實話實說GPU

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(http://www.epochtimes.com)
【大紀元5月17日訊】 從99年nVIDIA推出的第一代產品GPU-Geforce 256開始,GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理器)開始逐漸被人們所熟悉,那究竟什么是GPU,它和普通的顯示芯片倒底有什么不同呢。

簡單說GPU就是能夠從硬件上支持T&L(Transform and Lighting,多邊形轉換与光源處理)的顯示芯片,因為T&L是3D渲染中的一個重要部分,其作用是計算多邊形的3D位置和處理動態光線效果,也可以稱為“几何處理”。一個好的T&L單元,可以提供細致的3D物體和高級的光線特效;只大多數PC中,T&L的大部分運算是交由CPU處理的(這就也就是所謂的軟件T&L),由于CPU的任務繁多,除了T&L之外,還要做內存管理、輸入響應等非3D圖形處理工作,因此在實際運算的時候性能會大打折扣,常常出現顯卡等待CPU數据的情況,其運算速度遠跟不上今天复雜三維游戲的要求。即使CPU的工作頻率超過1GHz或更高,對它的幫助也不大,由于這是PC本身設計造成的問題,与CPU的速度無太大關系。

從Geforce 256,Geforce 2 GTS, 直到最新推出的Geforce 3,nVIDIA的GPU已經發展到了第三代產品,其他的一些顯卡紛紛宣布自己的顯卡擁有,或者部分支持類似的功能,象ATI推出的Radeon以及很早以前的Savage 2000,它們都自稱支持硬件T&L,并能幫助CPU從繁重的運算中解脫出來,所有這些的芯片都可以稱為GPU。而GPU的出現也標志著nVIDIA宣布:GPU今后將成為一個獨立的處理單元,GPU也將成為電腦中除了CPU之外另一個最重要且不可或缺的處理器。

而且自從GPU一出現就得到了媒體的大量吹捧,IT業界也一哄而起,紛紛宣布nVIDIA將開拓新的市場–GPU市場。而一些電腦愛好者、玩家、DIYer們,對有GPU功能的nVIDIA系列顯卡也開始趨之若騖,厂商則利用客戶的心理,紛紛推出基于擁有GPU的Geforce系列顯卡。其實,本來這些都沒有什么不好,GPU确實有利于顯卡的發展,但目前則有過熱隱患,特別是隨著Geforce 3的推出,各類媒體對Geforce 3吹得天花亂墜,有的媒體還宣稱只要使用新一代Geforce 3,甚至是老掉牙的PC也可以流暢的運行大多數流行的3D游戲,一切只是因為Geforce 3是一塊支持硬件T&L且速度很快的GPU,大家都以為強大的Geforce 3可以進行大部分的3D運算,而CPU的快慢已經變得無關緊要,難道有了GPU真的就可以不要CPU了嗎。

那倒底高速的CPU与GPU兩者誰更重要呢,在這里我們不想去論證這其中的誰是誰非,也無須用測試數据來證明我們的觀點,記得當年TNT紅得發紫的時候,很多用戶使用中并不覺得TNT有多快,這是因為他們的CPU太慢無法滿足顯卡需要的緣故,需要換成PII 350或者更快的CPU,TNT才能發揮威力,當然對于不支持硬件T&L的TNT來說,出現這种現象非常正常;不過也許大家已經注意到在Geforce 2或Geforce 3的測試中使用的CPU了,几乎都是1GHz,1.33GHz,1.5GHz或者更高的頻率的處理器,為什么要使用主頻如此高的處理器呢,答案是不用說大家都很清楚,還是因為CPU速度越快這些所謂的GPU的速度也就越快,如果GPU真的如此強大,為什么測試時沒有人用Pentium II或者更老的Pentium呢,可見高速的CPU對系統的整體3D性能還是有非常大的的影響,根本無法忽略不計。

事實上如果我們在認真分析一下GPU的理論特點我們就會發現,現有的几乎所有GPU功能只是停留在支持硬件T&L上,而不幸的是硬件T&L需要通過軟件的支持才能實現,對于大多數根本不支持該功能的游戲來說,所謂的GPU毫無用處,而那些所謂的GPU,也只是渲染速度快些,支持分辨率高些而已,而這些只是芯片本身的优勢,沒有GPU照樣能實現,至于多邊形生成和一些3D處理特效的大部分運算還是需要通過CPU的軟運算來完成,而nVIDIA的GPU集成的T&L能力只能從一定程度上減輕CPU的負擔,而無法從根本上把CPU從繁重的運算中解脫出來,同樣情況出現在ATi的Radeon身上,但對以GPU為賣點的Geforce系列顯卡來說則是件非常尷尬的事。除了GPU由于缺乏軟件支持沒有用武之地,導致游戲更加依賴CPU以外,還有一個重要的原因就是CPU是不可替代的。游戲中除了3D特效以外,還有游戲人工智能,這即便是再強大的GPU也無法做到的,因此,高頻率的CPU對游戲速度的影響是絕對不可忽視的。

由于PC最大缺點是軟件未能跟得上,致使硬件還有潛力可挖時就被早早淘汰, 當年買Geforce 256的玩家甚至還沒有玩到一款真正支持硬件T&L的游戲的時候,Geforce 256的位置就已經被更便宜的GF2 MX取代就是明顯的例子。GPU也不例外,如果沒有相應的游戲為它做优化,換句話說就是如果缺乏軟件的支持,所謂的GPU和不支持硬件T&L的普通顯示芯片的表現相比沒有任何不同,雖然GPU已經發展到了第三代的Geforce 3,而Geforce 3的性能也确實足以傲視群雄,當我們看到更多的是速度上的优勢,也許因為長期以來毫無意義的速度攀比,讓顯卡厂商忘記了畫質也是3D游戲三大要素(速度、畫質、兼容性)之一,所以Geforce 3在畫面質量上与G2 Ultra并沒有什么不同,即便是打開4X全屏抗鋸齒功能也是如此; 至少在現在其驅動并不完善的情況下Geforce 3只有速度优勢,除此之外這塊第三代的GPU就再也沒有值得稱道的地方了,因為其擁有的第二代T&L引擎由于沒有相應的軟件支持,無法發揮其應用的威力;在這里需要特別提一下3dfx的Voodoo系列,雖然3dfx早已成為歷史,Voodoo系列是不支持任何硬件T&L功能的,但Voodoo系列對CPU的依賴明顯要比nVIDIA的產品小的多,其中Voodoo 5的畫面質量和速度完全可以与Geforce 2 GTS抗衡,甚至可以說是有過之而無不及,而且Voodoo 5對CPU的要求遠不如Geforce 2 GTS那么高,只要有600MHz的Pentium III處理器,就可以發揮全部的性能;由此來看,剛剛發展兩年多的GPU還并成熟,或許在將來GPU將得到更大的發展,成為PC中不可或缺的重要組成部分,但就現在來說,完全不用盲目追求所謂GPU產品,從Voodoo 5的例子可以沒有GPU的顯卡可以同樣出色。

(天極硬件頻道)(http://www.dajiyuan.com)

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