革命还是创新！创新X-Fi游戏加速卡概念测试

　　创新为Fatal1ty量身定做的声卡

　　创新的X-Fi系列已经发布有一段时日了。但最近沉寂了一段时间的创新突然又推出一款基于X-Fi架构的改进型声卡，随同这个型号一同发布的，还有一个更为关键的概念：声卡的游戏加速论。今天，我们就请到了这款豪华的声卡，用真实游戏测试成绩，来验证他的游戏加速论。而在文章开头部分，我们还是来跟大家详细的说说创新的这种新概念的含义和细节。

　　介绍这些之前，我们还需要引进一个人物：Fatal1ty。对于这个人名，全球的电脑电子游戏发烧友一定不会陌生。从五岁开始接触电子游戏之后，Johnathan Wendel (Fatal1ty)就一直梦想成为职业的电子游戏选手。15岁的时候，Fatal1ty就已经开始了职业的电子竞技赛生涯。

　　1999年达拉斯举办的CPL(Cyberathlete Professional League)电子竞技大赛中，Fatal1ty第一次成名，取得了第三名的成绩。之后，他在瑞典的对抗赛中面对来自全世界最顶尖的12名选手，创造了18胜0负的神话。成为当之无愧的Quake之王，Fatal1ty的名字第一次被全球的电子竞技玩家熟悉。技能为他带来名誉的同时也为他带来了金钱，在他18岁时，他因在达拉斯赢得职业电子游戏冠军而获得了四千美金的奖金，随后在2000年一年的时间，职业的电子竞技赛使他获得了11万美金的收入。

　　成名之后，他接连赢得了 Alien Vs Predator2，Quake 3，Doom 3，Tournament Tournament 2004，PainKiller等各大主要电子射击游戏的职业竞赛冠军。在参加的所有比赛中，有70％的比赛Fatal1ty取得了冠军，在92%的比赛中Fatal1ty进入了前三甲。Fatal1ty之于国内玩家的熟识还与另外一个IT大厂密不可分，这就是升技。在04年的10月15日，升技联合国内数家硬件厂商约请到了Fatal1ty与国内的顶尖高手展开竞赛，这次在长城上举办的竞赛成为当时众多TI媒体关注的焦点。之后，Fatal1ty这个名字更是作为升技一系列产品的品牌来推广，Fatal1ty在国内的人气迅速窜升。

　　详细介绍创新的游戏加速概念

　　那么，Fatal1ty到底与今天介绍的这块声卡有何关系？其实我们都知道：像Fatal1ty这样的世界级顶尖高手，对于游戏的FPS是极为在意的。没有流畅的运行速度，就不会有最完美的发挥。因此，针对Fatal1ty的具体需求，创新科技研发了这片声卡，也第一次将“声卡加速游戏”这个概念认真的摆在了我们的面前。是否有些莫名其妙？第一次看到这个概念，我相信大部分读者其实都是迷茫的。声卡者，PC内负责将音频信号数据流处理并转换为模拟信号的设备也，这样的一个部件又是如何加速FPS游戏的呢？

　　创新这片声卡的全称是Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS，其实还是之前发布的X-Fi系列中的一个衍生型号。只不过，这片的主打概念是加速游戏，这也是这款产品之所以挂名Fatal1ty的原因。

　　声卡到底有没有加速游戏的功能？要回答这个问题，我们还要先温习一下声卡的工作原理。我们知道：PC中的声卡，其基本职能就是实现声音的数字信号到模拟信号的相互转变，其附加职能，则是各种环境音效的计算和生成。例如：音箱使用的是模拟信号，麦克风收录进来的信号是模拟信号，而PC能处理的信号是数字信号，因此，无论是PC向外发出声音，还是麦克风采集到的声音，都需要这样的一个中转环节，这就是声卡的基本职能。同时，随着游戏业的飞速发展，游戏以及娱乐都对环境音效以及环绕音效提出了更多的要求，于是，声卡也就肩负着去处理这些环绕音效的职能。

　　与基本的数字/模拟转换相比，各种音效的处理远比前者复杂，不但如此，时下越来越多的游戏促生了越来越复杂的环绕音效，这对音频信号处理器提出了更高的要求。于是，软硬两种声卡在这个时候就体现出了不同的效能。

　　说到这里，我们还要清晰两个概念：软声卡和硬声卡。所谓软声卡，其实是一种通俗的称呼，这种声卡的音效处理被整合在主板的芯片组中，通常的做法是整合到南桥部分。而主板上则只需要放置一颗数字/模拟解码器，用于将南桥芯片生成的数字声音数据流转换为能够直接推动音箱的模拟信号，就完成了整个声音的生成过程。现在所有的主板芯片组内，都已经整合有这样的单元。

　　但是，软声卡虽然音效生成部分依赖主板芯片组，但是其各种音效信号的处理是依靠CPU完成的，这种声卡在遇到复杂的音效场景时是需要占用一部分CPU资源的。而相比之下硬声卡由于将音效部分从主板芯片组中脱离出来单独计算，则要节省相当大的一部分CPU资源，这是硬声卡的最大优势。因此，硬声卡顾名思义，其实就是独立的音效处理器，这就是创新“游戏加速声卡”的来源之本。

　　深入探讨：X-Fi依靠SRC引擎大幅加速游戏。

　　接下来，我们深入到技术核心层次，为读者朋友详细分析这片声卡“游戏加速”的概念来源。之前我们仍要引进一个技术名词：SRC。

　　对于几乎所有的声卡来说，SRC是不可避免的一大问题。我们知道：AC'97其实是一个标准，无论是板载还是独立声卡，都要遵循这一标准制作。AC'97标准规定所有的声卡都必须固定使用48kHz采样输出，但同时我们也知道我们日常所听的CD、MP3、APE大多都是44.1K格式的，这就牵扯到一个44.1到48的转换问题，这就是SRC的概念。准确的说：SRC是指Sample Rate Convertor，是采样频率转换的意思。这种转换在所有的软声卡乃至大部分低端独立声卡上都是依靠CPU的算法实现的，整个计算过程很像数学中求共同倍数或添加X未知数求Y的方法。

　　既然是算法转换，就一定会产生失真。SRC的信号失真是分添加性和丢失性的。添加性失真就是多了不应该有的信号杂波，丢失性失真就是信号自身的细节丧失或衰减。一般来说SRC的主要问题是避免添加性失真。所以说有SRC问题的声卡在输出44.1K信号的时候，音质会比输出48KHZ时候会有所下降。在用RMAA查看时可以发现，典型的会以噪声或者谐波的形式体现出来。更为要命的是，所有的板载软声卡乃至大部分低端独立声卡的这部分转换要完全依靠CPU计算，耗费了大量的CPU资源。

　　回过头来在说X-Fi。创新的X-Fi音效处理器中整合有五大主要引擎，分别为SRC引擎、Filter引擎、Mixer引擎、Tank引擎和DSP引擎。其中，SRC引擎在整个处理器总工作量中占了60%以上，是最核心的一项技术革新。显然，创新是受上一代EMU10K系列声卡之SRC引擎的糟糕表现所刺激，这次的X-Fi系列中誓要彻底扭转这一局面。在X-Fi中，SRC将会作为一种无损操作来设计，其处理核心是一个复杂的混合架构，核心内部有一个全新的高达136db的SRC引擎，要知道创新上一代EMU10K芯片中的这一引擎转换精度只有86db啊。

　　 由于使用了全新的SRC引擎核心，创新X-Fi不但实现了24-bit/192kHz的解析度，还支持目前最高技术水平的算法，以实现高质量的音频回放，以及高效且优质的SRC处理效果。毕竟，SRC引擎占据了X-Fi核心最大一部分处理资源，创新在这一难题上下的工夫是显而易见的。从我们拿到的资料上看，创新为这一新的SRC引擎配备了256个独立的采样率转换单元，每一个单元都支持任意的信号图，这就允许转换单元拥有可以进行多次采样率转换以及可调整的采样率转换能力。不但如此，创新的每一个SRC转换单元均采用独特的三阶段架构，第一阶段将原有的采样率加倍，第二阶段使用一个多相 FIR 滤波器产生一个采样率，该采样率是最终的目标输出采样率的四倍。第三阶段，以四为除数，得到所需的采样率。在这三个阶段中的第一个阶段的计算过程具有极高的效率。如果您对采样率转换单元的技术有所了解，您会发现，其采用多相的FIR是其中的一个关键，也是这个架构中最为耗费处理资源的地方，因此，60%以上的X-Fi音效处理器处理能力运用在SRC上相信也不难理解，而这些将使X-Fi的SRC处理能力达到每秒70 亿次以上的算术运算能力。经过这一流程的处理，使音频的质量就只受限于外部ADC/DAC的能力，使SRC的瓶颈彻底在芯片内部消除，同时解放的CPU。从这个角度来看，创新的游戏加速，是不无道理的。

　　所以我们说，创新的这片声卡提出的“游戏加速”概念，其实是相对的。相对于板载的声卡来说，甚至相对于一般的独立硬声卡来说，创新的这片Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS由于具备一颗强悍的音效处理器，不但把音效部分承揽了过来，更有效的分担了CPU之SRC运算的负担，因此，创新自信的提出“游戏加速声卡”的概念。那么实际上这片Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS到底对游戏有多大加速能力？我们下面将通过真实游戏，来测试一番。

　　Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS近距离接触

　　创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS是一片将声卡功能发挥到极至的声卡，也是目前为止我们能买到的做工和硬件设计最复杂的声卡。这片卡已经脱离大部分读者心目中传统声卡的印象，豪华的用料和做工有些让人眼晕。不但主卡如此，Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS还搭配有一个同样豪华的外置功能扩展盒，基于5.25寸光驱架设计，可以让用户方便的把这个控制盒安装到机箱内部，此外还提供一个全功能的遥控器。

　　主卡乍看上去跟之前发布的X-Fi差别不大，但仔细对比还是发现走线细节和局部设计还是明显不同的。Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS定位清晰，就是游戏加速，这也是为什么创新使用Fatal1ty的名字来明明的原因。因此，产品从头到脚都笼罩着一股豪华和霸气：黑色的PCB、镀金的接口和挡板、蓝色LED照耀下的X-Fi LOGO、整齐的元件排列等这一切，都表明创新已经把业内所有厂家的看家功夫都集大成了。在吸引眼球方面，已经不会输给任何一个竞争对手的任何一个产品。

　　值得观赏的制作细节

　　丛林样的电容阵列，CS4382-KQ DAC芯片以及WM8775EDS ADC芯片，完成了声卡的数字/模拟相互转换，其中CS4382-KQ DAC芯片负责数字信号到模拟信号的转换，具备24bit/96KHz 8声道的回放能力；WM8775EDS ADC芯片则负责模拟信号到数字信号的转换，具备24bit/96KHz 4声道的录音能力。这样的组合其实并非豪华，在创新SB Live! 24bit产品上我们就已经看到同样的设计。与号称120DB的X-Fi顶级型号：Elite Pro相比，这片卡在这方便并不出众。

　　整块卡真正豪华的地方，是这个音效处理器和专用的声音缓冲存储器。X-Fi主核心CA20K1-PAG采用了0.13微米工艺，晶体管的数量为EMU10K2.5的11倍多，核心电压为1.2V，在制造工艺上，X-Fi算是相当精密，其核心频率为400MHz，要知道这仅仅是一颗声卡上的音效处理器。处理器上方，有一颗64M的SDRAM颗粒。本次所有创新的X-Fi系列声卡都将具备这种SDRAM颗粒，低端的一般是2M，高端的是64M。其实，任何声卡上都需要有这种数据缓存器，只不过以往的独立声卡全部将这种CACHE整合到芯片内部。创新X-Fi处理器由于处理引擎达到了空前的复杂和高度整合，因此将CACHE部分单独设计到了芯片外部，这就是创新X-RAM的概念。

　　扩展盒和遥控器一个都不能少

　　除了主卡以外，创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS还配备了基于5.25寸光驱位置设计的外置功能扩展盒，以及一个遥控器。

　　这些设备，其实都是对产品的功能和应用做一些延伸的辅助设备，比如扩展盒可以实现数字信号的输入和输出，实现MIDI设备的连接，实现调音，遥控则更多的功能在于操作软件，比如调节音量，调节曲目等。这些不是本次文章的核心内容，这里不在详细介绍。

　　CPU占有率对比测试

    接下来，我们进入实际测试环节。创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS到底对游戏有多大加速能力？是我们今天重点考察的细节。之前的叙述，我们已经从技术角度为读者详细介绍了创新这片卡的特长，但是实际上呢？与板载的声卡相比，这片卡到底能否让游戏跑的更快？能快多少？下面我们进入测试环节。

　　我们使用了两片主板以获取不同的板载音频解决方案。其中，七彩虹的C.KT9-M2基于VIA K8T890+8237R芯片组设计，使用的CODEC为ALC655，这是一颗最常见的CODEC。而华硕的M2N32-SLI DELUXE则基于nVIDIA nForce 590 SLI芯片组设计，CODEC部分则采用了AD1988B，配合nForce 590SLI芯片组全新引入的UAAAudio(Universal Audio Architecture)音频技术，可以实现HD Audio应用，理论上要比七彩虹的方案高档许多。

　　CPU占有率测试中，我们使用了著名的声卡测试软件RightMark 3DSound2.2。这是一款测试声卡对各种3D音频API支持能力的工具，由开发出著名RMAA音频测试软件的iXBT.com所开发，它与专门用来测试声卡硬件指标的RMAA不同的是，RightMark 3DSound用来专门测试声卡对各种3D音频API的支持情况，包括DircetSound 2D、DircetSound 3D、EAX1、EAX2、EAX3等标准。整个软件由“3DSound Subjective test（三维声音主观测试）”以及“CPU Utilization test（CPU占用率测试）”组成，并且支持自动生成报告以及图表功能。我们这里使用的是其CPU占有率测试部分。

　　这是VIA AC'97的测试结果，可以看到基本稳定在1%左右。

　　nVIDIA nForce 590 搭配AD1988B，HD Audio系统，CPU占有率基本稳定在0.6%左右。

　　创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS，CPU占有率基本稳定在0.05%左右。

　　三者相比较，结果显而易见，创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS以大幅度优势明显胜出。

　　真实游戏环境对比，声卡加速效果揭露

　　为了继续验证创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS声卡在游戏中的加速能力，我们找到了几款时下比较流行的游戏进行测试，测试结果如下：

　　四款游戏中，DOOM3的提速效果最为明显，这是因为X-Fi驱动光盘里有一个专门针对DOOM3的补丁，其实就是DOOM3的一个升级补丁，升级后游戏可以很好的支持X-FI声卡，所以在这个游戏中，X-FI体现出来的优势最为明显。而在其他游戏中，我们看到都有不同程度的速度提升。考虑到这几款游戏都不是最新的游戏，我们相信以创新的影响力，在X-FI发布之后新出的大部分游戏应该都会支持X-FI硬件技术中的引擎，游戏的提速效果会更加明显。

　　显卡测试软件3DMARK 03中也有一项关于声卡的测试项目，可以分别以24 Sounds和60 Sounds对声卡进行简单测试。不过可惜的是三个不同的音频系统中，只有创新的X-Fi支持这两种声音模式，VIA一项都不支持，nVIDIA的HD Audio则仅仅支持24 Sounds模式。不过，在这部分测试中，创新表现出来的领先优势更加明显。

　　最完美的游戏专用声卡

　　创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS与其他X-Fi声卡一样，可以选择三种工作模式。当然，大部分选择这块声卡的用户，都会使用游戏模式。因为对于一般的家用用户来说，买这片卡，就是为了游戏。

　　通过测试，我们感受到了它强悍的性能和绚丽的功能。将声卡做到这种地步，也就基本上达到了声卡的最高境界，达到了极至。毫无疑问，创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS是目前为止我们能够买到的最好的游戏用声卡，而且随着新游戏的支持，这片卡的优势会在今后越来越凸显。

　　如果说nVIDIA是最好的游戏用显卡提供商，那在游戏用声卡领域这一头衔显然非创新末属。但nVIDIA还有ATI等数家同行在坚持不懈的与之竞争和抗衡，但在游戏音频领域，创新一只独秀已经很多年了。沉寂了很久之后，X-Fi的发布让大家再次领略到创新在环绕音效领域的绝对权威，这片创新Sound Blaster X-Fi Fatal1ty FPS让我们看到了太多的技术细节。毫无疑问，这就是最好的游戏用声卡，创新用Fatal1ty来命名它显然非常合适。