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POP視點:從NV50/R520規(guī)格看未來顯卡

    本文根據(jù)2005年2月21日前互聯(lián)網(wǎng)上泄露的新一代圖形芯片的規(guī)格創(chuàng)作,最終規(guī)格以廠商公布為準(zhǔn)。

    又到了一年中的春天,新一代的圖形芯片也離我們越來越近了,這不,距離新一代的圖形芯片發(fā)布的日期還有一段時間,新一代圖形芯片的規(guī)格便陸續(xù)顯露出頭角了。

    這些信息雖然現(xiàn)在還沒有得到確認,但是我們似乎可以從這些信息中獲得我們對新一代圖形芯片的一些思考。

    首先,在2月16日,一條真假難辨!R520部分技術(shù)參數(shù)首度曝光 的新聞為我們提供了ATI最新的圖形芯片的信息。

 X850 XT PE

•24條像素渲染管線
•每工作周期可執(zhí)行192次渲染操作
•核心頻率達到700MHz
•每秒鐘執(zhí)行1344億次操作
•芯片集成約3億~3.5億個晶體管
•512MB、256bit配置,顯存頻率最高達到1.8GHz(帶寬57.6GB/sec)
•采用臺積電90nm制程
•支持Shader 3.0
•支持ATI HyperMemory
•支持ATI Multi Rendering(AMR)
•05年第二季度發(fā)布
性能是Radeon X800 XT的三倍

     隨后,在2月21日,NV50的芯片的規(guī)格也泄漏出來,風(fēng)煙再起 真假難辨!NV50規(guī)格浮出水面

 雙6800U SLI

•核心采用90nm制程,集成3.75-4億個晶體管;
•核心頻率550-600MHz;
•顯存最高512MB GDDR3,工作頻率1600MHz;
•圖形核心256位,顯存位寬256位;
•24個象素渲染引擎;
•32個頂點著色單元;
•51.2GB/s顯存帶寬;
•填充率128億texetls/s;
•單周期最高完成32個紋理操作;
•帶有LMA IV技術(shù);
•支持DirectX 9.0d UMI-23。

    看到這些規(guī)格,大家感覺如何呢?這么強大的規(guī)格究竟是真是假呢?<

    對于泄露出的規(guī)格,我們目前仍然不能確定是真是假,但是我們?nèi)匀豢梢詮倪@些不能確定的數(shù)據(jù)中獲得我們需要的信息。

 

NV50

R520

制程

90nm

90nm

晶體管數(shù)目

3.754

33.5

核心頻率

550600MHz

700MHz

顯存頻率

1.6GHz

1.8GHz

顯存位寬

256bit

256bit

顯存帶寬

51.2GB/s

57.6GB/s

顯存容量

512MB

512MB

頂點渲染管線

32

不詳

像素渲染管線

32

24

核心位寬

256bit

不詳

每秒像素填充率

128

不詳

每秒渲染操作

不詳

1344億(?)

紋理處理單元(Texture Unit

不詳

32

單周期紋理操作

32

不詳

單周期渲染操作

不詳

192

算術(shù)邏輯單元(ALU

不詳

96

    這次泄露的這些消息均不是官方提供的數(shù)據(jù),所以可靠性并不是很大,但是從上面提供的數(shù)據(jù)來看,還是基本上符合芯片發(fā)展規(guī)律的,所以還是具備一定的參考意義的。

 新一代雙雄爭霸就要開始

    由于這兩個芯片的規(guī)格公布的形式有所不同,所以我們可以看到,有些數(shù)據(jù)是僅有單方面的數(shù)據(jù)的。

    POP視點:從大體上看,兩款芯片泄露出的規(guī)格仍然是同級別的,沒有出現(xiàn)壓倒性的優(yōu)勢出現(xiàn)。NV50的技術(shù)型規(guī)格更加強大一些,包括晶體管數(shù)目和對性能影響很大的管線數(shù)目。

    R520在頻率上依然是要高一些,這也是提高性能的一個方法,但是不知道會不會再給我們帶來一塊需要用微波爐手套才可以拿的一塊卡。ATI終于在這一代的芯片中加入了SM3.0的特性,這是令我們高興的,但是這并不意味著在特性上已經(jīng)趕平了NV的顯示芯片,因為我們赫然看到了DirectX 9.0d……<

    首先,從制程上看,R520NV40的制程均為90nm,這點看來是毋庸質(zhì)疑的事情了,因為從目前的芯片工業(yè)的發(fā)展形式來看,目前也正是90nm最為通用的時代,IntelAMD的處理器目前也都采用了90nm的工藝。

 GF 6800采用0.13微米工藝

 GF 6600采用0.11微米工藝

    采用90nm工藝制程其實也是很正常的事情,因為GPU的復(fù)雜度現(xiàn)在已經(jīng)絲毫不比CPU遜色了,發(fā)熱量更是可怕,所以采用90nm的工藝將非常有利于芯片的溫度控制。

    從晶體管數(shù)量上比,NV50的晶體管數(shù)量要多一些,這和上一代的情況也是吻合的,因為在上一代的顯示芯片中,GeForce 6系列提供了SM3.0的支持,而X800系列提供的只是上上一代9800XT的規(guī)格的升級的一個特性,所以他們在晶體管數(shù)目上有著一定的差距。

 R480采用0.13微米工藝

 X700采用0.11微米工藝

    在NV50泄露出的規(guī)格中,核心的晶體管數(shù)目達到了3.754億的水平,而R520只有33.5億。與此同時,我們也注意到在NV50的泄露版規(guī)格中有DX9.0d的字樣,雖然我們?nèi)匀徊荒芡茢噙@個和晶體管的數(shù)目有沒有關(guān)系,但是如果晶體管數(shù)目屬實的話,看來NVIDIA又在新的芯片中加入了新的東西了。

    從頻率上看,兩款主力的芯片的頻率對比起來延續(xù)了他們上一代的特點,ATI的頻率要高一些,不過兩款芯片的頻率還是要比上一代產(chǎn)品高出了不少,特別是ATIR520,頻率比上一代的480MHz要高了很多。

    POP視點:核心部分似乎仍然是上一代的翻版,ATI的頻率高而NV的晶體管數(shù)量多,規(guī)格上R520雖然提供了SM3.0,但是不能阻止NV50繼續(xù)領(lǐng)先一步,雖然我們并不知道DX9.0d是什么,也不知道現(xiàn)在的消息是真是假,但是我們還是對NV50的特效支持有著更大的信心和希望。<

    顯存頻率方面,新一代的顯存都達到了1.5GHz以上,這樣的頻率只能采用GDDR3顯存了,這樣的高頻應(yīng)用環(huán)境也才發(fā)揮出了GDDR3顯存的優(yōu)勢。

    NV50的顯存頻率達到了1.6GHz,而R520的顯存頻率更是達到了1.8GHz,這樣的頻率差距其實并不是很大,因為它們都是DDR類型的,所以實際運行的頻率只差100MHz。

    顯存的容量,我們已經(jīng)注意到了它們都采用了最大512MB的顯存,比起上一代的顯存容量又擴大了一倍。512MB的顯存看起來已經(jīng)非常大了,因為已經(jīng)比不少人的系統(tǒng)內(nèi)存還要大了。

    這么大的顯存可以保證更加復(fù)雜的場景中的應(yīng)用,比如Doom3UltraHigh級別的特效,或者采用虛幻引擎3的大作。但是在成本上也將是一個很重頭的部分,所以新一代的優(yōu)異顯卡的售價,可能會更加恐怖。

    還有一個問題,就是如果采用512MB的顯存的話,顯存的顆數(shù)會不會達到16顆呢?因為在前面我們見到的通常都是8M*32bit,,這樣的話,8顆就是256bit,而顯存容量是8M*32bit*8/8=256MB,在新一代的顯卡上,將很有可能采用16M*32的顆粒,仍然用8顆,組成256bit,512MB的顯存系統(tǒng)。

    POP視點:越來越大,越來越快的顯存系統(tǒng)勢必成為新的標(biāo)準(zhǔn),這樣才能滿足日益增長的游戲的要求,雖然在新的顯示芯片顯存位寬上仍然沿用了256bit的設(shè)計,但是憑借頻率的提升,顯存帶寬仍然有了很大的提升。<

    管線的概念是一個我們長期所關(guān)注的事情,通常根據(jù)負責(zé)處理的內(nèi)容不同分為前級和后級,前級就是負責(zé)頂點運算的,也就是負責(zé)運算3D模型中幾何信息的,這方面的內(nèi)容原來都是由處理器運算,自GeForce256開始,顯卡便擔(dān)當(dāng)了這部分的職務(wù)。

    后級就是負責(zé)象素運算的,主要內(nèi)容是往變換后的3D模型上貼紋理數(shù)據(jù),以及后期2D效果的特效(抗鋸齒和材質(zhì)過濾)。

 NV40架構(gòu)圖

    從這次透露出的規(guī)格來看,在頂點處理能力方面,NV50做了巨大幅度的提升,從上一代的6條增加到了32條。R520在這方面沒有相應(yīng)的數(shù)據(jù)泄露出來,只是提供了紋理單元和“管線”的數(shù)目,一個是32個,一個是24個,這里我們暫且認為24條管線指的是像素處理管線,因為在上一代,大家都是這么稱呼的。

 R420架構(gòu)圖

    像素渲染管線方面,NV50泄露出的數(shù)據(jù)指出,NV50的象素渲染管線達到了32條,這個數(shù)目是GeForce 6800Ultra的兩倍,R520這邊,達到了24條,也提升了比較大的幅度。

    POP視點:管線這個虛擬的概念不知道還對新的架構(gòu)的顯示芯片適用,不過,從泄漏的局部數(shù)據(jù)來看,兩款新的圖形芯片的規(guī)格將是目前最強大的圖形芯片的2~3倍。<

    未來顯卡 究竟是什么樣子呢?這個問題我想還是非常不好回答的,因為我們作為普通的用戶還是和專業(yè)的芯片設(shè)計有著比較遠的距離,但是我們又肯定知道,顯卡的發(fā)展無外乎更快,效果更好。

    速度和效果,二者又是相輔相成的一件事情,游戲要效果好,肯定需要做的復(fù)雜,做的復(fù)雜了,速度又會慢,所以顯卡就要求越來越快。

 HDR

    所以有好的游戲效果,既要有更好的顯卡,又要有更好的游戲。顯卡脫離了游戲,就失去了很大的意義。不過拿Doom和Doom3作為例子相比,游戲給玩家提供了更加真實的效果。

    游戲這端,更加真實炫目的效果需要新的技術(shù)來作為保證,獲得更細膩的模型的效果通常有兩種方式,一種是在制作游戲時就將模型設(shè)計的很復(fù)雜,一種是利用一些技術(shù)來巧妙的實現(xiàn)虛擬的高細節(jié)模型,這其中包括位移貼圖,法線貼圖等等技術(shù),筆者個人感覺位移貼圖由于能夠最真實的實現(xiàn)高細節(jié)的模型而非常有希望。

     

 游戲中的場景已經(jīng)幾乎和照片無異

    顯卡這端,除了一味的增長頻率和“管線”之外,特效的支持也是一個很重要的環(huán)節(jié),因為采用了可編程設(shè)計的圖形芯片,將像處理器運行指令一樣運行API中提供的指令,對指令支持好的圖形芯片勢必將有好的表現(xiàn)。

    談到這里,我們就不能不說一下微軟,之前已經(jīng)有消息稱微軟將把新一代的API叫做Windows Graphic Foundation(WGF),WGF又重新將用于2D窗口繪制的Direct Draw和Direct X中用于描繪3D場景的Direct 3D結(jié)合在一起。并將支持SM4.0,這里的SM4.0和那個DX9.0d有沒有關(guān)系,我們不得而知,只能靜觀其變了。

 我們只在NV的聲卡驅(qū)動中見到多DX9.0d的字樣

    這里,我們僅僅是根據(jù)最新的消息產(chǎn)生了一些遐想,我們的這些遐想和最終的結(jié)果可能有著很大的區(qū)別,我認為在未來什么事情都可能發(fā)生,就像一句廣告語一樣:“只要你想!”

   這里同時也希望網(wǎng)友朋友們以非攻擊性的語言在我們的評論中積極討論。<

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