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2D performance in reverse? A Comprehensive Analysis | Retro Part 2 of 2

Over 13 years ago, I was concerned with the elimination of 2D hardware acceleration in Windows Vista and XP and made no friends for life with the driver team at (then) ATI in Toronto. The good thing about the two articles that hit like a bomb back then is that both AMD and NVIDIA started reacting frantically back then and also took remedial action pretty quickly. The bad thing is that some things could still not be solved as performant as under Windows XP and the graphics cards with specialized 2D functions. So today comes the part two of the article series.

ATI in reverse gear? 2D performance falls by the wayside | Retro

Excerpts from the original article from 20.01.2020

Let’s deal more with the relevance of the GDI today and explain 2D graphics output in detail. In order to be able to classify the results correctly, some basic theoretical knowledge is of course necessary. We have therefore delved a little deeper into the subject, again simplifying the presentation so that it remains simple and understandable. Of course, this means that technical finesse falls by the wayside, but comprehensibility for the broad readership has priority.

 

Direct2D oder GDI? Oder sogar beides?

 

Why do we still test the GDI in times of Windows 7 and Direct2D?

One might think that, at the latest since the introduction of DirectX10-capable graphics cards and Vista, the old GDI would be superfluous for the output of 2D character content. With WPF (Windows Presentation Foundation) and thus also Direct2D, the successor propagated by Microsoft has been waiting in the wings on these systems for quite some time. However, there are still a lot of arguments and reasons why the GDI (Graphics Device Interface) still has an undeniable importance and therefore one should also put a part of the attention on this area.

  • The GDI also supports older graphics cards, Direct2D needs at least a graphics card with DirectX10 support
  • The GDI exists since Windows exists, Direct2D runs only since Vista and Windows 7
  • All programs that are compatible with XP (and older) use the GDI

Many software manufacturers shy away until today from the conversion, because one accesses with different programs often enough the same libraries, which were created once ready. A conversion of these modules would have also an adjustment of all affected programs to the consequence. Since the increase in performance is hardly subjectively noticeable in many cases, software manufacturers like to suppress this conversion for economic reasons. If one follows for example, how long alone the implementation of Direct2D in parts of the Mozilla Firefox lasts, one will understand the industry, if it accomplishes this conversion only very slowly. In addition, it would not be an option for many companies to completely exclude XP customers as a target group for business reasons. Implementing both would then add to the price that no one would be willing to pay anymore. For these reasons alone, GDI will certainly remain with us as long as XP plays a significant role in the end-user sector.

Direct2D as part of the Direct3D output (D3D)

But there are also technical reasons. The existing and often very mature code is not really 1:1 portable. Direct2D also creates a not to be despised overhead and can’t really do anything that Direct3D could do. And where one rather renounces Direct3D, one will have weighed the reasons surely well. The GDI can also be used independently of the output device (monitor, printer). A single routine can thus be called within a program for displaying and printing at the same time, the code and the programming effort are thus reduced to half and also the error probability is reduced. Many of the existing cheaper printers are also GDI printers, so that this component of the operating system will probably be maintained for the time being, especially since there are still enough printer drivers that only support the GDI.

The sense of it all

We ourselves see the implementation of WPF/Direct2D of course as a technical advance forced by Microsoft and probably also irreversible, but despite all the euphoria about new technologies, we would like to use this article as an emphatic reminder of the present. There are still so many technical legacies, including Windows XP, that you can’t just look forward without considering the current situation. That something like this can quickly go wrong is probably best seen in the example of the XP phobia of the 780G/785G onboard graphics.

 

Kommentar

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MechUnit

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63 Kommentare 38 Likes

Interessanter Hintergundbericht.

Damals (Windows 1.0-3.00) war eben das Amiga OS aufgrund des Systems mit seinen Co-Prozessoren (für 2D hauptsächlich Blitter) und echten überlappenden Fenstern besser, von der schon damals unerschütterlichen Stabilität einmal abgesehen.

Das Mac OS setzte nochmal einen drauf. Auch da gab es ja fast von Anfang an quasi integrierte Hardwarebschleunigung für 2D-Anwendungen.

Dann gab es ja noch SGI-OS - ein Traum.

Präemptives Multitasking und schnelles, flüssiges Arbeiten war man also hier auf den 3 o.g. Systemen schon gewohnt. Ok, auf A500 & A1000 war aufgrund des langsameren Motorola 68000-Prozessors und 512kb-, bzw. 1 MB Chip-RAM und ohne HDD mit Diskettenzugriff die Lade- und Arbeitsgeschwindigkeit etwas langsamer. Dennoch war das ein besseres Gefühl und komfortabler als noch mit Windows 1.0, geschweige denn DOS - dank Blitter und Copper mit nicht 100 dazwischenfunkenden Treibern und Schnittstellen. Die im System fest integrierte Hardware war eben fest im OS integriert. Angebundene Hardware und deren Treiber wurden "hinten dran" geschoben. Reflections, Video Toaster, Cinema 4D oder Lightwave (die beiden letztgenannten dann schon auf AGA-Maschinen aka A4000, später mit Power PC u.a. in Verbindung mit Silicon Graphics) liefen wie Butter. 2,5D-Layer und deren Beschleunigung spielten da aber auch noch keine Rolle.

Das war aber auch ein Vorteil der damaligen geschlossenen Systeme mit aufs Leib zugeschnittenen Betriebssystemen. Der PC war ja offen und es musste ja schon damals auf unterschiedlichen Systemen das OS möglichst performant und stabil laufen. Damit war (und ist) ein PC nicht nur von der dedizierten, modularen Hardware abhängig, sondern auch über seine Schnittstellen und Treiber. Wenn dann noch die 2D-Unterstützung schlecht oder gar nicht integriert ist (schlimmstenfalls noch auf Hardware-, OS-, Schnittstellen- und Treiberebene) fehlt, ist das für flüssiges Arbeiten im Betriebssystem ein Desaster. Das merkte man sogar später tw. in Windows NT oder 2000 auf professionellen Maschinen. Es stockte halt mal oder es gab "Denkpausen".

Ein gutes Beispiel hierfür waren damals auch Emulatoren. Man merkte direkt, wenn auf Hardwareebene einfach die 2D-Beschleunigung fehlte und die CPU dann mehr schuften musste.

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Lagavulin

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Vielen Dank für den interessanten Blick zurück in die 2010er Jahre. Habe ich mit großem Interesse gelesen, weil ich mich damals noch gar nicht mit PC-Technik beschäftigt habe. Spannt man einen zeitlichen Bogen von ATI bis zum 12VHPWR, dann ist Igor‘sLab für mich wirklich so etwas wie „CSI Chemnitz“ im PC-Bereich.

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F
Furda

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663 Kommentare 370 Likes

Irgendwo in dieser Zeit da, wohl noch unter WinXP, hatte ich noch einer der letzten Karten von ATI mit AGP Schnittstelle in Betrieb, als der endgültige Wechsel zu PCI vollzogen geworden war.

Der Artikel hat einige Trigger, bin mal auf den 2. Teil gespannt.

Auf alle Fälle, die Einleitung hier birgt für mich schon jetzt das grösste Ausrufezeichen, nämlich, dass man den Finger in die Wunde drücken muss, um eine Änderung/Verbesserung zu erwirken. Damals schon so und heute immer noch brandaktuell. Da hatte ATI offenbar, wie auch alle anderen immer, negativ darauf reagiert, anstatt einsichtig und konstruktiv sein zu wollen. Von ATIs Treiber-Kultur hat wohl bis heute ein Teil bei AMD überlebt.

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Igor Wallossek

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10,160 Kommentare 18,734 Likes

Das missgünstige Treiber Team firmiert heute immer noch unter ATI in Toronto und es sind die gleichen Leute, die heute alles verdongelt haben, weil sie das MorePowerTool nicht wollen. Das geht schon seit Jahren so :D

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Derfnam

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Toronto Trittchen - guten Feinden gibt man ein Trittchen. Oder 2.
Wobei ich Ati & the Vandalers mit 'Nowhere Toronto' bevorzuge.

Die damaligen Kommentare unter bzw zu den Artikeln läs ich zu gern nochmal.

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Derfnam

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7,517 Kommentare 2,029 Likes

Alles gut und schön, @Igor Wallossek, aber ich wollte schon ein wenig Wehmut fühlen wegen der alten Köppe.

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C
ChaosKopp

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Ich erinnere mich noch gut an die zugrunde liegenden Artikel und die Emsigkeit, die Du damals ausgelöst hast

Auch wenn die Treiber-Truppe Dich damals hasste, hast Du das Produkt selbst massiv vorangetrieben.

Eigentlich wäre Dankbarkeit angemessen gewesen.

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e
eastcoast_pete

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1,454 Kommentare 817 Likes

Ja, wenn man darauf hinweist, daß der König nackt dasteht oder der tolle GPU Treiber für die neueste Karte kaum 2D packt, macht man sich schnell unbeliebt. Auch wenn man damit, so wie hier @Igor Wallossek , ATI einen großen Gefallen hattest, denn die Käufer finden solch unterirdische Leistung gar nicht gut. Wie heißt es so schön im Englischen: " No good deed goes unpunished". ATI, anstatt sich zu schämen und für den Hinweis zu danken, wurde ärgerlich und nachtragend.

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eastcoast_pete

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Der Toaster auf den großen Amigas waren ja aus gutem Grund jahrelang das Kit der Wahl bei frühen CGI Geschichten. SGI Workstations waren klar besser, aber wer hatte schon soviel Geld? Die waren nämlich richtig teuer, für das Geld konnte man schon ein sehr schönes Auto (Oberklasse, keinen Golf 😀) kaufen .

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MechUnit

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63 Kommentare 38 Likes

Allerdings - das waren Preise jenseits von gut und böse :D

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e
eastcoast_pete

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Waren (und sind) sehr gute Hintergrund Artikel, danke @Igor Wallossek für das Encore! Und jetzt ein paar Fragen zum Stand der Dinge 2023: wie sieht es denn heutzutage mit Unterstützung von 2D und 2.5D Grafik aus? Sind die iGPUs hier eigentlich immer noch gleichauf (oder besser?) als viele dGPUs, und gibt's hier Unterschiede zwischen Intel iGPUs und den AMD APUs?

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Igor Wallossek

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AMD vor NV und Intel :)

APUs gehen, iGP bei Intel eher meh

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e
eastcoast_pete

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Danke! Auch und gerade wenn man doch einiges machen will, das nach wie vor 2 bzw 2.5D ist; vor allem wenn mehrere UHD Monitore befeuert werden sollen. Interessant, daß AMD aus dem Debakel damals gelernt hat, auch wenn Toronto immer noch schmollt 😁

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P
Postguru

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39 Kommentare 6 Likes

Und heute mit einer 6900XT unter Win10
Direct drawing to visible device:
BENCHMARK: DIB-BUFFER AND BLIT

Text: 23245 chars/sec
Line: 28631 lines/sec
Polygon: 12435 polygons/sec
Rectangle: 3229 rects/sec
Arc/Ellipse: 15193 ellipses/sec
Blitting: 14961 operations/sec
Stretching: 1107 operations/sec
Splines/Bézier: 17800 splines/sec
Score: 201

DIB Buffering:
BENCHMARK: DIB-BUFFER AND BLIT

Text: 60096 chars/sec
Line: 151668 lines/sec
Polygon: 631579 polygons/sec
Rectangle: 5491 rects/sec
Arc/Ellipse: 347222 ellipses/sec
Blitting: 58207 operations/sec
Stretching: 7123 operations/sec
Splines/Bézier: 70822 splines/sec
Score: 4510

scheint einiges besser zu laufen .. jedenfalls gepuffert ;)

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Igor Wallossek

1

10,160 Kommentare 18,734 Likes

DIB geht direkt in den Speicher, Direct Draw jeder einzelne Pups durch die Renderpipeline.

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Danke für die Spende



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About the author

Igor Wallossek

Editor-in-chief and name-giver of igor'sLAB as the content successor of Tom's Hardware Germany, whose license was returned in June 2019 in order to better meet the qualitative demands of web content and challenges of new media such as YouTube with its own channel.

Computer nerd since 1983, audio freak since 1979 and pretty much open to anything with a plug or battery for over 50 years.

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