游戏显卡嘉年华——23款中端显卡横向评测

游戏显卡嘉年华——23款中端显卡横向评测 游戏显卡嘉年华——23款中端显卡横向评 测 !?'I 如今显卡的发展速度已经可以赶超CPu,市场上的显卡产品更新速度非常快,但不管产品如何发展,厂商都 会根据市场需要推出高,中,低三个档次的产品供消费者选择.虽然显卡的接口已经开始往PCI—E发展,但目前 仍然以AGP接口的显卡为主.因此,此次选购及测试主要针对AGP接口的显卡. 1.高端主流显卡核心简介 显卡核心是显卡的关键元器件,它的性能决定了 一 款显卡的档次.在目前的高端AGP显卡市场,主要 有ATi公司推出的RadeonX800系列,nVIDIA公司推 出的GeForce6800系列. ATiRadeonX800系列采用代号为R420的核心,按 照性能的高低,又分为RadeonX800XTPE,Radeon X800XT,RadeonX800Pro, RadeonX800SE等四款 产品.这四款显卡核心全部采用了ATi最新的 "sMARTsHADERHD"3D引擎,并且采用了 "SMOOTHVISIONHD", "VIDEOSHADERHD", "HyperZHD","3Dc"等特色技术.在API接口方面, X800系列支持DirectX9.0b,但不支持最新的DirectX 9.0c. nVIDIAGeForce6800系列采用代号为NV40的核 心,按照性能的高低,又分为GeForce6800UItra, GeForce6800GT, GeForce6800,GeForce6800LE等 四款产品.这四款产品采用了nVIDIA最新的"CineFX 3.0"3D引擎,并且集成了"IntelliSample3.0". "PureVideo", "LMAllIOptimized"等特色技术.在 API接口方面,GeForce6800系列核心实现了对DirectX 9.0c的支持. 虽然上述高端显卡核心的性能非常出色,即使在高 分辨率下打开各种特效玩((DOOM3》,((Half—Life2 等新型游戏也没有问题,但它们的售价基本上都在2000 甚至3000元以上,这可不是普通消费者可以接受的 (GeForce6800LE虽然属于GeForce6800系列,但各 项指标较低,因此采用该核心的显卡售价多在2000元以 下,属于中高端产品). 核心信息核心信息 adeon9800XTRadeon9800Pro 产品型号R R350 Radeon98O0GeForce?0.GTGeForce660.GeForceFX59.0×T 显卡核心R360R350R350NV43NV43NV35 制造工艺 核心位宽 013微米 256b 0.15微米 256b 015微米0.15微米0.11微米0. 11微米0.13微米 核心频率412MHz325MHz325MHz 3D引擎指标3Dl擎指标 3D引擎sMA只 TSHADER2SMARTSHADE192SMARTR2SMARTSHADE192CineFX3 .0CineFX3.0CineF×20 像素渲染线8条8条8条4条8条8条8条 像素填充率3.04GPixel/s26GPixel/s1.3GPixel/s4GPixel/s2.4GPixel/s3.1GPixel/s 顶点着色线4条4条4条4条3条3条3条 纹理填充率412MVertex/s380MVertex/s325MVerte× /s325MVertex/s375MVertex/s225MVerte)(/s292MV ertex/s 显存体系显存体系 显存类型GDDR2/DDR1 256b 68OMHz GDDR2/DDR1 256t GDDR2/DDR 128b GDDR3 128b DDR1 128b DDR1 256t 显存位宽 显存频率 256b 730MHz58OMHz 1856GEj/s HyDerZ…+ 50OMHz 8GEj/s HyDerZ…+ 9o0MHz 144GB/s LMAIfoomeed 厂商自定700MHz 224GB/s LMA1IOoti'nized 显存带宽 内存加速技术 DirectX版本 ShaderModel Pixe1Shader vertexShader 纹理压缩技术 抗锯齿技术 视频处理技术 2336GB/s HyDerZflI+ DirextX90 20 2O 20 SMOOTHVISDN21 VIDEOSHADER 2176GEl/s HyDerZflI+ API体系 DirextX90 20 2.O 20 画面质量处理技术 SMOOTHVIsl.N21 VIDEOSHADER 12'观代计算机'2005丰3月刊 DirextX90 20 2O 20 SMOOTHVISION2.1 VIDEOSHADER DirextX90 2O 2O 20 SM00THV8bN21 VDEOSHADER DrextX90c 30 3.O 30 DcectXS3TC LMA川O0ti-nized API体系 DrextX90c 30 3O 30 口rectXs3TC DrextX90 20 2O 20 rectXs3TC IntelliSamDle3. 0IInteiliSamDle30}Accuview——画面质量处理技术 PureVideolPureVideoJVPK20 GeForceFX590.ZT NV35 013微米 256t 325MHz CineFX2.0 8条 2.6GPixel/s 3条 243MVertex/s DDR1 25?lt 700MHz 224GEl/s LMA}fOotrnized DirextX90 20 2O 20 DirectXs3TC ACCuview VPE20 上降低频率,缩减像素渲染流水线数量得到的,因此虽 然性能相对高端显卡核心有所下降,但往往保留了高端 显卡核心的技术特性,因此整体性价比很高.这类显卡 是中高端用户,游戏爱好者最关注的产品,也是本次横 向评测的主要对象. ATi目前面向中端AGP显卡市场的产品,仍然以 Radeon9800系列为主.Radeon9800系列在技术上并 没有太多亮点,采用的是ATi"SMARTSHADER2.1" 3D引擎,只支持DirectX9.0API. 目前Radeon9800XT的价格还比较高,市场上的 Radeon9800系列显卡以Radeon9800SE,Radeon9800 Pro为主.由于ATi目前已经开始全力进军PCI-E显卡 市场,因此市场上采用Radeon9800系列显卡核心的显 卡是越来越少. nVIDIA面向中端AGP显卡市场的主打产品是采用 桥接芯片实现AGP接口的GeForce6600系列,该系列 显卡保留了NV40核心的技术特性,完全支持DirectX 9.0c,游戏性能非常均衡,整体性价比相当高,是各大 厂商目前主推的中端AGP显卡产品.至于采用NV35核 心的GeForceFX5900系列,由于性价比不是太高,目 前已经开始淡出市场. 戏爱好者.该价位段的产品多采用已经面市很长时间的 显卡核心,各项指标都比较低. ATi目前面向低端AGP显卡市场的产品,以Radeon 9550,Radeon9600系列为主,Radeon9250在市场上 相对比较少见.在低端AGP显卡市场,Radeon9550核 心的产品不管是性能还是价格都很有竞争力,是目前低 端市场的主打产品,各显卡厂商也推出了很多颇有特色 的Radeon9500显卡. 采用Radeon9550核心的显卡售价跨度比较大,低 端产品售价可以低至三百多元,而高端的则可能需要六 七百元,在选购的时候要特别注意显卡所采用的显存类 型. nVIDIA面向低端AGP显卡市场的主打产品将是采 用桥接芯片实现AGP接口的GeForce6200系列,该系 列显卡核心保留了NV40核心的技术特性,支持DirectX 9.0c,不过目前市场上相应的产品还不是太多,选择范 围不是很广.至于已经上市很长时间的GeForceFX 5700,GeForceFX5500系列已经开始慢慢淡出市场, nVIDIA也开始停产这类低端AGP显卡核心.nVIDIA的 整个产品线也开始全面进入PCI—E时代,今后的AGP 显卡大多得利用桥接芯片来实现. 核心信息核心信息 产品型号Radeon9eoOXTRadeon9600ProRadeon96ooRadeon9550G~orce6蕊AG.GcrceFY,57?G'd-c~ceFX5EGeFc~ceFX5500 显卡核心RV36ORV35oRV35oRV35oNV43一VNV36NV36NV34 制造工艺0.13微米013微米0.13微米013微米011微米013微米013微米014微米 核心位宽25?lt256bit256bit25?lt256bit256bit25?lt25?lt 核心频率5?MHz400MHz325MHz25oMHz300MHz425MHz25oMHz270MHz 3D引擎指标3D引擎指标 3D引擎SMARTsHADER2OART9啦DER2OSMARTSHADER20STsHADER20CineFX3.0CineFX20CineFX20CineFX10 像素渲染线4条4条4条4条4条4条4条4条 像素填充率 2GPixel/s1.6GPixel/s1.3GPixel/s1GPixeVs12GPixel/s17GPixel/s1GPixel/S1O8GPix el/s 顶点着色线2条2条2条2条3条3条3条1条 纹理填充率 250MVertex/s200MVertex/s162MVertex/s125MVertex/s225MVertex/S318MVertex/S 187MVertex/s67MVertex/S 显存体系显存体系 显存类型DDR1DDR1DDR1DDR1DDR1DDR1DDR1DDR1 显存位宽128bit128bit128bit128b64/12ebit128bit128blt128t 显存频率600MHz600MHz400MHz400MHz厂商自定55oMHz400MHz400MHz 显存带宽96GB/s96GB/S64GB/s64GB/s88GB/S64GB/s64GB/s 内存加速技术HyDerZ…+HYDerZ川+HYDerZ川+HYDerZ川+LMA川 GotrnedLMAl】ommzedLMAl】QotmzedLMAIIQotmized API体系API体系 DirectX版本 DirextX90DirextX90DirextX9.0DirextX90DirextX9oCrextX90DrextX90rextX90 ShaderModel2O2O2O2.O3O2O2020 Pixe{Shader2O2.O2O2.O3O2O2O2.O VertexShader2O2O202.O3O202020 纹理压臻技术DrectXS3TCDjrectXs3TCDjrectXS3TCD~ectXs3TC 画面质量处理技术画面质量处理技术 抗锯齿技术 SMOOTHVISION21SMo.THVIS21SM00THVIS0N21SMOOTHVISION21{ntelliSa mD{e3OAccuviewAccuviewAccuview 视频处理技术?]E090E只怔090ER怔090ER?]E090E只 PureVideoVPE20VPE20VPE2O '现代计算机)2005丰3月13 对于消费者来说,产品的性能,售价是大家最关注的地方.那么从哪些指标可以看 出一款显卡的性能高低 呢?难道仅仅通过核心频率.显存频率,显存位宽就能看出产品的性能高低来吗?要 想在琳琅满目~6.-g-卡产品中 找到适合自己的产品,就不得不搞清楚到底是什么决定了显卡的性能现. 1.全面剖析显卡的结构体系 显卡内部的主要组成部分有外部接口,显存,2D处 理器.3D引擎,显示器接口,显卡核心内部就整合了 2D处理器,显存 控制器,3D引擎 等关键部位,而 显存,外部接 口,显示器接口 及供电电路则全 部集成在显卡的 PCB板上. 显示器上所显卡整体外观图 都是由一个个像素点组成的,这些像素点 显示的画面, 相应的信号都是由显卡提供的,也就是说,显卡是整个 显示系统的图像信号处理,输出配件.整个显示系统的 工作如下:CPU根据系统发出的指令,将与图像生 成相关的3D指令,纹理,材质等数据输出到内存中(系 统内存),接着这些数据经过显卡的外部接口(AGP或 PCI—E接口)输入到显卡的显存单元.输入到显存中的 数据既包括普通的2D图形数据,也包括3D图形数据, 此时2D数据会直接进入2D处理器,经过2D处理器的 处理后,就可以输出到显示器上了.对于3D图形数据, 将会进入显卡核 心内部的3D引 擎,3D引擎会根 据3D图形数据 "描绘"出一个 个3D图像,然后 输出到显示器. 通过显 卡结构体系不难 看出,一款显卡 显卡结构简图 性能的高低,是由外部接口,显存单元,2D处理器,3D 引擎等部件共同作用的. 14<现代计鼻机》2005年3月刊 (1)3D引擎对显卡的影响 2D图形数据的处理相对比较简单,目前显卡核心 的2D处理技术已经非常成熟.相对2D图形数据,3D 指令的处理就要复杂多了——电脑显示3D图形的过程 中首先是用多边形(三角形是多边形中最简单的)建立 一 然后再根据相应的指令来将这个三维模 个三维模型, 型进行着色,阴 影.打光等等其 他处理,最后才 能生成栩栩如生 的3D图像. 3D数据由 核心内的3D引 擎来进行处理, 在3D引擎内部, 主要有两个主要 的功能部件—— 顶点处理器,像 素处理单元. 所谓"顶点" 也就是那些描述 3D图形空间位 置的数据.3D引 擎工作时先从显 5D图像生成的简单流程 5D引擎中的内部结构 存中将描述3D图形外观的顶点数据读出,根据这些三 角形顶点数据以及像素z值,Apala值来确定3D图形大 致的外观以及不同物体在空间上的纵深关系,当然形成 的这个外观图像就像"风筝"的骨架一样,不同物体之 间呈现的空间关系也因为此时还没有光影变化以及凹凸 贴图所表现的层次感,看起来就像人眼具有透视功能一 样,可以透过前面的物体看到后面的物体,这个处理过 程可以理解为"建立模型". 作原理也是厂商的技术机密,因此对于普通消费者来说 也不必深入了解.不过,在了解显卡核心时,显卡核心 所具备的"多边 形生成率"是一 个很重要的参 数:多边形生成 率也就是显卡核 心每秒钟能够处 理的多边形数 量,一般以 "Vertex/s"为单 位. NV40核中单个顶点处理器的架构 显卡核心的多边形处理能力,主要与核心的工作频 率及顶点处理流水线的数量有关:核心工作频率越高, 顶点处理器的工作能力自然越强;不过,如今的3D图 形数据越来越复杂,很多游戏的3D数据量相当大,如 果单靠一个顶点处理器进行处理顶点数据,由于目前的 显卡核心工作频率还不可能太高,因此只能通过增加顶 点处理器数量的方法来进行并行处理. 显卡核心的多边形生成率计算方法如下:将核心频 率乘以顶点处理单元的流水线数量再除以4(指每4条 指令完成一个三角形的生成).这样可以算出GPU的多 边形生成率,当然这个数值只是从理论上计算出来的, 显卡核心的实际三角形生成率还与其内部的设计有关. 三角形生成率直接关系到显卡核心的工作能力,因 此不同档次的显卡核心,其顶点处理器的个数往往是不 一 例如GeForce6600GT虽然核心频率达到了 样的, 500MHz,而GeForce6800Ultra的核心频率才400MHz, 但是GeForce6800Ultra由于具备6条顶点处理流水线, GeForce6600GT只有3条,因此后者的性能要比前者 好,档次也高很多. 显卡的一个非常重要的性能指标,其单位一般为 "Pixel/s".它决定了3D图形显示时可能达到的最高帧 速率,直接影响3D显卡运行时的显示速度.相对构建 3D外观模型的顶点数据运算来说,像素填充的工作量 和复杂程度要远比其大得多,周期上也要长得多,因此 它的数值高低要比三角形生成率更为重要一些. 显卡核心的像素填充率,主要与核心的工作频率及 像素渲染流水线的数量有关:像素填充率=核心工作频 率×像素渲染流水线的条数. 目前的显卡核心一般都具备多条像素渲染流水线, 例如GeForce6800Ultra具备l6条像素渲染流水线,而 GeForce6600GT就只有8条.在设计,生产显卡核心 时,一般会将流水线采用"4条为一组"这样布局,这 样就可以方便地通过缩减核心内部像素流水线数量的方 式来生产不同档次的显卡核心.显卡核心的像素填充率 等于核心频率乘以像素渲染流水线的数量,这个数值也 是从理论上计算出来的,产品的实际像素渲染能力还与 其内部的设计有关. 对于像素处理单元而言,还要注意一个"纹理填充 率":给3D对象贴上纹理是最基本的渲染方法,而这纹 理填充率也就是显卡的像素渲染流水线给3D对象贴上 纹理的速度.早期的显卡核心一个时钟周期只能贴一种 纹理,因此显卡的纹理填充率与像素填充率是一样的指 标.但是,在使用光影贴图时,每个对象有两种纹理, 于是也有一些显卡核心在每条像素渲染流水线上搭配2 个甚至3个纹理处理器,实现单个时钟周期对多个纹理 的处理,因此其像素渲染流水线对纹理的处理速度等于 "核心频率×像素渲染流水线的条数×每条像素渲染流 水线的纹理单元数",其单位是"Texel/S". 需要注意的是,对于3D引擎内的像素渲染单元而 言,关键还是像素渲染流水线,至于每条像素渲染流水 '现代计算机)2OO5年3/1午哇15 果碰到单纹理,那么就没有多大实际的优势了.毕竟不 同游戏采用的纹理贴图方式有所不同,有些游戏大量采 用单纹理,也有很多游戏大量采用多纹理贴图.目前市 场上的显卡核心,由于像素渲染流水线比较多,因此一 般每条像素渲染流水线只搭配一个纹理处理单元. (2)API体系对显卡的影响 目前我们所使用的3D显卡基本上都是面向娱乐的 产品,主要面向游戏应用.在开发3D游戏时,如果没 有相应的开发指导规范,那么整个游戏软件,3D显卡 市场将会非常混乱一一软件必须在操作系统上运行,而 游戏软件还得通过显卡来进行相应的运算,如果游戏内 部的指令代码繁乱无章,那么显卡在执行这些指令时, 肯定会对性能有所影响. 早期的3D游戏,游戏开发人员必须针对不同的显 卡核心来编写一些不同的额外代码,以便让游戏在这些 显卡上都能获得满意的性能.针对这种情况,微软提出 了一个名为"DirectX"的通用API.所谓API,也就是 "应用程序接口".以后不管是游戏开发人员开始显卡核 心设计人员,都可以根据DirectX中的指导规范来设计 产品,从而让产品的兼容性,通用性更好. ?Directx对显卡性能的影响 并且与硬件厂商和 微软开发了DirectX平台, 游戏厂商合作,共同更新升级DirectX的标准.硬件制 造商按照此标准研发制造更好的产品,游戏程序员根据 这套标准开发新的游戏.也就是说,无论硬件是否支持 某特殊效果,只要DirectX标准中有,写游戏的程序员 就可以把它写到游戏中,当这个游戏在硬件上运行,如 果此硬件根据DirectX标准把这个效果做到了此硬件驱 动程序中,驱动程序驾驭其硬件算出此效果,用户就可 以欣赏到此效果. 由于DirectX是微软嵌在操作系统上的API.在微 软的大力扶植之下,它已经成为当前显卡性能的一大技 术指标.DirectX也经历了多个版本,从最早的DirectX 7到最新的DirectX9.0c,每一个版本的出现都会导致 一 大批支持该新版本DirectX的新游戏的出现. 如果游戏采用了新版的DirectXAPI,而显卡的3D 引擎并不支持该API,那么通过该显卡来玩这款游戏时 往往会出现两种负面后果——那些应用了新DirectX效 果的画面将无法显示出来,比如画面中的"水"没有折 射效果,显得很假,甚至根本就看不到"水波";画面 刷新速度会比较慢,也就是俗称的比较"卡".某些应 16'现代计算机》2005年3/1利 绝只支持DirectX7 目前的新3D游戏都开始大量应用DirectX9中的各 种新型图形渲染技术,越高版本的DirectX由于支持更 高精度的图形渲染技术,因此可以实现更多的渲染特 效.需要注意的是,显卡3D引擎与游戏是相辅相成的, 例如说如果一款游戏在开发时只应用了DirectX8中的 渲染技术,那么支持DirectX9.0c的显卡与支持DirectX 8的显卡在运行该游戏时,画面特效是一样的. 一 款采用DirectX9API的游戏在不同显卡上的画面效果 ?不同版本Directx的特点 DirectX7 DirectX7是随Windows2000出现的,它引入了"硬 件坐标转换和光照投影技术(T&L),通过显卡核心内 部的T&L硬件引擎来运行3D游戏中密集的坐标转换和 光照投影运算,从而让CPU得到了解放(之前3D游戏 中的相关运算都得由CPU来进行计算). 2000年,nVIDIA公司推出支持DirectX7的GeForce 2系列显卡,ATi则推出了Radeon256.《极品飞车5: 保时捷之旅》,((Half—Life:CounterStrike(CS)》等游 戏都是基于DirectX7开发的,这些游戏内的效果都是 透过简单的材质来表现. DirectX8 进入2001年,DirectX已经成了业界公认的游戏开 发API,微软在2001年上半年推出了DirectX8.显卡 核心自DirectX8开始,编程能力开始变得强大. 所谓编程能力,就是用着色来计算像素及顶点. DirectX8包含了数个不同的像素着色模式(Shader Model,简称SM),支持不同等级的编程能力,这其中 包括PixelShader(像素着色,简称PS)1.0,1.1,1. 2等三个版本的像素着色技术.像素着色的版本越高, 其着色计算能力也越高. 述及定义的效果.比方说,如果一块头在游戏中看起 来应该是湿的,那就以此目的,写一个宵光泽,反光, 光线切入角度等效果的着色单位.以前要达到此效果, 游戏开发人员要先造石头本身的材质,然后在上面铺上 另一层假的反光 效果来产生闪亮 的错觉,利用这 种做法设计出来 的石头跟实际上 的湿石头当然有 差别.而通过 "着色"技术,就 可以大大提高画一个实例画面的简单着色流程 面中各个物体的真实性. 在2001年下半年,微软推出了支持PixelShader1. 4的DirectX8.1.当时ATi推出的Radeon8500系列显 卡就支持该规范,而nVIDIA推出的GeForce3系列则 只支持PixelShader1.1规范. 除了像素着色之外,在DirectX8/8.1中还出现了 "顶点着色器"(VertexShader,也称"顶点处理器"), 当时VertexShader的版本是1.1.支持DirectX8的显 卡核心不再采用T&L引擎,开始采用可编程的像素渲 染流水线及顶点着色器. 在DirectX8时代,比较有代表性的游戏有((Max Payne》,重返德军司令部》,"闪电行动》,Unreal Tournament2003}~等,这类游戏的画面看起来比旧游 戏好多了. DirectX9 在2002年l2月,微软推出了DirectX9.比起DirectX 8,DirectX9容许更富弹性的着色编程能力,同时也可 以处理更长,更复杂的着色单元. DirectX9采用了PixelShader2.0,VertexShader 2.0等新型着色技术,并且导入了浮点数据模式,让影 像的计算更详细,准确,游戏开发商也可以在开发 DirectX9游戏时获得最大的自由性,可开发出画面精 度更高的游戏.2003年开始流行的《古墓丽影黑暗天 使》就是DirectX9游戏的代表,它大量采用了Pixel Shader2.0着色技术. 到了2004年,nVIDIA推出了采用NV40核心的 GeForce6800系列核心,并开始支持PixelShader3.0 着色技术.ATi也推出了RadeonX800系列,开始支持 PixelShader2.0b着色技术,也就是支持所谓的DirectX 9.0b. PSP2,并在该 SP2补丁中集成rDirectX9.0c.DirectX9.0c同时支 持PixelShader2.0b;~HPixelShader3.0,VertexShader 也升级到了3.0版本,此外还支持ATi刨造的3Dc纹理 压缩技术. 2004年是DiFeetX9游戏全面开花的一年,例如 ((DOOM3》,((HalfI,ife2》等大怍都是轰动…时的3D 游戏. 需要特别注意的是,一款游戏画面是否精美,所采 用的DirectX版本并不是唯一的决定凼素,毕竞采用的 特效技术越多,对显十?核心的要求就越高.因此游戏开 发人员一般会尽量采用『氐版本Dil'eCLx中的技术来开发 出尽町能精美的画面,这样『氐端的显卡也可以运行该游 戏,可以吸引更多的普通消费者. 对DirectX版本的之持体现的是I卡核心内在的资 质,实际的执行能力还得综合其他因素.例如GeForce 6200AGP版显卡支持最新的DirectX9.0c,但如果真 的用该显卡来运行支持DirectX9.0c的大型3D游戏,虽 然画面中的各种特效口丁以显示出来,f画面的刷新速度 顶点处理能力限 不会太理想一,该显卡的像素填充率, 制了它的表现. 在某些情况下,所谓的支持DirectX9.0c也只是指 少数几个方面的支持而已,比如Intel推出的i9l5G主板 芯片组所集成的显卡核心,虽然它支持PixelShader2. 0,但所有的顶点着色运算得由CPU来完成,这样会大 大增加CPU的负担.目前很多所谓支持DirectX9.0的 集成显卡,大多是这种情况. ?了解OpenGLAPI 除了DirectX这种API之外,常用的3DAPI还有 OpenGL.OpenGL是"OpenGraphicsLib"的缩写,是 一 套三维图形处理库,也是该领域的工业标准,目前在 Windows,MacOS,OS/2,Unix/XWindows等系统下 均可使用. OpenGL具有良好的可移植性,同时调用方法简洁 明了,深受好评,应用广泛.OpenGL是专业图形处理, 科学计算等高端应用领域的标准图形库. OpenGL源干SGI公司为其图形工怍站开发的IRIS GL,在跨平台移植过程中发展成为OpenGL.SGI在1992 年7月发布1.0版OpenGL.2001年8月出现了1.1版本 的OpenGL,目前最新版是OpenGL2.0. 目前绝大部分显卡都支持1.4或1.5版的OpenGL API.相对DirectX,基于OpenGL开发的3D游戏相对 较少,但也有不少的大怍,例如KQuake3》,使命召 唤》等,DOOM3也是基于OpenGLAPI开发的. <现代计算机》2005年3月刊17 叶算方皓是:硅存带宦=显存J二怍颛率x显仔位宣8. 单个显存控制器的恤斑大都屉64bit.为了提高显 仟带宽.虹夸的硅部会巢成2个或4盈存控制器 例加高端的 GeFoFC~26800, RadeonX系 列.显f{棱心内 置4个64bit的显 仔控制嚣柬蚌行 处理.这样总的 显存位宽就达到 r256bi,. 目前显t-的 258hi:显冉的装扮示惠匿 显存位宽卞耍有l28bil和256bi[两种,部升低端产品是 64bit.{日问的工怍|}ji率F.64blt镀存的带宽j有 【28bit显仃的一牛.目前有些l商为了解决成本,肯酬 会缩减显存的位宽.例如奉来核心需要搭,的显行位宽 是l28bi~,f!==l实际的位宦刘只有64bit 如何性速营?教娃卡所使}}i的显存位宽呢?存一 个比较快的检验殴:InBGA封装的显停颗粒l正方膨) 一 般都是32h?t的产品.因此如果一块上有4啊 mBGA封装的显存,那幺.苷怔宽就是I28r)lt,8颗糙是 GDDR2仔.1中低端}品往往他蚌jTSO?】封装的 DDR1显存颗粒. ?理性看待显存容量 仔是ffj采暂仔数据的因此竹萍量也有?定的要 求.不过,{岍十盟存甫宽而吉.rf:霹黾对显卡性能的 影响要小得多.一般来说H要硅存总容量达到 l2#MB.就能够满畦绝凡郫J{_J需耍.一般情况下. I28M适是256MB湿存对显卡性能的影响慢小,l是 任高分褂丰F会有一定体现.对p低端显卡而言. 64MB显存完垒能够满袭际需要 注意l28bit.t54MB的显存系.其十显卡性能的 帮JjJj要远商=F64bitI28MBff,J显仔毕哥;. ?显存加速技术的意义 除了硬件上保证显存的惜宽萍量保证能够高喷 量为显卡梭心服务之外,目前的显恢心还盒集成各种 并样的加速技术=显存优化眦硬匪缩技术对于目前 的显R域心来说是必可少的,沦AT[适是__vlDlA 部有一套自己的内仔节约技术,Iii『^Ti毓新的箍存加 速技术名为HYpeTzHD,而-1VlDIA椎tt{的刚是 "1MAnloptimJzedCotorcc'叭lrc.,~s,qioti【射三代光速 显仔控制拄求). ATl的HY)crZll『【)蜘I1VI111A的l_MA? 0pn咖z.dColor0mp10n"各自郝乜禽了系列技 术矗案蟮水的处理方寰k敏如:晖快满昧需要使 用或役有作用的像素所占用柏屉存资糖增加像素处理 器内部缓存,将数理,材躏等微批硅仃l叠牿.加快显存 的释坡速廑等等: 应垃【兑,显停加速技术对显卡性能的l芷捧汪是付一 定作用的,它可以提高显存体系的工怍效率.但就整个 显仔体系而言展重要的I然迁是显存带宽. (4)外部接n对显卡的影响 外郐接|l是与系统进行通佶的通道.口前殛 采用的外郜接门主要有AGP和PCI—E这两什.其 AGP接门已经l崖展刮AGP8x其f々辅带宽也达到J2. GB/s. 陆着3D显 棱心的发展, AGP8X的带宽 瓶颈必将越来毽 明显.传统的 AGP由PCIEx pressX16驭代, 由此显卡核心可..拈的卟观 获得4GB/s(双向为8GB/s)的接u带宽= 2.显卡性能与刷新率的关系 征玩3D游戏时很多人都碰到过画而刷新缓慢'的 现象(恪话称2为"卡).?般来娃.}{肯当凹i面的刷 新率达到每秒24帕(一秒钟播披24嫉画而J眦卜,凡 的眼睛才会在说觉暂停的作用下谥得面是运动且 流畅的 (1)什么是刷新率 一 般用FIS(frameperSeCO[]d,每秒钟画面更 新的数量)米表示该项指标在欣赏电视,电影画断 时只要而的刷新率选到24帧/秒,就能满足^们 的需要同样的,在玩普通的游戏时.如果刷新率达到 24帧/秒日『l可,但在一些高速游戏中(例如射击游戏). 如果画面的刷新率还是只有24lI贞,秒,那幺就会感世 到面比较迟钝.不够流畅 虽然理}色上画面的刷新率越快越抒.怛过高的刷新 率并没有实际意卫——当画面的FPS达到60帧/秒时. 已经能满足绝火渐分应用需求一般情抛下.如果能够 绦证游戏画苘的平均FPS能够选刊3I)帧秒.那幺画 过就同前 I场上的显卡核 心而言.AGP8X 接几的带蹙还能 满硅卡核心的 实际需要,PcI Ex:)ress×t6的 高忙宽f势迁投 『本耻出采. (5)驱动序对硅l}的影响 除r显恢心显存91,挪接,Alll篝硬指标计 显忙性能有很Jc影响之外.显嘲【'动程序同样对显卡的 性能有一定影响怍为硬件与操作统.应用软件之 的"桥襞.驱动稃序的怍用非小_『,如果没有好的 驱动配合.阿好的棱心无法发挥I出色的性能 目前ATnVIDIA在驱动开l筻面}}有优劣,f 如仨盛卡核心硬件指差多的情魁1.nVIDlA的显 卡庄OpenGL性能疗面往往会比ATi的显卡这其中 !驱动序就帮丁缨大一个忙 对于消赞暂而言.由于驱动程j郡是免费的此 完全町"试用荐种不同版奉的驱动为l已的硅R找到 一 款性能发挥最小色的驰动 面已经基本流畅能啦适到50帧/秒.就基车以体会 到行云流水的感觉r.一般人很难舒辨出60赖/秒与 l0O帧/秒有什幺不同. (2)是什么影响了FPS 既然驯新率越快越好,为什幺迁要强调没必要追求 太高的刷新率昵接1原囱是在显示行辨率不查臼_j情7冠 下,FPS越高.碗lJ对卡的处理能力要求越高. 电脑中所显示的叵面.都是由显卡来进行输出的 周此屏幕上每个像素的填充都得由显来进行计算.输 出.当画面的分辨率是1024x768时,画面的刷新率要 达到24帧秒.邪幺显卡在一秒钟内需要处理的像素 量眺达到了l(】24x768×24=l8874368;如果要求 画面的剐新率达到50帧/秒,9llj数据量一下了提升到 了1024×768…503932l600 FPS与丹衅率,显卡处理能力的美系如下:l处理能 力=分辨率x刷新率这吐L就是为什幺征玩游戏时.分 辩宰芏置得越大.画面就毡不溘畅的固了. 3.显卡性能与画面质量的关系 对1'曲态匿面而言.除了罐0新事之卧,还有一个重 要的指标就是l惭的顷量一光有很快的刷新率,如粜 画面教限苇,同样不能得到川F们|^uf (1)抗铭出的作川 为J一提高3I)厕面的显示质量目前的显卡部走持 垒砰抗镶曲IFSAA有时电简写成AA】技术:垒 屏}宽锯齿挫祀孢是针对3D心面巾圈淑的锯齿鞲1缱逍 缘以硅接它缺陷加"润饰乎滑的技术 经【h垒群锯尚技术的处理.画画不fI=【平滑细腻.而 且更接垤真戎故粜.在3D的应用程序中.昔使片I垒群 匮锯齿的肋能后,便可消除场嚣中远距离对象边缘明显 的锯齿部甘:佳用垒屏锯齿拄术是提高3D画丽质量的 存放方法. 目前^|ri推出的最新型垒辱抗锯齿技术名为 SmootllViSionI】D,该技术沿刑rRGss技术(R0咀Led GrdsLl1)er—SaP.1pling旋转栅格超级栗伴). Smoo~hVisionll{D花抗锯齿功能上.主要推出了暂时性 抗锯出(Ms^A1功能这项新技术会在每一视框中受 替换用两什同的预定义取样样式.持续性的显示会使 两种取样榉,的结果台并为一种结果.这样产生的影 像,就囡蜥凡喉的视世哲留效果【1I褒际采样的两 倍,可以提供柑当高品质的抗锯齿圈f泉.而且对显示性 能造成影响茈微 1]V1DTA目前推出的最新垒屏抗锯齿技术名为 "lntelIiSampie3.0".i轰技术的核心是一套旋转网格线 (Rota呶lgrid}的抗锯齿采样算法以往,抗锯齿演算 会在每十像素撷取四组采样,这四个像素是2乘2 的同格纯填式对每个像素进行采样.旋转网格线则将四 个子像素的网格线}加旋转,形成一蛆4乘4的钻石型 采样同恪线;如此一束.能够让子像素证水平与垂直方 向的蔺盖术加倍,进而为多边膨的边缘带来更高的色彩 精准度,逃剐垂好的抗锯齿效果 可以通过屁 卡驱动程序设置 ?卡的FSAA模 式.曰前FsAA 模式也采用丁 倍速模式. 如4XFSAA "2XFSAA等 等.皤速越太, 效果越明.同显核心可眦蕾持的最大FSAA模式 不尽相『. 需要注意的足,打开}AA功能后,将太大增加显 忙棱心的侦担使刚的模式越高.画而的刷新率安越 1璺对于一些低端显卡而言,如果在l[)24x768打辨率 下打开4xFSAA,I5幺画面刷新半可能会相当慢 (2)符目性过滤的fi'Ill 备向异滤lAnJ~Jtro]JicFHterip.g简称ArJ是 一 种特蛛的过滤技术,它可极太地致善与我们的视线 肯较大角度的表面材质的显示晴量,从而令繁体画面效 泉更为出色. 根据3D成像原理,阿而上的个像素芷一个方向 l可以包含不同纹理单元的信息.过就需要一十非正 多迎形"的过滤单元来保证准确的透视关系和透明度 不然,如果茌某个轴上的纹理部分有太量信息或是某 个方向上的图像和纹理有个倾角,那幺得到的最终纹理 就会变得很滑稽,比例也会失调:当视角为90度,处 理物体边缘纹理时,情况会更糟. 为丁解决上面提到的问题.备向异性过滤技术就引 人丁非正多边形的矩形,梯形和平行四边形纹理雏元. 这样就可以根据实际情况成比例地调整单元其直观的 感觉.便是近处的3D物体表面看起来就不会郡幺滑稽. 但是更重要的还在于改蔫远处贴圉的质_匿,在像素数量 不是的情况下运用插值运算处理来提高画质: 各向导性过滤对于显存带宽及像素填充串的消耗 遥远如垒屏抗锯由那样严重.对于速度的影响程度也 相对较小,同时对3D画面质量的提升电并非像FSAA 那样立竿屺影.一般使用2XFSAA就能感受到十分显 着的画质提升.但即便是开启8XAF.其效果还是相 对不如2XFSAA样明显毕竟后者的作用对象本身 就是人眼最容易忽雠的f}};位. 不同显卡在打开FSAA,AF _曩曩不Fs^^捶式的实际垃果对比不同Fs^F模式的拉果对此 ?{^,^}2o53 对刷新率的影响 用户 是不同的. 可以在驱动程序 中设置不同的 FSAA,AF模式 来查看对速度的 影响.然后在画 面刷新率与画面 质量之间找到一 个最佳平衡点. 整 很多人可能会认