双核对抗四芯！ATI新旗舰1950XTX测试

    去年10月，ATI正式发布了X1000系列显卡，最新的R580+核心以及下月即将发布的RV560/570核心都是基于X1000架构，完全按照DirectX 9.0c的规格设计。最高端的R580+除了拥有强大的像素处理能力之外，还集成了众多ATI引以为傲的先进技术和功能，这些技术让ATI在未来的竞争中抢得先机、占尽优势：

    X1000系列的第一代R520核心仅拥有16条像素渲染管线，而对手NVIDIA的G70为24条，这使得R520在与G70的竞争当中处于不利局面，不得不依靠高频率来弥补不足。而ATI的R580/R580+的像素渲染单元一举提升至48个的境界，足足是R520的三倍，让人刮目相看！

 

 R580/R580+核心架构图

    不过也有人对ATI的这种架构表示质疑，R580/R580+虽然拥有48个像素单元，但纹理单元依然保持16个不变，按传统意义上的说法R580+还是只有16条管线，只不过架构上变成了16×3=48个像素渲染单元。

    R580已经发布了半年有余，时间证明了ATI这种像素：纹理=3：1的架构对2006年新游戏的适应性非常好，X1900XTX除了在老游戏中表现不佳之外，在绝大多数主流游戏中都击败了拥有完整传统意义上24条管线的7900GTX，而且优势比较明显！

   

 新游戏对像素处理的要求日益增多，而纹理处理所占比重呈下降趋势

    因此ATI下半年即将推出的所有显卡——X1950XTX、X1950Pro、X1650XT、X1650Pro、X1300XT，都将全面贯彻像素：纹理=3：1的架构，以满足当前和未来新游戏的需要。

    当然，ATI并非是忽视纹理单元的性能，实际上3D渲染纹理操作过多的依赖于显存容量和速度，因此ATI通过改进显存控制器、采用高速GDDR4显存的方式增强了纹理渲染能力，并且集成了后面将要提到的Fetch4纹理样本过滤器，提升了纹理渲染效率！

    今后的游戏极其依赖于显卡的像素处理能力，像素渲染单元也被赋予了更多额外的处理和运算，因此除了给GPU设计更多的像素单元之外，如何高效能的分配像素处理操作，是提高显卡性能的关键所在！

● 强大的DX9C效能——超线程引擎支配48个PSU：

    R580+的像素渲染引擎当中除了48个像素渲染单元之外，最核心的部分是一个叫做“Ultra-Thearding Dispatch Processor”（超线程调度引擎）的模块，这一部分的作用就是将线程分派给下面的像素渲染单元。而且可以看出Ultra-Thearding能够统一调度48个像素单元和16个纹理单元之间的协同工作：

    传统的像素渲染架构（Pixel Shader Engine）设计造成大量的延迟及运算周期的浪费，这主要体现在动态分支（Dynamic Branching）的执行能力上，这是Pixel Shader 3.0中常用的指令，令Pixel Shader程序可以执行不同的分支或是根据运算而循环执行。

    R580/R580+核心进一步优化了动态分支的运算。Ultra-Threaded Pixel Shader Engine能把一个庞大的像素渲染操作分拆为大量较小的执行簇，然后平衡地分给各个像素渲染单元，在同样的Shader程序下其执行簇被分割成细少的Pixel Blocks，因此为排除了部份单元需要等待其它单元完成的结果而造成闲置，减少了不必要的延迟并提供更快的执行效率。

    动态分支被认为是Pixel Shader 3.0的重要新特性，可以让Pixel Shader根据计算出来的数值来跑不同的分支或者循环。如果正确使用的话，动态分支能显著地提高性能。例如在使用阴影贴图的时候，如果要对阴影作边缘柔和取样，使用动态分支可以在遇到不需要作取样的像素例如的时候就跳过去，以节省大量的Pixel Shader计算资源。

● 少有的HDR+AA技术——鱼和熊掌可以得兼：

    DirectX 9.0c的主要规格就是升级到了Pixel Shader 3.0和Shader Model 3.0，前面提到ATI严格按照PS3.0架构设计，动态分支执行力大幅提高，在新版DX9C游戏中的表现非常出色。而SM3.0所带来的HDR（高动态范围光照）技术则让人又爱又恨，因为所有的游戏在打开HDR之后就无法开启AA（全屏抗锯齿）——这是在NVIDIA的显卡之上！

 选择了绚丽夺目的HDR就必须放弃AA？

 HDR和AA难以取舍，只有X1000才能支持HDR+AA

    ATI在X1000架构设计之初就意识到了HDR的重要性，也考虑到了仅有HDR难以满足追求完美画质游戏玩家的要求。于是在X1000系列的高中低端所有GPU都集成了特殊的缓冲区域，通过驱动或者游戏引擎调用这部分缓冲区同时开启HDR和AA。

    但由于是来自API的限制，程序设计者仍必须对游戏引擎进行改进，重新指定缓冲区域才能实现HDR+AA效果。由于绝大多数游戏都是按照FP16 HDR模式设计，支持SM3.0的A卡开启HDR后还是会占用FSAA缓冲区，因此能够同时支持FP16 HDR+FSAA的游戏数量还比较少，有些需要打补丁或者安装特殊驱动才能开启，这也算是不成熟的SM3.0历史遗留问题，怨不得ATI。

    自从ATI HDR+AA技术被炒热之后，完美的画面表现力征服了越来越多的游戏玩家。从最早的3DMark06、孤岛惊魂1.4、英雄萨姆2，到较新的上古卷轴4、分裂细胞3以及西部枪战，随着时间的推移也有更多的游戏能够支持HDR+AA技术。

    这其中上古卷轴4可以说是HDR+AA技术应用的转折点，ATI著名的“Chunk”驱动能够从API底层接管AA，然后在游戏中开启HDR，如此一来理论上能够让大部分SM3.0游戏直接支持HDR+AA，相信今后会有更多游戏开启完美游戏画面，不必在HDR和AA特效之间犹豫不决！

● 超高分辨率游戏变为可能——增强的HierachicalZ技术：

    液晶显示器的普及让游戏玩家欣喜不已，大屏幕、宽屏成为了近年来出现频率最高的词汇，如今主流用户已经用上了17/19寸普通液晶，不少用户喜欢19/20/22寸宽屏，高端玩家目光瞄准了24/30寸宽屏。

 玩游戏，显卡和显示器要匹配，高分辨率对显卡的要求非常苛刻！

    液晶显示器的迅速普及让游戏玩家尝试在1920×1200(WUXGA），2048×1536(QXGA)甚至是2560×1600(WQXGA）等超高分辨率下进行游戏，显然在这些超高分辨率下对显卡的像素渲染、填充速度和显存带宽都会造成沉重的负担。

    ATI显卡都支持一个名为HierachicalZ的技术，这个可以在前面R580核心架构图中看见。这个技术是有针对性的满足上不同分辨率的需求，它会检测出哪些会在最终成像画面被隐藏的像素点，并在要对他们进行渲染处理前丢弃。不过这一技术的前提是显存容量要足够大，否则HierachicalZ技术将会自动降低画面的渲染品质。

    R580/R580+集成了比R520多出50%的HierachicalZ缓存，这样就能确保R580+的性能不会在超高分辨率下急剧下降，HierachicalZ技术配合512MB GDDR4显存控制器，再加上AVIVO显示引擎中的两个完整DVI接口，能够在高分辨率游戏中提供更出色的表现力，让R580+的实力彻底发挥出来。

    目前游戏显卡的最高输出分辨率为2560×1600，这正好是30寸液晶显示器的分辨率，在这种极端显示模式下X1950XTX的性能表现如何呢？HierachicalZ技术能否起到关键作用？感兴趣的玩家请留意后文中2560分辨率下的游戏测试。