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实话实说GPU

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(http://www.epochtimes.com)
【大纪元5月17日讯】 从99年nVIDIA推出的第一代产品GPU-Geforce 256开始,GPU(Graphics Processing Unit,图形处理器)开始逐渐被人们所熟悉,那究竟什么是GPU,它和普通的显示芯片倒底有什么不同呢。

简单说GPU就是能够从硬件上支持T&L(Transform and Lighting,多边形转换与光源处理)的显示芯片,因为T&L是3D渲染中的一个重要部分,其作用是计算多边形的3D位置和处理动态光线效果,也可以称为“几何处理”。一个好的T&L单元,可以提供细致的3D物体和高级的光线特效;只大多数PC中,T&L的大部分运算是交由CPU处理的(这就也就是所谓的软件T&L),由于CPU的任务繁多,除了T&L之外,还要做内存管理、输入响应等非3D图形处理工作,因此在实际运算的时候性能会大打折扣,常常出现显卡等待CPU数据的情况,其运算速度远跟不上今天复杂三维游戏的要求。即使CPU的工作频率超过1GHz或更高,对它的帮助也不大,由于这是PC本身设计造成的问题,与CPU的速度无太大关系。

从Geforce 256,Geforce 2 GTS, 直到最新推出的Geforce 3,nVIDIA的GPU已经发展到了第三代产品,其他的一些显卡纷纷宣布自己的显卡拥有,或者部分支持类似的功能,象ATI推出的Radeon以及很早以前的Savage 2000,它们都自称支持硬件T&L,并能帮助CPU从繁重的运算中解脱出来,所有这些的芯片都可以称为GPU。而GPU的出现也标志着nVIDIA宣布:GPU今后将成为一个独立的处理单元,GPU也将成为电脑中除了CPU之外另一个最重要且不可或缺的处理器。

而且自从GPU一出现就得到了媒体的大量吹捧,IT业界也一哄而起,纷纷宣布nVIDIA将开拓新的市场–GPU市场。而一些电脑爱好者、玩家、DIYer们,对有GPU功能的nVIDIA系列显卡也开始趋之若骛,厂商则利用客户的心理,纷纷推出基于拥有GPU的Geforce系列显卡。其实,本来这些都没有什么不好,GPU确实有利于显卡的发展,但目前则有过热隐患,特别是随着Geforce 3的推出,各类媒体对Geforce 3吹得天花乱坠,有的媒体还宣称只要使用新一代Geforce 3,甚至是老掉牙的PC也可以流畅的运行大多数流行的3D游戏,一切只是因为Geforce 3是一块支持硬件T&L且速度很快的GPU,大家都以为强大的Geforce 3可以进行大部分的3D运算,而CPU的快慢已经变得无关紧要,难道有了GPU真的就可以不要CPU了吗。

那倒底高速的CPU与GPU两者谁更重要呢,在这里我们不想去论证这其中的谁是谁非,也无须用测试数据来证明我们的观点,记得当年TNT红得发紫的时候,很多用户使用中并不觉得TNT有多快,这是因为他们的CPU太慢无法满足显卡需要的缘故,需要换成PII 350或者更快的CPU,TNT才能发挥威力,当然对于不支持硬件T&L的TNT来说,出现这种现象非常正常;不过也许大家已经注意到在Geforce 2或Geforce 3的测试中使用的CPU了,几乎都是1GHz,1.33GHz,1.5GHz或者更高的频率的处理器,为什么要使用主频如此高的处理器呢,答案是不用说大家都很清楚,还是因为CPU速度越快这些所谓的GPU的速度也就越快,如果GPU真的如此强大,为什么测试时没有人用Pentium II或者更老的Pentium呢,可见高速的CPU对系统的整体3D性能还是有非常大的的影响,根本无法忽略不计。

事实上如果我们在认真分析一下GPU的理论特点我们就会发现,现有的几乎所有GPU功能只是停留在支持硬件T&L上,而不幸的是硬件T&L需要通过软件的支持才能实现,对于大多数根本不支持该功能的游戏来说,所谓的GPU毫无用处,而那些所谓的GPU,也只是渲染速度快些,支持分辨率高些而已,而这些只是芯片本身的优势,没有GPU照样能实现,至于多边形生成和一些3D处理特效的大部分运算还是需要通过CPU的软运算来完成,而nVIDIA的GPU集成的T&L能力只能从一定程度上减轻CPU的负担,而无法从根本上把CPU从繁重的运算中解脱出来,同样情况出现在ATi的Radeon身上,但对以GPU为卖点的Geforce系列显卡来说则是件非常尴尬的事。除了GPU由于缺乏软件支持没有用武之地,导致游戏更加依赖CPU以外,还有一个重要的原因就是CPU是不可替代的。游戏中除了3D特效以外,还有游戏人工智能,这即便是再强大的GPU也无法做到的,因此,高频率的CPU对游戏速度的影响是绝对不可忽视的。

由于PC最大缺点是软件未能跟得上,致使硬件还有潜力可挖时就被早早淘汰, 当年买Geforce 256的玩家甚至还没有玩到一款真正支持硬件T&L的游戏的时候,Geforce 256的位置就已经被更便宜的GF2 MX取代就是明显的例子。GPU也不例外,如果没有相应的游戏为它做优化,换句话说就是如果缺乏软件的支持,所谓的GPU和不支持硬件T&L的普通显示芯片的表现相比没有任何不同,虽然GPU已经发展到了第三代的Geforce 3,而Geforce 3的性能也确实足以傲视群雄,当我们看到更多的是速度上的优势,也许因为长期以来毫无意义的速度攀比,让显卡厂商忘记了画质也是3D游戏三大要素(速度、画质、兼容性)之一,所以Geforce 3在画面质量上与G2 Ultra并没有什么不同,即便是打开4X全屏抗锯齿功能也是如此; 至少在现在其驱动并不完善的情况下Geforce 3只有速度优势,除此之外这块第三代的GPU就再也没有值得称道的地方了,因为其拥有的第二代T&L引擎由于没有相应的软件支持,无法发挥其应用的威力;在这里需要特别提一下3dfx的Voodoo系列,虽然3dfx早已成为历史,Voodoo系列是不支持任何硬件T&L功能的,但Voodoo系列对CPU的依赖明显要比nVIDIA的产品小的多,其中Voodoo 5的画面质量和速度完全可以与Geforce 2 GTS抗衡,甚至可以说是有过之而无不及,而且Voodoo 5对CPU的要求远不如Geforce 2 GTS那么高,只要有600MHz的Pentium III处理器,就可以发挥全部的性能;由此来看,刚刚发展两年多的GPU还并成熟,或许在将来GPU将得到更大的发展,成为PC中不可或缺的重要组成部分,但就现在来说,完全不用盲目追求所谓GPU产品,从Voodoo 5的例子可以没有GPU的显卡可以同样出色。

(天极硬件频道)(http://www.dajiyuan.com)

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2001-05-17 12:07 AM
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