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“机甲霸王龙”与“鱼美人”的较量
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| 2004-07-01 作者：老安 老安 编辑：admin 【复制本帖地址】 |
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在3D加速卡领域中，NVIDIA与ATI的争夺战分秒没有停歇过，前段时间ATI以9800系列显示卡在技术、性能上给NVIDIA以重创，使只是在核心时钟频率上做文章的NVIDIA 5900系列显示卡吃了败仗，令其痛失3D加速卡的王者宝座。
不过在ATI还没有将来不易的宝座坐热之时，NVIDIA再次携强横的GEFORCE 6系列显卡卷土重来，ATI同时也祭出RADEON X800来迎战，一场浴血奋战又再次拉开。
ATI的机甲霸王龙－－RADEON X800：
ATI在宣传产品的时候一直喜欢使用造型凶悍，体魄硕壮的3D虚拟恐龙或科幻战士等形象，来衬托ATI 3D加速核心的强捍战斗力与霸气！RADEON X800也同样不例外，担当形象代言的仍然是一只呈金属青黑色的机甲霸王龙，因此我们不妨就将X800称之为机甲霸王龙！ |
那么这只机甲霸王龙在技术上与前续的RADEON 9XXX系列显卡有着哪些区别呢？是技术上发生了革新，还是仅在频率上做了提升呢？不妨让我们先从RADEON X800的革新技术上做以了解。
基本配置：RADEON X800的研发代号为R420，其采用了．13微米工艺，内部集成了近1．6亿个晶体管，标准版的X800工作频率为400MHZ／800MHZ，与上一代研发代号为R360的9800系列显卡相比，无论是晶体管数目还是核心、显存频率，都有了很大的提高。另外X800还将VERTEX（顶点渲染）的通道管线增加到了六条，从而增加了X800的处理能力。
但从X800所采用的新技术上来看，X800的设计略显保守，以ATI公开的说法上不难看到“X800是基于98XX基准上提升而来的产品。”，因此更多地方看起来X800更像是98XX核心的升级版，而并非划时代的全新产品。 |
不过X800也并非只是98XX的“超频版”，在X800的设计中我们还是可以看到很多优化的设计以及像3DC这样的新技术的出现。在X800发布会上，ATI提出了一个全新的理念，“High Definition Gaming”，中文意为高画质游戏！由于目前3D加速显示卡在家中领域中最为主要的就是为各种大动态、大场景、大渲染的游戏效力，因此全面为游戏优化显卡的3D处理性能是一件非常写实的工作，因此在X800中ATI为其溶入了几项新技术，以提高ATI X800的处理效能，这些性能包括：SmartShader HD、SmoothVision HD、Hyper-Z HD、3Dc。
SMARTSHADER HD：SmartShader HD从字面上的意思我们可以理解为“聪颖的图像遮掩渐变引擎”，此项技术从根本上实际上是包含了我们常见的两个参数，分别是PIXELSHADER和VERTEXSHADER，这两项技术的处理能力，关系到整个显示核心的处理能力，pixelshader常称为像素图像遮掩渐变处理”，而VertexShader则称为“顶点图像遮掩渐变处理”，前者是对图像的材质、颜色、图案进行处理的模块，后者则是对图像的位移、坐标、长度宽度等进行处理的模块，此两者共同作用，才使得3D图像得以完美、快速的移动。
ATI X800在这两项引擎中做了优化，通过提高通道数量等手法以增强它的处理能力。
SMOOTHVISION HD：与SMARTSHADER相类似，在X800上ATI提出了ATI的SmoothVision HD技术，其实这也同样是一组优化技术的组合，其中包括了Temporal Anti-Aliasing临时取样抗锯齿、伽马校正和材质过滤等技术。
Temporal Anti-Aliasing临时取样抗锯齿是在X800上出现的一种新的优化技术，Anti-Aliasing对于我们来说已经不再是新技术了，局部抗锯齿或全屏抗锯齿等技术已经在以往的产品中多次出现，而ATI在X800上提出了Temporal Anti-Aliasing临时取样抗锯齿技术，巧妙的利用了人眼视觉暂留的特点，将连续取样的两帧图像来回变换，因此给肉眼创造了一种抗锯齿的完美影像。
伽马校正一直是ATI比较擅长的一个方面，通过自动伽马校正，使较暗的图像显得明亮，细节得以突出的表现。
在材质过滤方面，X800也做了提高，X800可以支持16X的各项异性过滤，这也是显示高画质图像的一个重要保障。
HYPER Z HD：3D技术出现后诞生了一种新的技术，那就是Z－BUFFER，常称为Z轴缓冲器，该技术是用来存放3D图像在位移的时候在Z轴运动的距离，X800在设计的时候对Z－BUFFER进行了优化，而产生了Hyper-Z HD技术，这种技术实际上是对Z－BUFFER的缓冲器进行了访问和存放的优化，使Z－BUFFER所占空间更小，读写的效率更多，也减少了核心处理Z－BUFFER所占的机时，从而使整体的性能得以提高。
3DC：对于ATI X800来说，真正革新技术还应属于3DC！3DC，全称为3D Compression，中文意为3D纹理压缩技术，谈到纹理压缩技术，会让我们回溯到90年代末期的S3 SAVAGE显示卡诞生之时，S3TC纹理压缩技术就让世人为之震惊，通过纹理压缩处理，在进行图像显示时会使图像材质精度更高、线条更精致，从而使得画面更精美，使用过S3 SAVAGE的朋友大概都还记得当年它在“QUAKE III”中的表现，细致的图像、美伦美奂的灯影及墙壁图案，还有深暗恐怖的气氛，使当年3D图像画质得到了长足的提高。 |
3D显示卡要完成一幅精美的3D图像，需要从硬盘调入数据量非常大的材质存入显存中进行缓冲，然后进行贴图和渲染，最后通过AD／DA转换器转到显示器上显示输出才算完成，越精美的材质与图案就需要占用更大容量的显存，因此采用了纹理压缩技术，就会将材质行经过压缩，变成原体积的数分之一后再调入显存进行处理，这就大大减轻了显存的占用与3D核心处理的负担。正因如此图像纹理压缩技术已被众多3D核心研发厂商及软件厂商所应用，例如微软在DIRECT X中已经集成了DXTC纹理压缩技术，也是相同的道理。
ATI X800上采用的3DC技术也延用了S3TC、DXTC类似的理念，但工作的方法却大有不同，由于现如今大容量材质的任务越来越艰剧，原有的压缩技术已经远远满足不了需求，因此3DC技采用了一种分块取样的方法，将图像分离成为碎片，取4X4的像素块，再通过颜色分析，用惑值代替像素，在采样时只取一些具有代表性的惑值参数，在处理时将其余没有采样的部分通过插值算法再重新计算出来。这样的压缩算法简单、高效，失真率低，在既保证了图像清淅度的同时，又有效的进行了数据的压缩处理，大大提高了X800的处理能力。
不过话说回来，3DC技术在XT800上出现当属首次，ATI提高3DC的标准是否能被业界广泛采用，尤其是DIRECT X的东家微软是否能够将此标准纳入DX的指令集中还是一个未知数，3DC能否成为ATI的“胜利之剑”目前我们仍无法断言！ |
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名称 |
研发型号 |
制程工艺 |
晶体管数量 |
核心频率 |
显存频率 |
内存位宽 |
填充速度 |
内存边带传输带宽 |
显存类型 |
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Radeon X800 SE |
R420 |
0.13 Micron |
160 Million |
450 MHz
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400 MHz
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128-bit
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3600 MTexels/s
|
12.8 GB/s
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DDR
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Radeon X800 Pro
|
R420
|
0.13 Micron
|
170 Million |
475 MHz
|
475 MHz
|
256-bit
|
5700 MTexels/s
|
30.4 GB/s
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GDDR3
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Radeon X800 XT
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R420
|
0.13 Micron
|
180 Million
|
500 MHz
|
500 MHz
|
256-bit
|
8000 MTexels/s
|
32.0 GB/s
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GDDR3
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Radeon X880 XT PCIe
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R423
|
0.13 Micron
|
180 Million
|
500 MHz
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500 MHz
|
256-bit
|
8000 MTexels/s
|
32.0 GB/s
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GDDR3
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Radeon X800 XT PE
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R420
|
0.13 Micron
|
180 Million
|
520 MHz
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560 MHz
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256-bit
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8320 MTexels/s
|
35.8 GB/s
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GDDR3
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NVIDIA的美人鱼－GEFORCE 6系列：
与ATI不同的是NVIDIA在做产品宣传的时候，风格总是与ATI背道而驰，NVIDIA更喜欢使用一些漂亮的3D虚拟MM做为形象代言人，ATI的3D加速核心在性能上常常不如NVIDIA的强捍，反而使用粗犷强捍的霸王龙做为形象代言，而NVIDIA的3D加速核心一直在画质和细腻之处不尽人意，却总喜欢采用一些肌肤如凝脂般的漂亮MM做代言，似乎都用形象宣传掩饰了产品表现的不足，这其中的关系真是妙不可言。 |
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NVIDIA此次推出的GEFORCE 6系列显示卡更是别出新裁，选用了一位传说中美仑美奂的鱼美人做为形象代言，鱼美人深遂清澈的双眸、飘逸的金色发丝和曲线优美的蕾丝裙都从细节上丝丝入扣的描绘了维美的场景，同时也似乎意味着NVIDIA GEFORCE 6脱胎换骨的表现。
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| 基本配置：NVIDIA GEFROCE 6800是该系列的代表性产品，其研发代号为NV40，与X800一样采用了0．13微米工艺制程，内部集成了2．2亿个晶体管，复杂程度已经超过了市场上的INTEL P4处理器，核心频率与显存频率分别为325 MHz／350MHZ，显存边带传输带宽达到了22．4GB／S，虽然从频率上看GEFORCE 6800低于ATI X800很多，但熟悉NVIDIA产品的朋友大多知道NVIDIA在核心频率、显存频率上一直不占顶峰，但由于其核心良好的设计，所以处理的能力是非常强大的，因此核心频率、显存频率并不能成为衡量显卡性能的唯一标准。 |
了解了NVIDIA GEFORCE 6800的基本配置之后，我们再来了解一下它的新技术与新设计，对于用户来说，谁都不希望只能购买仅提升过频率的“超频显卡”，要想从根本上提升显示卡的性能，新设计与新技术才是根本所在，那么GEFORCE 6800与原有的5900系列显卡相比有哪些技术上的提高呢？
CINEFX3．0：GEFORCE 6800系列最吸引人眼球的恐怕就是CINEFX3.0引擎技术，与ATI的SMARTSHADER HD技术一样，CINEFX3．0引擎技术并不单指一种设计，而是指一系列技术的优化与升级，主要包含VERTEXSHADER 3．0、PIXELSHADER 3．0的性能优化。
VertexShader与PixelShader在ATI X800的设计中我们已经做过简单的介绍，与ATI所不同的是，NVIDIA 6800系列将这两种渲染引擎的标准提高到了3．0版本，而不仅仅是做了简单的优化和提高，而是将材质渲染引擎和顶点渲染引擎的处理能力、限制范围都做了提高，例如在VorexShader 1.0的标准中，对于每个代码的长度，DirectX限制是128条。到了VertexShader 2.0中，程序的长度则增加到了256条，而在CINEFX 3．0引擎中的VortexShader中将对指令的限制范围增加了一倍，也就是512条，同时将PixelShader 3.0中的像素着色精度也提高到了32位，这些都大大的方便了程序设计者在进行图像程序设计的时候，可以更易如反掌的操控这两个引擎，以令其完成更多材质、更大容量、更精美的3D图像 |
| 此外CINEFX3．0还有许多优势，那就是其具有良好的兼容性，在它的诞生之时NVIDIA就为其赋予优势，CINEFX3．0完全支持微软DirectX 9.0中的Shader处理指令，同时还提供了对OPEN GL指令集的良好兼容，因此CINEFX 3．0无须面对被微软Direct X认证的尴尬，诞生伊始就可以全面涉入应用领域，使GEFORCE 6800迅速占领市场并在短时间内被用户所接受提供了有力的保障。 |
NVIDIA HPDR技术：NVIDIA HPDR技术是GEFORCE 6800系列显示卡上新应用的一种技术，除了CINEFX 3。0技术以外，NVIDIA HPDR显得更加引人注意。
全名为High-Precision Dynamic-Range，直译是“动态高精确图像着色范围技术”，实际上包含着三个元素，分别是光传递、色彩映射和伽马校正。光传递技术就是在一辐图像中，通过3D加速核心根据场景的实际结构，将一些反射光交织的反射在其它材质上，从而使得画面更丰富更充实。色彩映射则是对色彩进行优化，使其更鲜艳更悦目，伽马校正技术与ATI X800中采用的伽马技术相类似，会令黑暗的图像部分更明亮更清淅，正因如此，通过HPDR技术优化之后的图像才更加精确、颜色分明，图像更加细致。
正是因为HPDR这个技术的优势，可能才激发NVIDIA采用鱼美人做为形象代言的构想，因为在水中，波光粼粼的海水，映射着太阳反射的光线，再柔和的照在鱼美人滑腻的肌肤和镶满珠宝镶嵌的蕾丝裙上，再漫射到四处，GEFORCE 6800将此场景表现的淋淳尽致。
UltraShadow II:ULTRASHADOW也是GEFORCE 6800的一个非常独特的技术，从字面的意思可以理解为“超级影像”，它是一种优化3D图像处理的技术，简单的我们可以理解为，当图像有部分被阴影或其它图像遮住时，对于以往的3D加速核心，仍就会对每个材质进行处理，这样就大大的减低了处理的效率，而UltraShadow技术会根据阴影和光照的模式来选择哪些材质不会被处理，这样就大大减轻了显示卡的处理任务，提高了效率。
Video Processor:从字面上我们可以直译为“视频处理器”，GEFORCE 6800 ULTRA号称在核心中整合了一片独立的视频处理器，也就是Video Processor专门用于对MPEG的视频解码工作，以完善显示卡处理DVD／VCD等视频流的性能，这样也就意味着GEFORCE 6800可以实现MPEG-2（标准分辨率以及高清晰分辨率）、MPEG-4（DiVX）、WMV9（标准分辨率和高清晰分辨率）的硬件编码和硬件解码，开创了GEFORCE系列显卡处理视频流的新局面。此外在Video Processor中还提供了自适应消除场交错现象、高品质的缩放、伽马纠正、噪点降低、WMV9/H.264的运动补偿和色块消除等技术，并且全部由硬件来完成，不仅有效地降低CPU的负担，也使MPEG回放的画质得到长足的提高。 |
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名称 |
研发型号 |
制程工艺 |
晶体管数量 |
核心频率 |
显存频率 |
内存位宽 |
填充速度 |
内存边带传输带宽 |
显存类型 |
|
GeForce 6800
|
NV40
|
0.13 Micron
|
222 Million
|
325 MHz
|
350 MHz
|
256-bit
|
3900 MTexels/s
|
22.4 GB/s
|
DDR
|
|
GeForce 6800 GT
|
NV40U
|
0.13 Micron
|
222 Million
|
350 MHz
|
500 MHz
|
256-bit
|
5600 MTexels/s
|
32.0 GB/s
|
GDDR 3
|
|
GeForce 6800 Ultra
|
NV40U
|
0.13 Micron
|
222 Million
|
400 MHz
|
550 MHz
|
256-bit
|
6400 MTexels/s
|
35.20 GB/s
|
GDDR 3
|
|
GeForce 6800 Ultra Extreme
|
NV40U
|
0.13 Micron
|
222 Million
|
450 MHz
|
550 MHz
|
256-bit
|
7200 MTexels/s
|
35.20 GB/s
|
GDDR 3
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| 写在最后：从上面的信息来看，这一次NVIDIA再次证明了其强劲的研发实力和持有的尖端技术，在产品的创新设计方面再次居于领先，而相比之下ATI X800的设计优势就不是十分明显了。但与此同时我们还要考虑其它的因素，例如产品的价格、对电源的需求等，ATI X800在这些方面就显现出了它的优势。无论如何目前X800、GEFORCE 6800对于我们普通用户来说还是一个美丽的梦，但我们有理由相信，这个梦想成为现实的时候将不会遥远。 |
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