GPU、VPU与CPU的恩怨情仇
自从电脑出现直到上个世纪90年代为止,显示器上的画面都是2D的,无论是一个汉字还是一张图片。那时候,CPU是统揽全局的决策者,假如用户需要在屏幕上出现一个线段,那CPU就要对这个线段进行分析,如线段的位置,如何构建线段等等。由于当时CPU主要是应用于2D,即使当年CPU运算速度不高,也足够应付用户的日常需要。
视频硬解压卡,CPU运算能力不足下的产物,能有多少人记得起它呢?
但是自从有些人希望能在电脑上看到接近真实的虚拟空间开始(比如3D游戏),CPU在3D显示时低下运算能力受到各方关注。到了3D时代,CPU低下的运算能力已经不足以应付3D图形渲染那繁重的工作,于是,显示加速卡(“显卡”全称)应运而生,以3Dfx为代表的一大帮显卡厂商也在这个时候成立。假如说3Dfx的Voodoo显卡为从未体验过3D的用户呈现了3D游戏的震撼,那么,以NVIDIA为代表的GPU军团则是引领显卡进入新的战斗领域,而CPU和GPU的恩怨才刚刚开始。
Quake系列中的主角,方方正正的人物结构已经是当时显卡的渲染极限
GPU这一概念最早提出的人,是今日如日中天的NVIDIA。当时,NVIDIA称GPU的作用主要是负责将CPU负责处理的图形数据“抢过来”进行处理,让CPU更专注于处理其擅长的浮点计算。作为业内首个提出GPU概念的显卡厂商,概念提出之初,曾经被众人质疑,甚至有人断言这只是一个花俏的绰头罢了,当时的媒体测试证明了GPU并不能很好地“解放”CPU。
Geforce256——GPU的代表性产物,一款里程碑式的显卡,一款不应该被遗忘的显卡
当年GPU的性能确实被大众所质疑,但NVIDIA并不因此放弃,而是为GPU不断注入新功能,使其不断壮大(转投DirectX也是NVIDIA明智的选择)。如率先为Geforce256引入的硬件T&L技术使得这块中端显卡的渲染能力可以与当时的高端显卡相媲美。在T&L问世之前,位置转换和灯光都需要CPU来计算,CPU速度越快,游戏表现越流畅。使用了T&L功能后,这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算,这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来。而像素渲染引擎(Vertex Shader)与顶点渲染引擎(Pixel Shader)的概念的引入,使GPU真正成为了可编程的处理器。到了DirectX 10时代,统一渲染架构的提出,令GPU的性能达到前所未有的巅峰状态,甚至有人已经提出让GPU彻底替代CPU。这时,GPU与CPU的恩怨已经到了白热化阶段。
最优异的CPU晶体管数也比不上中高端的显示核心
理性搭配CPU+GPU
由于GPU与CPU不均衡发展,昔日以CPU为唯一生存依托的PC游戏逐渐“偏食”。拉拢游戏厂商为自家的GPU进行优化,以前想都不敢想的事情现在已经是司空见惯了。如发布不久的《孤岛危机》,当我们在惊叹3D渲染技术居然达到以假乱真的地步的时候,我们也对其配置要求感到无可奈何。在最高画质和超高分辨率下,假如没有目前地球最强显卡作为火力支援,单靠一块最强的CPU搭配一块低档的显卡想流畅游戏,简直就是天方夜谭。现在的PC游戏,或许已经不再单单依靠CPU而“活”。
优异游戏背后隐藏了对硬件的优异要求
由于CPU和GPU的不均衡发展,游戏对显卡的依赖越来越大,导致不少用户疑惑究竟如何搭配CPU和GPU才是合理的呢?浏览过《你上当了么?同价的电脑性能竟相差3倍!》的用户对于如何合理搭配CPU和GPU心中或许已经有一个比较清晰的答案,鉴于该文章主要针对NVIDIA系列的显卡进行测试,所以我们特意奉上针对ATI系列显卡的测试文章给大家,让大家对于如何合理搭配CPU和GPU了解得更清晰。
引领GPU发展的两大巨人
考虑到大多数用户的使用习惯和经济能力,所以我们将CPU加显卡后所得的价格限定为1200元。在限定价格后,我们分别选用两套配置组合进行测试。A组为Intel Core 2 Duo E4500+ATI ReadonHD2600pro,B组为Intel Pentium Dual Core E2140+ATI ReadonHD3690。鉴于大部分用户并不会长期使用超频后的CPU,即使E2140具备较好的超频能力,在本次测试中我们并不会对其进行超频。
本次测试我们的主旨是CPU+显卡总价规定在1200元内,第一组方案在确定了使用E4500 CPU后,我们只能选用400元左右的RadeonHD2600PRO。铭瑄这款XXX是现时400元以下唯一采用GDDR3显存的RadeonHD2600Pro显卡,频率也达到了600/1200MHz,相比同级其他RadeonHD2600Pro要高不少。
本次测试的第一款显卡,来自MAXSUN的2600pro。
散热方面,这款显卡采用了开放式的显卡散热器,效的保证显卡核心部分的散热需求。
显卡采用核心与显存分离式供电,由于该卡实际功耗不大,该卡只是采用1+1的供电方式。
显存方面,该卡搭载了奇梦达1.4ns GDDR3显存颗粒,正面4颗构建了256MB/128bit的显存规格,满足主流3D游戏的需要,显卡频率600/1200MHz,相对于65nm工艺的核心,留有不少的超频空间等待玩家发掘。
除了DVI+VGA大众化的接口外,该卡还配备了中高端显卡才配备的HDMI接口。
本次测试我们选用双敏无极HD3690玩家版。在确定了CPU选用E2140后,我们还有大约800元选择显卡。目前价格处于799元的ATI ReadonHD3690成为我们的首选目标。相比起同类型的显卡,该价格可算是无敌了。虽然该卡在核心频率和板卡设计上没有什么个人之处,但较好的性价比绝对是我们不二的选择。
本次参加测试的另一款显卡来自双敏无极3690玩家版。默认核心/显存频率为668/1656MHz,与官方默认的频率相同。
双敏无极HD3690玩家版采用了新一代铜芯的飞酷T大型开放式散热器,铜芯的导热速度更快,借助开放式的散热鳍片,和大尺寸风扇能迅速带走工作产生的温度。
2+1的供电方案,全封闭电感+固态电容设计。
显存方面,采用三星的1.2ns GDDR3显存,四颗16×32bit达成256M/128Bit的组合方案。这款三星的1.2ns显存理论最高频率应该为1600MHz,但实际上,该显存最高频率可以达到2000MHz!
双DVI接口输出方案,是传统高端显卡搭配的标志性接口输出。
测试项目方面,我们舍弃了老旧的3Dmark05,只采用3Dmark06作为理论性能的项目。而游戏我们选取了其中3个DirectX10游戏,4个DirectX9游戏和1款OpenGL游戏。除了赛车游戏优品飞车使用Farps手动测试外,其他项目全部采用游戏自带或者第三方Benchamark软件测试,务求得到最准确的数据。分辨率方面,主要采用了19寸宽屏的1440x900分辨率,比较符合大部分用户的使用习惯。同时考虑到两款显卡都偏向主流级别,所以我们将游戏画质调为中等。
测试总结:“术业有专攻”,这句中国老话套用到这里可谓最适合不过了。第一套配置得益于强劲的E4500作为核心,使得其在3DMark06的CPU项目得分领先第二套配置;而第二套配置由于有一块中高端显卡作为支持,其在3DMark06的图形项目的得分领先第一套配置。游戏实测也是一样,由于《使命召唤4》对CPU运算能力依赖较大,有较好CPU运算能力的E4500略胜于E2140。其余的游戏比较依赖GPU,所以,第二套配置在余下的游戏测试均领先第一套配置,情况与上一次《你上当了么?同价的电脑性能竟相差3倍!》文章中类同。
在游戏战场上,CPU再一次输给了显卡
作为游戏玩家,配置电脑前都会惯性地思考:“这套配置能玩我经常玩的那个游戏吗?”正是由于有了思考,我们在配置电脑电脑前总是与朋友争论那样的CPU搭配那种显卡才能将性能完全发挥出来,让爱机好好地工作。然而,现在的事实却是——即使你没有拥有好的CPU搭配,爱机的显卡也能好好工作,甚至可以为你省去考虑搭配CPU的烦恼。
一代又一代的CPU见证科技的发展,不知道以后还能不能见到呢?
写到这里,笔者忽然想起一个经典的话题——是硬件推动游戏发展还是游戏引领硬件前行呢?以前,由于CPU的制约,游戏开发必须遵循CPU发展规律进行开发。但GPU理论的提出却打破了这一惯例,游戏厂商可以随心所欲地不规则“出牌”。当一款对电脑配置要求极其苛刻的游戏推出,我们会美其名曰“显卡杀手”。于是,狂热的显卡厂商就会马不停蹄地研发新一代的显示核心以满足这款游戏的需求。当新核心研发成功,也就意味着新一轮革命的“开始”。对于显卡这种6个月更新换代一次的玩意,CPU那18个月更新一次的速度确实比不上,正是这种差异,才导致CPU与GPU的发展速度不平衡。
不同显卡之间的性能差距,能在游戏中体现得淋漓尽致
发展速度的不平衡才有今天的评测结果。也正是这种不均衡,才使得我们更应该将钱花在刀刃上。是时候抛开以前那一套旧有的观念了,我们正准备进入一个新的时代!