专业绘图加速卡的新篇章

互联网 | 编辑: 2000-12-28 16:28:03

不久前,艾尔莎ELSA公司的新一代产品Synergy III 和GLoria III终于在中国发布了。此次发布的新产品Synergy III完善了艾尔莎ELSA公司的产品线,填补了ELSA中档专业绘图卡的空白。而GLoria III更是把高阶的图形卡带到了一个新时代。

前几天和几个朋友有幸拿到了这两片卡,真是难以抑制心中的喜悦,要知道现在可以看到这片卡的人並不是很多,更不用说亲手触摸和测试了。

我们还是先来看看显卡的做工吧。Synergy III和GLoria III依旧采用了公板为基础设计,使用的是淡绿色的基板,采用单面贴片工艺,显卡的外观尺寸适中,布局紧凑、有序,不愧为名厂的设计,充分显示了大厂的严谨风格。Synergy III不仅提供了标准VGA接口,还提供了DVI接口,从而达到了双屏显示的目的。它的整体布线和用料均十分精良,全部选用了名厂优质元件,所有直立电容都是采用了大容量的铝质电解电容,其他部分均使用了包括钽质电容在内的贴片元件。为了解决显示芯片的散热问题,特别在NVIDIA Quado2 MXR GPU 芯片上加了一个超大的散热片,从而保证了它工作的稳定性。另外值得一提的是,Synergy III使用的是三星的5.5纳秒的 原厂SDRAM。并且还为一些视频用户设计了视频不捕捉的接口,以满足各类用户的需要。GLoria III的外形比Synergy III稍大一些,和Synergy III使用的技术相同,而且GLoria III还采用了超高效能的Quadro2 Pro 芯片和64M DDRRAM,为了保证散热性能,不仅在DDR RAM 上增加了散热片,而且为GPU设计了内嵌式大型风扇。

Synergy III采用的芯片是Quadro2 MXR,实际上它在NVIDIA公司的研发代号是NV11, Quadro2 MXR芯片采用的是NVIDIA公司最新一代的技术,阴影光栅转换器(NVIDIA shading rasterizer 技术,及NSR渲染引擎)。具有第二代转换及光照T&L(Trandform and lighting)硬件加速引擎。采用0.18微米制造技术工艺,芯片核心频率为225MHz,32MSDRAM , Memory-Clock为200 MHz,虽然Synergy III只配有两条渲染流水线,和其上一代产品Synergy II相同,但是Quadro2 MXR芯片可以在一个时钟周期内使每一条流水线可以处理两个纹理单元。因此Synergy III至少拥有比Synergy II一倍以上的填充速度。何况Core-Clock比Synergy II还快不少。这使得Synergy III的纹理填充率达到400 million texel / sec。那么在多边形生成速度方面呢,Synergy III可达到25 million / sec,已经超过了GLoria II 17 million / sec。此外,Synergy III还有支持双屏幕显示提供先进的影像功能;其中包含了一个标准VGA及DVI-I数字输出接头,可连接数字LCD屏幕,从而达到VGA和DVI双接头显示的功能,若接上附送的DVI-VGA转接头,也可连接双VGA屏幕;如此一来,使用者便可大大节省设计的时间(因为他可以在其中一个屏幕上做设计工作,而在另一个屏幕上做色彩较正工作或上网)。以前消费者若使用双屏幕工作,就必需购买两块显示卡,现在有了这块艾尔莎(ELSA)Synergy III,则可节省约一半的时间及花费。GLoria III采用的是Quadro2 PRO芯片, 它在NVIDIA公司的研发代号是NV15 GL ,将芯片的核心频率提高到250MHz,64 DDR RAM , Memory-Clock为400 MHz ,绘图引擎每秒可产生31 million texel / sec。 ,像素填充率达到每秒1G million / sec,四条渲染流水线(Pipelines)每个皆可处理2个贴图效果。可提供几乎两倍于GLoria II的处理速度。

看过了设计,也谈过了一些技术。还是赶快把卡换到机器上测一下性能吧。我所用的平台是:P III550 CPU 、256M/ECC SDRAM、ST20G/7200/512Kbuffer HDD、Supermicro MAINBOARD、6XDVDROM,使用NVIDIA Quado2 系列公版驱动(由于经过艾尔莎优化的驱动还没有完成)。因为Synergy III定位于专业3D动画和专业3D CAD/CAM的中级用户,GLoria III更是面对高阶3D动画专业、CAD/CAM及复杂装配图的用户。其5990和13990元的价格是一般个人用户很难承受的,多半只有从事专业设计和动画制作的公司和个人才会购买。而为它配置的专业3D软件都是在Windows NT下运行的,所以我相信没有几个人会用它来玩3D GAME。因此无论是从它自身的定位还是从采购者的应用角度出发,测试它的游戏性能并无太大意义,我们也可以预料到它在游戏中的性能表现应该会与普通GeForce MX游戏卡相当。所以我们决定不选择3D WinBench2000、3D Mark2000这些常用于测试3D游戏图形卡性能的软件,更没有必要使用类似Quake III之类的游戏来进行测试。事实上,以上这些测试软件测试的是Direct3D性能,而绝大多数专业3D软件都使用OpenGL接口,所以在NT环境下的OpenGL性能才是专业人士关心所在。因此我们选择了在测试专业图形卡OpenGL性能时被广泛采用的测试软件---SPEC的ViewPerf 6.1.2。

ViewPerf是由SPEC(Standard Performance Evaluation Corporatiion)组织开发的,用于测试OPENGL图形系统性能的基准测试程序,包括了5组基准测试程序。它的优点在于其本身就是实际运行的应用软件,并且如果该应用就是用户选择的应用,其测试结果就有很高的参考价值。ViewPerf测试由五项组成,它们分别基于IBM,Intergraph、Alias/wavefront、lightscape、Parametric等公司的著名专业3D应用软件,每一组测试又分别由十个测试场景组成,每个场景的多边形数目、光照类型、纹理数量和其他3D特征各不相同,得分由各个场景加权平均。可以很好地反映图形卡在不同类型的应用中的性能表现。

表一 就是测试得到的结果,我们把它逐一分析一下。

  SY II SY III GL II GL III
AWadvs-04 10.21 42.32 47.93 49.17
DRV-07 2.156 8.939 6.413 9.273
DX-06 2.979 10.03 8.944 10.04
Light-04 1.298 3.29 3.316 3.291
MedMCAD-01 3.48 16.3 9.976 19.39
ProCDRS-03 2.77 12.71 14.14 26.38

Awadvs-04,来自于Alias/Wavefront的一组测试,主要测试物体表面渲染,其中55%的测试是带有表面纹理的渲染,还有部分光顺渲染和线框绘制,代表较典型的产品外观设计。

Drv-07是以三维渲染方式多角度及移动视点观察一座钻井平台模型,包括大量的管道、设备和建筑构件。大部分渲染不包括纹理,因此不会占用很大的显存带宽。

Dx-06是以图形方式表示过管道内各处液体流动的情况,压强分布等,但这项测试的数据量较小。

Light-04是一个高级的三维场景模拟,利用了各种光源的作何,以及直射,散射,衰减,模糊阴影等复杂光照效果。

通过这几项测试,我们看到Synergy Ⅲ的性能不仅远远的把Synergy II抛在后面,而且在某些项目方面已经超过了GLoria Ⅱ。而GLoria III在各项测试中均名列前茅。在这几项测试中,GLoria III和GLoria II、Synergy Ⅲ拉开距离,我们认为其一是这几项测试的数据量偏小,显示卡的性能没有得到完全的发挥,其二我们知道3D动画制作软件最终渲染(Render)出图形 (或动画)时并没有使用图形卡的3D加速功能,这种渲染过程完全依赖CPU的计算,从而保证结果的准确和一致。只有在动画制作过程中随时显示的各种视图和预览效果才使用OpenGL接口,通过图形卡硬件加速来绘制。现在让我们看看在反映工业复杂CAD设计性能的ProCDRS-03和MedMCAD-01两项测试中又如何呢?

要知道这两项测试可是最流行的OpenGL测试。大多数人多以此来说明问题。但是Synergy III的表现却让我们大吃一惊。

由于Synergy III采用的是Quadro2 MXR 芯片,拥有更高的时钟频率,使用新的光栅引擎和第二代T&L,所以在处理几何光照及多边形转换计算、在不需要产生大量的纹理贴图和多边形时,Quadro2要比Quadro芯片有着更高的性能。但是我们也发现在多边形和纹理处理大量增加或在进行反锯齿处理时Synergy III的反锯齿线框场景性能不高,32M RAM显存带宽明显制约了它的脚步,一边是显卡芯片轻松自如的工作,一边是显存已经不堪重负,不过这可能与艾尔莎ELSA的产品线有一定的关系,一般来讲不太可能做到既拥有低廉的价格,又同时具有极高的性能,所以艾尔莎ELSA才会把SYⅢ定位于专业3D动画和专业3DCAD/CAM的中级用户,它的性能足以满足他们的需要。同时又使它不会与GLoria Ⅱ的市场定位有冲突。GLoria III这时表现出它的魅力所在,其精心设计的64M DDR内存和强大的32bit渲染引擎显示出了巨大威力,1G的贴图填充率,使艾尔莎(ELSA)GLoria III遥遥领先艾尔莎(ELSA)GLoria II和艾尔莎(ELSA)Synergy III,甚至超过了GLoria II一倍以上。

最后我想再谈谈驱动程序,可不要小看这些呦,驱动程序对于专业应用可是极为重要的,因为如果在一个工程项目中出现3D图形卡与软件不兼容,或者显示异常,可不像玩游戏时大不了忽略过去或等几天那么简单------时间和质量就是金钱呀。nVIDIA目前只向艾尔莎ELSA一家提供Quadro 系列芯片。这说明nVIDIA充分信任艾尔莎ELSA的能力,nVIDIA确实十分缺乏专业3D研发经验,对于GeForce MX图形卡和Synergy III的数倍差价,除去诸如芯片成本的差别等硬件因素以外,软件的价值也体现在其中。艾尔莎ELSA曾经讲过,SynergyII的驱动程序共修正了300多个BUG。而这种实力来自艾尔莎ELSA在专业图形卡领域十几年的丰富经验和一支由数十人组成的软件研发队伍。前不久艾尔莎艾尔莎(ELSA)GLoriaII已经通过了Pro/E、AVS、Express、Softimage等几十种权威3D专业软件的认证。所以我们有充分的理由相信,按照艾尔莎(ELSA)公司的惯例,艾尔莎(ELSA)对各种3D专业软件的优化驱动程序也会及时完成,以提高显卡的性能。

总的来说,艾尔莎(ELSA)Synergy III的确是一款十分出色的产品,它的最大优点是在于它可以应用在多个领域,艾尔莎(ELSA)Synergy III5990的价位,相对于它的高性能来说,在专业人士眼中真是微不足道的。尤其是在中国内地市场上,CAD/CAM 和3D动画专业没有完全发展之际,Synergy III来的正式时候。那么对于高端的3D动画和仿真模拟用户呢?艾尔莎(ELSA)GLoria III当然是他们唯一的选择。

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