硬件篇：显存带宽让位，Shader效率关键

硬件篇：显存带宽让位，Shader效率关键
 
    在探讨这节内容之前，我们先提出一个核心概念，那就是：未来显卡发展的重点是如何提高核心在Shader处理时的效能和效率。

    前面的游戏篇中我们已经深入探讨了这些方面，未来的游戏的发展趋势之一便是趋于真实，包括光影、水面、物体表面的特效处理等等，这些都大量的涉及到Shader的处理。既然游戏的发展是这样，硬件的发展自然就会是加强Shader的处理效能，以便获得游戏运行的高速度。

『曾经显存带宽是制约显卡性能的最大瓶颈』

    微软在DirectX 7中第一次提出T&L概念，这代显卡首次将CPU从繁重的劳动中解脱了出来，让位置转换和光源处理的计算由图形核心完成。图形卡和CPU也正式分离了开来，CPU只需要进行必需的逻辑运算、数据计算等等，游戏的各种渲染则由显卡一肩承担。DirectX 8再一次引发了显卡的革命，它打破了之前的T&L概念，将其整合入了一个新的概念中，那就是Shader。Shader包括Vertex Shader与Pixel Shader渲染单元。Vertex Shader与Pixel Shader的引入完全是一种硬件处理方式上的改变，包括显卡的架构的处理方式都受到了深深的影响。反映到游戏中，两者带来了真实的效果。

『64bit显存的6200A相比128bit的9550性能并不落后』

    其实从DirectX 8以后发展的DirectX 8.1/9/9.0b/9.0c，游戏的编程和显卡架构都没有摆脱这个方式，而且还有继续发展的趋势，DirectX 10同样基于这个基础。不过在后继的DirectX程序中，在很多方面都有所加强，比如DirectX 8.1完善了环境映射贴图、4重纹理贴图和更为成熟的全屏抗锯齿，DirectX 9引入了NURBS是一种非常优秀的曲面建模方式和置换式贴图等。

    Shader Model（简称SM，Vertex Shader Model和Pixel Shader Model的总称）也不断发展，从早期的SM1.1逐渐发展到SM2.0b，到目前的最新的SM3.0。逐代之间的画质影响虽然不明显，但是你如果对比SM3.0和SM1.1，你就会发现多项技术已经融合到了其中。

『谁也没想到64bit显存的产品也能在主流市场上拼杀』

    游戏设计开始偏重于Shader应用的变化，同样带动了显卡硬件发展的趋势变化。就在一年前左右，显存带宽还是左右显卡性能的重要因素，而现在，核心性能尤其是Shader处理性能的提升，成为显卡运行最新游戏的速度增长点。

    早期因为三角形处理能力、贴图速度都还是制约显卡发展的重要瓶颈，所以显卡只要提高这些方面的运算能力，就可以在游戏中大幅度提升运行速度，大多游戏仍然采用贴图实现大部分效果，甚至阴影、光源这些效果也是用贴图处理，死板的贴图可以简单的实现一些效果，但是想要提升这种效果，就必须用精度更高、容量更大的贴图。

『显存位宽对老游戏来说仍然很重要』

    在核心有了一个质变的发展时期后（大约DirectX 7.0发布以后），显存带宽一时成为显卡发展的瓶颈，256bit显存位宽、高显存频率可以让游戏加速很多，因为有大量的材质数据需要处理。

『新游戏中大量的Shader应用让核心成为显卡性能的第一关键』

    但是后来随着Shader的应用增多，动态光影的引入，让一些原本贴图处理的大量地方改而需要进行Shader渲染来实现更好的效果。另外，Z轴缓冲技术、材质压缩技术的成熟，一些原来影响显卡性能的大问题变的次要，Shader处理则跃升为首要的问题。Half-life 2、Farcry等等都是反映这些情况的游戏，核心对Shader的处理对运行能力这个游戏的速度的影响最大。不能否认，三角形生成能力、像素填充率等一直是显卡性能提升的主要瓶颈，但它们已不再是最新游戏考察的主要能力，对Shader处理更容易成为当前显卡的瓶颈。