GeForce 8 系列主要技术总汇

 
GeForce 8 系列主要技术总汇
 
1 统一架构
 
GF 8 系列的最大特点在于采用了统一架构，在该架构中传统的渲染管线被称为：“Stream Processing“的流处模式取代，更关键的是取消了专用的顶点着色器和像素着色器，而取代之是统一的可编程流处理器(Stream Processor)，任何一颗流处理器都能够执行顶点，像素，几何和物理着色操作，由于具有可编程特性，将来它们还能够被赋予其它运算能力。以往渲染流程的顶点生成，设置三角形，像素纹理贴图全部由统一的流处理器以并行计算的方式完成，因此具有空前的性能和效率。
 
2 GigaThread 技术
GF 8 系列拥有大量独立的流处理器，GPU必须把它们有机的组织起来才能发挥应有的性能。NVIDIA为此开发了GigaThread 技术，可以让GPU并行执行数千条独立线程，通过专用的线程处理器分析和决定那些流处理器负责顶点计算，哪些流处理器负责像素计算。另外光栅，Z缓冲，纹理过滤等任务也受GigaThread技术控制。GigaThread技术可根据应用程序的负载分配流处理器资源，使GF 8 系列发挥出最高的处理效率。
 
3 硬件支持 DX 10
 
完整支持新一代 DX 10 API是GF 8 系列最明显的升级之一。与现行的DX 9.0 C 相比，DX 10 主要的改进在于增加对几何着色器，输出流（Stream Output）以及下一代几何规范的支持，并且大幅度减少CPU和GPU 交换数据时的空闲时间。GF 8 系列的流处理器支持编程，因此能够完整支持DX 10 的全部新特性，能够渲染出及其真实，电影效果般的3D画面。
 
4 Lumenex 引擎
 
与CineFX 4.0和Intellisample 4.0 在 GF 7系列GPU 中的作用类似，GF 8 系列Lumenex 引擎的作用也是提高3D画面质量。Lumenex引擎将单卡反锯齿的质量级别提升至16X，而原先GF 7 系列只有在SLI模式下才能提供16X反锯齿，单卡最高只能实现8XS反锯齿（由4X反锯齿以2X超级采样实现，效果逊于真正的8X反锯齿），值得一提的是GF 8 系列Lumenex 引擎支持目前最高级128－bit浮点HDR，并且提升了NV显卡无法同时开启HDR＋MSAA（多重采样反锯齿）的缺憾。
 
5 Quantum Effects 技术
 
Quantum Effects量子效果技术是一项用来提高仿真程度和物理渲染效果的新技术。它基于GF 8 系列的统一架构，利用可编程的流处理器进行物理计算，能够提供近似真实的烟，火，爆炸等物理效果。Quantum Effects技术是将CPU从物理运算中解脱出来，专门处理游戏引擎和AI，从而提高整体游戏体验，值得一提的是 GF 8 系列无论是单卡还是SLI，都可以实现该物理加速技术。
 
6 着色器与核心频率分离
 
着色器频率原本是由核心决定，但GF 8系列的统一架构中，流处理器是集各种功能于一身的着色器，其工作频率决定了GPU的性能，但采用80nm和90nm制造工艺不能使GF 8 系列的核心频率大幅高于采用传统的GPU，因此只有将着色器频率于核心分离。着色器决定像素，顶点，几何，物理计算性能，核心频率决定文理和光栅操作性能。以GF 8800 GTX为例，它的核心频率为572MH，着色器频率却高达1350MHz，约为核心频率的2.3倍GF 8600GTS，GF 8600 GT 8500 GT 也采用类似的频率分离技术，不过本文截稿前NV尚未公布3款新产品的着色器频率。
 
7 外置RAMDAC和TMDS
负责模拟信号输出的RAMDAC(内存数模转换器)和负责DVI数字输出TMDS（最小化传输差分信号）编码器都很容易受到GPU集成度和工作频率的影响，最终导致传输质量不佳，由于GF 8800拥有将近7亿个晶体管，加之流处理器的工作频率高达1.35GHz，因此NV采用一颗编号为NV10的外置芯片负责RANDAC和TMDS，不仅可以避免干扰，而且还能够实现每通道10－bit高精度色彩输出。由于核心规格和集成的降低，以及从降低成本的角度出发，GF8600GTS，GF8600GT，GF8500GT依然采用传统的RAMDAC和TMDS核心内置方案，而且本稿截止前NV也没有说明它们是否支持10－bit高精度色彩输出。