谁更强大：Turbo Cache对决Hyper Memory

　　文/jason4u

　　前言：如今的显卡技术可谓是日新月异，各种3D特效和渲染技术的应用，也使用得显卡的画面表现能力更加强劲。而类似《HalfLife 2》、《DOOM3》、《FarCry》这些游戏的发布，因为其真实的场景、漂亮的画面，让无数玩家们流连忘返，纷纷不惜血本对显卡进行更新换代，也推动了显卡市场的快速发展。

　　但这些游戏也是让厂大商家比较头痛的问题，因为这些的游戏对显卡的性能要求非常高，一般的高端显卡是完全能够应付的，但毕竟这些显卡的价格是很难让普通消费者接受的。而低端显卡由于考虑到成本问题，性能和一些新技术不可能应用到这些低端显卡之中，而使得这类显卡对某些3D游戏的支持并不是很出色，从而影响到这类显卡的销售情况。而如果将新技术引入低端显卡，而性能不能得以提升的话，那么这样做也是毫无意义。

新一代的显卡技术让3D游戏的画面更加出色

　　那么在保证显卡性能的情况下如何有效的降低成本，也是显卡界争论较多的话题之一。首先来说，显卡的最重要的部分就是显示核心，而显示核心的选定也就基大致把显卡的价格定了下来，所以是不可能通过改变核心来降低成本，而只能靠制作工艺的改进和生产量加大来达到降低核心的成本。其次，PCB板和电子元件是不能节省，如果对元件和材料进行缩减，那么显卡的性能和品质也会有很大幅度的下降。另外还有一种比较极端的设想就是将显卡的电路元件集成到主板之上，这样就省去了PCB板和显存的成本，而购买显卡时只需要购买一块GPU就可以了，这种想法听起来确实对降低成本是一种很有效的方法，但是就目前的主板制作工艺来说，是比较不切实际的。

　　这样，显存就成为了一个分配比较灵活的配件，而且显存的成本在显卡所占的比例还是比较大的。如果能够有效的缩减显存的规格，那么将会使显卡整体的价格下降，从而有效的控制成本。但是显存的缩减对于显卡的性能还是有比较大的影响的。但熟悉电脑的人都知道，许多品牌机上的集成显卡是通过使用系统内存来作为显存，特别是DDR内存的普及，使得内存与各个部件之间的传输速度加快，那如果独立显卡在拥用一定容量显存的情况下也共享使用系统内存来加大显卡的显存容量呢？于是像NVIDIA的TurboCache和ATI的HyperMemory内存共享技术就随之诞生了。

PCI-Experss是第三代I/O总线技术

　　在这之前，AGP 2X就已经实现了非常简单的内存调用技术，只是AGP在带宽和算法上存在许多不足之处，内存的一部分被划分给图形核心后不能随意改变，而系统便不能有效的利用这一部分的内存，从而造成了内存资源的浪费。而PCI-Express的推出使得这一技术又有了发挥的空间。PCI-Experss是第三代I/O总线技术，采用点对点的串行连接方式，这和以前的并行通道大不相同，它允许和每个设备建立独立的数据传输通道，有着非常强劲的传输带宽。目前PCI-E X16的单向传输速率为4G/s，是AGP 8X的两倍，在全双工模式下可达到8G/s。相比之下，PCI-E有着非常巨大的带宽优势，也为共享内存资源打下了良好的基础。

TurboCache

　　目前，世界上最大的两家图形芯片生产商，NVIDIA和ATI都推出了各自的内存共享技术TurboCache和HyperMemory（以下简称TC和HM）。其中，率先将这项技术运用到独立显卡的是NVIDIA的GeForce 6200TC系列显卡。TurboCache技术实际上就是让图形芯片（GPU）利用PCI-E总线直接访问系统内存，让内存来完成显存的工作，这样一来就可以使显卡上的板载显存数量和容量减少，从而降低显卡的成本。首先，由于使用了PCI-E高速总线，使得总线带宽远远高于AGP，有效的减少了数据延迟，便得数据能够快速顺利进行交换。其次，TurboCache技术可以有效的利用内存，GPU可实时访问内存地址，进行数据的读取和存储，不需要划分固定的内存区域和容量，而系统也可以根据GPU的工作释放和分配内存。

TurboCache工作示意图

　　另外，NVIDIA还在6200TC核心中加入了MMU（内存管理单元），它的作用就是允许GPU无缝的分配或者不分配系统内存，并且高效的读取内存。而且MMU管理性能非常强大，可以线性访问系统内存，存储包括纹理缓存、深度缓存、色彩缓存等数据，并且大幅度提高内存的利用率。在NVIDIA的驱动程序中，也针对TC技术进行了相关的修改，使之能够智能化的确定彩色渲染、纹理填充和Z轴缓冲数据的准确位置，也使得GPU的处理能力大大提高。

HyperMemory

　　早在NVIDIA推出TurboCache技术之前，ATI就已经将HyperMemory技术运用在Radeon Xpress200芯片组上，主要是针对集成显卡对系统内存的使用。但随着NVIDIA推出6200TC以后，ATI也将HyperMemory技术运用到了独立显卡之中。

HyperMemory工作示意图

　　在技术方面，HyperMemory就是一种最优化使用系统内存的技术，显示核心通过PCI-E高速总线对系统内存进行实时访问，这和TurboCache技术并没有太大区别。HyperMemory采用原生PCI-E系统总线界面，保证了显示核心在高带宽的状态下快速访问系统内存。HyperMemory的驱动中含有先进的内存优化管理系统，可以智能化的分配和管理系统内存，从而达到最理想的使用状态。和TurboCache技术一样，HyperMemory对系统内存的使用也是实时性的，数据一旦使用完以后，便会自动释放掉，不会造成系统资源的浪费。

　　正如NVIDIA对于6200TC的定位，ATI也是将HyperMemory技术首先运用到了面向低端的X300 SE显卡之中，这所以这做，也是为了顺应PCI-E平台发展的趋势。将PCI-E显卡的成本降低，而且是在保障性能的前提之下，从而使用PCI-E平台得到普及。

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