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前言 在显卡的发展史上，更新换代是再平常不过的事了，而新产品的出现总是建立在上代产品的性能提升上，所以我们可以看到，经过一代一代的升级换代，纵然是当初再顶级的显卡，也经不起岁月的摧残，终于落于“众卡”的后面。显卡性能提升的速度有多快，相信大部分用户都也不曾思考过，在大家心里次代产品性能提升也是自然发展的规律，并没有刻意留意。但今天，我们通过2年前推出的ATI一款高性能显卡与现在ATI市场上的一款高性能显卡的性能对比，让大家来分析，显卡性能的提升速度究竟有多快。 大家都清楚，14XX～16XX元之间的显卡，一直是ATI的中流砥柱，因为这部分显卡会在成本以及性能上面找到完美的平衡点，可以说每个时期的代表产品。当年叱咤一时的X1950 pro显卡是那样，如今的HD4850显卡亦是如此。今天，我们就通过这两款跨越2年的中流砥柱之间的性能差距，来反映2年来，显卡性能提升幅度有多大？
末代DX9 黄金3:1比例Radeon X1000系列架构 对于ATI来说，80nm不仅仅是制程的改进，更重要的还是整个架构的改进，“游戏需要更多的pixel运算”这个理念得到深层次的贯彻。2006年10月下旬，ATi正式发布了面向中高端消费领域、基于全新80nm核心制造工艺、RV570核心的Radeon X1950Pro显卡，很好的填补了ATi在14xx元～16xx元之间的产品空白，同时凭借其优秀的核心架构，在游戏速度与游戏画面上领先于GeForce 7900GS。 Radon X1950Pro 基于RV570图形芯片，是ATi目前首款原生12管线的产品，整体设计与R580核心的Radeon X1900GT相类似。更加先进的80nm制造工艺，使得图形显示核心的发热量更小，显卡工作更为安静。搭配高速的GDDR3显存，核心显存频率分别为574MHz/1380MHz。 早在2005年9月，ATI已经向公众表示，和纹理贴图相比，用户更需要像素操作。而其竞争对手NVIDIA则在象素操作和纹理贴图的比率方面和ATI持不同看法。实际上那个时候ATI已经暗示真正的旗舰产品（就是今天发布的R580）应该拥有更多的像素渲染单元。
传统的管线概念（Pipeline）中，像素渲染单元（Pixel Shader）跟Pipeline数目相同，象NVIDIA的G70图形就是这么一个概念；但是ATI在全新的R580图形芯片中，稍微修正了像素渲染单元跟Pipeline的关系。RadeonX1900需要重点强调的地方在于，R580图形芯片拥有16条传统的像素管线（Pixel Pipeline），但是却拥有48个像素渲染单元和16个纹理单元，算术处理能力是以前旗舰级GPU的3倍，在晶体管数量只增加20％的情况下，渲染能力理论上增加了200％，像素渲染单元跟纹理单元的比例是3：1。实际上ATI已经在目前中端的RadeonX1600上使用这种比例关系，形象点来说RadeonX1900似乎是由四个RadeonX1600组成的旗舰代表。
迈入DirectX10时代，统一超标量着色架构的Radeon HD架构详解 2007年5月15日，被AMD并购后的AMD-ATI，终于向世人发布其首款支持DirectX 10的显卡——Radeon HD 2900XT， 也就是我们通常所说的R600。较其竞争对手NVIDIA的首款DirectX 10显卡——GeForce 8800GTX，刚好晚了半年。 得益于80nm核心工艺制程的帮助，Radeon HD 2900XT显卡终于摆脱传统“管线”概念的束缚，采用更为高效的统一超标量着色架构（Unified Superscalar Shader Architecture），内置了高达320个流处理器单元（stream processing units），全面支持Microsoft DirectX 10.0和Shader Model 4.0，能同时兼容DirectX 10和DirectX 9 与OpenGL等引擎开发的3D游戏。下面是有关Radeon HD 2900XT显卡的核心架构体系图。
DirectX 10最大的革新就是统一渲染架构（Unified Shader Architecture）。目前的GPU架构还是沿用的分离式渲染架构，此前NVIDIA的G71和ATI的R580都是采用这样的架构，顶点渲染和像素渲染各自独立进行，而且一旦当架构确定下来，顶点和像素shader单元的比例就会固定下来。不过分离式渲染架构设计更为简便而且经验丰富，例如NVIDIA的NV40发成到后来的G70/G71，又或者是R420到R580，性能都得到显而易见的提升。 微软认为这种分离渲染架构不够灵活，不同的GPU，其像素渲染单元和顶点渲染单元的比例不一样，大大限制了开发人员自由发挥的空间。不同的应用程序和游戏对像素渲染和顶点渲染的需求不一样，导致GPU的运算资源得不到充分利用。微软在DirectX 10中提出了统一渲染架构，在通用和独立的shader单元中可以执行不同的shader程序，包括vertex、pixel和在DirectX 10中首次提出的geomery shader。而且随着这些通用独立的shader单元功能的不断完善，日后有望执行更多的shader程序，例如物理效果。 Shader Modle 4.0无论是vertex还是pixel指令，最大指令长度相当于Shader Modle 3.0的128倍（64K），越长越复杂的指令可以产生越真实的画面，Shader Modle 4.0的寄存器也激增到4096个，Constant寄存器采用16×4096阵列。input寄存器采用16/32规格等，上述指标都比以前的DirectX有明显的改进。Shader Modle 4.0允许程序员在渲染物体时使用128个纹理，而DirectX 9只提供4/16规格，更多的纹理意味着物体表面精度更真实，游戏开发者拥有更广泛的选择。
Radeon HD 2900XT显卡，具备320个流处理单元，可实现对顶点、几何和像素着色操作的动态负载平衡和资源分配，同时其通用的指令集和纹理单元访问，可支持目前所有类型的着色器；其核心每时钟周期可完成高达80次的纹理拾取；每像素高达128个纹理，同时Radeon HD 2900XT采用了全面结合的多层纹理缓存设计，支持DXTC 和 3Dc+ 纹理压缩；支持高分辨率纹理，最高可支持8192 x 8192分辨率的纹理显示；支持无失真的Z和模块压缩，比率高达 128:1，无失真的颜色压缩可达 8:1，8 个渲染目标 (MRT)，并支持抗锯齿，支持物理加速处理。
除了加入更高效的超标量统一着色架构外，Radeon HD 2900XT还继续提升显卡的AA（全屏抗锯齿）的效能与效果。下述是Radeon HD 2900XT显卡所具备的三种不同的全屏抗锯齿模式，它们分别是：Box Filter，Narrow Tent Filter和Wide Tent Filter模式。另外，但两张Radeon HD 2900XT显卡组建成交叉火力系统后，能实现最高24x的滤镜抗锯齿 (CFAA)和128位浮点精度的HDR纹理过滤，让玩家在游戏中获得最完美的画质体验。 2008年下半年显卡格局（模拟）
自从ATI以及NVIDIA两家公司走上显卡历史的舞台，两家公司就展开了争锋对决之势。如今，宿命之争继续延续着。如今，战火已经延伸至2008年，我们也总结了目前双方的对战局势，此数据搜集于2008年上半年，对于下半年将推出的产品并没有做大胆的猜测。 评测平台及评测方法简介
在测试平台中，我们仍然采用了目前高端四核QX6850处理器，解除了处理器的凭借。显卡方面，我们选择2款公版产品作为对比，由于X1950 pro显卡仅支持DX9特效，所以在所有测试项目中，我们都将游戏特效限制在DX9范围内。 D10显卡与DX9显卡功耗对比 对于高性能显卡，功耗也是一个考察的重点，在性能提升的同时，如果能很好的控制功耗的增加，相信这才是一款真正意义上的升级换代产品。针对这个观点，我们对这两款显卡做了一次功耗对比评测，评测环境分为三个阶段，即考察了产品本身功耗，又考察了产品在节能技术上的应用。 BIOS待机下整机功耗
VISTA空载下整机功耗
3DMark 06测试整机平均功耗
从测试结果来看，由于内部晶体管数量的大幅上升，功耗的提升也是必然的，从我们选取的第一个BIOS待机下的功耗来看，最新55nm工艺的HD4850显卡比80nm工艺的X1950 pro显卡功耗提升大概在40W左右，这是排除了一些降温技术的前提下实现的。在系统待机下，由于最新的powerplay技术的采用，两者间的差距缩小在20W左右。在3DMark测试中差距也在20W左右。 PConline评测室总结：
不得不说，X1950 pro是一款相当成功的产品，3：1的黄金比例带来的性能优势大家也是有目共睹的。而在我们的论坛中，我们仍然可以发现不少使用X1950 pro显卡的用户。但随着岁月的流逝，纵然是当年叱咤一时的X1950 pro不免也有些力不从心，这让人不得不感叹显卡发展的速度，如今，在全新换代的DX10显卡HD4850面前，当初的翘楚窘相尽露，成绩大概仅保持在HD4850的1/3的水准。 自古以来，DIY市场都可谓是硬件与软件厂商的游戏，硬件的发展拉动着软件的发展，同样，软件的发展亦加快了硬件更新的速度。既然选择了DIY，就应该对这个现象理解的透彻。我们期待硬件及软件的加速发展，但也不主张用户盲目的无止境的升级，合理升级，理性消费是我们更加倡导的DIY精神，毕竟，2年前的游戏我没发现在游戏性上会较现在游戏有所差距。 |
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2008-07-23 09:57
出处：PConline原创
责任编辑：luoqi
