GPU的发展速度一点不亚于CPU的更新换代速度。从马赛克时代到高清时代,从AGP到PCI-E,从VGA到HDMI,从DirectX 1.0到DirectX 11,显示屏都已经有采用Retina技术的屏幕出现......可以说每一位资深的玩家,都能如数家珍地列举出一系列当年让人为之疯狂的显卡,显卡从单纯的显示时代到图形运算时代,到如今的视觉时代,显卡给了我们太多的惊喜、回忆以及期盼了。
AGP被PCIE淘汰
1997年,AGP图形加速接口在PCI接口基础上发展而来成为显卡专用接口;此后,3D图形芯片的发展在AGP的助力下一再攀越性能顶峰,而AGP的发展更在2002年以2.1Gb/s的AGP8X达到其技术极限。2.1Gb/s的传输速度虽然已经非常快速,但已经无法满足填充率已经高达6.4Gb/s的显卡的要求。因此,在业界的共同推动下,新一代显卡高速接口——PCI Express x16也正式发布。
被誉为近十年来PC架构最大变革的PCI-E串行总线将以高速的联接速度成为系统的中枢神经,大大加强PC的数据交换和处理性能。而x16 PCI-E显卡接口的8GB/s双向串行传输优势将使3D效果越来越复杂的DirectX 9游戏得以更顺畅的速度运行。
显卡亦因为PCI-E的推动而高速发展,至今为止,显卡的接口规范仍为PCI-E。
作为显卡巨头之一的NVIDIA在过去十年的时间里完成了很多工作,从GPU起家的NVIDIA在引领电脑和网络应用进入视觉计算时代,从GPU到平台芯片组,从桌面PC到笔记本、手机、高性能计算服务器,都有NVIDIA产品的身影。以GPU为核心的视觉计算领域,伴随着CUDA计算架构的推出,GPU已经从传统的游戏渲染发展到了涉及高性能计算、专业应用解决方案等新的领域。
CUDA技术
随着显卡的发展,GPU的运算能力越来越强大,而且GPU为显示图像作出了优化。在计算上已经超越CPU了,如此强大的芯片如果只做为显卡就是太浪费了。NVIDIA在新一代的GPU都采用了统一渲染架构,这种架构可以根据图形渲染处理的负载灵活调配运算单元的任务,新架构的出现使得通用运算处理中使用GPU成为可能。
在这样的趋势下,NVIDIA开发了新的解决方案,NVIDIA定制了一个解决方案,被称作Compute Unified Device Architecture,简称CUDA。它不仅适用于游戏画面渲染,而且还能为科学计算专业领域重要事业贡献力量。CUDA计算架构让科学家与研究人员能够轻松地为BOINC项目,科学家与研究人员此前已经在分子动力学、蛋白质结构预测、气候与天气模型、医学成像以及许多其它科学领域的应用程序中使用了这项技术。
NVIDIA PhysX技术
PhysX是一套由AGEIA设计的执行复杂的物理运算的PPU,可以代表一款物理引擎,是一种特别为减轻CPU计算,尤其是物理运算部分的处理器。简单而言就是令图形世界中的物体运动符合真实世界的物理定律,以使游戏更加富有真实感。物理模拟计算需要非常强大的整数和浮点计算能力。更为重要的是,物理处理具有高度的并行性,需要多线程计算,演算非常复杂,需要消耗很多资源。
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