NVIDIA和ATI的战争已经打了4个年头了。这场无硝烟的战争让图形产业发展的速度达到了一个又一个的高潮，在NVIDIA的NV40和ATI的R420相继出世之后，一场新的攻坚战在孕育……
秘密武器R420，ATI最新研制
前言
今年的PC游戏，可以说真正是一个腾飞的一年，Farcry在今年上半年一举成为最为炙手可热的一款游戏，而8月3日所推出的DOOM3更是FPS游戏的一个神话，另外，HL2也已经提供了预下载，还是许多令人激动的游戏也在积极酝酿中……好玩的游戏那么多，但许多的用户却无法真正体会到他们所带来的3D革命，也许你的电脑能够跑起DOOM3，但用Medium甚至Low画质，在你眼中，这也许和普通3D游戏根本没差别。所以一块强劲的显卡，也许正是疯狂玩家所需要的。巡视一下目前的3D图形产业，立于泰山之颠的恐怕只有NVIDIA和NV40和ATI的R420了。NVIDIA和ATI的战争已经打了4个年头了。这场无硝烟的战争让图形产业发展的速度达到了一个又一个的高潮。在今天，我们PCHOME到达了一块目前属于图形产业最高水平的高端显卡——双敏X800 XT PE显卡。让我们一起来窥探一下它的风采吧。
关于Radeon X800架构方面的技术文章，相信许多媒体都有所刊载，所以我们在这里就仅仅做一下一个简单的综述，来帮助读者更快得了解这块产品。
在介绍X800之前，让我们先来看一下X800和6800 Ultra在参数方面的比较：
其实代号为R420的X800 XT PE和GeForce 6800 Ultra在基本规格上并没有特别大的差异，除了在DirectX方面输给了对手之外，其他方面并没有多少弱项，对于目前的应用来说，是否完全支持Vertex/Pixel Shader 3.0并不会影响到其在普通游戏中的发挥，而真正对应Vertex/Pixel Shader 3.0所开发的游戏目前似乎没多少消息（Farcry的PS 3.0补丁仅仅是补丁，无法真正发挥功效）。所以R420并不吃亏。
R420架构浅析——3Dc技术
从这张R420的架构图中，我们不难发现，ATI最早的DirectX 9芯片R300对于以后的R350以及目前R420都没有作大规模的修改，而反观NVIDIA，每次都做出很大程度的改良，在NV40中，NVIDIA的工程师甚至重新设计了其图纸，而ATI则是针对新增加的特性进行小幅度的修改而已。
尽管我们要表扬R300的架构延展性，但如果单纯对比R420和NV40的内部架构，ATI还是落后不少，为了弥补这所带来的效能落后，ATI提供很多额外的功能。我们就来简单介绍一下它所具有的一些特点功能吧。
3Dc技术
3Dc是ATI开发的一种新的压缩技术，R420可以实现对这项技术的支持。这项技术允许游戏开发者使用更高细节的纹理，来实现更加真实的3D效果。3Dc技术是R420上最重要的一项图像质量和性能改善技术。
我们应该不会忘记S3TC和微软的DXTC，他们都是著名的纹理压缩技术，为什么要纹理压缩？众所周知，在高分辨率下，图象是需要动用到到大纹理来处理的，对于显存的占用相对严重。压缩技术将纹理压缩成图形核心所识别的一种格式，减小纹理体积，以减小性能损失。不过这种技术都是几年前的技术，而且压缩后的画质还是有相当的影响，所以对于游戏开发者来说，这技术根本无法满足他们的要求。所以ATI的3Dc技术来到了我们面前。
3Dc技术是一种工作于Normal Maps的纹理压缩技术，许多人也许不知道什么是Normal Maps是3D表面的特殊纹理。它们是早期Bump Maps（皱面纹理）的一种扩展技术，它包含了每个像素的高度定义来表现平面中崎岖不平的地形。Normal Maps包含了更多的表面信息。就跟bump-Maps一样，这些Normal Maps同样可以在小量多边形的模型下，增加该对象的精细度。它最大的优点是，光源无论在哪一个角度上看起来都正确无误。
这张图就是一张Normal Maps的形成过程。Normal Maps使用两组3D模型进行运算，一组是采用很高多边形的精细模型和一组采用较低多边形数量的粗糙模型，其低多边形的模式仅仅从临摹出基本的模式特征，而高多边形则能描绘出其逼真的细节。通过一个简单的指令使这输入这两个模型，通过计算表面不同的点，存储为一张Normal Maps纹理。再透过Normal Map技术，粗糙的模型看起来就会跟精致模型的品质差不多。当然，由于曲面法线贴图内没有记录几何资料，所以这个模型看起来不可能跟真正的模型那样的超精致程度。
使用曲面法线贴图技术时也有一些缺点。其一，绘图卡处理器的负荷会加重；因为使用Normal Map就像是把另一个材质贴在像素上一样。其二，它也需要更多的资料数量。研发者愈想增加画质的精细度，就要提高Normal Map资料的分辨率，当然也就需要更大的内存频宽。虽然Normal Map可以透过DXTC压缩技术去压缩，可是这种压缩技术却会产生画质失真的现象。所以现在，ATi就好象跟S3当时开发S3TC压缩技术来解决大型材质上的问题一样，特别针对Normal Map发展一种名为3Dc的压缩技术。根据ATi的说法，3Dc可以把Normal Map压缩到4:1的比例，且不会有太多画质失真的现象。
ATI的3Dc及S3的DXTC比较图。很可惜的是，我们无法知道上图所使用的压缩比例。更何况，3Dc也没有一定保证会压缩出更好的Normal Map画质。不过，幸好这项压缩技术的诞生，才可让相同档案大小的Normal Map却拥有更详细的资料。
既然现在可以使用较少内存频宽来呈现出相同的画质精细程度，游戏开发者不是选择提高游戏的效能，就是选择透过Normal Map压缩技术来提高画质。而且要在游戏中加入支持Compressed Normal Map的选项也不是什么大问题，因为只要在处理Normal Map的像素着色单元中多加2道指令就可以了。
3Dc这项压缩技术会内建在X800及未来以R420为核心全线产品中，然而旧的芯片就无法使用这项技术。到底3Dc会不会加入DirectX成为标准目前还是未知数，因为决定权在微软手上，而这看起来将会是ATi的努力目标。无论如何，ATI都指出此项技术是一个开放的标准，也就是说，任何人都可以不付版税来使用这项技术。不过，现在好象只有极少数的游戏支持3Dc压缩技术。
R420架构浅析——Smoothvision HD
Smoothvision HD－全景反锯齿
ATI最近推出的都有一个强项，就是它们的全景反锯齿技术。ATI的芯片采样点速度高达6点，同时利用加码修正功能去改善对象边缘的颜色值，因此呈现的画质效果相当理想。现在唯一还没有置入在新芯片内的功能，就是可以调整「不同采样点模式」的选项。
几种不同MSAA取样方式的比较
随着X800系列的推出，ATi终于加入这项功能！这项名为页框交错全景反锯齿（Temporal FSAA）的新技术，理论上把屏幕取样点数增加1倍。
ATI最新的页框交错全景反锯齿模式
页框交错全景反锯齿技术是从游戏画面的「单」页框与「双」页框中选择不同的取样点，让他们之间看起来有些许不同。如果页框播放的速度够快，我们的眼睛就不会看到页框与页框间的区隔，这样画面的取样率就能有效地加倍。这原理就跟应用在电视内插法（Interlace）技术一样，透过不断的交错呈现「半张画面」，我们就不会看到画面的条纹现象。
可惜我们无法撷取页框间的差异之处，因为我们不是撷取到单数页框，就是撷取到双数页框。可以肯定的是，当 Temp-AA 是开启时，V-Sync也会连带激活，因此，这样对效能测试时的成绩会有些冲击。另外，驱动程序会将画面更新速度（frame rate）设定在60fps的状态。如果frame rate低于这个限制，Temp-AA会自动切换至正常AA模式，直到frame rate再度回升时，才会再切回Temp-AA模式。如果没有这个限制，frame rate一旦狂降时，我们就会看到页框和页框间的差异；使得原先想改善画质的美意反而成了帮倒忙，变成降低了画质。
ATi推出这个技术的目的十分明确，因为如此一来2xTAA模式只需花跟2xAA一样的效能，就能达到跟4xAA相同的画质等级。X800驱动程序已经内建支持Temporal AA功能，而在新版Catalyst驱动程序内也将支持全系列9x00的绘图卡（除非DirectX 9等级的9000与9200外）。除Temporal AA外，ATI在FSAA功能上并没有做其它的改变。
SmoothVision HD－非等向性过滤
ATI在新芯片中的反线性过滤做了一些修改。就如之前的产品一样，X800同样支持2、4、8或16点的反线性过滤材质取样等级，消费者可以透过驱动程序来选择材质的呈现，看是要采用「双线性（效能模式）过滤」或「多线性（画质模式）过滤」模式。跟NVIDIA的GeForce 6800 Ultra一样，ATi的绘图芯片同样可以使用混合（mixed）模式，在可接受的效能表现下，呈现出最佳的画质效果。ATi在规格白皮书内有提到这项选项，但是很可惜，他们并没有明确的指出什么情况下哪种模式会被选用。
R420武士——双敏X800 XT PE
看到双敏X800 XT PE，它采用ATI X800XT PE的公版设计，红色的PCB板，虽然显卡没有GeForce 6800系列那么张扬，但并不代表没有慑人的气势，采用了R420核心就证明了它的高贵血统。
可以看到，显卡上每个部件都为ATI公版的原装货，在品质的保证是绝对无后顾之忧的。偌大散热风扇上的野兽，张牙舞爪般的在挑衅每一个对手。可以看到，在这块X800XT PE上到处都散发着无法抵挡的好斗胆色。
采用了目前最为快速的显存芯片之一，三星出品的1.6ns GDDR3显存K4J55323QF-GC16让X800XT PE的战斗力获得了惊人提升， 其显存频率为1120MHz，高于其标准数值。GDDR3相对于GDDR2在制造工艺上更为精密，所以其功耗和连带的热量也随之降低，所以不需要额外的散热片，也可以照样在战场上驰骋。
PCB背面的ATI Rage Theater芯片提供视频输入功能，这颗视频处理芯片有相当长的服役历史了，性能上也稍显落后，不过似乎ATi还没有打算让更优秀的ATI Theater200在非AIW显卡上代替它的位置。作为一块专攻游戏性能的显卡来说，配备一块ATI Rage Theater已经是一件相当不错的事了。
显卡的内部接口包括了一个4-pin的电源接口，由于R420芯片工艺上的领先以及内部晶体管数量较少，所以其整体功耗没NV40那么夸张。而在旁边的那个黄色的4-pin接口则是显卡进行视频采集时连接声卡的AUX-IN接口，AUX-IN为辅助设备接口，用于将电视卡，解压卡等设备的声音信号输入声卡并通过音箱播放。
双敏X800XT PE配备了高端显卡所标准的D-Sub、DVI和S-Video三种接口。其芯片内部集成双400MHz RAMDAC，再辅以HydraVision，再多显示器管理上同时是一把好手。
测试成绩及结语
选用了目前性能最高的民用系统之一，Athlon 64 3500+（Socket 939）+华硕A8V Deluxe主板的组合，恐怕是双敏X800XT PE最好的两大助手，在下面的游戏性能中，我们也感到了其恐怖之处，因为……
超强系统表现出超强性能，比如在Splinter Cell（细胞分裂）、DOOM 3中所表现出的成绩更是突出。虽然处理器帮上不少忙，但X800XT PE所带来的飞跃还是不能轻易忘记。
结语
对于最新的高端产品来说，其代价总是让人无法接受，不过对于厂商来说，能够让用户及早地领略科技带来的快感，还是需要积极配合的，这次双敏就进行了一系列的活动。享受科技，享受娱乐，正是未来DIY的王道，科技，不就给我们带来快乐吗？
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