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菜鸟成长手册:讲述显卡流水线发展与未来


http://www.sina.com.cn 2006年02月09日 11:53 天极yesky

  现阶段,对于中央处理器或显卡图形芯片的发展,厂商们正意识到一个同样的问题:那就是不断提高工作频率已经不合时宜。因此,我们看到近期处理器开始急速朝双核心发展。那么,显卡方面又如何呢?其实,显卡除了图形核心和显存的工作频率高低之外,影响大局的还有流水线数量。故目前显卡厂商的发展重心也正在逐渐向流水线转移。

菜鸟成长手册:讲述显卡流水线发展与未来

图1

  说实在的,显卡流水线并不是什么新鲜的技术。以nVIDIA显卡产品为例,早在当年代号为“NV3”的RIVA 128图形芯片(图1)问世时就已经采用了流水线架构,只不过其流水线数量只有1条而已。相比起目前最新的GeForce 7800GTX图形芯片(图2)提供的24+8流水线设计,当然不可同日而语,但从中我们也能够见到流水线技术的发展历史可谓悠久。

菜鸟成长手册:讲述显卡流水线发展与未来

图2

  一、什么是流水线

  那么,究竟何为流水线呢?一般说来,我们统称的显卡流水线有两部分,包括Vertex Shader(顶点着色)单元和Pixel Shader(像素着色)单元,两者同属于处理3D图像的两个阶段,当中又以Pixel Shader较受用户重视。

  如果从绘画角度来形容的话,Vertex Shader阶段就是在绘画前先“起”的构图,即将所画的图像轮廓或外框先画出来;到Pixel Shader阶段则会进行着色,构成完整的3D图像。因此,对于3D图像显示来说,当显卡的其他技术规格相同时,流水线越多表示处理3D图像的能力越强,也就是运行3D游戏时的速度会更加流畅。

  二、流水线与显卡超频

菜鸟成长手册:讲述显卡流水线发展与未来
显示芯片

  同时,流水线设计还为DIY玩家带来更多的超频乐趣。显示卡市场曾经流行过打开隐藏流水线的超频方法。最出名的大概就是将ATI RADEON 9800SE图形芯片隐藏的8条流水线打开,变成高一级的图形芯片RADEON 9800 PRO。

  为什么会出现这样的情况呢?

  这是因为在图形芯片的制造过程中,难免会出现瑕疵,部分图形芯片可能出现一组流水线坏掉或是性能较差的情况。通常,厂商为保证产品质量,会将当中有问题的流水线隐藏起来,以低一级的型号出售,如ATi显卡中的“SE”型号及nVIDIA显卡中的“LE”型号都是例子。而DIY玩家借助于软件或硬件修改方式将这些隐藏的流水线打开,的确有可能获得更高的性能提升。

  三、流水线的未来发展

  现阶段,主流的GeForce 7800GTX图形芯片采用了24条Pixel Shader的流水线设计,已经比当年只有1条流水线的RIVA 128图形芯片多出很多。但这并不代表着流水线技术已接近极限。据了解,ATi R520图形核心的Pixel Shader流水线数量将达到32条。当然,由于次品率的问题,预计最终会以16条、24条及32条Pixel Shader的不同型号分别推出产品,但以其32条流水线版本性能之强,足以证明流水线对性能的重要影响。因此我们完全有理由相信,以后推出的显卡产品的流水线数量还将会更多,性能也会更加强大。

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