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凡是电脑的爱好者,谁不希望有高速的CPU、特大的内存、海量的硬盘、超眩的显卡等等顶级的配置所堆出的电脑呢?这里用堆这个字,那是因为这样超酷的配置是以一堆一堆的钱流逝为代价的:)这一期,我们将为大家介绍一些顶级配备的显卡。这些显卡无一例外都是为图形工作站所准备的,所以,其都有极其强大的3D性能。好了,胃口吊够了,下面我们就来揭开顶级显卡的庐山真面目吧。
要谈顶级显卡,我们就不得不先谈谈现在显卡市场的基本格局:今年,显卡领域发生了很大的变化,原先活跃在3D领域的显示卡厂商如S3、Diamond、ELSA、E S在市场占有及自身组成上发生了很大变化:S3被收购,停止了显卡的生产;Diamond则还倚靠其的FGL系列显卡占据一偶之地;ELSA被Nvidia 合并。而3Dlabs则继续活跃在高端图形显卡领域并显现了越来越明显的优势。谈起3Dlabs,自从其今年收购了Intense 3D后,其的OxyGen系列和Wildcat系列专业显示卡已经占据了将近70%的市场分额。下面就让我们分开来一个一个介绍:
一. OxyGen系列:
现在为止,OxyGen系列主要涵盖了QxyGenVX--16、 QxyGen VX1系列,QxyGen Gvx1、QxyGen GvxPro、QxyGen Gvx210、QxyGen Gvx420六大种类8种显卡。我们选择了其中比较关键的几例来谈一谈。
让我们先来谈谈OxyGen VX-16:
Oxygen VX1-16 是一块入门级的入门级工业图形卡。其采用的是由3Dlabs设计的两片3Dlabs? GLINT? R3图形处理芯片和16M SDRAM显存。Oxygen VX1-16 提供高优化的多线程OpenGL 驱动器,使得几何数据处理在 Intel Pentium III 和 AMD Athlon 的单 CPU 和双CPU系统上都达到最佳化的性能和速度。 在3D技术的运用上,VX1-16 运用3Dlabs特有的虚拟纹理存储技术 (Virtual Texture Memory Technology), 而使纹理存取容量和效率大为提高,它的虚拟纹理存储量可达256MB。另外,在对一些标准的支持上,VX1-16 所用 Glint R3 图形加速芯片除了已经设计有完整的 OpenGL 1.2 和 DirectX 7 要求性能功能块, 还设计有其他最新三维技术功能, 例如: 滤过性容积图腾(filtered volumatic rendering), 预前逐个带光象元崎岖模型覆盖 (advanced bump-mapping with per pixel lighting), 以及单次传递多线程处理(multiple texture in a single pass),并且,专门针对了OpenGL 1.2 和 DirectX 7 进行的性能优化。在分辨率的支持方面,VX1-16可以提供1920×1200 分辨率的真彩色显示 ,并且其在显示控制窗口中提供了对各种软件的优化选项。 由此而带来的优越性极大地提高了先进的专业级二维和三维应用软件的生产效率。
接下来,我们来谈QxyGen VX1系列:
Oxygen VX1 是由3Dlabs之最新 GlintR3 图形加速芯片,加上 32MB 的存储体组成。到目前为止,除了过去的标准版Vx1外,又添了Vx1-1600sw及Vx1-Stereo,前者是专为SGI工作站设计,完全支持SGI的16:9数字液晶显示器。后者专门配合专业立体显示系统,使硬件、软件达到完美统一,给人以真正的Z向感觉;Oxygen VX1 提供高优化的多线程 OpenGL 驱动器,这是专门针对 Intel Pentium III 和 AMD Athlon 处理器进行了优化设计的,旨在使微处理器的几何运算效率得到最大限度的发挥。基于多线程构架的 PowerThreads SSE OpenGL 驱动器,极大地缓解了单一或多重 CPU 系统的工作负荷。随着更多的 CPU 被加入系统,其几何运算的性能也将成比例地逐步攀升。VX1 运用三维实验室特有的虚拟纹理存储技术 (Virtual Texture Memory Technology), 从硬件方面实现了完全基于页的虚拟纹理处理子系统。该技术的核心是,将板卡图形存储器作为系统内存的高速缓存,专门用于存放大量的纹理数据,从而使纹理存取法容量和效率大为提高。虚拟纹理存储量可达 256 MB;VX1 所用 Glint R3 图形加速芯片除了已经设计有完整的 OpenGL 1.2 和 DirectX 7 要求性能功能块,还设计有其它最新三维技术功能, 例如: 滤过性容积图腾(filtered volumatic rendering), 预前 逐个带光象元 崎岖模型覆盖 (advanced bump-mapping with per pixel lighting), 以及单次传递多线程处理(multiple texture in a single pass);因为 VX1 已包含有 OpenGL 1.2 和 DirectX 7 要求性能功能的设计, 因而最新专业软件都可使用; VX1 的显示控制窗中提供有各种软件的优化选项,只要点选该优化选项, 相应应用软件就会轻轻松松提供最佳性能和运行质量,从而大大减少BUG的困扰;VX1 提供 2048 ×1536 分辨率的真彩色显示,利用与 VX1 捆绑的立体眼镜,VX1 可以提供立体显示效果。
让我们再来谈谈QxyGen Gvx1:
Oxygen GVX1 是由3Dlabs之最新 GlintR3 专业图形芯片以及几何加速 芯片 Gamma,加上 32MB 的存储体组成 。Oxygen GVX1利用了最新的3Dlabs? GLINT? R3工作站图形处理芯片和革命性的Gamma G1几何与光源运算处理器。结合多线程技术处理大模型可以不依托主机CPU而使性能提高达300%。除此之外,GVX1还提供了立体眼镜和数字平面显示器接口。
Oxygen GVX1通过诸如虚拟纹理等革命性的先进技术,极大地推进了基于顶级二维和三维效果的专业图形设计工业。由于使用了PowerThreads SSE OpenGL 驱动器,系统性能得到了进一步的提高。 GVX1采用虚拟纹理空间技术,可以映射主机内存作为纹理空间达256MB。
Oxygen GVX1被专门设计为使单一或多个CPU的性能得到最大限度发挥的图形加速设备, 由此而带来的优越性极大地提高了先进的专业级二维和三维应用软件的生产效率。在 Windows NT4.0 环境下可以支持同时运用四块 GVX1 卡四个显示器。
Oxygen GVX1 捆绑了3个价值颇高的软件,通过它们更能提高该产品的应用效率。它们是: Vibrant''s Soft Engine 4 可以改善AotuCAD绘图速度达4倍;Colorific? 能够更好的解决屏幕色彩和印刷色彩的匹配;True Internet Color?, 则是通过Internet看到物体色彩更逼真实物的色彩。
GVX1 的显示控制窗中提供有各种软件的优化选项,只要点选该优化选项, 相应应用软件就会轻轻松松提供最佳性能和运行质量,从而大大减少BUG的困扰
GVX1 可以直接驱动液晶平面型显示器,并提供 1024×768 和1280×1024二种显示分辨率
GVX1 提供立体显示,同步信号由三针圆形插头提供
GVX1 提供有 AGP 和 PCI 二种板卡,GVX1 驱动器在 Windows NT4.0 环境下,可以支持多达四块 GVX1 卡四个显示器,并且每个显示都具有 OpenGL 加速
GVX1 提供 2048×1536 分辨率的真彩色显示
再来谈谈其OXYGEN系列中最顶级的GVX210和420系列:
GVX 210:
Oxygen GVX210采用两片3Dlabs? GLINT? R3图形处理芯片加上一片第二代Gamma G2几何与光源运算处理器,其存储体为64MB。 Gamma 2 提供比 Gamma 1 有 34%的性能提高,结合3DLabs特有的威力多线程技术,GVX210 可以提升速度高达 400%。
Oxygen GVX210通过诸如虚拟纹理等革命性的先进技术,极大地推进了基于顶级二维和三维效果的专业图形设计工业。由于使用了PowerThreads SSE OpenGL 驱动器,系统性能得到了进一步的提高。 GVX210采用虚拟纹理空间技术,可以映射主机内存作为纹理空间达256MB。
Oxygen GVX1被专门设计为使单一或多个CPU的性能得到最大限度发挥的图形加速设备, 由此而带来的优越性极大地提高了先进的专业级二维和三维应用软件的生产效率。GVX210 的显示控制窗中提供有针对各种软件的优化选项,只要点选该优化选项, 相应应用软件就会轻轻松松提供最佳性能和运行质量。 GVX210可以直接驱动数字平面显示器达1280x1024分辨率。GVX210也还可以同时驱动两台显示器,每一路都有OpenGL加速。
Oxygen GVX210 捆绑了3个价值颇高的软件,通过它们更能提高该产品的应用效率。它们是: Vibrant''s Soft Engine 4 可以改善AotuCAD绘图速度达4倍;Colorific? 能够更好的解决屏幕色彩和印刷色彩的匹配;True Internet Color?, 则是通过Internet看到物体色彩更逼真实物的色彩。
谈完了我们的OXYGEN系列显卡,我们再来说说更加大名鼎鼎的"野猫"系列。Intense3D公司本来是Intergraph Computer Systems的一部分,在99年分离出来,原来的图形技术工程师继续潜心研制先进的图形技术,Wildcat(野猫)4000系列是Intense3D公司最近推出的产品,我们来看看这只野猫:Wildcat(野猫)4110是一块工作在Windows NT下,专门为图形工作站设计的专业图形卡,Intense3D Wildcat加速卡采用Wildcat图形处理芯片,通过专门处理各种功能的集成芯片,以及一平行可变的ParaScale图形结构加速图形处理。Intense3D公司声称Wildcat是在Windows NT下速度最快的专业图形设计卡,它的核心要比目前其他图形技术领先5-10倍。
Wildcat 4110 3D 图形性能特性
- 3,200 MFOPS浮点几何运算能力支持完整的OpenGL 1.2几何加速;
- 支持最高级实时处理图形能力;
- 支持64MB帧缓存以及64MB纹理内存;
- 帧缓存和纹理内存与图形芯片之间由总线连接;
- 超级全场景多重采样抗失真功能,比传统多重采样抗失真技术需要更少的内存就能完成;
- 支持3D体积纹理(volumetric texture);
- 专门的DirectBurst技术优化3D图形处理流水线,很大程度上推进性能;
- 支持29针DVI-I平板数码显示器输出;
- 兼容AGP 2X/4X/AGP Pro;
Wildcat 4110 图形芯片支持OpenGL 1.2,包括所有几何操作,三角形建立,纹理和像素操作。还在硬件上加速以下处理:
- 矩阵转换(Matrix transformations),透视转换(Perspective transformation),端口转换(Viewport transformation);
- 掩蔽(Masking);
- 支持全部24个光源计算(Savage 2K和Geforce256只支持8个);
- 雾化;
- 支持双线性/三线性过滤等多种内置格式的纹理贴图方式;
- 模板操作(Stencil Operations);
- 区域像素填充;
- 抖动(Dithering);
- 模块移动,模块获取,模块放置;
- 24/32-bit深度缓冲;
- 硬件积累缓冲操作;
- 快速窗口双缓冲模式;
- 修剪(Scissoring);
- 超级全场景多重采样抗失真功能(SuperScene Full Scene Multisampled Antialiasing);
另外,Wildcat 4110还支持其他功能:
- OpenGL 1.2 and 2D GDI 图形编程接口API;
- 可编程化结构允许Wildcat 4110通过软件升级支持未来的图形编程接口
- 10-bit gamma 校正;
- 支持多屏幕显示;
- 八路冲阴影模板;
- 32-bit Z-缓冲:
- 经过Gouraud阴影,每秒可生成6百万个Z-缓冲三角形;
- 经过三线性过滤纹理处理,Gouraud阴影的像素填充率可达1.42亿/秒。
当然,除了4110以外,另一款更恐怖的显卡则是 -- Wildcat 4210,它使用了多线阵的平行扩充能力技术,将上述所说的两块4110卡并行接合使用,使其两颗芯片并行工作,其速度达到4110的两倍,而它的板载显存更是高达256M。除了3DLABS的显卡以外,另尚有Diamond和ELSA公司的显卡值得一提。先来说说ELSA系列吧:
1. ELSA Gloria-XXL:
ELSA GLoria-XXL是ELSA在高阶图形加速卡,GLoria系列中推出的AGP卡。所有专业人士所要求的精确细致的动画,呈现完美的视觉效果,快速精准的3D CAD模型及完全感受虚拟实境的快感,都能在ELSA GLoria-XXL得到了完全的满足。
搭配了快速的AGP汇流排及由3Dlabs最新出品的GLINT MX3D图形处理器 与Gamma几何运算器,ELSA GLoria-XXL的绝佳表现将为PC-工作站立下全新的标准与典范。除此之外,更值得一提的是ELSA GLoria-XXL并支援16:10宽广角萤幕,尤其是搭配ELSA ECOMO 24H96,所呈现的视觉效果将更上层楼。下面是它的一些详尽地技术指标:
·在True Color 3D模式下,最高解析度可达1920*1080像素(pixels)
·庞大的local buffer可满足特别需要材质处理的应用软体
·AGP汇流排
·采用3Dlabs所出品的GLINT MX 3D图形处理器与Gamma几何运算器
·支援高性能的3D标准图形介面规格OpenGL(r)与Direct 3D
·3D立体液晶眼镜接头
2. ELSA Gloria II:
适用于高阶的专业绘图应用程式的绘图解决方案
ELSA GLoria II 是适合于专业绘画领域的最新,功能最强大的绘图解决方案,与其在图形图像处理及标准应用程式方面的快速2D加速性能相结合,具有强大的高阶CAD、视图、动画和数字化运算的3D绘图性能。主要性能指标如下:
ELSA Software Advantage 的生产优势
· 用于WindowsNT4.0,Windows98,Windows2000,的高性能绘图驱动程式
· ELSA WINmanSuite 为使用者提供友好的工具
· 为专业的绘图应用程式提供OpenGL驱动优化
· 提供AutoCAD 2000/R14,3D Studio MAX R3和MAX/VIZ2.x专业程式的驱动
通过ELSA图像技术的最可靠的工作站性能
· 最新的NVIDIA的工作站用晶片技术
· 为未来而设计的AGP2X/4X的通用卡
· 64MB储存记忆
· 350-MHz RAMDAC
· 3D真彩解析度最高可达2048*1536象素,85Hz
3. ELSA GLoria III:
ELSA 继 GLoria II 家族后,再度推出最新与最强劲的显示卡 GLoria III,提供给绘图工 作站在使用高需求及高阶 3D应用软体的最佳方案。GLoria III 结合了无可匹敌的 3D 显示处理速度,无论在高阶 CAD、虚拟实境、 3D 动画、数位影像、或任何标准应用软体,表现 皆超乎想像的完美。ELSA GLoria III 是一张专为高需求使用者设计的高阶绘图工作站显示卡。
· NVIDIA Quadro2 Pro 绘图处理器
· 超高速 64 MB DDR 记忆体,并附有散热片使记忆体快速散热
· 4 条 HyperTexel pipelines, 8 texel / clock, 填图率1.6 G texel/sec
· 每秒 3000 万个三角型处理速度
· Per-pixel shading 技术, 惊人的真实3D 效果
· 内建 DVI 介面, 可接数位萤幕
· 支援 Windows 9x, Windows NT4.0 及 Windows 2000
· 完全支援 DirectX 与 OpenGL ICD
· ELSA 软体优势, 包含 3D StudioMax/Viz R3.x, AutoCAD R13, R14, 2000 最佳化驱动 程式及工具
· 通过世界知名软体公司认证, 如 Pro/E, I-DEAS, CATIA, UG, SolidWorks, SolidEdge, EUCLID, AutoCAD, MicroStation, SoftImage, Sumatra, Maya, 3DSMax, Lightwave3D......
最近 NVIDIA 似乎变成一个无所不能的当红明星, 从低端/高端的桌面电脑到工作站级的电脑甚至移动领域. NVIDIA 还不想改变现在的市场游戏规则. 但是NVIDIA 的过短的产品周期既不是很必要也不是很受欢迎, 因为投资工作站的的厂商并不想让他们的显卡每半年就升级一次. 没有多少人真正关心超过实际需要的像素水平和纹理填充率或是类似FSAA(全屏抗锯齿)和支持DX8这样华而不实的特性. 专业OpenGL显卡的价格并非买家的首要考虑因素, 因为在 CAD领域, 实用的显卡都是非常昂贵的, 只要显卡能够又快又好用,那些公司也不介意为它支付高昂的代价.
早在 NVIDIA 携 ''Quadro'' - 以GeForce 为品牌的芯片进入专业 OpenGL 显卡市场前,Diamond(帝盟)公司在德国的专业OpenGL开发团队就已是顶尖OpenGL加速卡开发商中的重量级选手. NVIDIA的GeForce芯片利用不同的硬件转换和驱动程序, 靠集成的 T L 引擎得到很高的性能. Diamond最近的一个FireGL产品线芯片产品是FireGL1卡, 此卡最终被 NVIDIA 的Quadro击败. 在 NVIDIA的OpenGL加速卡发表之前, FireGL1 曾一度统治了中价专业显卡市场, 除了由IBM 自已设计制造的显卡以外. IBM的OpenGL芯片开发小组总披着一层高深莫测和神秘的外衣,直到它最终推出新的芯片产品线用在 Diamond 新的FireGL2 卡上以前, 这个开发组一直保持低调.这个新的显卡似乎看起来有实力挑战 NVIDIA 最近发布的名为 ''Quadro 2 Pro'' 的专业显卡解决方案, 也就是由 Elsa 推出的 Gloria III 显卡. 这两款的推荐零售价大约都在1200美金上下.
NVIDIA 的研发小组和Diamond 的OpenGL 开发小组走的是两个完全不同的路线. NVIDIA,这个在高端3D桌面/游戏图形卡市场上无可争议的领导者, 利用其最近发布的芯片的多样性, 来确立它在OpenGL 工作站市场上的地位. Quadro 2 Pro 芯片使用的也是主要基于 GeForce2 GTS 的核心, 但是运行在更高的钟频上, 使用更快的显存, 提供稍多点的特性(仍然是硬件的转换电路和软件的功能上的).
从前特立独行的 ELSA 决定把自己的研发小组资源与 NVIDIA 联合. 这意味着 ELSA 不再独立开发自己的显卡技术, 而是利用 NVIDIA 的公版设计. 同样, Elsa 和 NVIDIA 的驱动程序开发成员也在联手合作. 因此 Elsa 的Gloria III 显卡基本上就是NVIDIA 设计的 Quadro2 Pro 的展示卡了.
来自德国巴伐利亚Starnberg的Diamond 的设计师团队有着完全不同的背景. 他们完全专注于 OpenGL 工作站市场, 对 3D 游戏图形卡市场则无多大兴趣.
在这次测试中, 我们不关心以上提及的公司的产品策略, 而只对它们的产品感兴趣. 我们让FireGL2 与 NVIDIA 的 Quadro2 Pro 展示卡(Elsa 的 Gloria III)一决高下. 由于以前我们在以前的文章(NVIDIA Detonator 3 新驱动程序,Linux 版, NVIDIA 3D Under Linux)中已经公布了 Quadro2 Pro 的测试结果, 并且这次用的也是同样的基准测试程序, 因此我们会把主要注意力放在 Diamond 的 FireGL2 上.
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巨大的散热器而没有风扇 - 这就是我们对 FireGL2 的第一印象. Diamod 对此的解释很简单, 因为大多数的 OEM 厂商不想在显卡上有一个风扇. 因此, 散热器要设计有足够大的表面积,才能有效的把热量散发出去. 遗憾的是, 这样留给超频的空间就不大了, 除非你给它配一个HSF来散热.
我们可以看到三个接口. 从左到右, 依次是: 3D立体眼镜的插座, DVI-D 接口,用于连接数字平面显示器.还有一个D形的插座用于连接模拟制式的 CRT 显示器.
在左边的这个三眼插座是用来连接立体CrystalE 3D眼镜的. DVI 插座 只提供数字信号. 这就是说, 你不能在GL2 上联接两台模拟制式的的显示器. FireGL2 的RAMDAC 带宽被设定为300MHz, 分辨率设定为1600x1200 @ 85Hz. 最大分辨率可达到 1920x1200 @ 76 Hz.FireGL2装有两颗图形芯片. 大的那块散热器覆盖是 RC1000 光栅处理器, 它的钟频为120 MHz.
这个芯片的核心盖着一种铜散热片. 引人注目的是它的是呈对角地安装在板卡上. RT1000提供了以下特性:
2D/3D Raster Engine with Texture Unit clocked at 120MHz
Video Overlay Unit
2 DMA / BLT Units
Polygon Setup Processor
300MHz Ramdac (30 bit Palette DAC)
4 tables for Color Lookup and Gamma Correction
256-bit wide memory interface for DDR memory
与 Quadro2 Pro 相比, RC1000 的理论填充率并不可观. 此芯片可处理410 Mpix/sec. 相形之下, Quadro2 Pro 提供的1000Mpixel/sec 和 2000 Mtexl/sec 的处理能力堪称是个巨无霸了. 我们将在这份报告的后面来讨论填充率在专业显卡中的(次)重要性.
FireGL2的 GT1000几何处理芯片
GT1000芯片负责OpenGL管线中的T L 部份. 它运行的钟频为190 MHz, 比 RC1000的高. 在NVIDIA 的产品中, 这两部份的钟频都是250 MHz. 根据 Diamond 的说明, 几何处理引擎可以处理35 Gflops/sec. 这就是说, 有27Mpolys/sec 的多边形生成能力. 考虑到它的额定生成率为31 Mpolys/sec, 在理论上, NVIDIA 芯片似乎是占了上风. 显示出有针对3D游戏优化的痕迹,而 Diamond 则声称已经在 GT1000 中植入了"100%的OpenGL 多边形管道".
特性一览表:
Feature Overview:
·Full Geometry Transform Processing
·Hardware Calculation of up to 16 light sources (more sources through software calculation)
·Calculating Texture Coordinates and Fog
·Multi Texturing Support
·Hardware Clipping
·Immediate Mode Rendering
·190 MHz Clock
谁是对的?消费者想要得到的
FireGL2 并不注重在 Windows 98 和 ME 上的应用. 你要想得到支持这两种"玩具式操作系统" 的驱动程序将是徒劳的. 这要归因于这块卡的纯 OpenGL 工作站的市场定位. Diamond的驱动程序现在只能运行在 Windows NT 4.0, Windows 2000 和UNIX - 这些广泛用于工作站的操作系统上. 从一开始, Diamond 提供的驱动程序就针对现在的CPU最重要的命令集的扩展做了优化.3DNOW! 是运行在AMD 的 Athlon 上的, 而 Pentium III 和 4 则分别支持 SSE 和 SSE2.
第一眼看到FireGL2 的规格时很失望, 因为它的填充率与 Quadro2 Pro 相比低相当多. 尽管如此, 它的多边形生成率仍具竞争力. 我们参观了很多日常使用专业 OpenGL 应用程序的公司, 在谈话中, 我们注意到这样一个趋势:在进行一项图形项目时, 渲染一个大的纹理比在3D游戏中没那么重要, 这只是个基本的需要, 而在对象的建模中却需要很高的多边形生成率. 只要对象和场景仍"在建中", 大多数的设计师就会把它们当作线框模型来操作. 甚至在成品阶段, 仍然只是用简单的底纹模型完成一个单个的场景. 只有到一个项目的最后阶段, 设计师们才需要一些高性能的渲染及填充能力. 这表明, 在用户的需求上, 建筑设计师和3D游戏玩家是完全不同的. 但是, 甚至一个门外汉也会知道线框模型与建筑模型之间的关系. 很多人可能都有看过斯匹尔伯格的恐龙电影. 在幕后花絮中,你可以看到场景之后的东西, 制作者解释恐龙模型是如何做出来的.你可以清楚地看到动画是用线框模型独立制作出来的. 在场景的顺序决定下来后, 一条路径贯穿其中,最后, 把线框做成恐龙的"穿上"了复杂的纹理, 并合成到电影中.
2001年3月23日
polygon软件 |
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