谁在说假话 NVIDIA/AMD新DX11显卡解析

    近期比较有意思的话题就是关于真正DX11架构，在NVIDIA的GTX480/470发布之后，其DX9C与DX10性能优势不是很大，但是DX11性能却遥遥领先与对手的HD5800，这就使得双方在DX11方面展开了一场论战——到底谁的架构更优秀？

    在NVIDIA正式发布DX11显卡GeForce GTX 480之后，通过架构对比，我们可以明显的看出NVIDIA在设计DX11显卡思路方面的改变。反观ATI方面，仅仅在原有的DX10.1显卡方面增加了一些指令集以及少许的Tessellation架构改变，就推出了新一代的所谓的DX11显卡。两者在设计思路方面出现了本质的差别，NVIDIA更加倾向于做出一款性能优秀的DX11显卡，而ATI则更加倾向于更早的发布新产品。这一点我们可以通过下面的架构设计来看出：

    ● ATI——架构简单，推出迅速

    早在2009年9月份就已经亮相的Radeon HD 5870当中，就包含了ATI的首款DX11显示核心——Cypress（RV870，官方正式代号为Cypress）。Cypress核心可以看到两组SIMD阵列呈对称型排列，其中每组阵列当中均有800个流处理单元设计。在单一SIMD引擎当中，ATI采用的排列方式依然是RV770的设计方式。也就是说，每个SIMD阵列当中包含10组SIMD阵列，而每个SIMD阵列当中又包含16个流处理器，每个流处理器包含5个流处理单元，因此总计1600个流处理单元。两者通过相同的高速数据总线与L2 Cache相连，同时也连通到Global Data Share上进行数据共享。ATI为了抢先发布DX11显卡，只是在上代产品的技术上添加了DX11指令集而已，并没有针对DX11新的渲染流程和关键技术做优化。如此一来HD5000在DX9C/DX10游戏中的表现依然出色，但在DX11游戏中就出现了瓶颈，DX11特性使用越多，其性能就越差。

    从上面的架构图可以看出，Cypress更像是两个RV770核心的合体，而对于DX11技术的升级，主要集中在Graphics Engine当中。这样的设计方式，无疑更加简单，对于ATI的研发周期来说也会大幅缩短，这也是为何ATI的DX11产品会如此之早就能发布的一个重要原因。

    ● NVIDIA——架构复杂，研发较慢

    接下来再来看看NVIDIA方面。NVIDIA为了让Tessellation能够实现更好的效果，在GPU架构方面进行了大幅度的改进。从下面的架构图可以看出，GF100核心主要划分为Host Interface（主接口，负责PCI-E通讯传输，包括读取CPU指令等）、GigaThread Engine（主线程调度引擎）、4组Graphics Processing Clusters（后文简称GPC，图形处理集群，GPU的核心部分）、6组Memory Controller（显存控制器，每组显存控制器位宽为64bit，总位宽384bit）、L2 Cache（二级缓存，容量为768KB）、6组ROP单元（每组包含8个ROP，共48个）。

 在GF100核心架构当中，我们并不会看到ATI的Cypress核心当中独立设计的Graphics Engine，那么GF100的Tessellation单元又在哪里？实际上，每组GPC当中的SM当中，NVIDIA都加入了一组PolyMorph Engine（多形体引擎）。而PolyMorph Engine则正是Tessellation的核心部分，并且，NVIDIA为了保证光栅单元的效能，在每个GPC中均设有一个光栅引擎（也就是四组PolyMorph引擎共用）。那么，实际上NVIDIA的GF100相当于拥有了一共多达16个PolyMorph Engine，虽然无法直接与ATI的Graphics Engine划等号，但是性能方面绝对要更具优势。

    于是，很多对GPU技术感兴趣的玩家和N饭们对NVIDIA的做法大加赞赏，认为Fermi架构完全针对DX11的几大关键技术优化设计，可谓是真正DX11架构。而HD5800的架构则是原来的架构植入SM5.0指令集而已，相当于是胶水或者桥接DX11架构，双方在DX11性能方面自然差距较大，而且是越来越大。

    当然Afan们持反对意见，什么样的架构都无所谓，只要性能足够即可，在老游戏和早期的DX11游戏中其性能还是很有优势的，而且HD5000还具有低功耗低发热等优点。

    感兴趣的朋友，不妨各抒己见，大家一起讨论一下。究竟是ATI优化后的DX10.1架构显卡已经足以应付目前游戏还是NVIDIA的真正DX11架构更加适合未来发展需要。