進入GPU時代？細數顯卡主流應用技術
泡泡網顯卡頻道12月16日 隨著計算機領域進入統(tǒng)一渲染架構的時代，顯卡在整個計算機中的重要性已經逐漸超越了CPU。并行架構上的優(yōu)勢讓GPU可以完成大規(guī)模的計算需求，而NVIDIA CUDA技術更是給GPU完成大規(guī)模計算賦予了靈魂，之前本來只用CPU來計算的應用現在可以使用GPU進行計算，大幅度減輕了CPU的負擔，也正是如此GPU就顯得越來越重要了。
NVIDIA創(chuàng)始人黃仁勛認為，在一個日漸由視頻占據主導地位的世界，圖形處理會是運算環(huán)境下諸多重大變革的主導力量，并認為明年底世界上大部分的PC將采用GPU計算。
●GPU架構上比CPU更趨合理
GPU的英文全稱GraphicProcessingUnit，中文翻譯為“圖形處理器”。GPU是相對于CPU的一個概念，由于在現代的計算機中，特別是家用系統(tǒng)，游戲的發(fā)燒友們對圖形的處理變得越來越重要，需要一個專門的圖形核心處理器，GPU應運而生。
“GPU運算時代已經來臨，這需要大家共襄盛舉?！边@席話是黃仁勛在NVIDIA與微軟攜手，在WIN7最新操作系統(tǒng)取得密切合作的背景下公之于眾的，從民用市場的角度揭示了GPU的高速發(fā)展。
其實CPU與GPU都是晶體管制成的產物，但是架構上確有很大的區(qū)別。GPU采用的是并行計算架構，可以在同一單位時間內處理多條任務。比如一個擁有240個流處理器的GPU，理論上同一時間內可以處理240個任務，而單核心的CPU同一時間內只能處理一條任務。近幾年，CPU也在朝著并行計算方向發(fā)展，比如超線程技術、雙核甚至多核心處理技術等等。但是由于架構的限制，CPU想要發(fā)展成較多核的可能性并不大。
●細數主流顯卡應用技術
1.SLI
早在1997年，當時得顯卡市場是3Dfx一家獨大，他在1996年推出的voodoo加速卡成了玩家追捧的一代經典產品。而讓玩家瘋狂得是voodoo2具有的“SLI交錯互聯(lián)技術”，這項技術可以讓兩塊顯卡連接起來并行運作，獲得幾乎翻倍得3D效能。這項技術也成為了SLI發(fā)展的開始。
3Dfx后來被NV收購，相關技術也歸其所有。但是直到后來顯卡得市場越來越激烈，NV公司為了鞏固其圖形顯示霸主得地位，NV公司才在2004年6月推出了SLI Multi-GPU(SLI,Scalable Link Interface,交錯互聯(lián)）多GPU并行處理技術，這中全新的技術令現有得PC系統(tǒng)擁有了更強大得圖形性能。
智能SLI
智能SLI技術就是使用板載顯卡和獨立顯卡雙卡互聯(lián)來實現的。這是智能SLI所需要得硬件配合。而且，智能SLI得組合還可以是:[板載顯卡]+[獨立顯卡]；或者[板載顯卡]+[雙卡SLI]。
而且必須要有板載得顯卡和獨立顯卡配合才能達到性能和節(jié)能的平衡，因為使用板載顯存是實現節(jié)能的重要因素，而獨立顯卡和板載顯卡的共同工作才能實現高性能得達成。
從3dfx提出SLI概念，到nVIDIA重拾SLI，再到智能SLI，再到對物理運算的加速，可以說SLI已經經歷了數個歷史跨度。SLI到現在已經不僅僅為少數的發(fā)燒友服務，而能做到為所有電腦用戶服務，而NVIDIA將這項技術破天荒的應用在高、中、低全平臺上，可以看出NVIDIA力推普及這項技術的信心。
2.PureVideo
PureVideo是NVIDIA開發(fā)的一項技術，目的是在PC上帶給用戶高清家庭影院體驗。
第一代PureVideo：從GeForce7系列顯卡以來，NV便順應市場需求在此系列顯卡中導入高清解碼的概念，但由于當時高清格式的混亂和編碼的復雜性，那時的PureVideo只能擔當“配角”，主要的解碼任務還是落在CPU身上，系統(tǒng)占用率還是偏高，那是PureVideo技術的第一代。
第二代PureVideo：到了GeForce8時代，PureVideo全面的升級。已能完美解碼H.264編碼的高清視頻，但此時，更多的高清編碼技術（像VC-1）還是不能得到完美的支持，不少玩家抱怨著，這是PureVideo技術的第二代。
隨著nVIDIA新顯示核心G98的發(fā)布，第三代PureVideo HD技術也來到了我們的面前，它的出現就是為了填補N卡在VC-1高清視頻回放能力上的不足，原本第二代PureVideo技術不支持的VC-1全硬件視頻解碼，在第三代的視頻引擎技術上終于得到了解決，nVIDIA的第三代PureVideo技術，加入了VC-1高清格式的硬件視頻解壓，Bitstream Processing也交由視頻處理器來處理，從而在VC-1高清回放時，將處理器從不堪重負的狀態(tài)下解放出來。
PureVideo HD中加入了很多全新的特色：比如雙流解碼加速、動態(tài)對比度增強以及藍色、綠色和膚色增強技術，為我們將高清視頻的畫面效果提升了一個檔次。
雙流解碼加速也是一個非常重要的技術，很多藍光高清電影已經提供了多視頻流軌，在播放的時候可以實現畫中畫功能（比如導演版等等），雙流加速可以在實現畫中畫功能的時候不會增加CPU的占用率，GPU同樣將這份工作承擔了下來。
3.PhysX
PhysX是原AGEIA公司開發(fā)的一套物理運算引擎,主要競爭對手是Havok。同Havok一樣，Physx也可運用在Xbox360，Playstation3，PC，Mac等多種平臺之上。Physx的另外一個優(yōu)勢是可以運用獨立的浮點處理器（包括獨立的物理加速卡和GPU）進行更為復雜的運算效果，同時減輕CPU的計算負擔。
在NVIDIA收購AGEIA之后，NVIDIA宣布PhysX物理加速芯片將不再繼續(xù)開發(fā)，取而代之的是建立在CUDA 2.0的新版PhysX驅動，GeForce 8/9，以及現在的GeForce GTX 200都將支持PhysX物理加速能力，其性能將達到單純使用處理器加速的十幾倍。
NVIDIA曾規(guī)定，在北京時間2008年9月16日21時后，發(fā)布的PhysX 8.09.04版本，在178.13版驅動上，已經完全支持GeForce 8/9（當然也包括集成顯卡）全系列顯卡PhysX物理加速。
PhysX技術可在當今流行游戲和未來游戲中實現實時、超逼真的游戲物理效果以及環(huán)境特效，使其在PC平臺上能充分發(fā)揮NVIDIA GPU 技術為PhysX物理加速倍添動力。
4.3D Vision
3D立體幻鏡（3D Vision）結合了高科技無線眼鏡與先進的軟件，可將數百款PC游戲自動轉化為完全立體的3D呈現方式。
顯卡的發(fā)展經過了純文本時代、2D時代以及到了今天的3D時代，從圖形渲染畫質上來講，已經很難再有很大的提升空間，在如今的游戲中，我們可以看到非常逼真的3D游戲模型、非常炫目的光影特效以及抗鋸齒效果等等。去年3DVision產品發(fā)布之后，游戲行業(yè)更是經過一番洗禮，大多數賣座的游戲都是以3D為賣點進行宣傳。
憑心而論，NVIDIA 3D Vision技術，在性能表現而言確實能帶給玩家非常逼真的游戲體驗。有潛力在市場上大有作為，畢竟未來很長一段時間的游戲主流都是以3D為重點。
5.CUDA
NVIDIA進軍高性能計算領域，推出了Tesla&CUDA高性能計算系列解決方案，CUDA技術，一種基于NVIDIA圖形處理器（GPU）上全新的并行計算體系架構，讓科學家、工程師和其他專業(yè)技術人員能夠解決以前無法解決的問題，作為一個專用高性能GPU計算解決方案，NVIDIA把超級計算能夠帶給任何工作站或服務器，以及標準、基于CPU的服務器集群。
它包含了CUDA指令集架構（ISA）以及GPU內部的并行計算引擎。 開發(fā)人員現在可以使用C語言來為CUDA架構編寫程序，C語言是應用最廣泛的一種高級編程語言。所編寫出的程序于是就可以在支持CUDA的處理器上以超高性能運行。 將來還會支持其它語言，包括FORTRAN以及C++。
目前，支持CUDA的GPU銷量已逾1億，數以千計的軟件開發(fā)人員正在使用免費的CUDA軟件開發(fā)工具來解決各種專業(yè)以及家用應用程序中的問題。這些應用程序從視頻與音頻處理和物理效果模擬到石油天然氣勘探、產品設計、醫(yī)學成像以及科學研究，涵蓋了各個領域。 目前市面上已經部署了超過一億顆支持CUDA的GPU，數以千計的軟件開發(fā)人員正在使用免費的CUDA軟件工具來為各種應用程序加速。
CUDA是用于GPU計算的開發(fā)環(huán)境，它是一個全新的軟硬件架構，可以將GPU視為一個并行數據計算的設備，對所進行的計算進行分配和管理。在CUDA的架構中，這些計算不再像過去所謂的GPGPU架構那樣必須將計算映射到圖形API（OpenGL和Direct 3D）中，因此對于開發(fā)者來說，CUDA的開發(fā)門檻大大降低了。CUDA的GPU編程語言基于標準的C語言，因此任何有C語言基礎的用戶都很容易地開發(fā)CUDA的應用程序。
CUDA技術預示著未來計算機領域將會進入GPU時代！
●總結
一直以來，游戲是NVIDIA GPU的強項，“我們將來還會繼續(xù)在游戲上投入巨大精力，更重要的是，它還能夠推動計算機行業(yè)的創(chuàng)新，因為我們可以將游戲領域所積累的經驗應用到全新領域中來?！盢VIDIA的“四大將軍”技術，代表著目前顯卡市場的主流應用技術，其與國內知名品牌七彩虹強強聯(lián)合，也預示著GPU將會在未來的又一個十年里走進一個新的紀元?！?
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