubblovym teleskopom, ktory maval mizernu kameru, no napriek tomu fotil krasne fotky. Ako? 90 percent prace spravia sosovky (cocky), 5 percent spravia gyroskopy (tie teleskopom pohnu do spravnej strany) a zvysok spravi ta kamera, ktorej parametre su temer zanedbatelne.

Nazorne, co chcete 10mpix zrkadlovku zo super 300mm optikou alebo 100 mpix zrkadlovku s 50mm objektivom a budete digitalne zoomovat?

[mikirc]

to je pravda, fotas s malym rozlisenim a dobrou optikou foti nadherne fotky, kdezto fotak s celkym rozlisenim a spatnou optikou foti neco vzdalene podobneho fotkam.

[Jendа]

To se už řeší i vedle.

[Tomáš Bžatek]

LOL, dobra trefa

[Jirka]

Astronomove take cipy nepotrebuji. Do dneska pouzivaji cipy treba jen s 1 Mpx. Oni hlavne potrebuji, aby

1) cip co nejmene sumel

2) nasnimana hodnota odpovidala intenzite signalu co nejlinearneji

3) byla jasne dana zavislost citlivosti na frekvenci dopadajiciho svetla

Pro astronoma je cip merici pristroj. A jako takovy musi splnovat dost prisna kriteria na kvalitu kazde jednotlive bunky i cipu jako celku.

[mepho]

Predpokladam, ze vyuzitie je typu proof of concept a marketing vyrobcu (vid apple, ktory priniesol iPhone a zvysok sveta len ,,kopiruje" - to je nazov vacsiny, nie moj vlastny)

[fotograf]

Velkoformatova fotografie se docela bezne dela na 8x10 palcove filmy, ani format 30x40 cm neni az zas tak extremni, takze co se ciste velikosti policka tyce, vyuziti to mit muze. Mimochodem, VF je asi jedina oblast, kde digital jeste "nevyhral". Neni totiz moc problem udelat velky film - vsechny formaty se stejne rezou z pomerne velkych plachet. Ale udelat velky cip, to je orisek.
Jina vec je, jestli to nekomu bude stat za ty penize, navic spousta lidi na VF fotografuje i proto, ze maji radi klasicky film nebo pouzivaji pro vyrobu fotek techniky, kdy jim digitalni data k nicemu nejsou.

[Jan]

Náhodou jsem narazil na zprávy ohledně středního formátu. Nevím v jaké cenové hladině se vyskytují analogy, ale digitály jsou, zdá se, na dobré cestě v tomto souboji.

http://www.diit.cz/clanek/pentax-645d-40mpix-stredoformatova-zrcadlovka/35784/

http://www.diit.cz/clanek/photokina-2010-leaf-predvedl-80mpix-stredoformat/37035/

[David Ježek]

[Michal Kubeček]

Přinejmenším u toho 120Mp senzoru Canon jednoznačně deklaroval, že s ním nemá žádné bezprostřední produkční záměry, takže bych ho bral spíš jako technologické demo.

[the.max]

kristova noho! Tohle uz snad ani nemuze snimat obraz, tohle si ho snad uz fakt musi jen vymyslet. Kam as nam ty megapixely porostou?

[nou]

no sqrt(120 000 000)/202mm = 0,0184mm co znamena ze jeden pixel ma rozmery okolo dvoch stotin milimetra. pokial viem tak v beznych fotakoch maju pixely rozmery v mikrometroch.

[Jan]

Viditelné světlo má vlnovou délku menší než mikrometr, takže tady problém nevidím.

[Stanislav Brabec]

Mě tedy vychází velikost buňky na 2,25 × 2,18 mikrometru, což už je docela málo. S rozlišovací schopností nelze dojít až k vlnové délce světla, byť by buňky byly sebemenší.

[Jan]

Mě to opravdu vychází stejně, jak psal nou, na nějakých 18,4 μm

[Jendа]

Předpokládám, že to je 120 MPix barevných. Takže to ještě vyděl dvěma (v jednom pixelu jsou obvykle čtyři buňky).

[Jan]

Počítal jsem to blbě. Ale o barvy nebo vzor barevného filtru tu vůbec nejde. Je to jen čip, každá buňka snímá jas ve spektru citlivosti křemíku. Na rozdíl od monitorů se u foťáků uvádí počet subpixelů, takže se nic nedělí. To, že se to dopočítává a že kvalita barev v zobrazení 1:1 není ideální, je už téma na jinou diskuzi.

[lertimir]

Takhle to není. jsou to dva různé čipy. APS-H je rozměr čipů těl řady 1D. je to 27.9 x 18.6 mm. takže sqrt(27,9*18,6/120 000 000) je rozměr pixlu v mm (0,00208) rozměry běžných čipů v kompaktu jsou uhlopříčky 1/2,3" kompakty na ně v současnosti mají 14Mpix. Když se rozpočítají na vzdálenost pixlů (udělal jsem to pro Canon Powershot SX210 IS) dostaneme rozměr pixlu 0,00205 což je skoro stejné. Takže zpráva jen říká, že jsou schopni udělat tuhle hustotu i na větší ploše. Druhý jde za citlivostí a plochou a ful HD videem což může znamenat zájem na velkoplošných kamerách s velmi malou hloubkou ostrosti. v podstatě je to ale jen zkoušení co s tím křemíkem jde udělat.

[Jan]

Canon uvádí

The imaging area of the newly developed sensor measures approx. 29.2 x 20.2 mm

Já to počítal podle toho velkýho, protože to byl první rozměr, co jsem našel, takže je to blbost :)

[chrono]

Druhý jde za citlivostí a plochou a ful HD videem což může znamenat zájem na velkoplošných kamerách s velmi malou hloubkou ostrosti.

Možno sa chystá pokračovanie Kubrickovho filmu Barry Lyndon. :)

[Derryk]

A ukázal i šum při různých ISO? V odkazovaných článcích jsem to nenašel, ale to může být mou slabou znalostí anglického jazyka.

[lertimir]

neukázali vůbec nic. u 120 mpixového čipu nemluví o citlivosti a o velkého nemluví o rozlišení. podle udaje o citlivosti to nemůže být více než tak 10-15 Mpix