后PC时代到来 显卡路究竟在何方

西瓜

对于显卡行业来说，2006年也许是一个值得纪念的时间，因为不知不觉间，我们已经从2D时代迈入3D时代十个年头。尽管已经过去了十年，当时3Dfx划时代产品VOODOO带来的3D视觉快感仍旧令人难以忘怀。在这十年间，我们究竟还会记得什么？也许是VOODOO、VOODOO II带来的Glade特效的华丽，也许是Riva TNT、TNT 2速度的震撼，也许是Matrox G400完美的画质，也许是Geforce 256视频处理单元的概念，也许是Radeon镭光四射，也许是Geforce 2/3/4/FX/6/7的更迭，也许是Radeon 7200/8500/9700/9800/X800/X1800的交替。但是显卡今后会如何前进？这也许是每个人都想要问的问题。特别是在后PC时代，这个问题更是令人关注。

首先，笔者需要解释一下，这里的“后PC时代”的含义。“后PC时代”的最大特点是，个个PC配件由原来的性能主导型改为功能主导型。也就是说，在此前，衡量一台PC优劣的标准主要是从性能方面进行，例如CPU主频是多少，内存、硬盘容量有多大，显卡的三角形生成率是多少，以及光驱是多少倍速、显示器的屏幕有多大等等。而之后，也就是进入“后PC时代”时，衡量一台PC优劣的标准却变为这台PC的功能究竟有多少，例如一台PC尽管只使用Sampron 2500+处理器，但却能够支持64bit操作系统和应用软件，能够流畅播放1080p格式HDTV，能够流畅运行DirectX9级别3D游戏，能够刻录DVD盘片，我们就认为这台PC是好的。为什么会有这样的区别呢？究其主要原因，是硬件的速度已经足够快了，或者更准确地说，是软件的发展无法跟上硬件造成的。其实硬件的更新换代速度取决于软件的发展。当初Windows 95问世的时候，带动了很多486用户将电脑升级为多媒体功能更加强大的Pentium MMX处理器。而Windows 98出现后，不仅处理器变为Pentium II，而且为了能够更好的运行3D游戏，很多用户都选择了一块TNT 2系列显卡。当Windows 2000出现时，恰逢电脑进入Pentium III时代，而这时GPU和VPU的概念方兴未艾。随着Windows XP的出现，Pentium 4和Athlon XP则成为用户首选，因为只有主频高于1.5GHz时，才能流畅运行Windows XP。不仅操作系统如此，其它软件的出现也都激发了用户的升级欲望，例如为了流畅运行《极品飞车III》，很多用户选择购买一块Riva TNT显示卡。为了能够在CS对战中获得更流畅的3D画面，很多用户将电脑显卡升级为Geforce 2。但是，显然硬件的发展速度

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也许笔者对“后PC时代”的定义不够准确也不够完整，但不可否认的是硬件发展到今日，已经朝着功能主导型方向迈进了。那么在功能主导的硬件时代，显卡究竟如何发展呢？显然速度已经不是唯一，因为根据笔者假定的条件，硬件速度已经足够快。当然，售价仅为4xx元的Radeon X550显卡的速度显然不是足够快，这里我们探讨的是硬件的发展，是指技术发展，而不是考虑那些出于市场因素被阉割过的产品的发展。根据笔者对“后PC时代”的定义，笔者认为，今后显卡发展方向正是向着功能型主导迈进。也就是说，通过各种各样的显卡、各种各样的显卡技术的不断发展和完善，来实现更多的功能。也就是说，可能今后显卡不再单一比拼速度，而是比拼功能。今后不再是谁的显卡速度快，谁就能够占领市场，而是谁的显卡功能多谁的显卡就能够得到用户认可。速度将被功能代替！换句话说，现在显卡的几项重要参数，例如渲染管线数量、核心/显存频率、显存带宽、显存容量等，都将被“能够实现DirectX 9硬件3D加速工能”这句话所替代。人们今后更加关心的是显卡究竟能够实现什么功能，而不是其速度又多快。那么究竟哪些功能将成为今后的主流？让笔者回答这个问题很难，因为笔者这是将来的事情，笔者没有预知将来的能力（这是废话！全当笔者放出一种带有臭味的气体吧），但是我们可以根据以前和现在显卡的发展趋势进行外推，从而可以适当猜测出显卡今后所能够实现的功能和发展的方向。也许几年之后再次阅读这篇带有某种体内产生的气体的味道的文章时，会觉得笔者的观点幼稚到了可笑的地步，但这是预测性评论的通病。一个经典的例子是如果想要流畅运行Windows XP，您的PC至少要拥有256 MB内存，但微软的创始人比尔-盖茨在80年代曾经说过，640 KB的内存对于一台PC已经足够用了。也许所有人都很难把握20多年后的硬件趋势，但即使是5年之后硬件如何变化，我们现在也无法看清。不信的话您就仔细查阅一下互联网，在2001年的时候，几乎所有的媒体都预测说，处理器的速度将在2007年突破10 GHz大关，甚至达到20 GHz，但当您去年看到Intel放弃4 GHz处理器计划时，又作何感想呢？！

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今后显卡的发展趋势之一，也是必然的趋势是3D速度足够快。当然，这点并不取决于3D游戏的发展，而是新一代操作系统Windows Vista所必需的。因为在Windows Vista中将使用Aero用户界面，通过微软的Aero界面，我们日常的工作无疑将会变得更为有趣和高效。但是要让Windows Vista流畅的运行在Aero界面下却不是件轻而易举的事情。由于Window Vista整合了全新的图形界面，要运行Windows Vista的PC所采用的显卡必须具备独立的DirectX 9硬件架构。即具备硬件VS（vertex shader）和PS( pixel shader)。与此同时，为了让Windows Vista在Aero模式下流畅运行，显卡还必须拥有不少于64MB的独立显存。微软表示，由于Aero的华丽界面需要耗费相当多的3D资源，因此用户最好配备较高档的3D显卡才能获得较好的体验。这种对显卡的要求与3D游戏的要求显然有本质的不同，因为即使您不具备一张3D加速卡，您仍旧可以进入Windows XP，并且实现Windows XP的几乎全部功能，但是如果您的显卡不支持DirectX 9.0，您甚至无法进入Windows Vista的Aero模式中。这看起来更像是当年Windows 95诞生后，对显卡的2D加速提出了更加苛刻的要求，当您还在使用经典产品16位ISA接口的Trident 8900c显卡（512 KB显存），您是无法领略到Windows 95桌面带来的图形化快感的（尽管使用这款显卡同样也能进入Windows 95桌面）。事实上为了满足Windows 95对显卡2D硬件加速的要求，很多用户都将显卡升级为S3 765系列产品。当然，此后显卡的2D硬件加速能力不断得到提升，直至Matrox Millennium II出现后，2D速度便达到了顶峰，这就是笔者所谓的“足够快”，也许将来的Geforce 8800或者Geforce 9800显卡的3D速度足够快，甚至当今的Geforce 7800显卡的3D速度都可以被称之为足够快。所以笔者认为单纯的3D硬件加速速度的发展是有限的，而且相当有限，这个限度就是足够快，过了这个限度之后，其他技术或者功能就成为众多显卡制造厂商新的努力目标。笔者需要顺便要说的另一个问题是，当达到足够快的时候，往往是显卡芯片领域剧烈地震的时候。例如当年的巨人S3，其成就远远比当今的nVIDIA和ATi更甚，但就是由于没有把握住2D向3D的转型，从而走向没落，而成立于1993年的小弟nVIDIA恰恰相反，由于把握住了3D功能发展的大方向，由默默无闻逐渐走向前台，成为一代霸主。笔者显然无法预知3D之后是什么，但笔者可以预测，谁先能够预知3D之

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今后显卡发展的另一个趋势是集成更加强大的物理处理器，从而实现物体的物理加速功能。3D世界发展到今天，各项技术应运而生，全屏抗锯齿、各向异性过滤、高动态渲染、光影变换等等。这些特效的出现，使得目前的3D游戏已经接近甚至达到电影水平的画质。等等，是不是总是觉得与电影还有些区别？为什么树叶无论如何摇摆都不会掉下来？为什么死尸所摆放的姿势只有有限的几种？为什么玻璃只是会被敲得不满裂纹而永远不碎？为什么爆炸之后只有炫目的光影和烟雾，而不见任何碎片残骸？为什么对战中的街道一尘不染，找不到一块随意移动的垃圾？为什么游戏中人物大多都是秃子或者戴着帽子，而无法长发飘飘？为什么游戏中的人物大多穿着紧身衣或者铠甲？其实这些问题的答案很简单，尽管目前显卡能够渲染出一幅电影级的3D画面，但却无法模拟真实物体在3D世界中的运动状况。目前的3D游戏中，物体的运动还要依靠CPU进行处理，由于PC中的CPU无论产自Intel还是AMD，其本质都是一颗通用型处理器，尽管应用范围非常广阔，但进行物理处理的时候，效率却非常低下，所以只能模拟几个或几十个物体的物理运动状况。解决这一问题的办法有两种，或者增加处理器的数量（或线程数），但这显然治标不治本，或者使用一颗专用的物理处理器，这显然效率更高。尽管目前有些厂家已经推出了物理处理器原型，甚至第一代产品，但其速度和兼容性显然无法恭维。过高的成本也限制了物理处理器的发展。而解决这个问题的唯一办法是，在今后为游戏量身定做的3D加速卡中集成物理处理器，或者增加物理处理器的芯片，或者将物理处理器作为一个功能区整合在显卡主芯片内部，从而实现物理加速功能。也许这就是今后图形芯片的发展新趋势，到了那个时候，评价显卡速度的标准将不再是顶点渲染速度、三角形生成率，而是能够处理的物理物体的数量、能够处理的物理物体参数、物体移动精度等

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丰富的视频功能也是显卡今后发展的趋势之一。如果您足够前卫也足够细心，您也许能感觉到，越来越多的电脑将从书房走进客厅，成为多媒体控制中心，实现多媒体控制功能。当然，这一切的前提是，电脑中拥有一块视频功能丰富的显卡！今后显卡视频功能主要有以下几个发展方向。高品质HDTV输出功能：以后的家庭中，数字电视、高清电视定会越来越多，所以对显卡HDTV输出功能的要求也就越来越高，只有能够实现高品质HDTV输出的显卡才有摆放在客厅的资格。硬件视频采集功能：在客厅中的多媒体控制中心如果具有硬件视频采集功能，将会摇身变成一台硬盘录像机，而这台硬盘录像机不仅能够将模拟信号直接转变为压缩过的视频文件，还能直接编辑或播放，从而带来全新的视频体验。硬件视频解码技术：由于今后的高清电视分辨率极高，当视频文件在播放时单独依靠CPU解码将越来越吃力，所以硬件视频解码技术也就更显重要，通过硬件视频解码不仅要使视频播放得更加流畅，而且还要尽可能的提升画面质量。无线视频信号传输方式：也许这点属于笔者异想天开，但是在客厅中，无论电脑具备如何强大、丰富的功能，其身后那一团乱糟糟的电缆都将您的好心情彻底缠绕得乱七八糟，试想如果电脑对高清电视、电脑对液晶显示器都能够实现无线信号传输，这样我们甚至可以通过蓝牙键盘/鼠标、无线网络、无线遥控器等操作一台仍旧放置在书房的多媒体控制中心！这是何等清爽的一件事啊

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可能在主板中整合显卡也是今后一大发展趋势。许多媒体都评论说，Windows Vista的出现将彻底淘汰整合显卡，甚至微软也不建议在整合显卡的系统上运行Windows Vista，但笔者的观点恰恰相反，笔者认为，今后整合显卡是必然的趋势。笔者的这一观点是建立在3D性能足够的基础上的，因为以后3D发展将要达到尽头，而且3D功能将成为显卡的基本要素，那么为什么不将这样的显卡整合在主板上呢？！这样做将非常节约成本。如果您接触硬件的时间足够长，您会发现，286或者386的主板才是一块真正的主板，上面除了各种总线接口外，没有什么多余的功能，即使最常见的串口、并口、IDE硬盘接口，都要通过ISA总线的扩展卡进行扩展。反观如今的主板，上面不仅集成了串口、并口、各种IDE硬盘接口，甚至音效接口、USB接口、网卡接口或早或完的成为了主板的必备。而这些接口的出现，都是建立在速度足够的基础上的。例如音效接口，之前由于CPU处理能力有限，无法实现软声卡功能，所以很少有主板集成AC97声卡，而当CPU足够块之后，AC97也就在主板上顺利普及。还有个例子是网卡接口，在10M以太网还是主流的时候，由于速度有限，而且还有100M以太网与之竞争，所以很少有主板集成网络控制芯片，但当100M以太网普及后，尽管还有1000M以太网或者更快的网络规格，但100M的数据传输速度已经足够用了，所以在主板上集成网卡也就成为主流。显卡方面也是这样，当3D速度足够用之后，主板上集成显卡也就成了必然的趋势。当然，这时的主板上也许会出现一根多媒体扩展插槽（也有可能仍旧使用PCI-E通用接口），通过这个插槽，用户可以增加一些特殊功能，例如物理加速卡、视频采集卡甚至更加强大的3D加速卡等，就像一块服务器主板上尽管有了1000M网络接口，但为了更快的数据传输，我们仍旧为其加装一块独立的1000M网卡

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最为重要的一点，笔者认为今后的显卡一定会朝着功能分化的方向发展，也就是说，显卡将针对不同功能量身定做，而不像现在这样针对不同售价量身剪裁。目前的同一时代不同档次的显卡（例如Geforce 6800、Geforce 6600、Geforce 6500等）可以说功能基本相同，其区别只是根据不同售价拥有不同的3D速度。但是今后，显卡将按照应用领域的不同，重新分类。例如对于办公用户来说，他们使用的显卡要求最高的2D品质，并且有一定3D加速功能，至少能够流畅运行Windows Vista；对于游戏玩家来说，不仅3D速度飞快，而且可能在显卡中还要集成一枚强大的物理处理器；而对于多媒体控制中心的显卡来说，则要求有丰富的视频功能和硬件级视频压缩能力。例如笔者在办公室里既不能看电影，又不能玩3D游戏，所以笔者一直使用的只是一块MGA G550显卡，这样才能够真正做到物尽其用。

这些观点也许在5年以后看起来非常幼稚，但别忘了些这篇文章的时候只是2006年3月12日，这时的PC刚刚摆脱速度枷锁的束缚，也许随着Windows Vista的出现，一切都将大变样。今后究竟如何发展，让我们拭目以待吧