大家在買電腦或者談?wù)撘恍╆P(guān)于電腦的話題時(shí),可能會(huì)說(shuō)到電腦有A卡N卡,會(huì)談?wù)揂卡好還是N卡好。那到底什么是A卡、什么是N卡,到底哪一個(gè)好呢?
其實(shí)大家口中所說(shuō)的A卡與N卡指的是電腦顯卡,說(shuō)到A卡與N卡,了解電腦硬件的朋友應(yīng)該都比較清楚,所謂的A卡就是指的采用ATI顯示芯片的顯卡; N卡就是指采用NVIDIA顯示芯片的顯卡。這么說(shuō)有的人可能不懂,聽我細(xì)細(xì)道來(lái)。
雖然目前市場(chǎng)中顯卡品牌眾多,但其實(shí)桌面級(jí)顯卡的顯示核心只有兩個(gè)品牌,一家是AMD(超微半導(dǎo)體)和Nvidia(英偉達(dá))兩家。
A卡與N卡的區(qū)別
ATI(世界著名的顯示芯片生產(chǎn)商)ATi(Array Technology Industry中文名叫“冶天”)是世界著名的顯示芯片生產(chǎn)商, 在1985年至2006年之間是全球重要的顯示芯片公司,總部設(shè)在加拿大安大略省萬(wàn)錦,2006年被美國(guó)AMD公司以54億美元的巨資收購(gòu)后成為AMD的一部份。ATI是一家專門設(shè)計(jì)與銷售適用于個(gè)人電腦的顯示卡、圖形處理器、芯片組、機(jī)頂盒、數(shù)字電視、電子游戲機(jī)和手提式設(shè)備等的無(wú)廠半導(dǎo)體公司。
NVIDIA(全稱為NVIDIA Corporation,NASDAQ:NVDA,官方中文名稱英偉達(dá)),創(chuàng)立于1993年1月,是一家以設(shè)計(jì)智核芯片組為主的無(wú)晶圓(Fabless)IC半導(dǎo)體公司。Nvidia 是全球圖形技術(shù)和數(shù)字媒體處理器行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)廠商,NVIDIA的總部設(shè)在美國(guó)加利福尼亞州的圣克拉拉市,公司在可編程圖形處理器方面擁有先進(jìn)的專業(yè)技術(shù),在并行處理方面實(shí)現(xiàn)了諸多突破。NVIDIA亦會(huì)設(shè)計(jì)游戲機(jī)芯片,例如Xbox和PlayStation 3。近幾年還參與了手機(jī)cpu的開發(fā)和制作,如Nvidia Tegra 4。 NVIDIA最出名的產(chǎn)品線是為游戲而設(shè)的GeForce顯示卡系列,為專業(yè)工作站而設(shè)的Quadro顯卡系列,和用于計(jì)算機(jī)主板的nForce芯片組系列。
網(wǎng)友心中的A卡和N卡
A卡與N卡的區(qū)別
首先得了解兩家的芯片架構(gòu),在DirectX 9以前的時(shí)代,兩家的架構(gòu)主要由像素單元、頂點(diǎn)單元、紋理單元、光柵單元組成,一個(gè)渲染流程的所有單元綁在一起組成一條渲染管線,管線越多,性能就越強(qiáng)。而游戲中的指令以4D指令居多(像素有RGBA,頂點(diǎn)有XYZW),這些單元就被設(shè)計(jì)成了一次能處理4D指令的處理器,對(duì)于當(dāng)時(shí)的游戲環(huán)境來(lái)說(shuō)這種架構(gòu)效率很高。
但到了DX9后期甚至DX10時(shí)代,游戲中的1D、2D、3D、4D指令開始頻繁混合出現(xiàn),像素與頂點(diǎn)的渲染量比例也有了改變,原先的架構(gòu)就變得效率低下了,比如一個(gè)處理單元一次能處理4D運(yùn)算,當(dāng)碰到1D運(yùn)算時(shí)就只用到4/1的資源,剩下3/4的資源就閑置了,相當(dāng)于效率降低了4倍。而有些游戲的像素渲染量明顯多于頂點(diǎn),那么這些綁在一起數(shù)量比例固定的單元就效率低下了,比如像素吃力的時(shí)候,頂點(diǎn)可能比較空閑,非常浪費(fèi)資源。為了解決這個(gè)問題,NV和ATI都對(duì)架構(gòu)進(jìn)行了改進(jìn),但都治標(biāo)不治本。這時(shí)候重新設(shè)計(jì)架構(gòu)成為了必然,所以,從DirectX10時(shí)代起,兩家的架構(gòu)就起了翻天復(fù)地的變化。
當(dāng)兩家DX10產(chǎn)品面市后,竟然是兩種不同的架構(gòu)。
N卡架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
N卡的架構(gòu)思路很簡(jiǎn)單,用強(qiáng)大的前端處理器把所有指令拆分成一個(gè)個(gè)1D指令,而下面所有處理單元都變成了1D單元(流處理器),這些流處理器都能當(dāng)做像素和頂點(diǎn)單元來(lái)使用,每個(gè)單元都能獨(dú)立收發(fā)指令,這樣不管碰到什么類型的指令都能“一擁而上”,效率幾乎達(dá)到100%的理想程度,是標(biāo)準(zhǔn)的線程級(jí)并行架構(gòu),也是追求高效率的理想架構(gòu)。
N卡的架構(gòu)看上去很完美,但缺點(diǎn)也很明顯,由于每個(gè)流處理器都對(duì)應(yīng)獨(dú)立的指令發(fā)射端和控制單元這類東西,體積龐大,控制單元在晶體管的消耗上占了相當(dāng)大的比例,在相同晶體管數(shù)量的情況下,N卡能做的運(yùn)算單元就相對(duì)少很多。在流處理器數(shù)量相對(duì)少的情況下,處理4D指令時(shí)又會(huì)顯得性能不足(因?yàn)橐馁M(fèi)四個(gè)流處理器去處理一個(gè)指令),所以N卡的流處理器頻率會(huì)比核心頻率高出一倍以上,以彌補(bǔ)數(shù)量上的缺陷。由以上缺點(diǎn)又造成了另一個(gè)缺點(diǎn),就是功耗巨大。
A卡架構(gòu)的優(yōu)缺點(diǎn)
A卡方面,雖然也是采用了通用的1D流處理器做為執(zhí)行單元,但采用的是指令級(jí)并行架構(gòu),每5個(gè)流處理器為一組,每組一次最大可接收一條5D指令(而N卡接收的是1D指令),在前端上就把所有指令打包成一個(gè)個(gè)5D指令發(fā)下去(而N卡是拆分成一個(gè)個(gè)1D發(fā)下去),所以A卡的架構(gòu)又被稱為5D架構(gòu)。這樣的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)高指令吞吐,能在較少的控制單元下做出龐大的運(yùn)算單元,晶體管消耗也較少,所以A卡的流處理器一般都是N卡的4-5倍,理論運(yùn)算能力也遠(yuǎn)強(qiáng)于N卡,功耗也相對(duì)要低一些,同性能的芯片面積也都比較小。
但是,A卡架構(gòu)的缺點(diǎn)也很明顯,雖然理論上總運(yùn)算性能強(qiáng)大,但一旦碰到混合指令或條件指令的時(shí)候,前端就很難實(shí)現(xiàn)完整的5D打包,往往變成3D、2D、1D的發(fā)下去了,造成每組流處理器只有3、2甚至1個(gè)在工作,幾乎一半的單元浪費(fèi)掉了。軟件要想針對(duì)這種架構(gòu)優(yōu)化,必需減少混合、條件指令的出現(xiàn)(需要耗費(fèi)程序員的大量精力),或杜絕(這是不可能的)。所以在軟件優(yōu)化度上A卡是處于劣勢(shì)的,常常無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有性能。
總結(jié)一下:
N卡架構(gòu)執(zhí)行效率極高,靈活性強(qiáng),在實(shí)際應(yīng)用中容易發(fā)揮應(yīng)有性能。但功耗較難控制,較少的處理單元也限制了其理論運(yùn)算能力。
而A卡架構(gòu)優(yōu)勢(shì)在于理論運(yùn)算能力,但執(zhí)行效率不高,對(duì)于復(fù)雜多變的任務(wù)種類適應(yīng)性不強(qiáng),如果沒有軟件上的支持,常常無(wú)法發(fā)揮應(yīng)有性能。所以A卡除了需要游戲廠商的支持外,自己也要常常發(fā)布針對(duì)某款游戲優(yōu)化的驅(qū)動(dòng)補(bǔ)丁(造成A卡發(fā)布半年后,還可通過(guò)驅(qū)動(dòng)提升性能的現(xiàn)象)。
來(lái)幾張N卡和A卡的圖像對(duì)比圖,左邊為N卡,右邊為A卡。
那么問題來(lái)了,到底是A卡好還是N卡好呢?
N卡設(shè)計(jì)是大芯片設(shè)計(jì),在設(shè)計(jì)之初就考慮了游戲、專業(yè)應(yīng)用、計(jì)算的極致性能,然后根據(jù)不同的市場(chǎng)定位進(jìn)行精簡(jiǎn),同時(shí)NVIDIA為了發(fā)展技術(shù)在不斷的支持游戲廠商、科研機(jī)構(gòu)、大學(xué)、筆記本廠商等,AMD為了節(jié)約資金使用的是小芯片設(shè)計(jì)也就是說(shuō)以中端性能設(shè)計(jì)為目的,高端采用雙芯片實(shí)現(xiàn)性能,降低了其他單位的技術(shù)和資金支援,現(xiàn)在只是稍微恢復(fù)了對(duì)游戲廠商的支持,因此實(shí)際上除了高端以外兩者的性能基本上是差不多的,而且因?yàn)锳MD的開發(fā)成本低以及其他支出比較低因此價(jià)格也更便宜總的來(lái)說(shuō),A卡和N卡在游戲中的表現(xiàn)是各有優(yōu)劣,在多數(shù)游戲測(cè)試中都是互有勝負(fù),可以說(shuō)是平分秋色。而“N卡玩游戲好,A卡看電影好”這種中國(guó)式謬論我們還是少聽少說(shuō)為好,否則會(huì)極大的限制你技術(shù)水平的長(zhǎng)進(jìn)。
N卡和A卡雖然架構(gòu)有別,但為了與各類軟硬件兼容,都是遵循一定的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行設(shè)計(jì),所以在性能的實(shí)現(xiàn)上都是一樣的。 對(duì)于裝機(jī)的用戶不用刻意的去關(guān)注的A卡和N卡,就像處理器平臺(tái)有AMD和Intel一樣,各有各的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn),但并不影響我們大多數(shù)人的使用,只要根據(jù)自己的喜好實(shí)用就可以,按照自己的要求和預(yù)期價(jià)位選擇即可,不必在意品牌。 希望大家能夠的理性的看待顯卡是選A卡還N卡,而不要被商家所迷惑。
N卡與A卡的爭(zhēng)論,未來(lái)也不會(huì)結(jié)束,我們提倡更大的討論,同時(shí)也提倡討論的內(nèi)容走向更理性和正確的方向。如果有人問我支持N卡還是A卡,我會(huì)說(shuō):“兩個(gè)都支持”,“為什么呢?”,硬要找一個(gè)理由的話,那只能是:“因?yàn)檫@兩個(gè)站在全球圖形領(lǐng)域最頂峰的品牌。”有競(jìng)爭(zhēng)才會(huì)有進(jìn)步。