GPU的发展速度一点不亚于CPU的更新换代速度。从马赛克时代到高清时代,从AGP到PCI-E,从VGA到HDMI,从DirectX 1.0到DirectX 11,显示屏都已经有采用Retina技术的屏幕出现......可以说每一位资深的玩家,都能如数家珍地列举出一系列当年让人为之疯狂的显卡,显卡从单纯的显示时代到图形运算时代,到如今的视觉时代,显卡给了我们太多的惊喜、回忆以及期盼了。
一、AGP功成身退,PCI-E开创新时代
1997年,AGP图形加速接口在PCI接口基础上发展而来成为显卡专用接口;此后,3D图形芯片的发展在AGP的助力下一再攀越性能顶峰,而AGP的发展更在2002年以2.1Gb/s的AGP8X达到其技术极限。2.1Gb/s的传输速度虽然已经非常快速,但已经无法满足填充率已经高达6.4Gb/s的显卡的要求。因此,在业界的共同推动下,新一代显卡高速接口——PCI Express x16也正式发布。
被誉为近十年来PC架构最大变革的PCI-E串行总线将以高速的联接速度成为系统的中枢神经,大大加强PC的数据交换和处理性能。而x16 PCI-E显卡接口的8GB/s双向串行传输优势将使3D效果越来越复杂的DirectX 9游戏得以更顺畅的速度运行。
显卡亦因为PCI-E的推动而高速发展,至今为止,显卡的接口规范仍为PCI-E。
二、更富特色功能的显卡时代
作为显卡巨头之一的NVIDIA在过去十年的时间里完成了很多工作,从GPU起家的NVIDIA在引领电脑和网络应用进入视觉计算时代,从GPU到平台芯片组,从桌面PC到笔记本、手机、高性能计算服务器,都有NVIDIA产品的身影。以GPU为核心的视觉计算领域,伴随着CUDA计算架构的推出,GPU已经从传统的游戏渲染发展到了涉及高性能计算、专业应用解决方案等新的领域。
CUDA通用计算
随着显卡的发展,GPU的运算能力越来越强大,而且GPU为显示图像作出了优化。在计算上已经超越CPU了,如此强大的芯片如果只做为显卡就是太浪费了。NVIDIA在新一代的GPU都采用了统一渲染架构,这种架构可以根据图形渲染处理的负载灵活调配运算单元的任务,新架构的出现使得通用运算处理中使用GPU成为可能。
在这样的趋势下,NVIDIA开发了新的解决方案,NVIDIA定制了一个解决方案,被称作Compute Unified Device Architecture,简称CUDA。它不仅适用于游戏画面渲染,而且还能为科学计算专业领域重要事业贡献力量。CUDA计算架构让科学家与研究人员能够轻松地为BOINC项目,科学家与研究人员此前已经在分子动力学、蛋白质结构预测、气候与天气模型、医学成像以及许多其它科学领域的应用程序中使用了这项技术。
PhysX物理加速
PhysX 是一套由AGEIA设计的执行复杂的物理运算的PPU,可以代表一款物理引擎,是一种特别为减轻CPU计算,尤其是物理运算部分的处理器。简单而言就是令图形世界中的物体运动符合真实世界的物理定律,以使游戏更加富有真实感。物理模拟计算需要非常强大的整数和浮点计算能力。更为重要的是,物理处理具有高度的并行性,需要多线程计算,演算非常复杂,需要消耗很多资源。
随后,AGEIA被NVIDIA公司收购,接手PhysX引擎并将其移植加入NVIDIA的CUDA显卡通用计算架构中。凭借强大GPU的支撑与快速CUDA的支援,PhysX物理加速技术慢慢走入人们的眼帘。目前很多游戏厂商纷纷将PhysX加入到游戏开发当中,因此NVIDIA显卡在游戏体验上更加瞩目。
三、图形时代正向视觉时代迈进
3D Vision
NVIDIA在CES 2009上宣布推出业界第一套高清3D立体视觉方案,专为GeForce显卡打造的“3D Vision”。其核心配件就是一副采用液晶分时技术的3D眼镜,附带大功率USB红外接收器,用来和3D眼镜同步遮光频率,当然还需要一台刷新率达120Hz显示器的支持,可以是液晶显示器、等离子电视或者投影仪。
除了硬件部分之外,真正核心部分在于驱动支持和游戏优化方面,据NVIDIA称,GeForce 3D Vision无需修改游戏设置,只要搭配GeForce 8系以上显卡和最新版Forceware显卡驱动及3D立体驱动程序,可以自动给350多款PC游戏带来立体效果,诸如《马克思佩恩3》、《Crysis2》、《战地3》、《失落星球2》等等大作带来立体效果。
多屏显示技术
目前广为人知的多屏显示技术,是AMD的Eyefinity技术,该技术可以同时独立支持的高清显示器达六台之多,并用不同横向和纵向组合予以灵活配置。将多个显示器合成一个大的集成显示画面,允许将窗口化和全屏3D应用、图像和视频作为一个桌面工作区分布在多个显示器上。AMD Eyefinity先进的多显示器技术支持“重复操作模式”和“扩展模式”,前者在多个显示器上重复显示PC桌面,后者将PC桌面延伸在多个显示器上;此技术提供全面的操作系统支持。
目前亦有不少NVIDIA显卡创新突破,将多屏技术融入到NVIDIA显卡当中,让N卡用户亦能感受到多屏应用的优势。
四、显卡的未来是大容量时代
目前对DIY市场有所了解的朋友可能都知道,显示器的价格走势越来越低,高分辨显示器的采用亦会越来越广泛,甚至苹果公司在旗下的最新Macbook Pro也采用了Retina技术显示屏。
Retina MacBook Pro配备了英特尔HD 4000集成显卡和GT 650M独立显卡,可以在Retina模式下提供2880*1800分辨率的支持,并最高在1920*1200模式下提供最多3840*2400分辨率的支持。在默认设置下,英特尔HD 4000或GT 650M显卡必须渲染的像素数量远超普通MacBook Pro屏幕。
有分析认为有时Retina MacBook Pro的流畅度会受到硬件性能不足的影响,比如在2880*1800的分辨率下,访问脸谱网状态更新页面时,Retina MacBook Pro的每秒帧率只有不到20,而2011年的MacBook Pro则要突破50。
可以看出虽然苹果公司广泛采用Retina技术可以说是未来显示器的标杆,而由于需要的渲染像素数量远远超过普通的屏幕,因此除了拥有高性能的图形显卡之外,大容量显存的作用也是不容小觑的。
另外3D游戏中,不同分辨率和画质设定所产生的纹理数据变化非常大,在使用高分辨率、全屏抗锯齿、各项异性过滤以及HDR的情况下,超大的纹理数据会占用大量的显存空间,假如纹理缓存不够用,要么重新清空显存后继续加载数据,要么调用速度较慢的系统内存充当显存,不管怎样都会对3D性能造成很大影响,因此采用大容量显存对极致画质有正面帮助。
影驰GTX 670四星大将准备就绪
影驰GTX 670四星大将
由于全球策略问题,GTX 680处于缺货,而NVIDIA单芯次级旗舰GTX 670显然拥有不俗的性能加上较低廉的价格,更受玩家青睐。但是纵观整个显卡市场,AMD的旗舰显卡基本都是3GB显存起步,而NVIDIA却在显存容量方面却落后一个身位。作为全基因品牌,影驰科技率先为GTX 670配备4GB显存,让其容量翻倍,迎接显卡容量时代的到来。