摆脱行业惯性 浅析Fermi革命创新之路

互联网 | 编辑: 李涛 2010-03-26 00:00:00原创 返回原文

Fermi终于发布 它的未来命运如何?

nVIDIA最新的旗舰显卡GeForce GTX480/470会在本月26日正式发布,作为争论的焦点,这款代号Fermi的显卡是否能够像科学家Fermi本人一样对自己的行业带来革命性的影响成为当前人们最关注的话题。目前关于这两款显卡的真容和详细规格参数已经在网络上曝光,也有不少的测试成绩泄露出来,于是人们将更多的目光从nVIDIA遭遇台积电的工艺问题转向遭遇AMD显卡的性能问题上,人们关心nVIDIA的这款又一怪兽级显卡是否会夭折,因为其落后AMD半年之久,很可能在问世不久后直接与AMD的下一代显卡狭路相逢,结果会被直接秒杀。

即使当初展示的只是模型,黄仁勋依然对Fermi信心满满

但担心这种情况发生的朋友笔者认为有些多虑了,大家有真正关心过除工艺和游戏性能以外的事情吗?也许nVIDIA所说的豪言壮语“AMD在DirectX 11的这点优势在Fermi面前根本不值得一提”并非只是夸大其词,也许Fermi的确会带来比当初G80更大的惊喜。笔者只想说,我们应该把目光放长远一点,如果你现在还为Fermi的良品率和游戏性能而纠结的话,就有点鼠目寸光了。

关于Fermi是否能取得辉煌的成绩,是否能取得革命性的成功,我们现在更多的也只能是猜测。一个产品的成功并不仅仅是依靠着自身技术含量和研发者的豪言壮语所决定的,如果忽略了市场意义和用户体验,那么他们离失败也就不远了。就像我们普通游戏玩家只关注性能和价格一样,因为nVIDIA推行的CUDA在高性能通用计算领域对我们,包括笔者来说都无关紧要。那么nVIDIA是否能为这种脚踩多条船的做法各自分担足够的精力,以及各自的受众群体能否有显著的反应就成为了最关键因素,这也正是我们今天要讨论的问题。

nVIDIA这次在多个领域同时发力,复杂的设计是否真的能带来同等的回报?

在谈及这个之前,我们可以先来做个调查,试问有多少玩家因为自己的第一款显卡是N卡而成为了N饭,因为自己的第一款显卡是A卡而成为了A饭?另外,大家在购买东西的时候是否经常只关注一家或一个地方?大家是否用惯了一种工作模式或者生活模式、工具等就不愿意再更换了?笔者相信大家一定有这样的行为惯性,我们称之为习惯。就似乎说明,一个人如果在一个地方就找到了自己满意的东西,就不会再去其他地方找了。这句话看似很平常,但是很可能会成为行业进步的绊脚石。就像AMD在2003年就发布了64位消费级处理器,而七年后的今天我们仍然停留在32位系统上一样,因为最直观的表现就在于,当前软件应用4GB内存足够了。

大众玩家真的需要PhysX和DX11吗?

首先我们来讨论一下游戏应用。谈到nVIDIA在游戏领域的表现,自然就会让人联想到其“The Way”计划,以及时下最火热的PhysX物理加速引擎。毕竟Fermi作为显卡来说,游戏玩家显然是最重要的一批受众群体。我们先来看看北美地区2月PC销量排行榜,其中销售量最火爆的仍然是《模拟人生》系列,而新推出的《星际旅行》、《生化奇兵2》和《质量效应2》以及经典的《魔兽世界》也获得了不错的成绩。

模拟人生系列没有最好的画面,只有最好的玩家体验

如果算上史上最畅销的游戏之一《使命召唤》系列、暴雪的游戏,我们就可以看出这些令玩家青睐的游戏没有哪款号称是硬件杀手,即使是属于“The Way”计划的游戏、AMD显卡同样可以流畅运行。这验证了玩家们所倡导的游戏性仍是第一位。其中,《模拟人生》系列以给予真实的虚拟生活体验著称,而《使命召唤》系列则以真实的临场感受而著称,这就是这两款游戏走向成功的最重要的因素,因为他们最注重玩家体验。当玩家适应了这种某种体验后,就会继续购买这些游戏的续作,而不会选择其他具有模仿性质的游戏,这就是玩家的惯性。

长期受玩家青睐而热卖的游戏并不会以PhysX或者DirectX作为卖点

另外我们应该注意的是,上述我们提到的游戏没有一款以PhysX作为卖点的,甚至部分游戏的技术水平还停留在DirectX 9时代,所以从这一点来看,大众化的玩家完全没有必要考虑是选购支持PhysX技术的N卡还是选择支持DirectX 11的A卡,虽然两种游戏都成一定趋势的上涨,而且后者绝对是必然,但是回顾历史我们就可以发现,真正精彩的游戏并不会把这些作为卖点,他们有自己的引擎,自己的解决方案,自己的开发规划,他们热爱自己的行业,这种情况下开发出来的游戏无论是在哪种技术支持上都可以提供比同类游戏更好的玩家体验,而且不需要以PhysX、DirectX11等技术作为卖点。

尽管用户会纠结技术支持,但是大部分还是遵从他们的惯性心理来选购

显然纠结这两者的用户更多只是心理因素影响而已,而且最后多数会因为惯性还是选择了自己阵营的产品。另外我们换个角度想,如果Fermi在去年9月和AMD的Radeon HD 5870同时发布,那么有了PhysX这一独家技术,还有多少人会购买AMD的产品呢,而购买了nVIDIA产品的用户也许用到报废也都没有玩过几款PhysX游戏。所以,笔者认为,大众游戏玩家并不真的需要PhysX,他们选购产品的时候更多地依赖于选购惯性。

结论:大众玩家并不真的需要PhysX甚至DirectX 11,只会在选购心理上产生一定影响,nVIDIA需要更强大的公关和市场能力

游戏厂商对PhysX和DX11的态度如何?

谈到了《模拟人生》、《使命召唤》以及PhysX和DirectX 11就不得不提一下游戏开发商。刚看过上一页的朋友可能会产生疑问,你说玩家并不真的需要PhysX也许确实没错,但是采用PhysX的游戏越来越多,我们总不能因为PhysX而放弃大部分游戏吧?的确,目前已经有超过100款游戏支持PhysX技术,而且遍及各个平台,特别是PC平台,在nVIDIA的号召下,采用PhysX的游戏越来越多,各种打上“PhysX By nVIDIA”标志的游戏显然不是A饭想看到的。

你玩过几款物理效果出众的PhysX游戏?

但问题是,虽然我们听说有100多款PhysX游戏,但是你能说出的有几款?自2008年6月nVIDIA的PhysX驱动问世以来,《镜之边缘》、《雪域危机》、《蝙蝠侠之阿卡姆疯人院》以及最新的《黑暗虚空》、《地铁2033》是最著名的PhysX游戏,即使是4870显卡也无法和9600GT相提并论,但是笔者想问的就是,你玩过几款。另外,采用PhysX技术最多的就是虚幻3引擎的游戏,因为这款引擎在技术上对PhysX支持比较好,只是其物理效果上的表现并不如我们刚刚所说的几款游戏。此外,《极品飞车13》甚至最新的《越狱:阴谋》都打上了“PhysX”的标志,然而你能看出有什么特别的效果吗?

采用PhysX的游戏虽然多,但是大部分的物理效果并不出众

笔者要说的是,上述5款游戏中,至少有2款游戏仅靠支持PhysX作为卖点,而其他游戏更多的只是以其他名气来赚钱罢了。nVIDIA之前也曾表示他们会给予那些采用PhysX游戏的厂商一些资金上的援助,因此我们不排除游戏厂商拿钱走人的现象,而以敷衍的态度采用这些新技术。显然,这说明的最重要的问题就是,PhysX游戏虽然多,但是精品游戏却很少,游戏开发商并不卖力气,更多的只是以某个卖点卖钱而已。

很多厂商拿钱走人的惯性白白浪费了不少先进的游戏技术

拿钱走人这种做法其实也是不少游戏开发商的惯性,无论是PhysX还是DirectX 11都只是其中的一个卖点而已,因为他们满足了这种销售模式,而不会作出改变。比如你真的在乎《尘埃2》中只有在静态截图下才能分辨出来的DirectX 11和DirectX 10之间细微的差别吗?你是否回忆起了当初首款DirectX 10游戏《失落星球》在DirectX 10和DirectX 9两种模式下的画质几乎没有差别。所以还是那句话,画面的好坏由游戏引擎所决定、游戏的好坏由开发商的投入所决定,而大部分开发商拿钱走人的惯性即使穿越时空采用DirectX 12开发的游戏也只能是废品,届时无论是PhysX或是什么其他的技术都无法真正发挥出自己的优势。显然这对于Fermi来说是一个相当重要的问题,这无法由nVIDIA所决定,也无法由玩家所决定,开发商的态度或多或少影响着Fermi作为游戏显卡的前途。

结论:很多游戏厂商的不认真的态度会让PhysX、DirectX 11等技术形如摆设,因为他们满足了固有的拿钱走人的运作模式,会对nVIDIA的革命之路产生一定阻碍

实用化的光线追踪能够推动行业发展?

光线追踪是一项古老的技术,它的原理表面上来看是非常简单的,计算光线与物体发生交互作用后可能产生的每一条光线路径,设计光线的每一种发射效果,甚至直接操控屏幕上的每一个像素,所以以这个方式计算出来的效果非常真实,达到一定的数量之后完全可以以假乱真,这就是为什么光线追踪技术大量地应用在电影工业当中。在光线追踪下,任何DirectX下所能支持的技术都只是小菜一碟,更多的都只是去模拟、靠拢真实环境,因此未来图形工业发展的最终结果就只有光线追踪这个最传统的技术。

光线追踪技术在电影行业里的应用非常普遍

遗憾的是,多年以来光线追踪技术都没能走入游戏领域,原因很简单,光线追踪的工作方式就决定了它要消耗大量的硬件资源,民用显卡由于性能太弱支持这种技术没有任何实际价值,要知道真正的电影制作都是用集群工作站逐帧地进行大范围渲染,正如我们看到的《2012》和《阿凡达》一样,消费级游戏行业要达到这种效果尚需多年。因此,即便是当前最顶级的游戏显卡,在光线追踪面前也无能为力。

nVIDIA提出的Optix将光线追踪带入消费级实用化阶段

但是,随着半导体工业的逐步发展,民用级显卡的性能也逐步得到提升。本次Fermi的到来,nVIDIA终于带给了我们一线希望,他们宣称Fermi的光线追踪性能达到了GT200的2.5倍,并提出了“Optix”引擎,该引擎基于CUDA架构,开发者可以使用C语言编程,创造基于GPU运算的光线追踪应用。其具体技术细节我们这里不做过多讨论,就以目前泄露的几个Demo来看,在多显卡互联的情况下,确实有着比较不错的性能表现,初步具备了实用化可行性。

基于Fermi架构的Quadro将会在工作站领域大放光彩

相对于游戏领域来说,Fermi更加重要的应用意义仍然在于图形工作站领域,这是电影行业的一块重要领域,提供更加出色的光线追踪性能显然是每个图形工作站用户所希望的。他们固有地采用光线追踪这一传统的技术的惯性,也让Fermi的专业显卡的版本有了进一步发挥的余地。虽然我们现在还不了解基于Fermi的Quadro相关产品何时发布,但是这只不过是时间的问题罢了。

结论:大幅度增强的光线追踪性能可以同时推动游戏业和电影业的发展,因为光线追踪对后者来讲极其重要,因此这一应用前景非常可观

Fermi能否促进CUDA的企业应用?

除了实用化的光线追踪技术比较有前途以外,CUDA作为nVIDIA的重头戏,是从2007年以来一直在极力推广的,效果也确实不错。事实上,CUDA并非与我们普通用户无关,PhysX就是CUDA通用计算平台在物理加速技术上的应用,此外还有如Badaboom这样的视频转换软件、视频编辑软件等,因为这种多媒体处理特别适合数据流计算。另外,作为CUDA在高性能计算领域的重量级应用,在分子计算、地质勘探、天气预报、金融等科学计算领域都发挥着重要的作用。

CUDA的应用领域更多还处于学术研究方面

作为对CUDA的回应,AMD也推出了ATI Stream技术,与CUDA一样支持C语言,但是AMD在精力的投入方面显然不如nVIDIA,无论是在最终效果还是推广方面都落后于nVIDIA。事实上,nVIDIA对Fermi在通用计算方面的应用对核心架构做了很多改进,比如大幅度增强双精度浮点运算能力,支持ECC校验,编程模型与架构模型的完美契合,全局的二级缓存、双warp发射端甚至是直接运行C语言等特性,这些都为Fermi在通用计算领域的应用做了很好的准备。

英特尔Larrabee采用X86架构的意图非常明确,就是方便开发者

Fermi在高性能计算领域的受众群体除了科学研究人员以外显然就是企业用户和软件开发人员。而这部分用户的惯性何在呢?这实际上就是英特尔Larrabee的意图,坚持X86架构的路线,因为当前大部分企业服务器、软件开发人员的开发平台仍然是基于X86编程平台,无论是开发和维护都已经应用的驾轻就熟。虽然CUDA支持甚至可以直接运行C语言,开发人员仍然要接受不少新东西,改变现有的编程规范,在实施和维护方面接受CUDA都不会很快。

CUDA要在企业服务器领域有所作为,必须改变现有用户的使用惯性

另外我们应该注意到的是,nVIDIA目前推广CUDA应用的时候更多的是宣传它可以达到英特尔处理器几倍的性能,而企业用户因为长期使用英特尔或AMD提供的解决方案,在初期规划、投资以及整体运营周期等计划都进行多年。如今,他们已经满足这样的运作模式,产生惯性,虽然CUDA可以更加有效率的工作,却没有他们无法用现有平台做不到的。综合来看,一些有实力的企业用户可能会率先进入高性能计算时代,而较小的企业由于会涉及到技术、维护等问题,对CUDA的发展会产生一定的阻力。

结论:nVIDIA更多的是宣传CUDA的速度,而不是那些CUDA能做到的而现有平台无法做到的事情,部分习惯了现有运作模式的企业用户不会很快地采用这个平台。

市场前瞻 AMD显卡会有怎样表现?

提及ATI(AMD)之前,我们还是先来回顾一下nVIDIA遭遇的瓶颈问题,因为目前泄露的消息表明GTX480也没有全部的512个流处理器规模,仍是工艺问题导致的这一情况的发生。所以未来一段时间里,nVIDIA仍会继续着手解决工艺问题,否则会影响到Fermi的衍生品。可以说,在40纳米工艺上nVIDIA几乎完败于AMD。于是更多的人们开始把目光转投台积电即将到来的28纳米工艺上。

台积电虽然在40纳米工艺上频频受阻,但应该不会对28纳米产生太大影响

由于28纳米工艺是全新的技术,需要完全更换设备来应用,因此笔者认为台积电在40纳米工艺上遭遇的问题应该不会对28纳米工艺产生多大影响。从时间的发展来看,采用28纳米工艺的产品应该会在今年年底登场,AMD是否会再次领先,成为了越来越多的人争论的焦点。事实上nVIDIA确实需要工艺上的进步解决他们当前存在的问题,毕竟Fermi的规模实在太过庞大了。只是这里有个疑问,nVIDIA这种决心走大芯片路线的惯性,会不会运用28纳米工艺在明年年中就尝试造出一个60亿个晶体管的怪物?答案很可能是这样。

AMD的FireStream系列主打数据流计算应用,具备不错的通用性

而另一方面,作为nVIDIA的老对手ATI(AMD),自从AMD收购ATI以来,就没有特别提及通用流计算应用,更多的只是抨击nVIDIA的CUDA的不开放性,也没有在Stream上投入太多精力。其实我们应该还记得,ATI在发布R580核心后曾经推出过名为FireStream产品,专门面向高性能计算领域。事实上,AMD的R600架构也非常适合于通用计算,但是奈何AMD收购ATI、以及市场运作等缘故,没有在这一领域占得先机。

AMD应该会在RV870的下一代更新架构,以更加适合通用计算的应用

笔者认为,AMD肯定不会放任nVIDIA在通用计算领域一家独大。作为Evergreen的下一代,AMD定会在核心架构上做出改变,以更加适用于通用计算。nVIDIA这边虽然经历了G80的初探,GT200的完善,到了如今Fermi的强势登场,已经具备了相当丰富的经验,但是这并不表示AMD就会落伍。就像AMD当初宣称自己的R600是第二代统一架构一样,最后也没有在nVIDIA的第一代统一架构上占得什么便宜,唯一的问题就是市场推广了。

结论:AMD不会让nVIDIA在通用领域一家独大,但是由于市场惯性,AMD在通用计算领域的发展不会一撮而就

Fermi只是nVIDIA革命道路的开始

行业的发展也是充满惯性。虽然在Fermi的技术含量面前,AMD的Cypress确实不值得一提,但是光靠技术水平是远远不够的。就像我们上述所提到了,Fermi想要成功,强大的性能和功能只是一方面,此外还受限于用户的态度,合作伙伴或是开发者的态度。如果没有群众基础,Fermi的良品率即使达到了100%也无法轰动业界。然而,这样的问题确实存在,新的技术更多的只会影响大众玩家的选购心理,而很多企业用户和开发者长期使用X86架构的解决方案,并不会快速接受CUDA。

因此nVIDIA的革命道路上面临的最大的问题,就是如何推广自己的技术。他们不应该只是宣称自己的技术能够带来更好的效果,更好的性能,因为当前大部分用户满足现有的技术,满足现有的效果,他们甚至会认为现有的平台并不会比nVIDIA的技术差。因此nVIDIA应该更多地把目标放在自己技术能够提供给用户那些他们当前没有的,而却是正需要的东西上。否则,这一推广过程将会持续多年。

对于nVIDIA来说,GF100核心是一个新的开始

无论怎样,Fermi给我们带来的惊喜还是非常多的,全新的通用计算架构,实用化的光线追踪技术等,这些都为nVIDIA调整产品路线,改变发展策略,摆脱游戏应用这一传统的应用惯性迈出了坚实的一步,似乎这也正是nVIDIA放弃了GT300的命名,而是以另一个轮回GF100开始的原因。可以说,Fermi只是nVIDIA革命道路的开始,更技术的推广则需要整个行业的努力。

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