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GeForce内功,威力四射!The Force Within解说

GeForce内功,威力四射!The Force Within解说

  The Force Within是NVIDIA展开的一个大型软硬件混合攻势,和传统硬件公司针对主打产品所作的宣传有所不同,The Force Within主要目的,是向市场,用户以及潜在客户介绍NVIDIA GeForce系列显卡的一系列附加功能。
  一张显卡,除了能够接上显示器进行日常使用,进行3D游戏之外,还有其他拓展功能么?The Force Within就向我们介绍了GeForce显卡的新思路。在以前又有谁能想到,一张()巴掌大的显卡居然还能取代PPU进行物理加速,帮助CPU进行并行计算,顺便加快医学发展,拯救人类?
  主要来说,NVIDIA Geforce的内功,包含了以下四种招数:PhysX, CUDA, 3D Stereo以及SLI:

1. PhysX是目前首个成熟的能够采用CPU之外的硬件进行运算的物理引擎,目前有众多游戏使用了该引擎,在NV的大力推广之下,相信还有更多未来游戏使用PhysX物理引擎。
2. CUDA则是NVIDIA的通用运算GPU的正式名称,通过CUDA技术能够让GPU进行CPU所不擅长的同步多线程运算,甚至创建一个能够使用GPU特性的C语言编程环境,让系统迅速提升运算能力。
3. 3D Stereo则有点不一般,借助GeForce显卡以及高刷新率显示器的支持,用户戴上特制的眼镜便可欣赏到立体,逼真的画面。
4. SLI是NVIDIA的多卡互联技术,借助这项技术除了能够有效提升游戏的表现之外,在CUDA,3D Stereo应用方面也有非常大的帮助。
  下面就让我们来详细看看GeForce这些招数,以及它们的具体应用。
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  • 萌萌 现金 +50 感谢分享 2008-9-8 10:05

PhysX:加强游戏表现

  资深的游戏玩家都知道,天下的物理驱动并不只有Ageia的PhysX,像AlgOryx, Havok, Newton Game Dynamics等等都是非常棒的通用物理引擎,而我们在游戏中碰到更加多的则是各开发小组自行开发的物理引擎。不过,PhysX是头一家使用硬件进行物理加速的,相比起其他公司的物理引擎,PhysX的强项是借助PPU硬件运算能力,能够模拟出数量巨大的各种粒子不同运动状态,进而形成烟雾,液体,软组织,布料,金属形变等等各种不同的物理模拟。

通过驱动,PhysX能够利用PPU,CPU以及CUDA进行物理模拟。
  但是,当初我认为PhysX并不是最优秀的引擎。问题并不出在PhysX现在的东家NVIDIA上,而是以前的Ageia。这家公司在被NVIDIA收购之前有点小家子气,虽然想出了用硬件(物理处理器,PPU)加速复杂的物理演算,使得游戏的物理效果能够大幅度加强,甚至讲出要和CPU与GPU三分天下的豪言壮语,但是他们的驱动和开发套件却非常糟糕。Ageia的PhysX本身基于一个成熟的,基于CPU的物理引擎Novodex,可惜的是在他们收购了Novodex之后在长达一年半之多的时间内根本没有推出一个能够向前向后兼容,完全统一的开发套件给游戏开发商使用,而且驱动也完全没有兼容性可言。这直接导致在业界内对游戏厂商的吸引力有限,使得很有前途的PhysX并不如对手Havok那样受到欢迎。

最新的PhysX驱动8.08.18

  还好,NVIDIA在今年2月份收购了这家岌岌可危的公司,并立即表示将会为所有基于统一渲染器架构的显卡加入PhysX加速功能。这一举动不仅拯救了危机重重的PhysX,也让GeForce获得更加诱人的附加价值。NVIDIA的驱动部门在5个月的紧张工作之后完成了GeForce显卡的PhysX驱动,让其不仅能够采用PhysX物理加速卡,更能够使用GeForce显卡来进行物理加速。
  对于游戏玩家来说,NVIDIA PhysX当然是用来加速PhysX引擎游戏的物理效果了。和其他物理引擎相比,引擎的优点在于采用硬件加速,能够为游戏提供其他物理引擎所不能比拟的大规模物理运算。在其他物理引擎在不大量降低机器性能的情况下完成对人物肢体,数量不多的物体之间的物理动作演算的时候,PhysX已经能够利用GeForce硬件的运算能力为我们呈现出逼真的液体流动,软体动物的软组织运动,先进的碰撞检测,采用连贯的几何学让人物动作互动更加真实。

借助PhysX的强大性能,游戏制作者可以将整个场景都设计成可被破坏,而不必担心CPU先天不足的并行计算能力了。
  稍微有些遗憾的是,这一切都需要游戏或者软件首先选用PhysX物理引擎,才能获得PhysX的硬件加速能力。NVIDIA已经在全力推广这一先进的物理引擎,相信在不久的将来能够有更多游戏选择这一高效,真实的物理引擎。
  另外,我们已经整理了一份你们能够在网络上或者市面上找到的PhysX游戏列表,欢迎各位在论坛中提出对这份列表的修订意见,我们将不时更新这一列表。希望借助这一列表,能让各位真切感受到PhysX的威力所在。
*点击下载PhysX游戏全列表

CUDA:提升系统运算能力

  CUDA全称Compute Unified Device Architecture,是NVIDIA方面所推出的GPGPU(通用运算GPU)技术的正式名称。在GeForce 8系之后的产品都已经在硬件上支持CUDA。透过这一技术我们能够充分发挥GeForce GPU的结构优势,进行CPU所不擅长的超大规模并行计算。得益于GPU内数量众多的流处理器和特别为并行计算所优化的结构,在进行并行计算的时候比起为串行计算设计的CPU速度要快上几倍到几十倍不等。而在上一章节中的PhysX物理加速,实际上就是依靠CUDA重新模拟了PhysX物理加速卡的结果。
  由于使用CUDA能够创立利用GPU运算能力的C语言编程环境,所以能够让软件作者非常方便地编写软件。虽然现在只是CUDA推出的初期,但是我们在CUDAZone上已经能够看见大量使用CUDA的软件/计划。在2008年的8月份,NVIDIA发布了GTX 200系列显卡。新一代的显卡支持CUDA 2.0,采用CUDA 2.0技术将进一步降低编程的难度。
  那么CUDA能够为我们实现什么呢?PhysX是游戏内的一个体验,而在其他需要大量运算的方面,我们也能够体验到CUDA所带来的好处,在NVIDIA内功体验PowerPack内就提供了badaboom视频压缩以及Folding@home两款软件,展示CUDA神奇的功力。
badaboom:使用CUDA进行视频压缩

  badaboom视频压制软件利用了CUDA进行编写,能够以N倍于CPU的运算速度压制视频。在推荐配置下,能够实现实时压制,从此喜欢压片的玩家不必在花大量时间将片源压制成容易分享的大小了,在标准配置下badaboom能够轻易能完成工作!
badaboom视频压制软件的最低系统需求:
  • 1.6 GHz Intel双核或者AMD同性能的双核CPU
  • NVIDIA GeForce 8系列或之后,具有CUDA能力的显卡
  • Windows XP 32-bit/64-bit
  • Windows Vista 32/64-bit
推荐系统需求:
  • 2.4 GHz Intel双核或者AMD同性能的双核CPU
  • NVIDIA 8800 GT或之后,具有CUDA能力的显卡
  • Windows XP 32-bit/64-bit
  • Windows Vista 32/64-bit
*badaboom目前尚未发售,具体发售时间和价格请参考产品官网。NVIDIA PowerPack仅仅提供一个限时的试用版本。
Folding@home:使用CUDA研究蛋白质折叠问题

  购买显卡玩游戏?你落伍了啦,现在开始流行用高端显卡拯救人类了!只要你的机器上安装了支持CUDA的NVIDIA GeFroce 8系以上显卡,就能够利用GeForce的内功进行Folding@home,为科学界研究蛋白质折叠出一分力!
  Folding@home是一个分布式计算项目:用户下载,运行Folding@home客户端,彼此组合在一起,构成了世界上最大的超级计算机之一。
  为什么我们要帮助研究蛋白质的折叠?简单来说,蛋白质是整个生物体系的基础,如同一块一块砖块组成一栋高楼大厦一样,我们这种碳基生命的物质基础就是蛋白质。蛋白质是一种纳米级的机械,能够使用各种氨基酸将自己装配起来,这一过程被称为折叠(Fold)。虽然折叠对于生物来说是一项最基本和最明确的基础,但是蛋白质如何进行折叠这一动作仍然是一个谜团。更重要的是,如果蛋白质折叠出现错的话,将会引起各种严重的病症,如阿兹海默氏症(Alzheimer's disease,人们通常说的老人痴呆症),疯牛病,帕金森病等等。
  另一个原因就是,帮助研究只需要安装Folding@home的客户端,保证电脑和互联网的连接正常就可以了,除了多付几块钱电费之外,无论是GPU还是CPU客户端,Folding@home根本不需要什么额外的关注。借助于GeForce的神奇内功,Folding@home的GPU客户端能够发挥出比CPU快几倍的折叠速度,如此简单就能够拯救人类,为什么要说不呢?
*Folding@home GPU客户端的下载请点击这里

3D Stereo:立体显示新体验

在CES上展出的3D Stereo,没有戴眼镜只能看见模糊的画面
  传说中的3D Stereo技术,又回来了!这次的3D Stereo将配合高刷新率显示器,液晶3D眼镜,为我们带来更立体,更真实的画面。
  3D Stereo的工作原理其实并不复杂,其过程就是让双眼分别看到同一物体的不同角度,模拟真实世界人眼成像原理。简单来说,我们日常玩的3D游戏虽然有XYZ,但是只使用一个显示器进行输出,我们只能认为3D只是一种“平面上的3D”,类似于我们只使用单眼来观察世界。虽然看得和双眼一样清楚,但是并不能分辨出物体的距离。
  而使用双眼则消除了这一问题,由于两眼之间存在间距,所以两眼成像后物体的角度会有少许不同,这就是中学生理课上老师所讲的“视差”。大脑在结合了左眼和右眼的图像之后,便能根据物体的角度差别分辨出物体离人体的距离。

在观察物体时,视差所形成的角度帮助我们辨认距离
  而NVIDIA的3D Stereo,就模拟了人眼的成像原理:首先在第一帧上先显示左眼所看到的游戏画面,然后第二帧显示右眼所看到的游戏画面,如此循环。这两张游戏画面通过驱动处理,所以里面的画面角度有所不同,而且视差的夹角参考了人眼。
  当然,仅仅如此的话我们只能看到一个画面一团糟的游戏,在高刷新率的情况下我们也需要3D Stereo眼镜的支持。3D Stereo眼镜能够根据显卡发出的同步信号工作,在第一帧时右眼液晶变黑,屏蔽右眼视觉,而在第二帧则屏蔽左眼。如此循环工作,再加上人眼特有的视觉延迟特性,“欺骗”了我们的视觉系统,让我们认为看到是真实的立体画面。
  事实上,NVIDIA所提供的3D Stereo只包括了显卡,驱动等方面的支持,在显示器,游戏方面等产品的支持还需要其他厂商跟进。在目前,已经有超过350款游戏支持3D Stereo。用户所做的,只需戴上眼镜,装上驱动就能够在高刷新率显示器上感受到真实立体的画面。
*目前支持3D Stereo技术的游戏列表请点击这里观看。

在今年的NVISION上,ViewSonic发布了一台刷新率达120Hz的液晶显示器,能够完美配合3D Stereo使用。

SLI:GeForce PowerUp!

  SLI全称为可扩充链接界面(Scalable Link Interface),简单来说就将多张显卡同时使用,进一步增强显卡性能的技术。技术最初由3DFX公司推出并应用在Voodoo2显卡上。在3DFX被NVIDIA收购之后,技术原型也随之被NVIDIA所获得。
  在3DFX推出SLI之际,SLI被称为Scan Line Interface,和如今我们所用的SLI实际上并不相同,主要使用在两张PCI显卡上,而且也仅仅能够支持对像素填充的加速,不能影响多边形的生成,而且采用模拟信号传输,非常容易受到干扰。可以说,现在的SLI和3DFX时代的SLI,除了有相同的缩写之外,其实关系已经不大了。现在我们所用的SLI技术首次出现在GeForce 6系列上,首张重新引入SLI技术的显卡是GeForce 6800,而首个支持SLI的主板芯片组为Intel的E7525芯片组。而之后NVIDIA的也逐步将技术完善并引入到几乎每一个GeForce显卡产品中。
  除了传统为两张显卡使用的SLI之外,NVIDIA还推出了多核心SLI技术,能够为两个以上的GPU所使用。而在年前推出的基于主板的智能SLI技术中,包含了GeForce Boost功能,能够让性能相似的显卡和芯片组显示核心实现SLI,从提高低端用户的游戏性能。

Quad SLI——4核心SLI

  SLI为我们带来的,是游戏效能的提升。但不仅仅是游戏效果而已:在3D Stereo所要求的高帧速能够用SLI来提升,启用PhysX后显卡也能够通过SLI获得画面和游戏物理效果上的双重提高,而且各类CUDA程序也能够获得更加强大的运算能力。
  在目前市面上的游戏中,已经有600多款确认支持SLI,而且这一数量仍然在增长之中,由于SLI的性能提升巨大,在双卡设置下效能提升最大能够达到单卡性能的1.9倍,而在三卡提升中性能提升最大能够达到单卡性能的2.8倍,所以游戏开发厂商都乐于和NVIDIA合作在游戏内核层面上支持SLI,进一步提升游戏表现。
*点击查看为SLI所优化过的游戏。

  那么,在说了这么多之后,大家有没有兴趣体验一下GeForce的各种内功呢?很简单,只要下载好NVIDIA前段时间所推出的PowerPack,就能够体验到包括PhysX,CUDA在内的各种GeForce附加功能,大家还等什么呢?点击此处跳转到NVIDIA官网下载吧!
喜欢LZ的文章~
很好很强大!!!
总之以后会更好更强大!!!
不怕没有尽头,就怕我们看不到尽头!!!
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