娱乐显卡和专业显卡的区别

发布时间:2019-06-04 10:53:02

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(2008-03-01 23:14:54>转载标签:电脑硬件知识 分类:电脑硬件知识

娱乐显卡和专业显卡区别

娱乐显卡是为游戏渲染来设置GPU引擎,所以在3D软件里,要由CPU把整个模型渲染才能看最终效果;

专业显卡是为做动画来设置GPU引擎,其集合了大量图形设计专用技术规格和特色,所以在3D软件里,不用渲染,就能看到最终效果.是专业图形设计理所当然选择.

专业显卡与游戏显卡区别

经常有用户反映,为什么花12千元购买显卡<比如9600PRO,5700ULTRA等),在使用某些专业作图软件<3DS-MAX,MAYA等)时经常出现问题,其根本原因在于我们所售显卡都是普通游戏显卡,主要针对游戏、家庭娱乐领域,并不适合专业作图领域<也有专门卖专业作图卡商家).

专业卡与游戏卡区别

1.专业图形卡与游戏卡在图形处理器硬件设计中采用不同理念.一般来说,游戏卡目前虽然可以都可以很好地支持各种OpenGLDirect3D游戏,但是,它们更多地专注于游戏中需要那些功能.为节约成本而计,对于在游戏中明显不会用到那些功能如线框模式抗混淆<反锯齿)、双面光照、3D动态剖切<3D Windows Clipping)等功能一般是不会在硬件中予以支持.而专业图形卡则不然.与游戏总是运行在全屏幕、只用于表现完全渲染好场景情况不同,专业应用软件中往往更多时间是在显示模型正在创建和编辑状态中情形,因此线框模式、阴影模式下性能也是至关重要,各种专业软件所涉及到功能都应该在硬件上予以支持.另外,从性能上来说,游戏运行需要足够快速度,而且游戏场景往往不太复杂,因此游戏性能瓶颈大多出现在像素或者纹理处理速度上;专业应用中,像高级场景渲染、CAD/CAM、影视用三维动画等应用领域往往会遇上非常大规模模型和许多光源,因此图形系统几何与光线处理能力是至关重要.这两者区别造成游戏卡与专业卡在硬件设计上各有侧重.

  2.专业图形卡与游戏卡在驱动程序上也有本质区别.对于游戏卡来说,在驱动程序中只需要对游戏中常用到部分OpenGL函数能够提供很好支持就可以了,而专业图形卡因为面向范围广泛专业应用软件,因此它必须要能够对所有OpenGL函数都予以支持.正是这些原因,在游戏中性能很好游戏卡在运行专业软件时经常会出现性能剧烈下降现象.

  3.专业卡和游戏卡在应用软件兼容性方面有许多重大区别.首先,专业卡驱动程序完全针对OpenGL所有函数进行优化,同时,针对各个不同应用程UD,?r9gZ41KeD8别之处采用专门解决办法,如在驱动程序里面提供各?? ZjtF[优化设置选项,提供专门驱动程序<ELSA专业卡附带增值驱动MaxtremePowerdraft以及QuadroView等).而游戏卡在这方面没有采取Cx稉潲时On^v"}B,因此采用游戏卡来运行专业软件时候经常会出现各种奇怪兼容性问题,如显示错乱<如部分游戏卡运行InventorAlias等软件)、性能突然下降<如许多游戏卡运行SolidWorks打开多个3D窗口时)以至于死机<如游戏卡在SolidWorks中编辑复杂模型时)等等问题.

  4.专业卡在硬件和驱动程序方面均经过十分严格测试,可以最大程度降低在运行时出现不稳定情况;而游戏卡则将主要精力放在快速运行游戏方面,在稳定性方面没有过多要求.

  5.专业卡开发和经销商一般都具有高水平技术保障队伍,在用户运行过程中发生问题可以给予准确和即时解答,同时,专业图形卡开发和经销商往往和各个ISV保持有紧密联系,可以相互协助解决用户碰上问题.而游戏卡则在这些方面几乎没有任何力量投入,因此碰上用户在专业软件方面出现问题一般没有任何解决办法.

  6.专业卡作为一种生产力工具,在软硬件生产开发、技术支持等方面需要投入比游戏卡多得多资金,但是在销量上远小于消费市场游戏卡,造成专业卡售价较高.

由上面可得出以下几点.

第一:专业3D显卡和家用显卡在应用侧重点上完全不同.早期3D专业卡甚至自带CPU,好加快某些支持双CPU运用专业软件处理速度,现在GPU概念提出和CPU频率高速提升后,CPU显卡是没有了.专业卡主要注重点在于两个:

<1):硬件可支持特效多,家用显卡一般不具备。

<2):对常用3D设计软件支持好,应用这些软件时处理速度更快,这是由专业软件和专业显卡相互配合才能做到,而对于游戏优化是根本不考虑.而家用显卡侧重于<1):支持特效比较少,一般只具备常用和家用软件支持一般特性。

<3):针对视频、游戏等家用功能进行优化,对于专业设计考虑甚少甚至几乎不考虑,搭配使用专业软件时无法完全发挥作用.第二:专业软件对于特效要求很高,要能够支持非常多花样特效,这不是普通家用显卡什么多顶点光照、超采样、FASS、还有例如很低效率即时渲染能满足.专业显卡不单在软件上充分和专业软件进行配合充分优化,而且还能更好配合多CPU系统工作,家用显卡配合多CPU工作一般效率不高.第三:专业显卡像素填充率等指标要求比普通家用显卡要求高,通常高档专业显卡可能有多片显示处理芯片用以提高性能,同时为了处理更大材质和在更高分辨率下工作,通常配备更多显存.这也使得它价格非常,最便宜几千块钱,超过十万,当然了,这里面也有产量较少所以标价很高原因.

可见,专业显卡在处理专业软件工作上有更大优势,能够在硬件层上支持很多需要用到特效,因为专业软件配合以及对多CPU系统良好支持数者并用能够得到更快处理速度和更好处理效果,但是因为对于游戏支持无论是在硬件方面还是在软件驱动方面考虑很少,所以游戏速度不会很快,甚至可能有某些游戏根本不能玩情况.而家用显卡在游戏方面问题不大,因为它设计和驱动都是针对普通家庭应用,包括游戏,当然,在专业软件方面问题也不是很大,一般都能用,但是处理速度和效果就略逊一筹.

这么说来,选用专业显卡话用专业软件应该没问题,但是对于家用范围应用可能会有兼容性问题.选用家用显卡,在家庭应用方面没有问题,同时在专业设计方面也能用,问题只是特效不够丰富速度稍微缓慢,这点一般可以用更高频率CPU甚至多CPU以及加大内存等方法进行一定程度上弥补.

当然,普通显卡有时候通过更换其它版本显卡驱动,或是安装OMEGA<加速版,驱动之家可以下载到)驱动也许能勉强运行一些专业作图软件,不过最根本解决办法还是使用专业作图卡.

游戏显卡与专业显卡区别:

随着各种专业图形创作软体不断推陈出新,与之相配合硬体图形工作站也得到了广泛关注.而在图形工作站配置中,专业绘图卡优劣直接关系到图形创作素质好坏,所以更被誉为专业绘图人士创作基础.一块专业绘图卡价格不菲,大家有目共睹,动辄五、六千元,甚至高达上万元也并不罕见.如此高昂价格,使最新发布顶级游戏显卡也自叹不如.于是,很多人便开始利用游戏卡与专业卡之间在晶片上“亲密”关系,将一些高端游戏卡进行硬体改装,以此来实现游戏卡到专业卡“质”变,从而节省大笔开销.,通过改装后游戏卡可能在系统识别上显示出了专业绘图卡特有标识,也似乎得到了性能提升.但是,这样改装,能使“乌鸡”变成“凤凰”吗?

  乌鸡当然不能变成凤凰,因为它们仅仅同类而不同种!首先,有一种流传很凶说法,游戏卡和专业卡所采用显示晶片设计理念相同,专业卡仅仅是普通家用卡加强版,而这一观点却并不正确.造成这种错误认识是因为消费者对专业图形晶片研发模式理解不十分清楚.一般来讲,ATi等厂商在进行晶片研发时,大都是先进行游戏晶片研究,待量产以后才在该游戏晶片基础上进行专业绘图晶片研发,因而导致二者间理念不同.

二、名词解释

在前面介绍专业显卡时,提到了Global IlluminationRay Tracing等专业名词,下面就对它们含义作一些简单解释.

什么是Global Illumination

Global Illumination<全局照明)是一个和Local Illumination<局部照明)相对概念.绝大部分简单3D软件都能提供Local Illumination支持.但是Local Illumination在应用上有极大局限.Local Illumination只考虑光源对目标物体改变,而不去考虑该光源对其他对象影响.而在Global Illumination中光线对于目标对象以外影响将会被同时计算.现代全局照明往往同时包含了光线追踪渲染和辐射度渲染,渲染器用辐射度计算出全局与视图无关照明方案,然后Ray tracing使用这个方案渲染跟视图相关图像并增加镜像高光和反射.现阶段应用最广泛Mental RayFinal Render等渲染器都提供了对GI支持.

什么是Ray Tracing

我们将光源分成众多射线,然后再沿着视点和象素连线射出一条光线,之后根据材质属性计算出这些光线被物体吸收、折射、反射后最终回到视点中数值变化,从而获得一个正确光照场景.OpenGL ARB2005131日宣布,已经有研究组织成功Geforce6800 GT GPU上通过CgOpenGL API实现硬件光线追踪计算.

什么是Radiosity

Radiosity<辐射度渲染或光能传递)算法其本质就是将光看作是一种物理辐射,然后计算辐射传导就能获得加之于每个对象物体上光照强度,从而获得正确渲染结果.辐射度渲染通过制定在场景中光线来源并且根据物体位置和反射情况来计算从观察者到光源整个路径上光影效果.在这条线路上,光线受到不同物体相互影响,如:反射、吸收、折射等情况都被计算在内.和其他渲染方法相比,Radiosity更接近于光自然传播原理,因而受到广泛欢迎.

三、专业图形卡历史简介

10年前专业图形卡市场被几家公司牢牢占据——3DlabsEvans & SutherlandQuantum3DDiamond.时过境迁,众所周知Diamond已经在几年前倒闭,旗下FireGL图形卡开发小组被卖给了ATi.3Dlabs被创新收购后一蹶不振,直到Wildcat Realizm系列图形卡才挽回颜面.Evans & SutherlandQuantum3D两家则彻底退出专业图形卡市场转向可视化模拟领域,Evans & Sutherland和美国军方开发了MCT系统对飞行员进行可视化模拟培训,Quantum3D则和NVIDIA合作为美国军方开发了America Amry可视化模拟训练系统.除了美国军方之外,这两家可视化模拟器产品也被众多公司、机构所采用,两家产品几乎垄断了整个高端可视化模拟器市场.

在让我们看看3Dlabs.作为OpenGL起草人之一,3DlabsSGI合力搭建了整个3D世界基石.因此在很长一段时间内,3Dlabs专业图形卡有着极高市场份额.与此同时3Dlabs“半专业”图形卡Premeida2在民用图形卡市场获得了不小成功.可惜这次成功使得3Dlabs开始狂妄了起来,Premedia3迟迟无法完成研发,周围对手却在虎视耽耽,准备瓜分专业图形卡市场.

NVIDIA Geforce256诞生绝对是计算机图形史划时代进步.T&L引入一下子拉近了专业卡和民用卡之间距离.以往专业卡上昂贵独立几何处理单元被集成进了GPU内部,这样民用图形卡首次有了和专业图形卡相提并论机会.NVIDIA随后伙同ELSA共同推出了内核逻辑设计几乎和Geforce256完全相同Quadro256 GPU.NVIDIA Quadro成功和曾经辉煌ELSA密不可分.Quadro以前ELSA已经在专业市场上占据大量份额,基于3Dlabs图形芯片ELSA GLoria系列图形卡成为当时众多DCC工作者梦寐以求东西.

Quadro之前,NVIDIAELSA试探性推出基于RIVA TNT2专业卡ELSA Synergy II图形卡,该卡上市后成为当时性价比最高产品.也为日后Quadro成功打下了基础.据称当年ELSA项目师们单就修改TNT2原始驱动中所存在Bugs就多达3000多个,更不用说接下来PCB重新设计及针对软件优化工作量了.NVIDIA推出Quadro大获成功后不久,为了彻底完善专业图形卡领域驱动支持,将整个ELSA专业图形卡驱动研发队伍纳入旗下,ELSA在失去这支精锐队伍之后开始一蹶不振.

当时还有另外一家公司于ELSA旗鼓相当,那就是Diamond.ELSA不同,Diamond专业图形卡从设计到驱动研发是由旗下一个独立工作组完成,该工作组就是FireGL.FireGLSPEA公司转到Diamond旗下后,无论是产品推出速度还是产品竞争力上都有了惊人提升.在这段时期内,FireGL小组推出了FireGL 1000FireGL 2000FireGL 3000FireGL 40004片图形卡.有趣是这4片图形卡图形核心竟然来自于3家毫无关联公司.FireGL 1000采用了3Dlabs Premedia NT+GLint Delta核心,FireGL 2000图形核心来自于AVANCE Logic,FireGL 3000同样使用Premedia Avance,最后FireGL 4000竟然选择了三菱3D PRO 2MP图形内核.

随后因为台湾厂商加入,板卡制造行业利润急速下滑.DiamondELSA同时遇到经营危机,DiamondS3收购后改名为Sonic Blue,专门推出S3图形芯片图形卡.FireGL小组则采用IBM RasterizerRC1000+GT1000等图形核心陆续推出了FireGL 1 FireGL 44片专业图形卡和Quadro分庭抗礼.之后事情相信大家也很清楚了,Sonic Blue再次完蛋,S3VIA买下,FireGL则被出售给了ATi,拉开了ATi切入专业图形卡市场序幕.

FireGL并入ATi近一年后,采用ATi Radeon8500 GPU推出了基于DirectX 8FireGL 8800/8700.但是R200内核设计显然不适合用作专业用途,DirectX 8在专业领域面对OpenGL依然显得太嫩了,所以FireGL 8800/8700最终只能依靠低价占领市场.紧接着3ds max加入了D3D 9支持,3ds maxD3D执行效率竟然超过OpenGL.ATiRadeon 9700系列也通过DX9扬眉吐气.基于R300内核FireGL X1自然也趁势出击给予了Quadro强力阻击.

四、当今专业图形卡所需具备特性

在经历了近10发展之后,专业图形卡已经非常成熟.在我们以往测试过所有专业图形卡中都展示了许多一致特性.对于新一代专业图形卡我们认为它们必须具备以下特性,才能满足我们不断提升需求.

1. 基于PCI Express Graphic)接口

尽管使用PCI Express Graphic,以下简称PEG)接口娱乐用图形卡对比相同型号AGP图形卡在性能上优势微弱,但这并不代表PEG接口所提供性能仅稍好于AGP 8X.在绝大部分游戏应用中所需要调用纹理容量基本很少超过256MB.而在专业应用中,所需要纹理却经常突破1GB.要高效对这些纹理进行操作,显然需要1GB以上显存,可惜是如此大量显存显卡价格将会惊人昂贵.于是将纹理存储在系统内存中会是一个折中办法,要高效调用系统内存中纹理,显然需要高速接口,此时PEG接口性能表现绝对超乎你想象.

2. 完善I/O接口

Dual DVII接口是专业图形卡必然选择.DVII接口好处是你可以根据需要使用转换头而将他们轻易变成D-Sub输出,但是如果你仅仅只有1DVI-I1D-sub输出,在连接DVI设备时将会遇到极大限制.与此同时,图形卡所能提供最大输出分辨率也需要特别注意.许多设计师喜欢使用22寸甚至更大显示器,这些显示器分辨率有1920x1200甚至更高,图形卡能否在如此高分辨率情况下提供清晰稳定输出和所需刷新率也需要特别关注.

除了视频输出外,集群多屏渲染用户还需要GenLock接口和FrameLock接口以保证所有系统刷新率上同步,从而保证渲染、演示结果正确.而要求更高用户恐怕还需要SDI接口直接输出未压缩SD/HD视频信号和立体眼镜接口.在选购专业图形卡时,我们必须要清楚了解所需端口.

什么GenLockFrameLock

Genlock)其实就是提供该显卡刷新率信号端口.在多个显卡/系统连接进行共同输出时<如视频墙、超高清晰度卫星地图显示)多个系统会因为行刷新率不同导致画面出现闪烁或者条纹.GenLock接口则能够将显卡内部刷新率型号告知其他系统显卡,在共同进行连续视频输出时保持行刷新同步,避免这些情况发生.

在进行集群渲染和可视化模拟时,每个显示系统所分到任务量并不是一致,复杂度不同渲染时间自然也就不同,他们在进行共同输出时就会导致最终画面错误或者破碎.所以我们需要通过FrameLock接口来传输数据缓存同步信号和行刷新信号,以保证整个集群中所有系统最终显示速率一致和渲染结果正确.

什么是SDI

SDI,串行数字接口)是一种被广泛应用在专业视频编辑广播领域接口.该接口速度为270Mb/s,能够传输10bit精度,未经任何压缩数字视频信号.是传输质量最高数字视频接口之一.常用于连接非线性视频编辑系统和线性视频编辑系统,也有用SDI接口进行直接视频输出和录像.随着高清晰电视来临,SDI接口也发展出了HD-SDI格式.

产品参见附图)

3. OpenGL完善支持

DirectX是娱乐显卡所必须遵循规范,而专业图形卡所必须遵循规范显然就是OpenGL.OpenGL 1.0尽管已经发表了近十年,但灵活扩展性和开放性使得OpenGL依然成为最强悍图形API.事实上,所有关于图形学研究都涉及OpenGL,所有专业2D3D程序都构建在OpenGL之上.专业图形卡只有提供对OpenGL完善支持,才能正确运行所有应用.

随着OpenGL 2.0发布,各专业图形卡制造商也纷纷推出了支持OpenGL 2.0驱动程序.3Dlabs作为OpenGL缔造者之一,表现当然是惊人迅速.NVIDIAOpenGL 2.0驱动也紧随其后.至于ATI则步伐相对慢了一点.

4. 绝对稳定性

在几百个小时工作即将完成时,系统突然崩溃!这样一次崩溃往往会对用户造成极大损失.专业工作站基本都是7x24不间断工作,这样工作环境对于硬件来说Rq0G?DT4是个挑战.因此所有专业图形卡都不惜工本采用最为顶级元件和较为保守设计.所以即便是做工远超同系列游戏卡专业图形卡,其核心/显存频率也可能较之有所降低.

在驱动方面,专业图形卡为了保证渲染结果和精度往往也会牺牲一定速度.与此同时,为了获得对相应软件完美支持,各大图形卡制造商还与软件生产商进行相互合作,甚至有专门对应某软件驱动版本以便获得速度和稳定性提升.在厂商认证方面,无论是NVIDIA还是3Dlabs抑或ATi都做相当好,几乎所有找得到DCCCAD等软件都有相应通过厂商认证驱动.

5. 足够高渲染精度

几乎所有3D工作者都会遇到这样情况:在3D软件中建模完成之后,发现有些圆弧部分、人体关节部分有明显闪烁黑点,或者是直接破裂.这样情况就是专业图形卡精度不足导致.早期ATi专业图形卡如FireGL X1只有4bit子象素精度,同时Z-Buffer精度也较为底下,在渲染大部分圆弧过渡对象时都会产生破裂和黑点.3DlabsNVIDIA则很早就将子象素精度提高到了12bit甚至是16bit,彻底杜绝了该问题产生.在我们本次测试中,所有显卡都没有发生因为子象素精度不足导致画面错误.

娱乐显卡和专业显卡的区别

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