Windows 8和DirectX 11.1即將在今年與大家見面。似乎每次新系統(tǒng)和新API的更新都會使顯卡領域的產(chǎn)品甚至整個格局產(chǎn)生大的變化。新一輪的更新是否還會再次延續(xù)這種規(guī)律呢?新一代的顯卡產(chǎn)品到底會有哪些改變?
Win8和DX 11.1
Windows 8和DirectX 11.1是決定新一代顯卡改變的關鍵。預計今年8月份發(fā)布的新一代系統(tǒng),志在進一步提升用戶體驗環(huán)境,同時擴展系統(tǒng)應用范圍(目前已知Windows 8將會在平板電腦上使用),業(yè)界也普遍認為微軟或許會在Windows 8系統(tǒng)上實現(xiàn)PC、平板和手機的大一統(tǒng)。更好的體驗環(huán)境和更大的應用范圍,就注定了這款系統(tǒng)必須建立在高效的基礎上,此前的Windows 7無疑是個很好的榜樣。而Windows 8要想在前代的基礎上再度升級,最新的DirectX 11.1和WDDM 1.2絕對是關鍵。
DirectX 11.1在DirectX 11的基礎上補充了一些相關的標準,例如目標獨立光柵化(Target Independent Rasterization/TIR),微軟首次在DirectX中提供了一個統(tǒng)一的3D立體視覺標準。當然,這個標準并非強制性,廠商自主開發(fā)的如3D VISION和HD3D等技術也可以繼續(xù)使用。而DirectX 11.1也增加了對雙精度浮點FP64的完整支持,讓顯卡的復雜圖形/光線渲染以及通用計算獲得了更大的發(fā)揮空間,讓更多更加復雜的特效變得易于實現(xiàn)。此外,DirectX 11.1還將針對硬件曲面細分特效以及其他多媒體指令方面進行全面的優(yōu)化,并加入完全由硬件執(zhí)行的部分駐存紋理(Partially Resident Textures/PRT)技術,提高圖形、視頻以及計算之間的交互性。
接著要說的是WDDM 1.2(Windows Display Driver Model,圖形驅動程序模型)。它進一步增加了API指令,同時大幅度加強了操作系統(tǒng)對GPU控制的細度。這意味著操作系統(tǒng)可以將GPU視為不同的模塊,在遇到錯誤的時候,不用重置整個GPU,而是單獨重置某個區(qū)域。這樣系統(tǒng)的工作和任務就不會由于GPU重置而受到影響,只有那些正在使用特定區(qū)域的軟件才會由于重置而處于恢復狀態(tài)。這個功能大大提升了GPU的穩(wěn)定性,未來我們將可能很少看到令人痛苦的GPU重置導致整個系統(tǒng)被掛起或者任務突然中斷的情況出現(xiàn)。
如果大家覺得上面的講解有些抽象,那就看看Windows 8 Beta測試版的運行截圖吧。這種華麗眩目的界面,要想在平板電腦上流暢運行,系統(tǒng)的運行效率以及全新的DirectX 11.1和WDDM 1.2的作用可想而知。那么,新版的顯卡又會做何改變來適應新系統(tǒng)呢?
再度先行 7系顯卡傾巢出動
AMD合并ATi后,GPU獲得了原本專屬于CPU的制程優(yōu)勢,讓AMD顯卡在更新速度方面大幅領先于對手。GCN這個精巧的架構徹底改進了底層數(shù)據(jù)處理模式,引入了并行化的SIMD-16單元,全面改進緩存存取機制,最終達到了徹底更新架構。它不僅讓最新的Radeon HD7970獲得領先GeForce GTX580(目前最強的N卡)20%以上的性能優(yōu)勢,同時也全面支持最新的DirectX 11.1。全新的28nm制造工藝,也有效增大了顯示核心晶體管密度,讓365mm2的Tahiti核心擁有了43.1億個晶體管,大幅提升每平方毫米的芯片性能。而本刊截稿時,另一款強勢產(chǎn)品Radeon HD7950也已經(jīng)上市。剩下的中高端的Radeon HD 7870、Radeon HD 7850以及主流市場的Radeon HD 7770和Radeon HD 7750也即將上市。它們均采用GCN架構,支持DirectX 11.1。待到8月,Windows 8系統(tǒng)正式發(fā)布之時,AMD與之對應的新產(chǎn)品線也將同時成形。
開普勒仍然神秘
目前看來,NVIDIA的動作要慢許多,而且始終保持著神秘感,新款開普勒架構核心產(chǎn)品預期將在今年第二季度面市。目前已知的GK104預期將會取代上代GF104/GF114也就是GeForce GTX 560系列的定位,征戰(zhàn)中高端市場,而更頂級的產(chǎn)品核心代號可能為GK110或者GK112,不過目前也有傳言稱GK112是一個雙核心的產(chǎn)品,由兩顆GK104組成。
目前看來28nm工藝幾乎可以在和40nm產(chǎn)品面積相同甚至更小的情況下,塞入多一倍的晶體管。如果NVIDIA仍然保持“大核心”慣例的話,那么性能將會大幅提升,因此我們也對采用28nm工藝的新一代GK104充滿期待。而除了工藝外,NVIDIA對下代甚至下下代產(chǎn)品在每瓦特單精度浮點性能上的提升進行了規(guī)劃。其中Fermi的單精度浮點性能接近1.3,而開普勒的產(chǎn)品單精度浮點性能會提高到4.2左右,大約是前代產(chǎn)品的3倍??紤]到單精度浮點性能和實際游戲的相關性,開普勒同等級產(chǎn)品將可能會比上代同等級產(chǎn)品的性能有相當大的躍升,這也和我們從晶體管密度角度分析的結果相符合。
如果說GK104取代的是GF104/GF114的話,那么可以想象它肯定不會是顆“大核心”。而NVIDIA目前還有一顆更加神秘的“大核心”——GK110核心面積將超越500平方毫米。從NVIDIA傳統(tǒng)來看,一貫都是先推出大核心產(chǎn)品然后再精簡至小核心,但多次的工藝不順帶來的發(fā)售延誤給NVIDIA帶來了很多銷售和推廣方面的問題,因此這次NVIDIA首發(fā)了一顆中端小核心也在情理之中。GK110的發(fā)售時期估計將會延后到2012年下半年甚至年末,此時AMD有可能發(fā)布新的產(chǎn)品來對抗這顆“巨無霸”核心。當然,NVIDIA同時也將推出定位更主流的GK106/GK107等核心,但目前它們的消息就更少了。
全新顯卡 效率取勝
Windows 8以及它內(nèi)置的DirectX 11.1和WDDM 1.2無疑都更加注重效率。而從目前AMD和NVIDIA的核心發(fā)展方向除了性能提升外,也更加重視效率。Windows 8系統(tǒng)和DirectX 11.1將會讓全新的顯卡產(chǎn)品取得更高效的運行表現(xiàn),而在性能上大幅度提升的新一代顯卡也將把更多特效畫質(zhì)、更好的游戲體驗帶到全新的系統(tǒng)上。可以預見的是,我們追求的真實3D渲染效果,在全新的Windows 8系統(tǒng)中又會更進一步。