Intel stelt stroombesparende audiochip voor

Intel wil het energieverbruik van computers verlagen door audiotaken niet langer door de processor te laten afhandelen, maar deze door een aparte audiochip te laten verzorgen. Oude tijden herleven derhalve.

Veel zogenoemde 'on board' audiochips steunen zwaar op de cpu om berekeningen aan het geluid te maken. Dergelijke chips zijn vergelijkbaar met de 'softmodems' van enige tijd terug, waarbij het idee is om met zo min mogelijk hardware een taak volbrengen. De cpu moet door de signaalverwerking van de audio echter harder werken, waardoor deze meer energie verbruikt. Met name in notebooks kan een processor daarom de accu significant sneller leegtrekken door het decoderen van audio. Intel wil oude tijden doen herleven: discrete audiochips, met daarop een eigen dsp en geheugen, moeten de processor ontlasten en daarnaast zuiniger hardware tot gevolg hebben. Intel stelde tijdens de IDF dan ook een nieuwe audio-architectuur voor, schrijft The Inquirer, met een dsp van ongeveer 300MHz, maximaal een halve gigabyte aan geheugen en hardware-accelleratie voor het geluid.

De cpu en software-audiochips zouden zich daardoor niet meer met het geluid hoeven te bemoeien. Bovendien zou de communicatie tussen dsp en de rest van het systeem geoptimaliseerd worden dankzij betere caching en gegevensuitwisseling via dma-bursts. De eerste stap zou een eenvoudige integratie met de huidige chipsets van moederborden inhouden, gevolgd door een chip die in de huidige 64-pins sockets van audiochips op moederborden past. Het uiteindelijke doel is de ALC269-chip, die al volgend jaar de basis zou kunnen vormen van puur hardwarematige audioverwerking. Daarmee zouden niet alleen energiebesparingen gerealiseerd kunnen worden, maar ook zou de pc beter presteren en functionaliteiten als spraakcommando's tijdens slaapstand zouden mogelijk worden. Het voorstel van Intel zou Microsoft dwingen betere ondersteuning voor het verwerken van audiosignalen door een discrete dsp in Vista en zijn opvolgers te bouwen.

Reacties (62)

[dmantione]

Veel mensen, waaronder vele Tweakers hier, zullen nooit de ervaring gehad hebben met een echte goede hardwarematige geluidskaart gewerkt te hebben. Ikzelf heb die ervaring wel gehad met een Gravis Ultrasound en ben nog altijd zeer treurig dat het apparaat werkeloos in de kast ligt omdat ik geen ISA-slot heb om hem in te steken.

Vanzelfsprekend kan je ook vandaag nog hardwarematig geluid in je PC krijgen. Ik heb dan ook een Soundblaster Audigy in m'n PC. Dat is niet helemaal de kwaliteit van een Ultrasound (de Audigy heeft een ADSR-envelopegenerator en geen panninggenerator terwijl de Ultrasound een programmeerbare envelopegenerator+panninggenerator had), maar het komt er heel dicht bij.

Dat levert een aantal van dezelfde voordelen als destijds: Zo is er geen mixbuffer, waardoor de geluidskaart direct reageert op het afspelen van geluid in plaats van na een korte vertaging. Zo is er geen risico meer dat tijdens het slepen van een venster, of de webbrowser die aan een ingewikkelde paginarender begint, het geluid begint te haperen. Ook is er nooit meer gezeur dat Skype geen geluid geeft omdat KDE de geluidskaart bezet heeft. De geluidskwaliteit is beter, immers, er hoeft geen afweging gemaakt te worden tussen processorbelasting en kwaliteit, een hardwarematige geluidskaart heeft een mixer die veel beter is dan de gemiddelde softwarematige mixer.

Belangrijkste verschil met vroeger is echter dat de software zich heeft aangepast aan softwarematige audio. Spellen wekken geluid niet meer zelf op, ze spelen MP3's af, wegens ruimtegebrek vaak in slechte kwaliteit. Veel programma's hebben ingebouwde softwaremixers, waardoor je een lagere kwaliteit geluid krijgt dan je met de hardwaremixer zou krijgen.

Tot overmaat van ramp is in Vista de hardwareacceleratie uit DirectSound gehaald, het werkt volledig in software. De perikelen die dit heeft gegeven met software die hardwaremogelijkheden nodig had en Creative's toer om het alsnog geaccelereerd te krijgen zijn breed in de pers uitgemeten.

Dit is zeer goed nieuws. Eindelijk A-kwaliteit geluid voor het volk, en het gevolg gaat zijn, dat de software zich weer zal aanpassen aan het beschikbaar zijn van hardwarematig geluid.

[Reactie gewijzigd door dmantione op 30 juli 2024 14:33]

[jjkewl]

a) Een knappe ADSR of andere synthese features dragen in mijn ogen niet bij aan de geluidkwaliteit van een kaart, die kaart heeft hooguit 'meer mogelijkheden'.

b) Een 'hardware' mixer heeft dezelfde kwaliteit als een softwarematige. Wat jij zegt is hetzelfde als: m'n Casio rekenmachine telt beter op dan de calculator applicatie op m'n desktopsysteem.

[dmantione]

a) Dat hangt puur af of je de geluidsopwekking in hard- of software doet. Stel je wilt een piano modelleren in hardware. Als je dat met ADSR moet doen kan je de aanslag en het wegsterven modelleren maar een piano heeft ook een periodieke hard-/zachtperiode, die kan je met een ADSR niet modelleren.

Dit is voornamelijk van belang voor applicaties die het geluid zelf opwekken, zoals in de glorietijd van de geluidskaart gebruikelijk was. Zoals ik reeds beschreeft heeft de software zich aangepast; als je een MP3'tje afspeelt hebt je niets aan dit soort functies. Voorbeeld: Warcraft II speelt op een goede hardwarematige geluidskaart muziek zoals je het nog nooit gehoord hebt, Warcraft III speelt op iedere geluidskaart hetzelfde en vind ik een spel met acceptabel doch slechts matig geluid.

b) Er zijn hele goede softwaremixers. Wat ik zeg dat er in praktijk gebeurt is dat vrijwel altijd de hardwaremixer beter is dan de softwaremixer. Een softwaremixer zoals ingebouwd is in Windows moet wel rekening houden met het CPU-verbruik en heeft geen dwingende reden om van hoge kwaliteit te zijn. Een hardwaremixer móet wel een degelijke kwaliteit bieden omdat de hardwaresynthesizer het geluid in verschillende bemonsterfrequenties aanlevert, een slechte implementatie levert direct een slecht resultaat op van de zelf opgewekte muziek. Verder heeft een softwarematige mixer áltijd een vertraging en bestaat er áltijd een risico dat het besturingssysteem even besluit om de mixer even geen processortijd te geven waardoor je geluid kort onderbreekt.

[Reactie gewijzigd door dmantione op 30 juli 2024 14:33]

[KinkyClown]

Precies waar ik aan dacht: de Gravis Ultrasound. Als we nog even ergens anders kijken zien we dit ook ergens anders terug: de Amiga. Ik ben een groot fan van dit platform dat nog steeds technologisch beter in elkaar zit dan de huidige PC. De Amiga had zijn eigen geluid chip.

[Ge Someone]

Jij komt nu wel met een hele oude geluidskaart op de proppen. Ik had 'em ook maar het probleem was dat Gravis maar niet met de beloofde Windows 95/98 drivers voor de eerste serie, zoals de MAX, op de proppen kwam (laat staan NT) (ISA slots had ik nog wel). Vlak daarna ging Gravis alleen nog gamepads / joysticks maken.
Het enige coole wat ik me herinner waren de synthesizer mogelijkheden.

[Verwijderd]

En al die extra hardware trekt geen stroom?

[dmantione]

Een processor verwerkt 1 instructie per klokpuls. Er zijn vele instructies nodig per geluidsmonster, dus heb je in je processor veel megahertzen nodig. Neem een geluidschip die 1 monster per klokpuls produceert, dan heb je een chip nodig die zijn werk doet 48000 Hz om geluid met 48000 Hz te maken, een chip die op een lullige 48KHz draait geeft al meer dan CD-kwaliteit.

Een chip op 48Khz produceert amper stroom en is supergoepkoop te procedure, zo weinig dat hardwarematige geluidschips vaak meerdere stemmen implementeren. Om 64 stemmen te realiseren op 48KHz moet een geluidschip op 48*64=3072 KHz kunnen werken. Chips op 3 MHz zijn zo zuinig dat ze tegenwoordig op een knoopbaterij kunnen werken. Met andere woorden, vanuit stroomconsumptie is er geen reden om geluid niet hardwarematig te doen.

[Reactie gewijzigd door dmantione op 30 juli 2024 14:33]

[Mizitras]

Dedicated hardware = efficiënt at what it does.

[bbob]

idd daar gaat het om, een cpu is een alleskunner echter tegen een prijs en dat is dat het meer energie kost.

Vergelijk het met het coderen van een hd videostream, een cpu kan dat echter een specifieke chip voor die taak kan dat sneller en met minder vermogen.

Aangezien de chips qua nm steeds kleiner worden = goedkoper worden deze oplossingen ook steeds goedkoper. De volgende stap is een cpu die eigenlijk geen cpu is maar een processor waarin dan weer een audio subprocessor zit, netwerk processor, gpu enz.

[dengregg]

trekt wel stroom, maar beduidend minder dan je processor ervoor zou nodig hebben

[gbh]

dat trekt stroom alleen de bedoeling is dat het minder stroom trekt

[Verwijderd]

zoals uitgelegd in het artikel, trekt zo'n kleine chip minder energie, dan de zwaar energie verslindende processor.

[Verwijderd]

Sorry hoor, maar 44,1Khz geluid resampeld naar 48Khz klinkt stukke slechter dan een gewoon audio CD´tje.
Gelukkig zet er tegenwoordig in vista de mogelijkheid om je geluidskaart op 44,1Khz in te stellen

[dmantione]

Quod erat demonstrandum....

De reden dat dat zo slecht klinkt is de slechte kwaliteit softwaremixer. Als je bepaalde monsters gewoon twee keer laat horen krijg je het baggergeluid waar jij het over hebt. Een hardwarematige geluidskaart laat doorgaans een prima resultaat horen na het herbemonsteren van 44,1 KHz naar 48KHz. Vaak trekken hardwarematige chips wiskundige functies zoals een tweeterm of een drieterm door de punten van de oude bemonstering heen, waarna de punten van de nieuwe bemonstering kunnen uitrekenen door zegmaar "de grafiek af te lezen". In software is daar vaak de rekentijd niet voor.

[Reactie gewijzigd door dmantione op 30 juli 2024 14:33]

[Svennetjee]

Zou dit nou echt noemenswaardig veel verschil in energieverbuik opleveren? Ik bedoel, je cpu staat toch op een standaard voltage, en met speedstep bespaar je al veel energie, maar een cpu verbruikt op een bepaald voltage toch altijd evenveel watts? Dus volgensmij kun je dan niks besparen door alleen een extra chip er in te zetten, maar door het voltage er bij ook nog naar beneden te clocken... Zal vast niet waar zijn, kan iemand mijn hoofd verfrissen?

[thunderbird2k]

Elk algoritme kun je mappen naar hardware of software.

Een implementatie in hardware is altijd efficienter (qua rekenkracht) en zuiniger dan een implementatie in software. Dit komt doordateen hardware implementatie veel minder hardware vereist (je neemt alleen de transistoren die je nodig hebt) en daarnaast is het algoritme veelal directer te mappen. Zo kun je eenvoudig taken parallel uitvoeren (hardware is van nature parallel).

Het probleem van een softwarematige implementatie is dat je over het algemeen meer instructies nodig hebt om hetzelfde algoritme te implementeren. Dit komt ondermeer doordat een processor generiek is en meer instructies nodig heeft om een stap van het algoritme te implementeren. Tevens is een software implementatie meestal sequentieel terwijl een hardwarematige implementatie zonder moeite veel stappen in parallel kan doen (aangenomen dat dit kan voor het betreffende algoritme).

Waar moet je dan aan denken qua getallen? Het gebruik van meer instructies vereist al gauw een veel hogere kloksnelheid (>10x-100x). Daarnaast vereist een processor meer transistoren dan een dedicated chip (>100x). Dit alles leidt er toe dat je een dedicated chip VEEL zuiniger is. (Alles hangt af van de architectuur van de processor en andere ontwerpkeuzes. Dit is het algemene geval)

Speedstep verlaagd enerzijds het voltage (kun je ook voor je dedicated chip), maar de transistoren blijven verbruiken. Het verlagen van de klokfrequentie en het uitzetten van onnodige delen helpt ook zeker, maar hardware blijft ordes zuiniger.

[Reactie gewijzigd door thunderbird2k op 30 juli 2024 14:33]

[dmantione]

Nee, je processor neemt op een bepaalde kloksnelheid bij een bepaalde spanning niet altijd evenveel vermogen op. Als de FPU aan het werk is, ligt het bijvoorbeeld hoger dan als alleen de integereenheid aan het werk is. Het zuinigst is je processor als hij niets hoeft te doen, hij zit dan in een soort "slaapstand".

Waar ik vermoedt dat de stroom kost, is dat bij softwarematige synthese, de processor de nodige malen per seconde geluid moet genereren. Een processor die tijd over heeft, moet dan uit de slaapstand komen en juist dat wakker worden kost vrij veel elektriciteit. Intel is al een tijdje bezig de Linuxgemeenschap te motiveren de processor langer te laten slapen, en ik neem aan dat ze hetzelfde bij Microsoft doen.

[Verwijderd]

Wat doet een gemidelde soundblaster, juist die haalt de taken van je processor weg........

[Verwijderd]

Dit is de laatste nagel aan de doodskist van Creative Labs waarschijnlijk

[Andros]

En volledig aan zichzelf te danken door de markt potdicht te houden en de klanten weg te jagen met gebrek aan support en fatsoenlijke drivers. Ik lig er niet wakker van iig

[kozue]

Sinds vista niet meer hoor... Waar kaarten vroeger nog features in de hardware hadden, die op een degelijk OS ook gebruikt werden, heeft MS daar sinds vista schijt aan en sturen ze alleen een simpel signaal je dure kaart in die volledig in software bewerkt is... inclusief audio mixing, ook al heeft je audiochip misschien een 32 of meer kanaals hw-mixer...

[7o9]

Realtek was altijd al niet het beste in Engels, maar 'Bluray' hadden ze toch wel goed mogen schrijven.

Verder een typische ontwikkeling. Vooruit, achteruit.

[MikeKiller]

Zover ik weet schrijf je het gewoon zo hoor!
"Blu-ray Disc (also known as Blu-ray or BD)" *http://en.wikipedia.org/wiki/Blu-ray_Disc

@7o9, ik heb niks gezegt.... -_-"

[Reactie gewijzigd door MikeKiller op 30 juli 2024 14:33]

[7o9]

Ik bedoel het plaatje onder het artikel.

[houseparty]

Goede ontwikkeling lijkt me. Ontlasting door hardware ondersteuning is imho een hoofdreden om nog altijd voor een discrete geluidskaart te gaan. Mits ze het geheel voorzien van goede DAC's, etc, en goede drivers dan scheelt dat weer een kaart.

Het voorstel van Intel zou Microsoft dwingen betere ondersteuning voor het verwerken van audiosignalen door een discrete dsp in Vista en zijn opvolgers te bouwen.

Nog betere ontwikkeling. Waarom bij microsoft ooit besloten is dat het een goed idee is hardware ondersteuning voor DirectSound uit Windows te slopen voor Vista ontgaat me in het geheel. Misschien omdat HDCP comptabiliteit dan makkelijker te realiseren was, maar dat had op de "ouderwetse" manier ook gekund.

Als je Vista gebruikt en daarbij geen OpenAL zit je opgescheept met verwerking op de processor. Enkel de DAC's, etc van een discrete geluidskaart worden nog gebruikt.

[beascob]

Levert deze hardware ook betere DRM - protected mogelijkheden op?
Content-leveranciers willen toch zoiets?

[thunderbird2k]

Zoals ik hierboven aangaf zullen ze waarschijnlijk ook taken als decoderen (mp3/dolby/...) endergelijke uitbesteden. Het zal dan ook wel mogelijk zijn een met DRM-beveiligde stroom audiogegevens naar de 'geluidskaart' te sturen.

[Meelobee]

Het zou wel relaxed zijn om voicechat zoals bv Skype te kunnen gebruiken terwijl je pc in stand-by staat

[Mizitras]

OF muziek beluisteren zoals met veel laptops, zonder je aangemeld bent, of je netwerkshare delen, zonder dit of dat...

Al die marketing 'standby-praat' trekt nog altijd energie, en het vervangt maar weinig. Het is zoals een leuk gadget. Je hebt iets leuks, maar het vervangt niet 'the real deal'.

[Flozem]

Ah - dat verklaart die "dsp van ongeveer 300MHz, maximaal een halve gigabyte aan geheugen"...

Ach - als de kwaliteit beter is dan de huidige onboard kaarten, en door grootschaliger productie de prijzen voor een gemiddeld moederbord niet stijgen... Zijn we ineens van Creative met dat middelmatige support af...

[Mizitras]

Dan koop je toch gewoon Isis-geluidskaarten? Heel wat mensen blijven bij Creative, omdat ze nog nooit wat anders hebben geprobeerd zo lijtk het. Terwijl de prijs best niet hoeft te stijgen.