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一、前言

　　前段时间，nVidia正式收购了AGEIA。相信大部分读者都会知道，AGEIA是一家从事PhysX物理引擎开发和物理加速卡研发的公司。PhysX PPU(Physics Processing Unit),也就是物理效果处理芯片的设计初衷正是希望能为游戏设计者提供一个更好的平台，使游戏开发者能够为玩家创造出更贴近于现实的游戏效果。但是值得注意的是，PhysX开发工具包允许用户通过一般的CPU进行物理运算或者通过特定的物理硬件加速卡进行物理运算。

　　这种理念从理论上来看是相当好的，由于目前物理加速卡硬件的普及程度还是较低，如果能让物理效果运算通过CPU来进行，则良好的兼容性能够让更多的用户体验真实的物理效果，对于程序开发者来说也更乐意于采用这个引擎进行游戏效果的设计。毕竟游戏开发者也是需要注重经济效益的，目前真正拥有物理现实加速卡的用户还相当少，如果游戏开发者仅仅为这群少数用户开发游戏，显然是不理智的。但是在实际操作中，问题也是相当的突出。要知道，CPU能够处理的物理运算与独立物理加速卡能够处理的物理运算根本不是在一个相同级别上的，对于游戏开发者来说必须要面对大部分希望有更贴近于真实的游戏画面用户只能使用CPU进行物理效果运算的局面，进而使得物理引擎的真实效果被大大压制了。在物理引擎效果被限制的情况下将会引出更加严重的问题：对于目前的游戏或其他应用来说，真实物理效果的开启并不能带来真正让玩家感到很震撼，很革命性的变化。我们能够把这个情况与3D显卡当年的情况相比。除非两者的效果真的相差很远，否则革命并不会顺利、快速地发生。然而正是由于用户硬件的问题，物理引擎并不能发挥到所有效果，进而限制了物理运算与非物理运算的差别。

　　目前，游戏开发者如果采用PhysX引擎开发游戏，他们都会先考虑如果仅用CPU进行运算能够达到怎样的效果。虽然当装备了物理加速卡后，或许我们能够获得更加逼真的现实效果，更多的显示细节，更高的处理速度，但是以目前来说我们不可能期待游戏开发者完全基于物理硬件加速卡的基础上开发真正的物理游戏。

　　nVidia成功收购AGEIA后，按照nVidia的规划，物理加速卡的功能将会在未来通过软件的平台来实现。nVidia现在所做的其实与AGEIA当年所做的基本一样，但是为什么AGEIA失败了而nVidia却正在走向成功呢？AnandTech的独到分析或者能够解答我们的问题(http://www.anandtech.com/video/showdoc.aspx?i=3224&p=2)。

二、PPU与GPU有些什么不同

为什么我们需要独立的物理加速卡?

　　自从AGEIA真正出现在我们面前开始，所有的GPU生产设计商都在大声疾呼“我们也能够实现AGEIA所实现的效果。”当然，物理运算能够在GPU上运行。普通的图形运算和物理运算其实在结构上是相似的，但是他们也有点不同，而AGEIA声称他们能够比其他厂商的产品处理更大量的并行运算或者独立运算。或者他们的说法是正确的，因为他们所生产的硬件产品在处理物理运算上的确做得很好。

　　但是问题就如我们上面所说的：开发者在开发游戏时不可能假设所有用户都在用并不普及的独立物理加速卡产品，开发者必须要考虑游戏中的物理效果是否同样能在GPU上实现。当然，硬性和软性物体碰撞本身是一个相当复杂的系统，把这个系统完全交由GPU处理的话将会让GPU不堪重负，然而如果仅仅是在爆炸中增加更多的粒子和碎片等等，对于nVidia和AMD来说都是相当容易的事。

来自Havok FX的挑战

　　Havok FX的出现是理所当然的。Havok FX谋求通过让GPU发挥更多的效能，在着色方面努力，以不通过额外的硬件实现物理运算所获得的效果。现在的GPU或者在物理运算效果上并不能达到独立物理加速卡的水平，但是这并不碍事，正如我们上面所说的，游戏开发者自一开始就无意把PhysX的性能推至极限，因为拥有物理加速卡的消费者不多，出于销售方面的考虑他们不可能这样做。

　　但是现在Intel收购了Havok。从现在看来，Havok FX已经有淡出市场的趋势。站在Intel的立场当然希望所有的物理运算都停留在让CPU进行，这是出于商业利益的考虑，我们不能怪他。但是这样对于整个显示工业的发展，特别是对于游戏爱好者来说，这个收购对他们来说并没有好处。目前物理引擎软件开发包并没有承诺支持普通显卡，而PhysX硬件被市场接受的速度相当慢，摆在nVidia面前的可是一个难得的机遇。

深入思考：为什么需要独立的物理加速卡？

　　目前Intel/Havok处于相对弱势的地位，nVidia对AGEIA的成功收购让nVidia获得了一个难得一见的发展机遇。nVidia收购AGEIA后，他将获得PhysX物理引擎，同时nVidia能够把这个引擎加入到它的显卡产品中。其实PhysX软件开发工具包(SDK)目前已经被很多平台上的很多游戏所采用，如果把对PhysX的支持马上加入到nVidia的GPU中，则nVidia的GPU将支持目前所有采用PhysX的游戏。

　　正如我们所指出的，相比于目前的GPU，独立的物理加速卡能够提供更多潜在的物理运算能力。但是在游戏开发者确定绝大部分消费者的机器拥有物理加速性能之前，高度真实的游戏物理效果是不可能实现的。而如果GPU能够实现PhysX的功能则这个问题能够解决了。

　　现在的PhysX引擎能够很好地实现复杂的物理显示效果，但是前提是必须要有支持PhysX的硬件。而如果nVidia的GPU产品能够对PhysX进行支持，那么PhysX将会马上有了一个相当大的发展平台。如果事情真的这样发展的话，那么PPU将会很快地被GPU所淘汰。我们相信，这件事将会在未来很短的时间内发生。

三、面临的挑战

挑战者是谁？

　　如果nVidia把物理运算的性能集合到GPU中后，那么nVidia面对的挑战者会是谁呢？以目前来看，这个挑战者显然不会是AMD，因为目前Havok的拥有者是Intel。而另一方面Intel则对AGEIA相当拒绝，因此我们能够预言，nVidia的未来对手将是Intel。

　　当然，或者开发者会为AMD的GPU开发独立的物理引擎，但是我们相信这在中短期内并不现实，因为这类型的工作需要大量的时间。而现在的底线是如果没有了物理引擎的支持，AMD的GPU将只能靠CPU来实现物理性能。虽然无论Intel手上的Havok如何发展，AMD的CPU都肯定会获益良多，但是缺乏像Intel一样的财力的AMD显然无法像Intel一样暂时忽视显卡市场的短期发展。

　　自Intel从多线程到多核心迈进的过程中，nVidia多少感到一点危机感。随着多线程和多核心的不断发展，显卡领域存在着被CPU再次吞噬的可能，因此nVidia必须让显卡产品向CPU的灰色地带发展。从现在看来，nVidia可走的路还有很多，但是如果真的到了CPU与GPU再次合一的时候再想办法的话，那nVidia就面临大麻烦了。从目前CPU的发展趋势来看，多线程，多核心，大规模化的并行运算已经是无法逆转的历史趋势。

前路崎岖

　　nVidia承诺会联同其所有GPU的竞争者一起发展PhysX，但是对于现在的情况来说，最大的挑战还是在于要让游戏开发者愿意把更多地发掘物理引擎的潜能。只有硬件和软件同时发展，物理运算的革命才会真正地到达。而现在我们能够看到的事游戏开发者们正在逐步尝试向物理引擎的极限推进，因为我们能够预言在不久的将来，所有用户都将能比较容易地获得支持物理运算的硬件产品。

　　而更重要的是，在nVidia的规划中，它将正在尝试把高级别的物理运算推至CPU无法达到的领域。尽管GPU能显示的物理运算效果可能不如独立的物理加速卡，但是CPU却几乎毫无疑问地在这方面要比GPU还要弱。让更多的游戏开发者采用PhysX引擎，卖出更多支持PhysX的显卡，让游戏玩家真正体验到物理效果带来的震撼，这三个方向将会让PhysX在物理效果市场上抛离Havok。

四、最后的话

nVidia是一家硬件公司

　　虽然PhysX是关于物理硬件方面的，但是这次收购似乎更多的是在于软件方面。nVidia现在需要依靠CUDA来运行AGEIA的PhysX软件。这并不要求除普通显卡以外的额外硬件，我们在未来可能不会见到PPU产品像GPU一样，一代又一代地更新，甚至我们很可能在未来nVidia的GPU中只能见到很少AGEIA物理加速卡的影子。

　　Tony Tamasi表示，nVidia本次的收购或者能利用上PhysX硬件技术的地方或许只有很少一部分，而这个硬件技术方面的部分并不是nVidia所关注的。更重要的是随着DirectX和Shader Model的不断发展，显卡越来越需要更优秀的独立编码系统，而GPU也需要依靠优秀的物理效果编码接口才能实现更好的性能。当CUDA走向核心位置而shader硬件继续发展，所有玩家将最终能使用大众化的显卡处理复杂的物理运算。而这样做的话nVidia的GPU将会有效地激起一般玩家的购买欲望。

PPU怎么办？

　　以目前的方向发展，nVidia将会彻底地让物理处理芯片消失，特别是如果AMD也一同支持PhysX的话。如果显卡正常地发展，他们将会成为很好的物理处理器，在现在，PPU不会马上地完全消失。最后，nVidia是不可能把对PhysX的支持在一夜之间做到其显卡产品中的。我们的观点是在当前的环境下，物理加速卡与显卡将在短时间内继续各自发展，但是长远来说，GPU将会能够在实现普通的显示效果的同时还能进行大量复杂的物理运算。

　　对于AGEIA来说，它是不幸的，芯片的因素并不能让其成为物理世界的主宰。而另一方面，物理加速卡高昂的价格，但是带来的却并非完完全全的显示革命，这对于一般用户来说显然不能成为促进购买的动力。即使AGEIA没有被收购，它的发展前景还是有限的。而本次nVidia对AGEIA的收购绝对是一个好消息，因为通过这次的收购，nVidia在物理显示领域将获得与Intel竞争的地位。为了物理显示的未来发展，我们期待AMD加入到nVidia的一边。