为王位而生 GeForce8800全面解析测试

●第二章 第二节：革命！G80的统一渲染架构

    上面我们介绍了3D游戏的整个处理过程，那么在这一节中我们将介绍G80的统一渲染架构。
 

●第二章 第二节 第一小节：传统的显示芯片架构

    我们已经在第一节中介绍了3D游戏的处理的全部过程，那么在为大家介绍NVIDIA的创新性的统一渲染架构之前，我们有必要先了解一下传统的架构是如何运行的。

    在传统的架构中，由于是按照3D游戏的处理过程来执行的，所以在架构上会是一种顺序形的结构。

    由于这种顺序执行的结构就像是一个管道一样，各种数据就像是管道里的水，不断留向下一级，所以人们也就根据这种特性为这种结构的处理单元起了一个更为形象的名字，这就是“管线”（Pipeline）。

    不过在实际的显示芯片中，管线通常有多条，比如做顶点处理的顶点渲染管线，在NVIDIA上一代G70芯片中，一共有8个。而对于象素处理管线，则会达到24条之多。在之前我们购买显卡的时候都会关注这款显卡究竟是几条管线的，这个时候我们通常提到的管线是指象素渲染管线。

● 第二章 第二节 第二小节，传统架构的劣势和不足

    我们注意到，在之前的显示芯片设计的时候，显示芯片厂商在设计的时候并不会将顶点管线和象素管线按照相同的数目去做。而是将顶点管线相对放的少一些，多放一些象素渲染管线。

    那么显示芯片厂商为什么要这么做呢？答案是：这样的结构和比例是芯片设计厂商根据常见游戏的情况而决定的。

    不同的游戏在开发的过程中，设计的游戏复杂度是不同的，有的游戏就非常简单，3D模型也相对简单，这样游戏就可以在更多的玩家的电脑上运行。有的游戏的3D模型和后期特效就非常复杂，这样在保证了游戏的效果的同时就让很多配置不是那么好的玩家无法运行或者运行起来特别慢。

除去游戏复杂度的区别，游戏的开发商和显示芯片厂商还处在一个更加难以解决的怪圈中，这就是，游戏开发商无法在游戏的资源消耗定向上达成一致，所以带给了显示芯片厂商很大的麻烦。

    具体来说就是，有的厂商会开发一些3D模型很复杂，顶点数目很多的游戏，这些游戏就需要耗费很大的顶点渲染管线的资源，这类游戏可以把通常场景很复杂，里面的3D模型的细节非常到位。而另一类厂商则会将焦点放在后期的象素级别的特效，这样的好处就是可以给游戏带来更炫的视觉效果。

    举例来说，像《帝国时代3》《英雄连》这样的游戏，就属于顶点处理性能要求比较高的，因为这样的即时战略游戏很有可能在一个画面中出现大量的人物，这样顶点的总数目就会很多，相对消耗顶点渲染管线的性能更加多一些。

    而《优品飞车》系列游戏就属于典型的象素性能要求比较高的，因为在优品飞车中，连最新的《优品飞车10：卡本峡谷》也都没有支持车辆的损坏，每个车都是一个固定的刚体3D模型，三维顶点数目很少。而如果特效全开的情况下，绚丽的画面效果非常消耗象素渲染管线的性能，即使最好的显卡也不会跑得很爽。

 《优品飞车》中 顶点渲染单元闲置

    在这种情况下，显示芯片厂商只能按照最常见的游戏的情况来设计显示芯片，尽最大能力去满足不同的游戏。

    而游戏厂商在设计游戏的时候也不能随心所欲的设计游戏，必须满足显示芯片的性能配比，这样才能在消耗性能最小的情况下达到最好的游戏效果。
   
    这个矛盾一天不得到解决，显示芯片最大的效能就不能有效的得到发挥，这也一直是显示芯片的性能提高的最大瓶颈所在，在这样的架构上，不断的加“管线”，提高频率是显示芯片厂商唯一能作的事情。

总结 传统显示芯片架构的缺点在于：

1 游戏厂商不能设计出更自由的游戏。
2 显示芯片的效率不高。
3 显示芯片的性能提升有限。

    在这样的情况下，NVIDIA处心积虑研究了3年的时间，推出了创新的革命性产品，G80显示芯片，其创新的“统一渲染架构”让显示芯片进行了一场革命。