2024年7月17日发(作者：速元魁)
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【评测报眚 栏目责编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｎｒ ｗ ｄｉＹ・ ０
ＧｅＦｏｒｃｅ ８ ８００ＧＴＳ 文／图Ｃｏｒｏｙ
Ｖｉｓｔａ．一个令人浮想联翩的梦幻操作系统 明年一月就会正式来到我们身边 Ｖｉｓｔａ除了华丽的ＶｅｃｔｏｒＧｌａｓｓ效果 无所不在
的增强型搜索功能 整合的Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｄｅｆｅｎｄｅｒ安全软件外．最值得大家关注的就应该是代表着未来游戏发展趋势的ＤｉｒｅｃｔＸ ｌ０。
诚然，微软官方对显卡的要求是支持ＤｉｒｅｃｔＸ ９．但是，目前主流的ＧｅＦｏｒｃｅ７系列和ｘｌ０００系列都只支持ＳＭ３．０。对于Ｖｉｓｔａ
整合的ＤｉｒｅｃｔＸ ｌ０标准来说．在使用ＤｉｒｅｃｔＸ ９显卡的情况下．很多的运算需要通过ＣＰＵ来模拟．游戏的实际帧数会受到非常明
显的影响．同时很多无法通过ＣＰＵ模拟的特效也无法打开 所以只能说．在Ｖｉｓｔａ上使用ＤｉｒｅｃｔＸ ９显卡，只是微软对市场的一种
妥协．而不是最完美的解决方案。
Ｓｏ．ａｒｅ ｙｏｕ ｒｅａｄｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｖｉｓｔａ，
２２ Ｎｏ．１２．２００６ ＤＩ￣
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让理性弓｜导汹费 让ｆ）ｆ ｙ政变生活
北京时间２００６年１１月９日 变晨３点整 ＮＶＩＤＩＡ
发布了第一款完整硬件支持ＤｉｒｅｃｔＸ １０的显卡核心
一一
需要提供被称为“游戏资源”的完整数据 也就是
游戏中涉及到的物体模型，和它们各自的表面数
据 通过ＧＰＵ的运算将这些游戏资源还原到游戏
设计时的模型 就是ＧＰＵ的最直接任务。
物体的模型通常用３ＤＳＭａｘ等３Ｄ软件绘制 他
就像骨架一样，支撑起了游戏中所有物体的外形。
对于电脑来说 不必在意当前绘制的究竟是骡子还
是马，只要把所要表达的信息基本传达了，也就完
Ｇ８０。至此，之前对于这个显卡系列的所有传
闻，揣测、流言和等待都画上了句号，通向一个完
美３Ｄ世界的大门正被缓缓打开。
Ｇ８０只是人们对新一代显卡的整体称呼，细分
到具体的核心 Ｇ８０目前有ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ两个型号。因为Ｇ８０采用的是统
一
渲染架构（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ） 所以我们在分析
Ｇ８０架构的时候，不能说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴｘ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ有多少的”渲染管线“和“顶点
着色器“，而要说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ各有多少个“Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ”，也
就是流处理器。ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ具有１２８个流处
理器 ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ则是９６个，在显存容量
和频率上，ＧｅＦＯ ｒＣｅ ８ ８００ＧＴＳ也比ＧｅＦＯ ｒＣｅ
８８００ＧＴＸ要低一些 流处理器是Ｇ８０系列的创新，
也是Ｇ８０与之前所有显卡的最主要区别。
要解释流处理器的意义 就不得不从ＰＣ的３Ｄ
显示流程开始。
ＧＰＵ对于显示图像的处理，需要考虑的只有
形状和表面的材质，而不是该物体的物理或者化学
特性一一也就是说，ＧＰＵ只是从外表上去简单的
描述．让人眼在第一时间就能清楚分辨出该物体．
而不再进～步提供详细信息。但对于这样的工作，
ＧＰＵ也必须通过基本的八个步骤来完成。
任何一款游戏都需要表达游戏中各个物体的外
观 运动与即时变化。所以对于每个游戏来说 就
成了任务
表面数据一般被称为“贴图”，是将物体的”骨
架”还原到真实的必需品 就好比做风筝一样．骨
架上必须搭配完整的贴纸．才能飞起来 贴图的提
供方法也有很多种．在以前ＧＰＵ功能还不算强大
的时候，通常用一块”样品“反复地粘贴在表面。
在早期的一些３Ｄ游戏中 人物的皮肤颜色从头到
脚都是一样的．甚至在衣服和皮肤的接缝处还能看
到明显的锯齿状黑色缝隙．这是因为”样品“的裁
取大小不合适．使得贴图的真实性大打折扣。
到了后期，ＧＰＵ的运算能力大为提升．所以就
可以在人体不同的部位上使用不同的”样品”．不
同的”样品”可以有不同的颜色和形状。在目前主
流游戏中 贴图甚至可以是一个Ｓｉｎ（）曲线的旋
ＤＩ￣Ｎｏ．１ ２．２００６ ２３
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转面或者是被拉开的一张脸。
这些模型和贴图都是在游戏编写的时候就已经
建立并使用的资源．当游戏运行的时候 程序将这
些数据输送到ＧＰＵ 由ＧＰＵ来完成还原工作。
ＧＰＵ在接受游戏资源时，不会直接将物体的
皮肤贴在骨架上．因为３Ｄ游戏是互动的，游戏中
物体的形状，表面和位置时时都会变化．否则玩家
的操作就没有意义，整个３Ｄ游戏也就成了３Ｄ电
影。为了准确地表达这些变化，必须在贴图之前先
行确定物体的这些变化所相关的参数．这就是三维
变换．是由Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ来完成。可以说 每一个
画面帧的确定 都必须经过此步．否则无法让玩家
感受到模拟出来的真实感。
目前我们使用的都是平面显示器．虽然ＧＰＵ
能将物体还原到３Ｄ，但最终显示出来的仍然只能
是２Ｄ。如果在贴图之后再将３Ｄ画面还原到２Ｄ并
输出．那被其它物体遮挡住的部分就不需要进行处
理了 不然会浪费ＧＰＵ极大的运算资源。哪些坐标
点应该被处理．哪些则跳过 这就是坐标转换所做
的工作。
好了．经过以上几个步骤．当前输出帧的架构
就基本完成了．下面才能开始为这些骨架贴上合适
的皮肤。
３Ｄ物体的表面情况很复杂 有的圆润 有的粗
糙 如何使用平面的小块将这些特性表达出来，就
只能靠三角形。三角形具有很好的可塑性．连续的
三角形平铺可以组成平面 无数小三角形按照一定
的角度拼接可以组成球面，平面和球面的连接又能
组成更为复杂的褶皱。随着三角形大小和形状的改
变，能够组合成大千世界所有固体和液体的皮肤形
状。
为了还原物体 ＧＰＵ会将坐标转换后的有效
２４ Ｎｏ．１ ２．２００６ ｒ￣ＤＩｑ
显示物体进行三角化．也就是用物体间的关系来确
定如何用三角形来构造皮肤，这个步骤也被称为
ＳｅｔｕＰ。三角化的速度是ＧＰＵ一个非常重要的参
数，每一个帧中的物体都必须经过三角化．构造每
个物体皮肤的三角形往往以万计数 整个帧中需要
的三角形很可能就要以亿来计算了。所以三角形生
成能力是以前显卡性能的衡量标准之一。
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一
平面的三角化
物体被三角化之后．ＧＰＵ就会根据物体的每
个部分的材质来进行贴图，也就是将游戏资源里的
”表皮“贴到骨架上去。这时候的骨架是由大大小
小不同的三角形拼凑出来的，游戏资源中的”表皮”
事先并不知道三角形的大小和具体形状。三角化只
是将物体表面拆分成三角形．而不是都拆分成等边
三角形．所以在贴图之前要对”表皮 进行处理．
也就是拉伸、缩小和裁剪，使其能和三角形相匹配
然后贴上去。这个过程就是 填充材质 ．由Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ来完成。在贴图的时候 不但要考虑三角形
的匹配．还得加入光照、阴影等实时的细节．并且
根据驱动的要求去进行二线性过滤、三线性过滤、
各项异性过滤等操作．这样才能提高图像的真实
感。
填充材质后 每一个像素的信息也就被基本确
定 三角形上每一个点的信息也就被确定 这个过
程就是三角形填充。它和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ几乎是同时
工作的．处理一部分像素．然后填充 再处理一部
分像素，然后再填充，如此反复．直到将一帧画面
所需要的信息处理完。
填充完毕后．ＧＰＵ还必须根据物体的透明度
来确定每一个２Ｄ像素点最终的颜色．比如说河床
里的鹅卵石．颜色就会比暴露在日光下的淡一些
外形也模糊一些．这就需要做光栅处理。光栅处理
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的压力也不轻，因为基本上每帧的每个像素都需要
被处理过去。在同一游戏中，分辨率越大 光栅处
理单元需要计算的像素就越多，所以现代的ＧＰＵ
都使用多个ＲＯＰ来进行计算。
ＲＯＰ将最终的计算结果输出到帧缓冲中 最后
由ＲＡＭＤＡＣ将数字信号转换为模拟信号，由ｓ—
被风吹动后的坐标、河流水面的波纹、云层的随机
变换都会大大增加三维变换的计算复杂度，这些都
对ＧＰＵ的Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ单元的计算能力提出要求。
同样的，材质填充单元在面对现在主流游戏的时
候，模型表面的复杂度迅速提高，尤其是人体脸部
的细节表现部分，脸部的皱纹 毛孔等细节在这些
游戏中越来越成为模拟真实度的重要指标，加上对
细节的过滤技术，要模拟出最真实的物体 Ｐｉｘｅｌ
Ｖｉｄｅｏ信号线输出到显示器。ＲＡＭＤＡＣ的速度根
据ＧＰＵ的计算能力也在不断地提升，目前４００ＭＨｚ
的频率已经不再是显卡的瓶颈。
至此，从游戏代码到显示器的图像输出，ＧＰＵ
就完成了一帧的工作量，这样就能用２Ｄ画面去表
达３Ｄ的世界。虽然从单帧来看还不是非常接近，但
在连续的画面下 视觉角度的移动、光照对物体表
面及阴影的影响 远景的逐渐模糊，都能欺骗肉眼
让人感觉看到的是一个３Ｄ的画面。
关于ＧＰＵ的工作原理说了这么多，我们再来
说说ＧＰＵ中的瓶颈。现代ＧＰＵ在坐标转换，三角
形重建、光栅处理等运算能力上已经发展得很成
熟 在计算方面已经不存在明显的问题。如果一个
物体被遮挡的话 那么整体模型的复杂程度便提高
了，但遮挡算法可以通过由近及远的优先法则来计
算 在前一次计算中已经被判定被遮挡的物体，在
下一次计算中就直接忽略．这样即使复杂度提高了
Ｎ倍，计算量也不会受到明显的影响。三角形上每
个像素点的颜色．随着分辨率的扩大会提高计算
量 但即使从ｌ０２４×７６８提高到１６００×ｌ２００，计
算量也只提高了１ ３４％ 相对于ＧＰＵ整体频率的提
升，这些需求的提高也可以忽略不计。
三角形重建虽然会因为原始模型的复杂度提升
而对ＧＰＵ的处理能力提出挑战 但是通常真正需
要大量运算能力的，只是近端的物体 远处的物体
还是可以用尽量少的三角形来重建，所以对ＧＰＵ
性能的依赖程度也没有大幅度提高。光栅处理的道
理和坐标转换的道理一样，不会挑战ＧＰＵ的运算
能力。
那么 究竟哪些环节是目前ＧＰＵ性能的瓶颈
呢７那就是三维变换和材质填充。为了提升模拟的
真实度 不但需要将近景中的物体做的更为细致
而且即便是远景，也要增加物体的数量。越来越多
的游戏喜欢在场景中加入树木、云层、草地、河流
等背景．这些看似普通的物体其实在模型的构建上
非常复杂 每一片树叶和绿草都必须被严格计算。
Ｓｈａｄｅｒ的压力不言而喻。
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的计算能力是流
畅３Ｄ大作的瓶颈，但是反过来，３Ｄ游戏在编写的
时候并不会考虑如何去优化对Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ的使用，因为根本无法做到真正的优化。
以目前的主流显卡而言，ＧｅＦｏｒｃｅ７和ｘｌ０００两
个系列都各有数款不同的显示核心产品．它们的
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ数量比例都不一样．频
率也不同。例如７３００ＧＴ．有８个Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和４
个Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．也就说，如果不考虑显存频率的
因素，每时每刻Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的计
算量是２：１．那么才能正好使所有渲染管线和顶
点着色器能同时工作，显卡的性能也达到最高的水
平。可是实际上，游戏设计者不可能掌握游戏的即
时工作量 因为随着玩家的不同操作 画面的变化
完全是随机的，这不能由游戏设计者来掌控，只能
由显卡来根据当前需求进行工作的分配
当Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ计算量加大的时候，Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ必然会有部分在闲置 同样当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ
计算量加大的时候．Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ也必然会有部分
在闲置。即便我们假设游戏设计者完成了能保证让
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ时刻１００％保持工作状
态的目标 但是 当这个游戏使用Ｘ１６００ Ｐｒｏ显卡
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【评测报眚１ 膏编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｌｔｏｒ＠ｇｍａｌ１．ＣＯｎｒ ｄ，
Ｓｈａｄｅｒ和
运行的时候．Ｘ１６００ Ｐｒｏ核心有１２条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
序迅速吞噬掉。之前的显卡由于Ｐｉｘｅｌ
ｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的数量固定．所以在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ或
和５个Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．这时就会有２条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
Ｖｅｒｔ
时刻处于闲置状态。也许有人会说．游戏可以为不 者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ中肯定有一种功能单元在同一时间
被全部使用 同时．受到工作压力随机性的影响．
另一种功能单元不能满负荷工作．造成了闲置。而
基于ＤｉｒｅｃｔＸ１０标准的Ｇ８０不一样．Ｇ８０的所有渲
同的显卡进行优化．ＮＶＩＤＩＡ显卡的工作压力比例
保持在２：１．ＡＴｉ显卡的工作压力比例保持在１２
：５。ＯＫ．那ＮＶＩＤＩＡ的显卡还有７６００、７８００，
７９００、７９５０．ＡＴｉ的显卡还有Ｘ １ ３００、Ｘ １ ８００、
染单元都可以自由地选择当前工作在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
模式或者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ模式．当前两种功能单元的
ｘｌ９００ Ｘ１９５０．加上以前的９５５０、６６００ ９７００、
６８００
，
４２００……
．
如此多的显示核心令游戏无法对
每款都进行优化．而且这样的优化对于未来的显卡
来说．其有效性是不确定的．没有哪个游戏工作室
会接受用这样的办法去解决显卡的运行效率问题。
所以．要解决瓶颈．只能从显卡自身开始。
我们之前就介绍过ＮＶＩＤＩＡ和ＡＴｉ将在下一代
显卡核心中采用ＵＳ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ）架构 不．也
许现在再称为“下一代”已经不符合时代的意义．
因为Ｇ８０已经实实在在地躺在了我们的评测台上。
ＵＳ架构，已经真实地来到了我们身边。
Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ架构是超前的 其核心ＵＳ单元
将Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ单元整合在一起，
经过重新的整合设计后能节省部分线路和电子晶体
管．这样就能在有限的显示核心中容纳更多的ＵＳ
作为目前Ｇ ８ ０系列最高端的Ｇ ｅ Ｆ Ｏ ｒ ｃ ｅ
８８００ＧＴＸ
，
渲染单元达到了ｌ２８个之多。也就是说．
当渲染任务需要大量Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的时候．ＧＰＵ可
以提供１ ２８个Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ；当渲染任务需要大量
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的时候，这些Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ可以全部
转换成Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ来完成当前工作。实际上这种
情况极少出现，更多的时候是一部分担当Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ．另一部分担当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ。
这１ ２８个渲染单元理论上不会有任何一个闲
置．因为３Ｄ游戏的设计就是尽可能地利用ＧＰＵ资
源．在单位时间内提供最多的画面帧。即便是最简
单的３Ｄ场景．例如只是屏幕上一个跳动的球体．也
会占用所有的ＧＰＵ资源。ＧＰＵ性能越强 计算出
来的画面帧数越多，用户就感觉到越流畅 ＧＰＵ性
能越弱，计算出来的画面帧数就越少，当连续的两
个画面帧之间显示时间超过１／２４秒的时候，即便该
单位时间里帧数可以达到２４帧以上．用户也会感觉
画面的不流畅，也就是我们通常所说的“卡”。所
以３Ｄ程序对ＧＰＵ性能的需求是无止境的，ＧＰＵ提
供再多的Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．也会被程
数量是由显卡自己决定．尽可能地让每一个渲染单
元做到满负荷．而不必再去考虑程序优化等问题。
虽然统一渲染的工作模式只有ＤｉｒｅｃｔＸｌ０才能
支持．但Ｇ８０和竞争对手一一也就是明年才推出的
Ｒ６００不一样。Ｇ８０超越时代的硬件设计可以使显卡
和驱动不受系统ＤｉｒｅｃｔＸ版本的影响．直接进行统
一
渲染．这必须归功于Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ管理体系 在
Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ系统中．所有的渲染单元的执行顺序都
是被打乱的．并不存在工作的先后之分．哪个渲染
单元正在闲置，Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ就将下一个需要渲染的
数据交给该渲染单元处理，因此．所有的渲染单元
能够闲置的机会很小．ＧＰＵ也就突破了传统显卡
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ数量固定的瓶颈，整
体的运算能力也上升了一个明显的台阶。
传统ＧＰＵ由于Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的
数量固定．所以在整体的流程中只需要将Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ单元设计在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ单元之前．只要把
数据从Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ开始就会按照硬件设计的顺序
被处理，而不用考虑内部的大量循环。但Ｇ８０不一
样．它的Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ是并行的，
必须通过专门的硬件去协调每个数据块的流向。如
果我们用ＵＳ【１～１ ２８．ＰＳ／ＶＳ】来模拟渲染单元 那
么这个协调器就是负担决定由ＵＳ【９７，ＶＳ］处理后
的数据是交给ＵＳ［３５．ＰＳ］还是ＵＳｆ４６，ＰＳ１来处理
的工作 Ｇ８０一共ｌ２８个渲染单元，其问关系的复
杂度是传统显卡不能相比的，需要很好地协调才能
正常并高效率的工作。Ｇ８０中，这样的协调器被称
为Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ。
当游戏的数据传送到Ｇ８０之后，Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎ・
ｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ会首先将当前的数据拆分为超过ｌ０００个平
行的线程，并根据当前渲染单元的空闲情况安排尽
可能多的渲染单元担当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的工作，当这
些渲染单元完成任务后．Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ将其
又标记为空闲，然后再将后面的数据随机交给这些
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完成工作的渲染单元处理。而处理完的数据在经过
三角化之后，又会被Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ安排进入
ＧＰＵ内部近乎两纳秒的时钟周期而言，会在一个
线程上让一个渲染单元浪费十几个时钟周期用来等
当前空闲的渲染单元进行贴图步骤。
Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ会保存每个渲染单元的当
前空闲或工作模式属性，并追踪每个数据线程的位
置．然后在不断的内部循环中将经过半加工的数据
交给渲染单元继续处理 处理完毕的数据交给后面
的处理模块 完成最终输出工作。所以无论是对
ＮＶＩＤＩＡ还是ＡＴｉ显卡进行过有限优化的游戏 在
Ｇ８０上画面帧数都有明显地提高。
另外 虽然最高端的ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ采用
了频率为１ ８００ＭＨｚ的显存颗粒，但如果渲染单元
在执行当前任务的时候需要从显存读取部分数据
时 那就需要通过显存控制器去访问显存。虽然显
存的频率很高 但从提出申请到显存返回数据，其
间需要十几纳秒甚至几十纳秒的时间，这对于
待。所以Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ的另一个重要任务之
一
，
就是监控这种显存的读取行为，一旦发现，就
将该线程移出渲染单元并给予该渲染单元另外的任
务，等数据从显存中返回后．该线程才被随机送入
当前空闲的渲染单元继续处理。与传统ＧＰＵ流程
相比，这样的设计可以使得等待显存数据不再成为
影响工作流程的主要因素，而传统ＧＰＵ因为Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的固定流水线设计而必须停
下当前的工作来进行等待。
同样的．通过Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ打乱渲染单
元的办法对于ＳＩＭＤ指令流的执行效率来说，也是
非常有意义的。传统ＧＰＵ中，位于同～个Ｑｕａｄ内
的４条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ着色管线都共享同一套指令分配
体系，并处于同一个控制电路的控制之下。所以，
在执行动态分支的时候，这个Ｑｕａｄ内的４条Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ着色管线在每个时钟周期只有运行同一类型
指令，才能让所有ＡＬＵ都保持工作。如果遇到不同
的指令组合，那么因为指令发射器和控制单元共享
的问题 实际无法在单周期完成，必须等待指令组
合中耗时最长的指令完成后，才能真正释放该
Ｑｕａｄ 因为新的指令组合无法在Ｑｕａｄ工作的时候
进入。Ｇ８０能够将所有的数据分拆成最小化的４ Ｘ
４像素单元，并且维持一个极大数量的线程群，这
样就能避免在同一个像素单元中同时执行两条不同
耗时的指令，提高每一个渲染单元的效率。
我们之前也对Ｇ８０在ＤｉｒｅｃｔＸ９下的工作模式
感到疑惑 但因为它是内部控制统一渲染的循环。
所以可以无视操作系统本身提供的是ＤｉｒｅｃｔＸ９ ＡＰＩ
还是ＤｉｒｅｃｔＸ１０ ＡＰＩ 甚至没有优化过的程序也能
运行得非常流畅。
ＮＶＩＤＩＡ之前的ＧＰＵ 因为受到ＦＰ１６和ＦＰ３２
数据格式的影响 一直都不能同时开启ＨＤＲ效果
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【评渊报青】 ｉ栏目责编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｌｔｏｒ＠ｇｍａｌ１．ｃｏｎｒ ｗ Ｐｃ ｉｙ— ｏ
在物理运算方面，Ｇ８０也提供了强劲的解决方
案。因为Ｇ８０单卡就拥有１２８个渲染单元．传统显
卡的ＳＬＩ或者ＣｒｏｓｓＦｉｒｅ．都是将物理计算扔给了
ＣＰＵ．可是目前最高端的ＣＰＵ在浮点计算能力上还
不如一块普通的Ｘ１６００，而ＣＰＵ还必须负担３Ｄ程
序的流控制、人工智能ＡＩ的模拟及一些其它的系统
和ＭＳＡＡ功能．而其对手ＡＴｉ在Ｘ１０００系列中通
过建立一个带ＭＳＡＡ功能的ＦＰ１６ ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ和
ＦＰ１ ６ ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ ｔｅｘｔｕｒｅ．用ｓｔｒｅｔｃｈｒｅｃｔ把带ＡＡ
的ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ复制到ｔａｒｇｅｔ ｔｅｘｔｕｒｅ中，就实现了
ＨＤＲ＋ＭＳＡＡ的功能。所以ＮＶＩＤＩＡ在画面的特效
质量方面，一直不如ＡＴｉ的产品。
Ｇ ８ ０为了改善画面的特效质量．遵照
资源管理，这就造成了即便ＣＰＵ性能再强，也无法
有效提升ＳＬＩ性能的怪圈 在Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ的 ＤｉｒｅｃｔＸ１０的ＦＰ３２标准．并提供了ＦＰ Ｔｅｘ ｆｉｌｔｅｒ—
ｉｎｇ Ｕｎｉｔ（浮点纹理过滤单元）对ＦＰ３２格式的ＨＤＲ
提供从运算 存储 过滤到混合的原生硬件支持。
通过Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｚｅｄ Ｆｒａｍｅ Ｂｕｆｆｅｒ（正交帧缓存）．
Ｇ８０只是增加了渲染单元在处理细节时的一些延
迟，任何对于Ｆｒａｍｅ Ｂｕｆｆｅｒ的操作都是独立的．而
不会影响其它操作的进行，这样就在对较小影响性
能的前提下实现了ＨＤＲ＋ＭＳＡＡ功能。
在渲染的过程中，有些像素是可以完全被忽略
掉的．比如说一大片相同的蓝色天空，就没有必要
对所有的像素进行完整的渲染。所以在每次渲染
前．Ｇ８０都通过Ｅａｒｌｙ—Ｚ技术判断当前渲染的必需
性．如果被判断为无用像素，就将前一步的结果直
接输出到显存．而不必再浪费ＧＰＵ的渲染管线资
源。相对于ＧｅＦｏｒｃｅ７系列。在这个模块上 Ｇ８０的
速度能够提升３倍。
２８ Ｎｏ．１ ２．２００６ ｒ￣Ｄｌ￣
管理下，Ｇ８０的性能已经超越了目前所有的其它显
卡产品 所以在ＮＶＩＤＩＡ的设计中，Ｇ８０ ＳＬＩ的工作
模式将打破现在ＳＬＩ的概念，不再是将渲染工作平均
分给两个ＧＰＵ处理，而是一个ＧＰＵ进行传统的渲染
工作 另一个ＧＰＵ专注于物理计算。Ｇ８０ ＳＬＩ的物
理计算模式就可以打破这种现象 让ＣＰＵ从物理浮
点计算的束缚中摆脱出来，将图形计算的工作交还
给ＧＰＵ．从而有效提升系统运行３Ｄ的能力。
Ｓｈａｄｅｒ Ｍｏｄｅｌ ４．０是ＤｉｒｅｃｔＸ１０的重要设计之
一
，
从各种宣传资料来看，ＤｉｒｅｃｔＸ １ ０号称能够使
游戏的运行速度提升１０倍．那么．这是如何实现的
呢７在ｓＭ４．０中 引入了名为Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｈａｄｅｒ（几
何着色器）的新图形功能层．每个从Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ
出来的线程都会先通过几何着色器．然后再交给
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ。在这个几何着色器中，相关联的线程
数据被重新整合在一起，模型中类似的顶点被结合
起来进行运算．而不用判断数据在３Ｄ图像中的位
置。当确定了模型的物理形状后，可以对该物体整
体使用函数进行处理．然后再将结果重新划分成线
程交给下一个处理单元。这样就可以不用像传统
ＧＰＵ那样必须由ＣＰＵ去判断物体细节的处理，烟
雾飘动 爆炸效果等场景就可以完全交给ＧＰＵ．从
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谴理性弓｜导消爨 谴ＤＩ Ｙ改变生活
而提高整体的速度。
在长达２６．８ＣＭ的ＰＣＢ上，十二颗显存颗粒
三面环绕巨大的显示核心，而且在巨大盖片下， 因为Ｇ８０提供了对ＩＥＥＥ ＦＰ３２的支持，所以理
论上现在逐渐流行的Ｇ ＰＧ Ｐ Ｕ程序也能使用
ＮＶＩＤＩＡ的显卡来进行通用运算。由于Ｇ８０的多线
我们可以推测整合了７亿个晶体管的Ｇ８０核心面
积是Ｇ７ １核心的４倍以上。因为考虑到８０ｎｍ工
艺并不成熟，所以Ｇ８０核心还是采用了９０ｎｍ工
艺，核心面积无法做的很小，所以将ＲＡＭＤＡＣ
程能力超过１０００条 １ ２８个统一渲染单元架构能够
随时提供Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ或者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ功能，通
过Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ能够将这些渲染单元高效率
地运作起来，加上３８４位显存控制器，可以说，在
模块分离出来，以独立芯片的模式安置在ＰＣ Ｂ
上。不过从另一个角度考虑，目前的显示器对显
ＧＰＧＰＵ方面，Ｇ ８０的前途无可限量，将来通过
ＤｉｒｅｃｔＸ１ ０进行ＮＶＩＤＩＡ和ＡＴｉ的ＧＰＧＰＵ指令统
一
，
那Ｇ８０就应该是当之无愧的王者。
以上描述了诸多Ｇ８０的新特性，下面我们就看
一
下Ｇ８０的真实面目。首先是ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ。
卡的ＲＡＭＤＡＣ性能需求并没有大幅度的提升
ＲＡＭＤＡＣ模块完全可以以远低于ＧＰＵ的频率
工作而不影响画质 所以将ＲＡＭＤＡＣ独立，利
于成本和降低发热量。同时，在供电电路部分，
Ｇ８０首次使用了两个６Ｐｉｎ头供电，其实我们想想
Ｇ８０的７亿个晶体管就知道原因了 ＰＣＢ提供了
两个ＭＩＯ接口，根据ＮＶＩＤＩＡ的解释，在组建
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ ＳＬＩ系统的时候只需要连接一
对ＭＩｏ接口就可以了，另外 个ＭＩＯ接口的用
意却没有表明。联想到和Ｇ ８０同时发布的就是
ＮＶＩＤＩＡ ６８０ｉ芯片组，它提供了两条ＰＣＩ Ｅｘ—
ｐｒｅｓ Ｓ １６Ｘ插槽和一条ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅ ｓ ８Ｘ插槽，可
以组建ＳＬＩ＋ＰＰＵ平台，或许，额外的ＭＩＯ就是
用来连接ＰＰＵ或担当ＰＰＵ任务的ＮＶＩＤＩＡ显卡
所用。
接着是ＧｅＦｏｒｃｅ ８８０（１ＧＴＸ
ＤＩＶ Ｎｏ．１２．２００６ ２９
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【评测报眚】 栏目责缩：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｉｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ＣＯｎｒ 黼
而ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的ＭＩＯ接口和６Ｐｉｎ电源
口只有一个，不过在供电电路部分比ＧｅＦＯ ｒＣ ｅ
８８００ＧＴＸ更为庞大的电容阵容似乎说明ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ 供电需求也不小。和８８００ＧＴＸ相比．
ＰＣＢ板的长度缩短到了２４ＣＭ，但还是远高于
ＧｅＦｏｒｃｅ ７９５０ＧＴ的ｌ９．９ＣＭ的长度。在照片上我
们可以看到ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ只使用了ｌ０颗显存，
留下２个显存空焊位。并不是说因为８８００ＧＴＳ少了
３２个渲染单元而减少了显存的位宽，而应该是出于
成本考虑的因素，这点我们下面会分析。
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ＧＳ０核心对比
Ｇ ８ ０的显存控制器比较特殊，Ｇ ｅ Ｆ Ｏ ｒ Ｃ ｅ
８８００ＧＴＸ是３８４位 而ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ是３２０
位．并不是说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的内存控制器是经
过修改的版本．而是在８８００ＧＴＳ专用ＰＣＢ中没有
使用。为了让Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ统一着
色结构具有很高的效率．Ｇ８０必须提供巨大的显存
带宽，因为Ｇ８０核心可以任意地将数据传输给６个
ＲＯＰ分区或者６个Ｌ２缓存。这６个ＲＯＰ分区或者
６个Ｌ２缓存再通过一个６４ｂｉｔ的显存控制器存取显
存，实际上Ｇ８０相当于具备了～个六通道６４ｂｉｔ显
存控制器，比起一个单通道３８４ｂｉｔ显存控制器在具
有同样带宽的同时还能保持更高的灵活性和效率，
所有的显存带宽都能得到高效的利用。而ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ的市场定位是注重性价比的中端市场，所
以只启用了６个６４位内存控制器中的５个，也就是
３２０位带宽和１ ０颗显存颗粒的由来。在实际操作
中 这６个６４位内存控制器是以一个５ｌ ２位控制器
和一个１２８位控制器的模式工作的。
为了充分体现Ｇ８０核心的性能 我们开始考虑
的是使用四核心Ｃｏｎｒｏｅ．但考虑到目前主流的游戏
并没有对多核心处理器优化．同时３ＤＭａｒｋ０６也只
支持双核心处理器．即使采用四核心处理器．对测
试的结果也不会有特别明显的帮助 所以我们使用
的是双核的ＣＯ ｒｅ ＤＵｅ ２ ６７００，并且超频到了
３４０ＭＨｚ外频，也就是ＣＰＵ工作在３．４ＧＨｚ。
内存方面，由于受到处理器ＦＳＢ的限制，即便是
ＤＤＲ２—８００内存组建双通道 其所能提供的１．６Ｇｔｌｚ内
存带宽对于处理器超频后的１．３６ＧＨｚ前端总线也没
有多少意义 加上如果工作在异步模式．对整体的性
能也会有影响，所以我们采取了工作在ＤＤＲ２—５３３的
工作模式 并且和ＣＰＵ外频同步．也就是最终工作
在６８ｌＭＨｚ。和ＤＤＲ２—８００模式相比，６８ＩＭＨｚ不但
能提供和ＣＰＵ前端总线匹配的内存带宽．我们还能
降低内存颗粒的延迟来获得更好的性能。
显示器方面，ＮＶＩＤＩＡ建议使用２５６０×２０４８
的大屏幕模式．但我们手上的大屏幕显示器只有一
台Ｄｅｌｌ ＰＩｌ ３０ 默认能够达到１ ８００×ｌ４４０的分辨
率．但这台显示器的３４１ ＭＨｚ带宽完全可以支持
２０４８×１５３６分辨率，我们取消了显示器属性中的
隐藏该显示器无法显示的模式 ，在２０４８×１５３６
分辨率下，显示器也能正常工作。不过在３ＤＭａｒｋ
系列测试软件中，我们只能最大打开到驱动默认的
１８００×１４４０分辨率，我们通过对显示器驱动的修
改 将最大分辨率强制设定为２０４８×１５３６ 在重
新安装显示器驱动后．３ＤＭａｒｋ系列就可以打开
２０４８ ｘ ｌ５３６的测试模式。
由于Ｇ８０核心的高功耗 使其在组建了ＳＬＩ系
统之后更是吞噬电力的大户．ＮＶＩＤＩＡ为了保证
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让踺烊弓｜导渭落 让Ｄｌ Ｙ政变生活
Ｇ８０ ＳＬＩ平台的稳定运行．必须在１２Ｖ输出上达到
３０Ａ．因为一共有４个显卡６Ｐｉｎ头需要连接。因此
在３ＤＭａ ｒｋ０３中 测试程序默认的分辨率是
ｌ０２４×７６８ 而且测试只涉及到ＳＭ２ ０ Ｇ８０在这
个级别的３Ｄ运算上可谓是得心应手 得分和我们
之前所做的ＮＶｔＤＩＡ Ｑｕａｄ ＳＬＩ和ＡＴｉ ＣｒｏｓｓＦｉｒｅ的
电源的必须能提供足够的６Ｐｉｎ头或Ｄ型头．否则系
统中的驱动程序会弹出电源不足的警告并不能打开
显卡的ＳＬＩ功能。同时也给出了Ｇ８０单卡平台电源 最终成绩相当。
的标准，必须迭到４５０Ｗ。但在我们开始测试的时
候 我们使用的是航嘉ＬＷ－８３８８Ｓ．其额定功率为
３００Ｗ
．
最大输出３６０Ｗ。在ＣＰＵ没有超频的时候
Ｇ８０能够通过所有的测试．但是将ＣＰＵ超频到３．
４ＧＨｚ之后 无论是游戏测试还是３ＤＭａｒｋ测试 都
会随机自动跳出。这说明．３００Ｗ电源只能勉强维
持Ｇ８０平台的工作 想获得更好的性能 必须大幅
度提升电源的档次。目前．不少电源厂商都已经推
出了符合Ｇ８０ Ｓ ＬＩ平台电源要求的产品 比如
Ｓｅａｓｏｎｉｃ．７００ＨＭ等等。
测试平台
ＣＰＵ ＣｏｒｅＤｕｅ ２ ６７００ｏｃ ３ ４ＧＨｚ ｆ３４（１ד｝１
主板 七彩虹Ｃ ９７５Ｘ－ＭＶＰ
内存 Ｋｉｎｇｍａｘ ＤＤＲ２—８００ ｌＯＢ ｘ ２ ｌ降频至ＤＤＲ２－５３３并与ＣＰＵ同步１
电源 航矗极能８６８８ Ｉ５２８Ｗ）
显示器 Ｄｅｌ ｌＰＩ Ｉ３０（最高分辨率２０４８ Ｉ５３６）
在３ＤＭａｒｋ０５中 默认的分辨率也是ｌ０２４×
７６８ 同样只是基于ＳＭ２．０．只是提高了场景的复
杂度 增加了对ＤｉｒｅｃｔＸ ９．０ｂ ＡＰ］的支持。从测试
的成绩上来说也非常令人满意 ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ
的成绩依然保持着单卡成绩的第一。
在３ＤＭａｒｋ０６中 ＳＭ的规格从２．０提升到３ ０
提供了对ＨＤＲ的支持，并且将ＣＰＵ的成绩强行加
入总分．默认分辨率从ｌ０４８×７６８提高到１２８０×
ｌ０２４以适应新的主流市场。我们从测试的成绩中
看到，Ｇ８０的成绩依然是单卡成绩第一 根据我们
第ｌ０期的相关评测文章，ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的成绩都已经超过了作为前一代
产品旗舰产品ＧｅＦｏｒｃｅ ７９５０Ｇｘ２。
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【评测报告】 栏目责缩：‘吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｎｒ ｗ 。Ｐｃｄｉｙ ０卅
Ｑｕａｋｅ４也是基于ＤＯＯＭ３引擎．高分辨率拉
８ＦＳＡＡ测试中，ｌ２８０×ｌ０２４和ｌ６００×ｌ２００两个
分辨率下．两个核心拉开的性能差距应该比较正
大差距的现象显得更为明显，似乎更进一步证明了
我们对ＤＯＯＭ３测试成绩的理论分析。看来想要彻
底的驾驭Ｇ８０．将Ｃｏｒｅ Ｄｕａ ２ ６７００超频到了３．
４ＧＨｚ也没能填满Ｇ８０巨大的运算量胃口．目前也
常．而在２０４８×ｌ５３６分辨率下．两者的得分十分
接近．只有３分的差距。我们只能解释为在８ＦＳＡＡ
的高强度压力下，ＣＰＵ此时已经彻底成为了系统的
瓶颈，无法为ＧＰＵ提供更为强力的配合。
许只有最疯狂的超频爱好者．才有可能充分挖掘出
Ｇ８０的真实成绩。
ＤＯＯＭ３基于ＯｐｅｎＧＬ标准，但其引擎调用
ＦａｒＣｒｙ在打了１．３补丁之后．能够支持ＳＭ３．０．
在这个ＤｉｒｅｃｔＸ ９．０ｃ游戏中．还是高分辨率的得分
差距比较明显。此时的ＣＰＵ已经彻底成为了系统整
ＤｉｒｅｃｔＸ的硬件相关特性去处理光源、法线贴图等
步骤．所以显卡性能的提升．在一定程度上也能加
速画面的帧率，使其更为流畅。但由于ＤＯＯＭ３最
大只能提供１６００×ｌ２００的测试模式，我们只能尽
量提升画面的特效细节来测试。在测试中，传统的
１０２４ ×７６８模式下的成绩达到了令人疯狂的２７８．７
帧．可见Ｇ８０核心在Ｚ－Ｆｉｌｌ方面强大的运算能力。
ＤＯＯＭ３中．高分辨率比低分辨率拉开的得分差距
更为明显．是不是可以解释为在计算压力比较低的
时候．两块显卡中渲染单元有时会处于空闲状态．
而ＣＰＵ在满负荷工作：而在计算压力提升后．ＧＰＵ
才开始全力工作．由于渲染单元数量和显存容量，
体的瓶颈。当然．这已经是在开启了ＨＤＲ特效之
后的测试成绩．如果不开启ＨＤＲ．Ｇ ８０核心中
Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ所需要处理的循环细节会大为
减少．此时Ｇ８０的实际运算能力还能提升一个档
次。那ＣＰＵ就将成为整体系统的最直接瓶颈．Ｇ８０
只能在一旁呐喊：“我饿！”
Ｇ８０是目前唯一的ＤｉｒｅｃｔＸ１０显卡．通过ＳＭ４．
０能够将Ｃ地说．利用ＧＰＵ强大的浮点运算能力．
通过ＧＰＧＰＵ让显卡去分担一部分ＣＰＵ的浮点运算
工作．并不是没有可能。届时．ＣＰＵ可能只专注于
速度的不同．才明显拉开了显卡的性能差距７ 擅长的整数计算，而浮点计算则全部交给ＧＰＵ来
３２ Ｎｏ．１ ２．２００６『ｉ ＤＩＩ＿ｌ
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谴理性 ｜导消费ｔ｜ １）｛Ｙ政变／／． 活
完成．ＡＭＤ目前将ＧＰＵ整合进ＣＰＵ的计划就是
将ＧＰＵ作为ＣＰＵ的浮点协处理器的最直接应用。
但是．Ｇ８０的设计过于超前．因为现在ＤｉｒｅｃｔＸ还
空有Ａｔｈｌｏｎ６４处理器却没有６４位操作系统相配合
的苦涩．也只有ＮＶＩＤＩＡ体会最深刻。竞争对手ＡＴｉ
的Ｒ６００要到明年才能发布，现在的Ｇ８０．就好比
没有真正普及。微软宣布ＤｉｒｅｃｔＸ１０只能在Ｖｉｓｔａ上
使用 Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ将无法享受到ＳＭ４．０带来的速
度快感。可现在Ｖｉｓｔａ只是完成了ＲＴＭ版本．还有
很多漏洞需要去修补 硬件驱动所能表现出来的性
能还没有达到极致．３Ｄ能力也没能充分挖掘。更重
是在一个没有裁判、没有规格、没有对手的赛场上
奔跑．但却找不到停止的终点。
Ｇ８０本身也还有很长的一段路要走，比如说功
耗、生产成本和ＰＣＢ板长度等问题。Ｇ８０的功耗达
到了ＧｅＦｏｒｃｅ ７９００ＧＴＸ的两倍．也是ＧｅＦｏｒｃｅ
要的是．基于ＤｉｒｅｃｔＸ的游戏到目前为止屈指也数
不出来一 号称第一款基于Ｄ ｉ ｒｅ ｃｔＸ ｌ ０的大作
（（Ｈｅｌｌｇａｔｅ：Ｌｏｎｄｏｎ｛地狱之门：伦敦）》或许能赶
上今年的圣诞节．（（Ｃｒｙｓｉ Ｓ（孤岛危机）》的发布日
期还遥遥无期．微软的《模拟飞行Ｘ》我们相信肯
定不会抢在Ｖｉｓｔａ之前正式发布，（（Ｅｖｅ Ｏｎｌｉｎｅ））虽
然宣称支持ＤｉｒｅｃｔＸ１０．但个已经上市近一年的
游戏能完美支持还在不断修正的ＤｉｒｅｃｔＸ１０吗７
同样的 在测试软件方面，即使现在的主流３Ｄ
游戏都提供了测试游戏画面帧数的功能，但其引擎
至多也是基于ＤＩｒｅｃｔＸ９．０Ｃ的ｓＭ３．０．而不是
ＤｉｒｅｃｔＸ１０的ＳＭ４．０．这些游戏的测试得分．只能
说是ＤｉｒｅｃｔＸ１０架构显卡在ＤｉｒｅｃｔＸ９平台上的怪异
结果．就好比让原始人类来评价现代的科学技术一
样，没有多少意义。测试软件的道理也是如此，就
像我们在测试ＧｅＦｏｒｃｅ７系列显卡的时候，最看重
的．是３ＤＭａｒｋ０６的测试成绩，３ＤＭａ ｒｋ０５和
３ＤＭａｒｋ０３的得分只能说是作为“参考“，毕竟用
ｓ Ｍ ３．０架构去运行ｓ Ｍ ２．０的程序并不公平。
ＮＶＩＤＩＡ的处境和昔日的ＡＭＤ有几分相似；ＡＭＤ
７９５０ＧＸ２的１．５倍。ＮＶＩＤＩＡ不允许显卡的最终销
售商｛此次的Ｇ８０显卡都是ＮＶＩＤＩＡ自己生产后交
给各显卡厂商）自己提升显卡的频率 也许是出于
显卡默认频率下功耗就已经超高的因素。虽然目前
ＮＶＩＤＩＡ能够使用８０纳米生产工艺．但仅仅只能实
现小面积的晶体管集成．例如Ｇ７ｌ核心。如果晶体
管数量达到７亿个的Ｇ８０也使用８Ｏ纳米工艺．对于
生产线来说．７亿个晶体管就是７亿个可能出现问
题的雷区．即便晶体管的缺陷率控制在目前Ｇ７ｌ核
心允许的范围内．产品出现问题的概率也会提升３
倍．成品率将比现在的水平低不止一个档次。同样
的．为了维持Ｇ８０核心的功耗，ＰＣＢ板不得不增加
到２６．８ＣＭ．直接导致的问题就是Ｇ８０无法安装进
绝大部分的机箱．因为不但和传统机箱的硬盘位有
冲突．甚至还会挡住部分主板的ＳＡＴＡ硬盘接１３。
这些问题的解决．最终都得依靠８Ｏ纳米或者６５纳
米工艺来改进．在以往新一代显卡的生产工艺升级
惯例看来．我们很可能要到２００７年下半年才能看
到全新工艺生产的Ｇ８０核心一一也许到时候会被称
为是Ｇ８１。
本文中的测试成绩．也只能说是用来衡量新一
代显卡在老游戏上的性能表现．而并非它们的真实
成绩．如果想知道Ｇ８０的潜力到底有多大，我们只
能等待Ｖｉｓｔａ的正式发行和大量ＤｉｒｅｃｔＸｌ０游戏及
测试软件的发布。那时，游戏将通过ＤｉｒｅｃｔＸ１０架
构充分挖掘新一代显卡的运算能力，将游戏中物体
的模型构造得更为逼真，贴图做的更为细腻。虽然
这些游戏在复杂度上的提升会使得Ｇ８０运行的最终
画面不比现在的ＤｉｒｅｃｔＸ９平台画面快很多，但更华
丽的场景 更逼真的３Ｄ世界效果和更接近实际的
物理效果，都会让我们在回忆起今天３Ｄ画面的时
候．轻轻说一句： 不过如此。
感ＤＩｖ Ｎｏ．１ ２．２００６ ３３
2024年7月17日发(作者：速元魁)
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【评测报眚 栏目责编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｎｒ ｗ ｄｉＹ・ ０
ＧｅＦｏｒｃｅ ８ ８００ＧＴＳ 文／图Ｃｏｒｏｙ
Ｖｉｓｔａ．一个令人浮想联翩的梦幻操作系统 明年一月就会正式来到我们身边 Ｖｉｓｔａ除了华丽的ＶｅｃｔｏｒＧｌａｓｓ效果 无所不在
的增强型搜索功能 整合的Ｗｉｎｄｏｗｓ Ｄｅｆｅｎｄｅｒ安全软件外．最值得大家关注的就应该是代表着未来游戏发展趋势的ＤｉｒｅｃｔＸ ｌ０。
诚然，微软官方对显卡的要求是支持ＤｉｒｅｃｔＸ ９．但是，目前主流的ＧｅＦｏｒｃｅ７系列和ｘｌ０００系列都只支持ＳＭ３．０。对于Ｖｉｓｔａ
整合的ＤｉｒｅｃｔＸ ｌ０标准来说．在使用ＤｉｒｅｃｔＸ ９显卡的情况下．很多的运算需要通过ＣＰＵ来模拟．游戏的实际帧数会受到非常明
显的影响．同时很多无法通过ＣＰＵ模拟的特效也无法打开 所以只能说．在Ｖｉｓｔａ上使用ＤｉｒｅｃｔＸ ９显卡，只是微软对市场的一种
妥协．而不是最完美的解决方案。
Ｓｏ．ａｒｅ ｙｏｕ ｒｅａｄｙ ｆｏｒ ｔｈｅ Ｖｉｓｔａ，
２２ Ｎｏ．１２．２００６ ＤＩ￣
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让理性弓｜导汹费 让ｆ）ｆ ｙ政变生活
北京时间２００６年１１月９日 变晨３点整 ＮＶＩＤＩＡ
发布了第一款完整硬件支持ＤｉｒｅｃｔＸ １０的显卡核心
一一
需要提供被称为“游戏资源”的完整数据 也就是
游戏中涉及到的物体模型，和它们各自的表面数
据 通过ＧＰＵ的运算将这些游戏资源还原到游戏
设计时的模型 就是ＧＰＵ的最直接任务。
物体的模型通常用３ＤＳＭａｘ等３Ｄ软件绘制 他
就像骨架一样，支撑起了游戏中所有物体的外形。
对于电脑来说 不必在意当前绘制的究竟是骡子还
是马，只要把所要表达的信息基本传达了，也就完
Ｇ８０。至此，之前对于这个显卡系列的所有传
闻，揣测、流言和等待都画上了句号，通向一个完
美３Ｄ世界的大门正被缓缓打开。
Ｇ８０只是人们对新一代显卡的整体称呼，细分
到具体的核心 Ｇ８０目前有ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ两个型号。因为Ｇ８０采用的是统
一
渲染架构（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ） 所以我们在分析
Ｇ８０架构的时候，不能说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴｘ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ有多少的”渲染管线“和“顶点
着色器“，而要说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ各有多少个“Ｓｔｒｅａｍｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓｏｒ”，也
就是流处理器。ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ具有１２８个流处
理器 ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ则是９６个，在显存容量
和频率上，ＧｅＦＯ ｒＣｅ ８ ８００ＧＴＳ也比ＧｅＦＯ ｒＣｅ
８８００ＧＴＸ要低一些 流处理器是Ｇ８０系列的创新，
也是Ｇ８０与之前所有显卡的最主要区别。
要解释流处理器的意义 就不得不从ＰＣ的３Ｄ
显示流程开始。
ＧＰＵ对于显示图像的处理，需要考虑的只有
形状和表面的材质，而不是该物体的物理或者化学
特性一一也就是说，ＧＰＵ只是从外表上去简单的
描述．让人眼在第一时间就能清楚分辨出该物体．
而不再进～步提供详细信息。但对于这样的工作，
ＧＰＵ也必须通过基本的八个步骤来完成。
任何一款游戏都需要表达游戏中各个物体的外
观 运动与即时变化。所以对于每个游戏来说 就
成了任务
表面数据一般被称为“贴图”，是将物体的”骨
架”还原到真实的必需品 就好比做风筝一样．骨
架上必须搭配完整的贴纸．才能飞起来 贴图的提
供方法也有很多种．在以前ＧＰＵ功能还不算强大
的时候，通常用一块”样品“反复地粘贴在表面。
在早期的一些３Ｄ游戏中 人物的皮肤颜色从头到
脚都是一样的．甚至在衣服和皮肤的接缝处还能看
到明显的锯齿状黑色缝隙．这是因为”样品“的裁
取大小不合适．使得贴图的真实性大打折扣。
到了后期，ＧＰＵ的运算能力大为提升．所以就
可以在人体不同的部位上使用不同的”样品”．不
同的”样品”可以有不同的颜色和形状。在目前主
流游戏中 贴图甚至可以是一个Ｓｉｎ（）曲线的旋
ＤＩ￣Ｎｏ．１ ２．２００６ ２３
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转面或者是被拉开的一张脸。
这些模型和贴图都是在游戏编写的时候就已经
建立并使用的资源．当游戏运行的时候 程序将这
些数据输送到ＧＰＵ 由ＧＰＵ来完成还原工作。
ＧＰＵ在接受游戏资源时，不会直接将物体的
皮肤贴在骨架上．因为３Ｄ游戏是互动的，游戏中
物体的形状，表面和位置时时都会变化．否则玩家
的操作就没有意义，整个３Ｄ游戏也就成了３Ｄ电
影。为了准确地表达这些变化，必须在贴图之前先
行确定物体的这些变化所相关的参数．这就是三维
变换．是由Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ来完成。可以说 每一个
画面帧的确定 都必须经过此步．否则无法让玩家
感受到模拟出来的真实感。
目前我们使用的都是平面显示器．虽然ＧＰＵ
能将物体还原到３Ｄ，但最终显示出来的仍然只能
是２Ｄ。如果在贴图之后再将３Ｄ画面还原到２Ｄ并
输出．那被其它物体遮挡住的部分就不需要进行处
理了 不然会浪费ＧＰＵ极大的运算资源。哪些坐标
点应该被处理．哪些则跳过 这就是坐标转换所做
的工作。
好了．经过以上几个步骤．当前输出帧的架构
就基本完成了．下面才能开始为这些骨架贴上合适
的皮肤。
３Ｄ物体的表面情况很复杂 有的圆润 有的粗
糙 如何使用平面的小块将这些特性表达出来，就
只能靠三角形。三角形具有很好的可塑性．连续的
三角形平铺可以组成平面 无数小三角形按照一定
的角度拼接可以组成球面，平面和球面的连接又能
组成更为复杂的褶皱。随着三角形大小和形状的改
变，能够组合成大千世界所有固体和液体的皮肤形
状。
为了还原物体 ＧＰＵ会将坐标转换后的有效
２４ Ｎｏ．１ ２．２００６ ｒ￣ＤＩｑ
显示物体进行三角化．也就是用物体间的关系来确
定如何用三角形来构造皮肤，这个步骤也被称为
ＳｅｔｕＰ。三角化的速度是ＧＰＵ一个非常重要的参
数，每一个帧中的物体都必须经过三角化．构造每
个物体皮肤的三角形往往以万计数 整个帧中需要
的三角形很可能就要以亿来计算了。所以三角形生
成能力是以前显卡性能的衡量标准之一。
■－＿
、． ＿■■一
—’。●＿
／‘ １一．，
．
， ．
—，
一
平面的三角化
物体被三角化之后．ＧＰＵ就会根据物体的每
个部分的材质来进行贴图，也就是将游戏资源里的
”表皮“贴到骨架上去。这时候的骨架是由大大小
小不同的三角形拼凑出来的，游戏资源中的”表皮”
事先并不知道三角形的大小和具体形状。三角化只
是将物体表面拆分成三角形．而不是都拆分成等边
三角形．所以在贴图之前要对”表皮 进行处理．
也就是拉伸、缩小和裁剪，使其能和三角形相匹配
然后贴上去。这个过程就是 填充材质 ．由Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ来完成。在贴图的时候 不但要考虑三角形
的匹配．还得加入光照、阴影等实时的细节．并且
根据驱动的要求去进行二线性过滤、三线性过滤、
各项异性过滤等操作．这样才能提高图像的真实
感。
填充材质后 每一个像素的信息也就被基本确
定 三角形上每一个点的信息也就被确定 这个过
程就是三角形填充。它和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ几乎是同时
工作的．处理一部分像素．然后填充 再处理一部
分像素，然后再填充，如此反复．直到将一帧画面
所需要的信息处理完。
填充完毕后．ＧＰＵ还必须根据物体的透明度
来确定每一个２Ｄ像素点最终的颜色．比如说河床
里的鹅卵石．颜色就会比暴露在日光下的淡一些
外形也模糊一些．这就需要做光栅处理。光栅处理
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让理性 ｜导消费 让ＤｌＹ政变生活
的压力也不轻，因为基本上每帧的每个像素都需要
被处理过去。在同一游戏中，分辨率越大 光栅处
理单元需要计算的像素就越多，所以现代的ＧＰＵ
都使用多个ＲＯＰ来进行计算。
ＲＯＰ将最终的计算结果输出到帧缓冲中 最后
由ＲＡＭＤＡＣ将数字信号转换为模拟信号，由ｓ—
被风吹动后的坐标、河流水面的波纹、云层的随机
变换都会大大增加三维变换的计算复杂度，这些都
对ＧＰＵ的Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ单元的计算能力提出要求。
同样的，材质填充单元在面对现在主流游戏的时
候，模型表面的复杂度迅速提高，尤其是人体脸部
的细节表现部分，脸部的皱纹 毛孔等细节在这些
游戏中越来越成为模拟真实度的重要指标，加上对
细节的过滤技术，要模拟出最真实的物体 Ｐｉｘｅｌ
Ｖｉｄｅｏ信号线输出到显示器。ＲＡＭＤＡＣ的速度根
据ＧＰＵ的计算能力也在不断地提升，目前４００ＭＨｚ
的频率已经不再是显卡的瓶颈。
至此，从游戏代码到显示器的图像输出，ＧＰＵ
就完成了一帧的工作量，这样就能用２Ｄ画面去表
达３Ｄ的世界。虽然从单帧来看还不是非常接近，但
在连续的画面下 视觉角度的移动、光照对物体表
面及阴影的影响 远景的逐渐模糊，都能欺骗肉眼
让人感觉看到的是一个３Ｄ的画面。
关于ＧＰＵ的工作原理说了这么多，我们再来
说说ＧＰＵ中的瓶颈。现代ＧＰＵ在坐标转换，三角
形重建、光栅处理等运算能力上已经发展得很成
熟 在计算方面已经不存在明显的问题。如果一个
物体被遮挡的话 那么整体模型的复杂程度便提高
了，但遮挡算法可以通过由近及远的优先法则来计
算 在前一次计算中已经被判定被遮挡的物体，在
下一次计算中就直接忽略．这样即使复杂度提高了
Ｎ倍，计算量也不会受到明显的影响。三角形上每
个像素点的颜色．随着分辨率的扩大会提高计算
量 但即使从ｌ０２４×７６８提高到１６００×ｌ２００，计
算量也只提高了１ ３４％ 相对于ＧＰＵ整体频率的提
升，这些需求的提高也可以忽略不计。
三角形重建虽然会因为原始模型的复杂度提升
而对ＧＰＵ的处理能力提出挑战 但是通常真正需
要大量运算能力的，只是近端的物体 远处的物体
还是可以用尽量少的三角形来重建，所以对ＧＰＵ
性能的依赖程度也没有大幅度提高。光栅处理的道
理和坐标转换的道理一样，不会挑战ＧＰＵ的运算
能力。
那么 究竟哪些环节是目前ＧＰＵ性能的瓶颈
呢７那就是三维变换和材质填充。为了提升模拟的
真实度 不但需要将近景中的物体做的更为细致
而且即便是远景，也要增加物体的数量。越来越多
的游戏喜欢在场景中加入树木、云层、草地、河流
等背景．这些看似普通的物体其实在模型的构建上
非常复杂 每一片树叶和绿草都必须被严格计算。
Ｓｈａｄｅｒ的压力不言而喻。
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的计算能力是流
畅３Ｄ大作的瓶颈，但是反过来，３Ｄ游戏在编写的
时候并不会考虑如何去优化对Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ的使用，因为根本无法做到真正的优化。
以目前的主流显卡而言，ＧｅＦｏｒｃｅ７和ｘｌ０００两
个系列都各有数款不同的显示核心产品．它们的
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ数量比例都不一样．频
率也不同。例如７３００ＧＴ．有８个Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和４
个Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．也就说，如果不考虑显存频率的
因素，每时每刻Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的计
算量是２：１．那么才能正好使所有渲染管线和顶
点着色器能同时工作，显卡的性能也达到最高的水
平。可是实际上，游戏设计者不可能掌握游戏的即
时工作量 因为随着玩家的不同操作 画面的变化
完全是随机的，这不能由游戏设计者来掌控，只能
由显卡来根据当前需求进行工作的分配
当Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ计算量加大的时候，Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ必然会有部分在闲置 同样当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ
计算量加大的时候．Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ也必然会有部分
在闲置。即便我们假设游戏设计者完成了能保证让
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ时刻１００％保持工作状
态的目标 但是 当这个游戏使用Ｘ１６００ Ｐｒｏ显卡
ｉ）ｌｑ Ｎｏ．１ ２．２００６ ２５
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【评测报眚１ 膏编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｌｔｏｒ＠ｇｍａｌ１．ＣＯｎｒ ｄ，
Ｓｈａｄｅｒ和
运行的时候．Ｘ１６００ Ｐｒｏ核心有１２条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
序迅速吞噬掉。之前的显卡由于Ｐｉｘｅｌ
ｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的数量固定．所以在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ或
和５个Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．这时就会有２条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
Ｖｅｒｔ
时刻处于闲置状态。也许有人会说．游戏可以为不 者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ中肯定有一种功能单元在同一时间
被全部使用 同时．受到工作压力随机性的影响．
另一种功能单元不能满负荷工作．造成了闲置。而
基于ＤｉｒｅｃｔＸ１０标准的Ｇ８０不一样．Ｇ８０的所有渲
同的显卡进行优化．ＮＶＩＤＩＡ显卡的工作压力比例
保持在２：１．ＡＴｉ显卡的工作压力比例保持在１２
：５。ＯＫ．那ＮＶＩＤＩＡ的显卡还有７６００、７８００，
７９００、７９５０．ＡＴｉ的显卡还有Ｘ １ ３００、Ｘ １ ８００、
染单元都可以自由地选择当前工作在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ
模式或者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ模式．当前两种功能单元的
ｘｌ９００ Ｘ１９５０．加上以前的９５５０、６６００ ９７００、
６８００
，
４２００……
．
如此多的显示核心令游戏无法对
每款都进行优化．而且这样的优化对于未来的显卡
来说．其有效性是不确定的．没有哪个游戏工作室
会接受用这样的办法去解决显卡的运行效率问题。
所以．要解决瓶颈．只能从显卡自身开始。
我们之前就介绍过ＮＶＩＤＩＡ和ＡＴｉ将在下一代
显卡核心中采用ＵＳ（Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ）架构 不．也
许现在再称为“下一代”已经不符合时代的意义．
因为Ｇ８０已经实实在在地躺在了我们的评测台上。
ＵＳ架构，已经真实地来到了我们身边。
Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ架构是超前的 其核心ＵＳ单元
将Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ单元整合在一起，
经过重新的整合设计后能节省部分线路和电子晶体
管．这样就能在有限的显示核心中容纳更多的ＵＳ
作为目前Ｇ ８ ０系列最高端的Ｇ ｅ Ｆ Ｏ ｒ ｃ ｅ
８８００ＧＴＸ
，
渲染单元达到了ｌ２８个之多。也就是说．
当渲染任务需要大量Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的时候．ＧＰＵ可
以提供１ ２８个Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ；当渲染任务需要大量
Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的时候，这些Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ可以全部
转换成Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ来完成当前工作。实际上这种
情况极少出现，更多的时候是一部分担当Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ．另一部分担当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ。
这１ ２８个渲染单元理论上不会有任何一个闲
置．因为３Ｄ游戏的设计就是尽可能地利用ＧＰＵ资
源．在单位时间内提供最多的画面帧。即便是最简
单的３Ｄ场景．例如只是屏幕上一个跳动的球体．也
会占用所有的ＧＰＵ资源。ＧＰＵ性能越强 计算出
来的画面帧数越多，用户就感觉到越流畅 ＧＰＵ性
能越弱，计算出来的画面帧数就越少，当连续的两
个画面帧之间显示时间超过１／２４秒的时候，即便该
单位时间里帧数可以达到２４帧以上．用户也会感觉
画面的不流畅，也就是我们通常所说的“卡”。所
以３Ｄ程序对ＧＰＵ性能的需求是无止境的，ＧＰＵ提
供再多的Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ．也会被程
数量是由显卡自己决定．尽可能地让每一个渲染单
元做到满负荷．而不必再去考虑程序优化等问题。
虽然统一渲染的工作模式只有ＤｉｒｅｃｔＸｌ０才能
支持．但Ｇ８０和竞争对手一一也就是明年才推出的
Ｒ６００不一样。Ｇ８０超越时代的硬件设计可以使显卡
和驱动不受系统ＤｉｒｅｃｔＸ版本的影响．直接进行统
一
渲染．这必须归功于Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ管理体系 在
Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ系统中．所有的渲染单元的执行顺序都
是被打乱的．并不存在工作的先后之分．哪个渲染
单元正在闲置，Ｇｉｇａｔｈｒｅａｄ就将下一个需要渲染的
数据交给该渲染单元处理，因此．所有的渲染单元
能够闲置的机会很小．ＧＰＵ也就突破了传统显卡
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ和Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ数量固定的瓶颈，整
体的运算能力也上升了一个明显的台阶。
传统ＧＰＵ由于Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的
数量固定．所以在整体的流程中只需要将Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ单元设计在Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ单元之前．只要把
数据从Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ开始就会按照硬件设计的顺序
被处理，而不用考虑内部的大量循环。但Ｇ８０不一
样．它的Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ是并行的，
必须通过专门的硬件去协调每个数据块的流向。如
果我们用ＵＳ【１～１ ２８．ＰＳ／ＶＳ】来模拟渲染单元 那
么这个协调器就是负担决定由ＵＳ【９７，ＶＳ］处理后
的数据是交给ＵＳ［３５．ＰＳ］还是ＵＳｆ４６，ＰＳ１来处理
的工作 Ｇ８０一共ｌ２８个渲染单元，其问关系的复
杂度是传统显卡不能相比的，需要很好地协调才能
正常并高效率的工作。Ｇ８０中，这样的协调器被称
为Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ。
当游戏的数据传送到Ｇ８０之后，Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎ・
ｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ会首先将当前的数据拆分为超过ｌ０００个平
行的线程，并根据当前渲染单元的空闲情况安排尽
可能多的渲染单元担当Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ的工作，当这
些渲染单元完成任务后．Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ将其
又标记为空闲，然后再将后面的数据随机交给这些
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谴理性弓ｆ导潸费 浊｝）ｆ Ｙ牧童争活
完成工作的渲染单元处理。而处理完的数据在经过
三角化之后，又会被Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ安排进入
ＧＰＵ内部近乎两纳秒的时钟周期而言，会在一个
线程上让一个渲染单元浪费十几个时钟周期用来等
当前空闲的渲染单元进行贴图步骤。
Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ会保存每个渲染单元的当
前空闲或工作模式属性，并追踪每个数据线程的位
置．然后在不断的内部循环中将经过半加工的数据
交给渲染单元继续处理 处理完毕的数据交给后面
的处理模块 完成最终输出工作。所以无论是对
ＮＶＩＤＩＡ还是ＡＴｉ显卡进行过有限优化的游戏 在
Ｇ８０上画面帧数都有明显地提高。
另外 虽然最高端的ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ采用
了频率为１ ８００ＭＨｚ的显存颗粒，但如果渲染单元
在执行当前任务的时候需要从显存读取部分数据
时 那就需要通过显存控制器去访问显存。虽然显
存的频率很高 但从提出申请到显存返回数据，其
间需要十几纳秒甚至几十纳秒的时间，这对于
待。所以Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ的另一个重要任务之
一
，
就是监控这种显存的读取行为，一旦发现，就
将该线程移出渲染单元并给予该渲染单元另外的任
务，等数据从显存中返回后．该线程才被随机送入
当前空闲的渲染单元继续处理。与传统ＧＰＵ流程
相比，这样的设计可以使得等待显存数据不再成为
影响工作流程的主要因素，而传统ＧＰＵ因为Ｖｅｒｔｅｘ
Ｓｈａｄｅｒ和Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ的固定流水线设计而必须停
下当前的工作来进行等待。
同样的．通过Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ打乱渲染单
元的办法对于ＳＩＭＤ指令流的执行效率来说，也是
非常有意义的。传统ＧＰＵ中，位于同～个Ｑｕａｄ内
的４条Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ着色管线都共享同一套指令分配
体系，并处于同一个控制电路的控制之下。所以，
在执行动态分支的时候，这个Ｑｕａｄ内的４条Ｐｉｘｅｌ
Ｓｈａｄｅｒ着色管线在每个时钟周期只有运行同一类型
指令，才能让所有ＡＬＵ都保持工作。如果遇到不同
的指令组合，那么因为指令发射器和控制单元共享
的问题 实际无法在单周期完成，必须等待指令组
合中耗时最长的指令完成后，才能真正释放该
Ｑｕａｄ 因为新的指令组合无法在Ｑｕａｄ工作的时候
进入。Ｇ８０能够将所有的数据分拆成最小化的４ Ｘ
４像素单元，并且维持一个极大数量的线程群，这
样就能避免在同一个像素单元中同时执行两条不同
耗时的指令，提高每一个渲染单元的效率。
我们之前也对Ｇ８０在ＤｉｒｅｃｔＸ９下的工作模式
感到疑惑 但因为它是内部控制统一渲染的循环。
所以可以无视操作系统本身提供的是ＤｉｒｅｃｔＸ９ ＡＰＩ
还是ＤｉｒｅｃｔＸ１０ ＡＰＩ 甚至没有优化过的程序也能
运行得非常流畅。
ＮＶＩＤＩＡ之前的ＧＰＵ 因为受到ＦＰ１６和ＦＰ３２
数据格式的影响 一直都不能同时开启ＨＤＲ效果
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【评渊报青】 ｉ栏目责编：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｌｔｏｒ＠ｇｍａｌ１．ｃｏｎｒ ｗ Ｐｃ ｉｙ— ｏ
在物理运算方面，Ｇ８０也提供了强劲的解决方
案。因为Ｇ８０单卡就拥有１２８个渲染单元．传统显
卡的ＳＬＩ或者ＣｒｏｓｓＦｉｒｅ．都是将物理计算扔给了
ＣＰＵ．可是目前最高端的ＣＰＵ在浮点计算能力上还
不如一块普通的Ｘ１６００，而ＣＰＵ还必须负担３Ｄ程
序的流控制、人工智能ＡＩ的模拟及一些其它的系统
和ＭＳＡＡ功能．而其对手ＡＴｉ在Ｘ１０００系列中通
过建立一个带ＭＳＡＡ功能的ＦＰ１６ ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ和
ＦＰ１ ６ ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ ｔｅｘｔｕｒｅ．用ｓｔｒｅｔｃｈｒｅｃｔ把带ＡＡ
的ｒｅｎｄｅｒ ｔａｒｇｅｔ复制到ｔａｒｇｅｔ ｔｅｘｔｕｒｅ中，就实现了
ＨＤＲ＋ＭＳＡＡ的功能。所以ＮＶＩＤＩＡ在画面的特效
质量方面，一直不如ＡＴｉ的产品。
Ｇ ８ ０为了改善画面的特效质量．遵照
资源管理，这就造成了即便ＣＰＵ性能再强，也无法
有效提升ＳＬＩ性能的怪圈 在Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ的 ＤｉｒｅｃｔＸ１０的ＦＰ３２标准．并提供了ＦＰ Ｔｅｘ ｆｉｌｔｅｒ—
ｉｎｇ Ｕｎｉｔ（浮点纹理过滤单元）对ＦＰ３２格式的ＨＤＲ
提供从运算 存储 过滤到混合的原生硬件支持。
通过Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｉｚｅｄ Ｆｒａｍｅ Ｂｕｆｆｅｒ（正交帧缓存）．
Ｇ８０只是增加了渲染单元在处理细节时的一些延
迟，任何对于Ｆｒａｍｅ Ｂｕｆｆｅｒ的操作都是独立的．而
不会影响其它操作的进行，这样就在对较小影响性
能的前提下实现了ＨＤＲ＋ＭＳＡＡ功能。
在渲染的过程中，有些像素是可以完全被忽略
掉的．比如说一大片相同的蓝色天空，就没有必要
对所有的像素进行完整的渲染。所以在每次渲染
前．Ｇ８０都通过Ｅａｒｌｙ—Ｚ技术判断当前渲染的必需
性．如果被判断为无用像素，就将前一步的结果直
接输出到显存．而不必再浪费ＧＰＵ的渲染管线资
源。相对于ＧｅＦｏｒｃｅ７系列。在这个模块上 Ｇ８０的
速度能够提升３倍。
２８ Ｎｏ．１ ２．２００６ ｒ￣Ｄｌ￣
管理下，Ｇ８０的性能已经超越了目前所有的其它显
卡产品 所以在ＮＶＩＤＩＡ的设计中，Ｇ８０ ＳＬＩ的工作
模式将打破现在ＳＬＩ的概念，不再是将渲染工作平均
分给两个ＧＰＵ处理，而是一个ＧＰＵ进行传统的渲染
工作 另一个ＧＰＵ专注于物理计算。Ｇ８０ ＳＬＩ的物
理计算模式就可以打破这种现象 让ＣＰＵ从物理浮
点计算的束缚中摆脱出来，将图形计算的工作交还
给ＧＰＵ．从而有效提升系统运行３Ｄ的能力。
Ｓｈａｄｅｒ Ｍｏｄｅｌ ４．０是ＤｉｒｅｃｔＸ１０的重要设计之
一
，
从各种宣传资料来看，ＤｉｒｅｃｔＸ １ ０号称能够使
游戏的运行速度提升１０倍．那么．这是如何实现的
呢７在ｓＭ４．０中 引入了名为Ｇｅｏｍｅｔｒｙ Ｓｈａｄｅｒ（几
何着色器）的新图形功能层．每个从Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ
出来的线程都会先通过几何着色器．然后再交给
Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ。在这个几何着色器中，相关联的线程
数据被重新整合在一起，模型中类似的顶点被结合
起来进行运算．而不用判断数据在３Ｄ图像中的位
置。当确定了模型的物理形状后，可以对该物体整
体使用函数进行处理．然后再将结果重新划分成线
程交给下一个处理单元。这样就可以不用像传统
ＧＰＵ那样必须由ＣＰＵ去判断物体细节的处理，烟
雾飘动 爆炸效果等场景就可以完全交给ＧＰＵ．从
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谴理性弓｜导消爨 谴ＤＩ Ｙ改变生活
而提高整体的速度。
在长达２６．８ＣＭ的ＰＣＢ上，十二颗显存颗粒
三面环绕巨大的显示核心，而且在巨大盖片下， 因为Ｇ８０提供了对ＩＥＥＥ ＦＰ３２的支持，所以理
论上现在逐渐流行的Ｇ ＰＧ Ｐ Ｕ程序也能使用
ＮＶＩＤＩＡ的显卡来进行通用运算。由于Ｇ８０的多线
我们可以推测整合了７亿个晶体管的Ｇ８０核心面
积是Ｇ７ １核心的４倍以上。因为考虑到８０ｎｍ工
艺并不成熟，所以Ｇ８０核心还是采用了９０ｎｍ工
艺，核心面积无法做的很小，所以将ＲＡＭＤＡＣ
程能力超过１０００条 １ ２８个统一渲染单元架构能够
随时提供Ｐｉｘｅｌ Ｓｈａｄｅｒ或者Ｖｅｒｔｅｘ Ｓｈａｄｅｒ功能，通
过Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ能够将这些渲染单元高效率
地运作起来，加上３８４位显存控制器，可以说，在
模块分离出来，以独立芯片的模式安置在ＰＣ Ｂ
上。不过从另一个角度考虑，目前的显示器对显
ＧＰＧＰＵ方面，Ｇ ８０的前途无可限量，将来通过
ＤｉｒｅｃｔＸ１ ０进行ＮＶＩＤＩＡ和ＡＴｉ的ＧＰＧＰＵ指令统
一
，
那Ｇ８０就应该是当之无愧的王者。
以上描述了诸多Ｇ８０的新特性，下面我们就看
一
下Ｇ８０的真实面目。首先是ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ。
卡的ＲＡＭＤＡＣ性能需求并没有大幅度的提升
ＲＡＭＤＡＣ模块完全可以以远低于ＧＰＵ的频率
工作而不影响画质 所以将ＲＡＭＤＡＣ独立，利
于成本和降低发热量。同时，在供电电路部分，
Ｇ８０首次使用了两个６Ｐｉｎ头供电，其实我们想想
Ｇ８０的７亿个晶体管就知道原因了 ＰＣＢ提供了
两个ＭＩＯ接口，根据ＮＶＩＤＩＡ的解释，在组建
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ ＳＬＩ系统的时候只需要连接一
对ＭＩｏ接口就可以了，另外 个ＭＩＯ接口的用
意却没有表明。联想到和Ｇ ８０同时发布的就是
ＮＶＩＤＩＡ ６８０ｉ芯片组，它提供了两条ＰＣＩ Ｅｘ—
ｐｒｅｓ Ｓ １６Ｘ插槽和一条ＰＣＩ Ｅｘｐｒｅ ｓ ８Ｘ插槽，可
以组建ＳＬＩ＋ＰＰＵ平台，或许，额外的ＭＩＯ就是
用来连接ＰＰＵ或担当ＰＰＵ任务的ＮＶＩＤＩＡ显卡
所用。
接着是ＧｅＦｏｒｃｅ ８８０（１ＧＴＸ
ＤＩＶ Ｎｏ．１２．２００６ ２９
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【评测报眚】 栏目责缩：吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｉｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ＣＯｎｒ 黼
而ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的ＭＩＯ接口和６Ｐｉｎ电源
口只有一个，不过在供电电路部分比ＧｅＦＯ ｒＣ ｅ
８８００ＧＴＸ更为庞大的电容阵容似乎说明ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ 供电需求也不小。和８８００ＧＴＸ相比．
ＰＣＢ板的长度缩短到了２４ＣＭ，但还是远高于
ＧｅＦｏｒｃｅ ７９５０ＧＴ的ｌ９．９ＣＭ的长度。在照片上我
们可以看到ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ只使用了ｌ０颗显存，
留下２个显存空焊位。并不是说因为８８００ＧＴＳ少了
３２个渲染单元而减少了显存的位宽，而应该是出于
成本考虑的因素，这点我们下面会分析。
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抽 ｉ ｌ ｌｂ【Ｄ％ 阳Ｅ）叩
ＧＳ０核心对比
Ｇ ８ ０的显存控制器比较特殊，Ｇ ｅ Ｆ Ｏ ｒ Ｃ ｅ
８８００ＧＴＸ是３８４位 而ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ是３２０
位．并不是说ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的内存控制器是经
过修改的版本．而是在８８００ＧＴＳ专用ＰＣＢ中没有
使用。为了让Ｕｎｉｆｉｅｄ Ｓｈａｄｅｒ Ａｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ统一着
色结构具有很高的效率．Ｇ８０必须提供巨大的显存
带宽，因为Ｇ８０核心可以任意地将数据传输给６个
ＲＯＰ分区或者６个Ｌ２缓存。这６个ＲＯＰ分区或者
６个Ｌ２缓存再通过一个６４ｂｉｔ的显存控制器存取显
存，实际上Ｇ８０相当于具备了～个六通道６４ｂｉｔ显
存控制器，比起一个单通道３８４ｂｉｔ显存控制器在具
有同样带宽的同时还能保持更高的灵活性和效率，
所有的显存带宽都能得到高效的利用。而ＧｅＦｏｒｃｅ
８８００ＧＴＳ的市场定位是注重性价比的中端市场，所
以只启用了６个６４位内存控制器中的５个，也就是
３２０位带宽和１ ０颗显存颗粒的由来。在实际操作
中 这６个６４位内存控制器是以一个５ｌ ２位控制器
和一个１２８位控制器的模式工作的。
为了充分体现Ｇ８０核心的性能 我们开始考虑
的是使用四核心Ｃｏｎｒｏｅ．但考虑到目前主流的游戏
并没有对多核心处理器优化．同时３ＤＭａｒｋ０６也只
支持双核心处理器．即使采用四核心处理器．对测
试的结果也不会有特别明显的帮助 所以我们使用
的是双核的ＣＯ ｒｅ ＤＵｅ ２ ６７００，并且超频到了
３４０ＭＨｚ外频，也就是ＣＰＵ工作在３．４ＧＨｚ。
内存方面，由于受到处理器ＦＳＢ的限制，即便是
ＤＤＲ２—８００内存组建双通道 其所能提供的１．６Ｇｔｌｚ内
存带宽对于处理器超频后的１．３６ＧＨｚ前端总线也没
有多少意义 加上如果工作在异步模式．对整体的性
能也会有影响，所以我们采取了工作在ＤＤＲ２—５３３的
工作模式 并且和ＣＰＵ外频同步．也就是最终工作
在６８ｌＭＨｚ。和ＤＤＲ２—８００模式相比，６８ＩＭＨｚ不但
能提供和ＣＰＵ前端总线匹配的内存带宽．我们还能
降低内存颗粒的延迟来获得更好的性能。
显示器方面，ＮＶＩＤＩＡ建议使用２５６０×２０４８
的大屏幕模式．但我们手上的大屏幕显示器只有一
台Ｄｅｌｌ ＰＩｌ ３０ 默认能够达到１ ８００×ｌ４４０的分辨
率．但这台显示器的３４１ ＭＨｚ带宽完全可以支持
２０４８×１５３６分辨率，我们取消了显示器属性中的
隐藏该显示器无法显示的模式 ，在２０４８×１５３６
分辨率下，显示器也能正常工作。不过在３ＤＭａｒｋ
系列测试软件中，我们只能最大打开到驱动默认的
１８００×１４４０分辨率，我们通过对显示器驱动的修
改 将最大分辨率强制设定为２０４８×１５３６ 在重
新安装显示器驱动后．３ＤＭａｒｋ系列就可以打开
２０４８ ｘ ｌ５３６的测试模式。
由于Ｇ８０核心的高功耗 使其在组建了ＳＬＩ系
统之后更是吞噬电力的大户．ＮＶＩＤＩＡ为了保证
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让踺烊弓｜导渭落 让Ｄｌ Ｙ政变生活
Ｇ８０ ＳＬＩ平台的稳定运行．必须在１２Ｖ输出上达到
３０Ａ．因为一共有４个显卡６Ｐｉｎ头需要连接。因此
在３ＤＭａ ｒｋ０３中 测试程序默认的分辨率是
ｌ０２４×７６８ 而且测试只涉及到ＳＭ２ ０ Ｇ８０在这
个级别的３Ｄ运算上可谓是得心应手 得分和我们
之前所做的ＮＶｔＤＩＡ Ｑｕａｄ ＳＬＩ和ＡＴｉ ＣｒｏｓｓＦｉｒｅ的
电源的必须能提供足够的６Ｐｉｎ头或Ｄ型头．否则系
统中的驱动程序会弹出电源不足的警告并不能打开
显卡的ＳＬＩ功能。同时也给出了Ｇ８０单卡平台电源 最终成绩相当。
的标准，必须迭到４５０Ｗ。但在我们开始测试的时
候 我们使用的是航嘉ＬＷ－８３８８Ｓ．其额定功率为
３００Ｗ
．
最大输出３６０Ｗ。在ＣＰＵ没有超频的时候
Ｇ８０能够通过所有的测试．但是将ＣＰＵ超频到３．
４ＧＨｚ之后 无论是游戏测试还是３ＤＭａｒｋ测试 都
会随机自动跳出。这说明．３００Ｗ电源只能勉强维
持Ｇ８０平台的工作 想获得更好的性能 必须大幅
度提升电源的档次。目前．不少电源厂商都已经推
出了符合Ｇ８０ Ｓ ＬＩ平台电源要求的产品 比如
Ｓｅａｓｏｎｉｃ．７００ＨＭ等等。
测试平台
ＣＰＵ ＣｏｒｅＤｕｅ ２ ６７００ｏｃ ３ ４ＧＨｚ ｆ３４（１ד｝１
主板 七彩虹Ｃ ９７５Ｘ－ＭＶＰ
内存 Ｋｉｎｇｍａｘ ＤＤＲ２—８００ ｌＯＢ ｘ ２ ｌ降频至ＤＤＲ２－５３３并与ＣＰＵ同步１
电源 航矗极能８６８８ Ｉ５２８Ｗ）
显示器 Ｄｅｌ ｌＰＩ Ｉ３０（最高分辨率２０４８ Ｉ５３６）
在３ＤＭａｒｋ０５中 默认的分辨率也是ｌ０２４×
７６８ 同样只是基于ＳＭ２．０．只是提高了场景的复
杂度 增加了对ＤｉｒｅｃｔＸ ９．０ｂ ＡＰ］的支持。从测试
的成绩上来说也非常令人满意 ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ
的成绩依然保持着单卡成绩的第一。
在３ＤＭａｒｋ０６中 ＳＭ的规格从２．０提升到３ ０
提供了对ＨＤＲ的支持，并且将ＣＰＵ的成绩强行加
入总分．默认分辨率从ｌ０４８×７６８提高到１２８０×
ｌ０２４以适应新的主流市场。我们从测试的成绩中
看到，Ｇ８０的成绩依然是单卡成绩第一 根据我们
第ｌ０期的相关评测文章，ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＸ和
ＧｅＦｏｒｃｅ ８８００ＧＴＳ的成绩都已经超过了作为前一代
产品旗舰产品ＧｅＦｏｒｃｅ ７９５０Ｇｘ２。
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【评测报告】 栏目责缩：‘吴挺 栏目信箱：ｐｃｄｌｙ．ｅｄｉｔｏｒ＠ｇｍａｉｌ．ｃｏｎｒ ｗ 。Ｐｃｄｉｙ ０卅
Ｑｕａｋｅ４也是基于ＤＯＯＭ３引擎．高分辨率拉
８ＦＳＡＡ测试中，ｌ２８０×ｌ０２４和ｌ６００×ｌ２００两个
分辨率下．两个核心拉开的性能差距应该比较正
大差距的现象显得更为明显，似乎更进一步证明了
我们对ＤＯＯＭ３测试成绩的理论分析。看来想要彻
底的驾驭Ｇ８０．将Ｃｏｒｅ Ｄｕａ ２ ６７００超频到了３．
４ＧＨｚ也没能填满Ｇ８０巨大的运算量胃口．目前也
常．而在２０４８×ｌ５３６分辨率下．两者的得分十分
接近．只有３分的差距。我们只能解释为在８ＦＳＡＡ
的高强度压力下，ＣＰＵ此时已经彻底成为了系统的
瓶颈，无法为ＧＰＵ提供更为强力的配合。
许只有最疯狂的超频爱好者．才有可能充分挖掘出
Ｇ８０的真实成绩。
ＤＯＯＭ３基于ＯｐｅｎＧＬ标准，但其引擎调用
ＦａｒＣｒｙ在打了１．３补丁之后．能够支持ＳＭ３．０．
在这个ＤｉｒｅｃｔＸ ９．０ｃ游戏中．还是高分辨率的得分
差距比较明显。此时的ＣＰＵ已经彻底成为了系统整
ＤｉｒｅｃｔＸ的硬件相关特性去处理光源、法线贴图等
步骤．所以显卡性能的提升．在一定程度上也能加
速画面的帧率，使其更为流畅。但由于ＤＯＯＭ３最
大只能提供１６００×ｌ２００的测试模式，我们只能尽
量提升画面的特效细节来测试。在测试中，传统的
１０２４ ×７６８模式下的成绩达到了令人疯狂的２７８．７
帧．可见Ｇ８０核心在Ｚ－Ｆｉｌｌ方面强大的运算能力。
ＤＯＯＭ３中．高分辨率比低分辨率拉开的得分差距
更为明显．是不是可以解释为在计算压力比较低的
时候．两块显卡中渲染单元有时会处于空闲状态．
而ＣＰＵ在满负荷工作：而在计算压力提升后．ＧＰＵ
才开始全力工作．由于渲染单元数量和显存容量，
体的瓶颈。当然．这已经是在开启了ＨＤＲ特效之
后的测试成绩．如果不开启ＨＤＲ．Ｇ ８０核心中
Ｔｈｒｅａｄ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｕｎｉｔ所需要处理的循环细节会大为
减少．此时Ｇ８０的实际运算能力还能提升一个档
次。那ＣＰＵ就将成为整体系统的最直接瓶颈．Ｇ８０
只能在一旁呐喊：“我饿！”
Ｇ８０是目前唯一的ＤｉｒｅｃｔＸ１０显卡．通过ＳＭ４．
０能够将Ｃ地说．利用ＧＰＵ强大的浮点运算能力．
通过ＧＰＧＰＵ让显卡去分担一部分ＣＰＵ的浮点运算
工作．并不是没有可能。届时．ＣＰＵ可能只专注于
速度的不同．才明显拉开了显卡的性能差距７ 擅长的整数计算，而浮点计算则全部交给ＧＰＵ来
３２ Ｎｏ．１ ２．２００６『ｉ ＤＩＩ＿ｌ
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谴理性 ｜导消费ｔ｜ １）｛Ｙ政变／／． 活
完成．ＡＭＤ目前将ＧＰＵ整合进ＣＰＵ的计划就是
将ＧＰＵ作为ＣＰＵ的浮点协处理器的最直接应用。
但是．Ｇ８０的设计过于超前．因为现在ＤｉｒｅｃｔＸ还
空有Ａｔｈｌｏｎ６４处理器却没有６４位操作系统相配合
的苦涩．也只有ＮＶＩＤＩＡ体会最深刻。竞争对手ＡＴｉ
的Ｒ６００要到明年才能发布，现在的Ｇ８０．就好比
没有真正普及。微软宣布ＤｉｒｅｃｔＸ１０只能在Ｖｉｓｔａ上
使用 Ｗｉｎｄｏｗｓ ＸＰ将无法享受到ＳＭ４．０带来的速
度快感。可现在Ｖｉｓｔａ只是完成了ＲＴＭ版本．还有
很多漏洞需要去修补 硬件驱动所能表现出来的性
能还没有达到极致．３Ｄ能力也没能充分挖掘。更重
是在一个没有裁判、没有规格、没有对手的赛场上
奔跑．但却找不到停止的终点。
Ｇ８０本身也还有很长的一段路要走，比如说功
耗、生产成本和ＰＣＢ板长度等问题。Ｇ８０的功耗达
到了ＧｅＦｏｒｃｅ ７９００ＧＴＸ的两倍．也是ＧｅＦｏｒｃｅ
要的是．基于ＤｉｒｅｃｔＸ的游戏到目前为止屈指也数
不出来一 号称第一款基于Ｄ ｉ ｒｅ ｃｔＸ ｌ ０的大作
（（Ｈｅｌｌｇａｔｅ：Ｌｏｎｄｏｎ｛地狱之门：伦敦）》或许能赶
上今年的圣诞节．（（Ｃｒｙｓｉ Ｓ（孤岛危机）》的发布日
期还遥遥无期．微软的《模拟飞行Ｘ》我们相信肯
定不会抢在Ｖｉｓｔａ之前正式发布，（（Ｅｖｅ Ｏｎｌｉｎｅ））虽
然宣称支持ＤｉｒｅｃｔＸ１０．但个已经上市近一年的
游戏能完美支持还在不断修正的ＤｉｒｅｃｔＸ１０吗７
同样的 在测试软件方面，即使现在的主流３Ｄ
游戏都提供了测试游戏画面帧数的功能，但其引擎
至多也是基于ＤＩｒｅｃｔＸ９．０Ｃ的ｓＭ３．０．而不是
ＤｉｒｅｃｔＸ１０的ＳＭ４．０．这些游戏的测试得分．只能
说是ＤｉｒｅｃｔＸ１０架构显卡在ＤｉｒｅｃｔＸ９平台上的怪异
结果．就好比让原始人类来评价现代的科学技术一
样，没有多少意义。测试软件的道理也是如此，就
像我们在测试ＧｅＦｏｒｃｅ７系列显卡的时候，最看重
的．是３ＤＭａｒｋ０６的测试成绩，３ＤＭａ ｒｋ０５和
３ＤＭａｒｋ０３的得分只能说是作为“参考“，毕竟用
ｓ Ｍ ３．０架构去运行ｓ Ｍ ２．０的程序并不公平。
ＮＶＩＤＩＡ的处境和昔日的ＡＭＤ有几分相似；ＡＭＤ
７９５０ＧＸ２的１．５倍。ＮＶＩＤＩＡ不允许显卡的最终销
售商｛此次的Ｇ８０显卡都是ＮＶＩＤＩＡ自己生产后交
给各显卡厂商）自己提升显卡的频率 也许是出于
显卡默认频率下功耗就已经超高的因素。虽然目前
ＮＶＩＤＩＡ能够使用８０纳米生产工艺．但仅仅只能实
现小面积的晶体管集成．例如Ｇ７ｌ核心。如果晶体
管数量达到７亿个的Ｇ８０也使用８Ｏ纳米工艺．对于
生产线来说．７亿个晶体管就是７亿个可能出现问
题的雷区．即便晶体管的缺陷率控制在目前Ｇ７ｌ核
心允许的范围内．产品出现问题的概率也会提升３
倍．成品率将比现在的水平低不止一个档次。同样
的．为了维持Ｇ８０核心的功耗，ＰＣＢ板不得不增加
到２６．８ＣＭ．直接导致的问题就是Ｇ８０无法安装进
绝大部分的机箱．因为不但和传统机箱的硬盘位有
冲突．甚至还会挡住部分主板的ＳＡＴＡ硬盘接１３。
这些问题的解决．最终都得依靠８Ｏ纳米或者６５纳
米工艺来改进．在以往新一代显卡的生产工艺升级
惯例看来．我们很可能要到２００７年下半年才能看
到全新工艺生产的Ｇ８０核心一一也许到时候会被称
为是Ｇ８１。
本文中的测试成绩．也只能说是用来衡量新一
代显卡在老游戏上的性能表现．而并非它们的真实
成绩．如果想知道Ｇ８０的潜力到底有多大，我们只
能等待Ｖｉｓｔａ的正式发行和大量ＤｉｒｅｃｔＸｌ０游戏及
测试软件的发布。那时，游戏将通过ＤｉｒｅｃｔＸ１０架
构充分挖掘新一代显卡的运算能力，将游戏中物体
的模型构造得更为逼真，贴图做的更为细腻。虽然
这些游戏在复杂度上的提升会使得Ｇ８０运行的最终
画面不比现在的ＤｉｒｅｃｔＸ９平台画面快很多，但更华
丽的场景 更逼真的３Ｄ世界效果和更接近实际的
物理效果，都会让我们在回忆起今天３Ｄ画面的时
候．轻轻说一句： 不过如此。
感ＤＩｖ Ｎｏ．１ ２．２００６ ３３