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Ein Schritt zurück und zwei nach vorn

Wenn mir ein Merkmal an PCs wichtig ist, dann ist es schnelle und saubere Wiedergabe von HD-Material. Während 720p überhaupt kein Problem darstellt, gibt es bei 1080p zum Teil drastische Unterschiede.

Abbildung der Grafikkarte ATI Radeon HD4670
ATI Radeon HD4670

Aus diesem Grund tauschte ich dereinst meine eher betagte ATI Radeon 9600 (Chip RV350) gegen eine ATI Radeon HD4670 (Chip RV730), da mir erstere nicht mehr die Performance bot, die ich als Normalzustand voraussetze. Doch von Anfang an sah ich mich Problemen gegenüber gestellt. So war es praktisch an der Tagesordnung, dass der Bildschirm beim Systemstart bei der Aktivierung von KMS schwarz wurde und auch blieb. Dem Festplattengeräusch war zu entnehmen, dass das System und schließlich auch X normal weiter startete, das Bild blieb jedoch unbenutzbar. Die Tastenkombination SysRq+R,S,U,B ging nach kurzer Zeit trotz Verärgerung locker von der Hand, um zumindest das System so sauber wie möglich neu zu starten. Nach 1, maximal 2 Neustarts trat das Problem nicht mehr auf. Die Beziehung zwischen Kalt- und Warmstarts tiefer zu ergründen erschien mir zu müßig.

Ein weiteres Problem stellte der Einsatz von 3D in Form von OpenGL dar: immer wenn ein (vermeintlich) zu großer oder aufwändiger Zeichenkontext auf dem Bildschirm aktiv war, stockte das System kurz und startete urplötzlich und ohne jegliche Meldung neu. Trotz aller Anstrengungen, das Ausschreiben von System-Logs zu erzwingen gelang es mir nicht, auch nur eine Spur eines Hinweises zu finden, wo das Problem liegen könnte. Dieses Problem trat auf mit dem gl-Ausgabetreiber vom mplayer sowie beim Umschalten zwischen einer 3D-Applikation und einem anderen Fenster.

Schließlich das größte Manko: die HD-Wiedergabe von 1080p-Material war – Pardon – unter aller Sau. Der Verlust der Synchronisierung von Audio und Video war keine Seltenheit. Ruckeln und Schlieren (Tearing) an der Tagesordnung. Keine wirklich angenehme Benutzererfahrung, wenn ein Video stockt und bei stärkeren horizontalen Bewegungen quasi auseinander gerissen wird. Und stets droht die Gefahr, dass das System sich mal eben einen Neustart gönnt, wenn man es wagen sollte, den theoretischen Geschwindigkeitsgewinn einer OpenGL-Ausgabe nutzen zu wollen.

Ich spielte schon mit dem Gedanken, mir einen komplett neuen PC mit aktuellen Bauteilen zusammenzusetzen, als mir meine alte Radeon-Karte in den Sinn kam. Ich wollte es auf einen Versuch anlegen …

Abbildung der Grafikkarte ATI Radeon 9600
ATI Radeon 9600

Und ich sollte es nicht bereuen. Sämtliche angesprochenen Probleme sind verschwunden. Es erscheint mir unlogisch, wie eine deutlich ältere Karte mit deutlich weniger Leistung dennoch eine um ein Vielfaches bessere und stabilere Erfahrung bieten kann, aber genau so ist es. Die Wiedergabe von großformatigem HD-Material läuft nun sauber und ohne Probleme, der Systemstart läuft normal durch. Und 3D ist nun – der Leistung der Karte entsprechend – komplikationsfrei möglich.

In diesem Sinne stieß ich kürzlich auch auf eine Lösung für das Tearing-Problem. Durch den Einsatz von Compiz als Window-Manager löst sich das Problem in Luft auf. Dies begründet sich damit, dass Compiz auf OpenGL als Zeichenkontext setzt, wogegen Xfwm4, mein Standard-WM, XRender verwendet. Die für die Vermeidung von Schlieren unbedingt erforderliche VSync-Funktionalität ist dagegen in XRender nicht verfügbar, in der OpenGL-Ausgabe im Grafikkarten-Treiber jedoch standardmäßig aktiviert. Dadurch wird die Synchronisation der Zeichenoperationen mit dem Bildschirm erzwungen, womit eine flüssige Ausgabe erfolgt.

Als Treiber für beide Grafikkarten kam stets der offenen radeon-Treiber zum Einsatz, da das proprietäre Pendant in Form des fglrx-Treibers entweder nicht zur aktuellen X-Version kompatibel war oder schlichtweg nicht funktionierte. Und während die Einführung der Gallium-Architektur für den r600-Treiber aus meiner Sicht nur Nachteile brachte, mauserte sich der r300-Treiber zu einer zuverlässigen und durchaus performanten Möglichkeit, die Radeon 9600 zu betreiben. Alle Unzulänglichkeiten, die mich beim klassischen r300-Treiber zum Wechsel auf meine Radeon HD4670 bewegten sind nun pasé.

Fazit: um meinem Ziel einer angenehmen Wiedergabe von HD-Material näher zu kommen, musste ich einen Schritt zurück tätigen.

Ade, ATI-Treiber!

Ich wechselte bereits vor einiger Zeit vom offiziellen ATI-Treiber („fglrx“) zu seinem freien Pendant („radeon“) und bin damit bis auf einige Dinge auch recht zufrieden. Der Treiber ist im Gegensatz zum offiziellen Treiber sehr stabil und erlaubte mir nun auch erstmalig, die Composite-Erweiterung des X-Servers zu nutzen.

Bedauerlicherweise stand mir hier bis jetzt kein Direct Rendering zur Verfügung, was zur Folge hatte, dass sämtliche die Grafik betreffenden Berechnungen nicht direkt von meiner Grafikkarte durchgeführt werden konnten. Doch dies hat sich heute geändert. Das tägliche Systemupdate meiner Debian-Sid-Installation brachte heute die Mesa-Bibliotheken in Version 6.4.2-1 mit sich und nachdem ich im Bugtracker keine Release-kritischen Fehler finden konnte, welche mich betroffen hätten, aktualisierte ich die Bibliotheken.

Nun, nachdem ich mein System einmal neu gestartet hatte, um einige Dinge unter Windows zu erledigen, wollte ich einmal nachschauen, was mir die Aktualisierung gebracht hat und führte glxinfo aus:

ashura@core2:~$ glxinfo
name of display: :0.0
*********************************WARN_ONCE*********************************
File r300_state.c function r300Enable line 456 TODO - double side stencil !
***************************************************************************
No ctx->FragmentProgram._Current!!
display: :0
screen: 0
direct rendering: Yes

Erst traute ich meinen Augen nicht und vergewisserte mich deshalb mit Hilfe von glxgears:

ashura@core2:~$ glxgears
5304 frames in 5.0 seconds = 1060.651 FPS
5326 frames in 5.0 seconds = 1065.156 FPS
5335 frames in 5.0 seconds = 1066.958 FPS
5343 frames in 5.0 seconds = 1068.417 FPS
5332 frames in 5.0 seconds = 1066.281 FPS

Zugegeben: der freie Treiber ist halb so schnell wie der offizielle, aber dies kann sich in Zukunft ja noch ändern.

Der aktuelle Entwicklungszweig von Mesa ist nun also in die offiziellen Pakete eingeflossen, womit mir nun endlich Direct Rendering zur Verfügung steht, was mir bisher nur die offiziellen Treiber ermöglichten.

Jetzt kann ich also auch endlich gänzlich auf ATIs Treiber verzichten, womit mein System gleich ein ganzes Stück sauberer wird. Und in Kombination mit meinem Wechsel des X-Servers zum modularen Zweig vor einiger Zeit ist mein System nun bestens gewappnet für nützliche Verschönerungen wie Xgl und AIGLX.

Der Kampf mit den ATI-Treibern

Ich befasse mich nun schon eine beachtliche Zeit lang mit meinem Debian-System und arbeite aktiv damit. Nach und nach gelingt es mir, einen weiteren Schritt zur vollen Nutzbarkeit der Geräte an und in meinem Rechner zu tätigen. Heute wollte ich mich (erneut) mit der 3D-Beschleunigung befassen.

Zu meinem „Glück“ steckt in meinem Rechner eine Sapphire Radeon 9600 Atlantis und Grafikkarten mit Chips von ATI (bzw. die Treiber dafür) haben den Ruf, sich – im Gegensatz zu mit NVIDIA-Chips bestückten Grafikkarten – etwas „schwierig“ in GNU/Linux-Systeme zu integrieren. Aber nichtsdestotrotz wollte ich es nun (erneut) versuchen; warum sollte ich auf die 3D-Beschleunigung verzichten, nur weil ich ein Nicht-Windows-System nutze? Also frisch ans Werk.

Ich begann meine Suche nach einer kurzen Suche auf der ATI-Supportseite in der Treibersektion, wurde schnell fündig und konnte die Linux-Treiber für meine Grafikkarte herunterladen. Zuallererst habe ich es mit dem Installer versucht, welcher augenscheinlich ordnungsgemäß alle erforderlichen Dateien einrichten konnte. Im Anschluss daran musste ich nur noch fglrxconfig ausführen, um die Konfigurationsdatei für meinen X-Server, xorg.conf auf den neuesten Stand zu bringen. Damit sollte die Einrichtung abgeschlossen sein und ich mich eines Debian-Systemes mit 3D-Beschleunigung erfreuen können. Sollte. Nach dem obligatorischen Neustart war vom neuen Treiber nichts zu spüren. Die Testtools glxgears und glxinfo spuckten nach wie vor ärmliche Ergebnisse aus:

ashura@core2:~$ glxgears Xlib: extension "XFree86-DRI" missing on display ":0.0".
1638 frames in 5.0 seconds = 327.600 FPS
1488 frames in 5.0 seconds = 297.600 FPS
1612 frames in 5.0 seconds = 322.400 FPS
1388 frames in 5.0 seconds = 277.600 FPS
1488 frames in 5.0 seconds = 322.400 FPS

Soviel also zum offiziellen und einfachen Weg.

Angesichts dieses Misserfolges stellte ich meine alte xorg.conf wieder her und begab mich wieder in Richtung Suchmaschine. Nach längerer Suche stieß ich schließlich auf dieses sehr gute Tutorial für die ATI-Treiberinstallation. (Die Site ist offenbar seit einiger Zeit offline. Ich habe daher aus dem Google-Cache ein Backup des Tutorials erstellt.) Da ich einen 2.6er-Kernel verwende, kam für mich der entsprechende Installationsweg auf dieser Seite in Frage, welcher – zu meinem Erstaunen – angenehm kurz zu sein schien.

Nach dem ich also die erforderlichen Kommandos in der Konsole ausgeführt hatte, wurde mir ständig die gleiche Fehlermeldung präsentiert:

ATI module generator V 2.0 ==========================
kernel includes at /usr/src/linux/include not found or incomplete
file: /usr/src/linux/include/linux/version.h

Nach dem ich nun also wieder unseren liebsten Freund – die Suchmaschine – gequält hatte, fand ich heraus, dass ich die Kernel-Header meines aktuellen Kernels benötigte. Ich zweifelte jedoch schon fast an meinem Verstand und meinen Suchmethoden, als ich diese nirgends auftreiben konnte. Wieder nach einigem Suchen stieß ich dann aber auf den erlösenden Befehl: apt-get install linux-headers-`uname -r`. (Der Unterbefehl uname -r spuckt hierbei die Version des aktuell laufenden Kernels aus.) Damit konnte ich nun (endlich!) die Kernel-Header installieren. Dass ich bei meiner Suche nach „kernel-headers-2.6.12“ nicht erfolgreich war, verwunderte mich nun nicht mehr sonderlich.

Nachdem ich nun noch eine auf das eigentliche Kernel-Header-Verzeichnis deutende symbolische Verknüpfung namens „linux“ unter /usr/src angelegt hatte, um den ATI module generator zufrieden zu stellen, führte ich erneut oben erwähnte Kommandos zur Kompilierung des Treibermodules aus. Es folgte also das altbekannte fglrxconfig und meine xorg.conf war wieder auf dem neuesten Stand. Danach folgte der Neustart und die ersten nervösen Momente beim Starten des Systemes. Der X-Server gab keine Fehlermeldung aus, Auflösung und Farbtiefe waren unverändert und mein Window-Manager wurde wie gewohnt gestartet. Nun also der spannende Moment; ich führte glxgears aus:

ashura@core2:~$ glxgears
11883 frames in 5.0 seconds = 2376.600 FPS
12929 frames in 5.0 seconds = 2585.800 FPS
12946 frames in 5.0 seconds = 2589.200 FPS
12947 frames in 5.0 seconds = 2589.400 FPS
12947 frames in 5.0 seconds = 2589.400 FPS

Ungeachtet dieser mehr als erfreulichen Ausgabe führte ich nun dennoch zusätzlich glxinfo aus:

ashura@core2:~$ glxinfo | grep "direct rendering"
direct rendering: Yes

Und was soll ich nun noch groß sagen, außer: „Es funzt™!“

Zugegeben: die Installation war lang und steinig, aber dafür bin ich nun recht froh, alles selbst gemacht zu haben und ich dieses Wissen sammeln konnte. Meiner Meinung sollte ATI hier aber noch einiges in Bezug auf die einfache Installation der Treiber und damit einher gehend die Bedienerfreundlichkeit verbessern, wenn ihnen die GNU/Linux-Nutzer nicht gänzlich egal sind.