邂逅五款GeForce GTX 480/470显卡
- 来源:微型计算机
- 关键字:显卡
- 发布时间:2010-07-28 10:06
DirectX 11游戏需要怎样的显卡支持？
DirectX 11游戏和以往的游戏最大的不同在于其支持DirectX 11，使用了大量DirectX 11技术。有关DirectX 11技术，例如曲面细分和DirectCompute11等，我们之前也多次介绍过。那么对DirectX 11游戏来说，怎样的显卡才可以更好地支持它呢？或者说在面对DirectX 11时，新一代DirectX 11显卡应该做出哪些设计和优化呢？
首先是曲面细分，这是DirectX 11中非常重要的功能。它需要显卡具备强大的几何计算性能，至少比前代产品明显强几倍，这样才能更好地对其提供支持。具备强大的几何性能是支持曲面细分的根本因素，强大的几何性能就像充足的建筑材料，曲面细分就像建筑公司，只有材料足够，建筑公司才能最快最好地完成建设。因此新一代DirectX 11显卡应该具备强大的几何计算性能。
其次，DirectX 11的DirectCompute 11计算需要支持新功能、更强大的核心架构设计和更大的缓存，以及完整支持符合国际标准的双精度计算。当然，计算效率越高越好。第三，传统3D计算模块的加强。
从第一点来看，在基于DirectX 11的显卡设计中，至少需要为几何性能进行特别优化，比如拥有更多的处理资源，特别加强几何处理的性能等。这也意味着设计人员在满足DirectX 11曲面细分计算的基础上，需要更进一步提升曲面细分计算的效率和性能，不能让它成为整个显卡计算中最短的木板。道理也很简单——如果曲面细分计算没有完成，就没有符合要求的框架模型出现，也就无法进行后续的置换贴图、像素计算等操作。因此，专门设计的、加强了几何性能和曲面细分效率的单元模块是非常有必要的。
从第二点来看，双精度性能、缓存设计等都会影响到DirectCompurte 11的性能表现，因此支持DirectCompute 11的显卡在双精度计算方面需要比前代产品更有优势。除了双精度计算外，在一些DirectCompute 11新加入的、特别要求缓存的计算中，更大的、独立设计的缓存可以带来更为明显的性能提升，例如景深效果和半透明物体的处理。
更为优秀的大容量共享式缓存设计不仅能满足DirectCompurte 11的需求，还能带来寄存器等设备的性能提升。在一些特殊的纹理计算中，可读写的缓存也能有效提高计算效率。
另外，在传统的显卡设计中，缓存往往都是独立的。也就是说，A部件的缓存只有A部件可以调用。这样肯定会造成浪费，也为数据调用的共享带来困扰。如果在显卡中设计一个统一的共享式大容量缓存，那么就会在DirectCompute 11的计算中带来明显的性能增长，代表产品就是NVIDIA GF100系列显卡。
从第三点来看，新的DirectX 11显卡应该对传统计算做出改进，改善过去显卡计算中出现的瓶颈。比如加强纹理单元的效果、加强ROP单元的性能等。
那么如今的DirectX 11显卡究竟对DirectX 11游戏支持的情况如何呢？哪些产品能够更好地支持DirectX 11游戏？下文将告诉你答案。
五款DirectX 11游戏体验
在了解完DirectX 11游戏的特点，以及DirectX 11显卡对其的支持以后，我们来实际体验一下目前已经发布的、人气较高的五款DirectX 11游戏。为了验证前文有关DirectX 11显卡对DirectX 11游戏的支持，我们选取了NVIDIAGeForce GTX 480和AMD Radeon HD 5870显卡进行测试。
《战地2：叛逆联队》
提及经典的《战地》游戏，几乎无人不知。而《战地2：叛逆联队》则是该游戏的续作，目前销量已经突破百万，人气很高。《战地2：叛逆联队》大量运用了DirectCompute 11技术，利用GPU硬件并行加速计算动态阴影柔化、高清环境光遮蔽，效果颇为不错。值得一提的是，该游戏甚至还利用DirectCompute 11来计算爆炸效果当中粒子碎片的位置。
我们选取游戏开始时的一段场景进行测试，记录下平均帧率。从测试来看，GeFor c e GTX 480显卡在1920×1080 UltraHigh和1920×1080 UltraHigh 4AA设置下的帧率分别为73.9fps和63fps。在相同的设定下，该显卡分别领先Radeon HD 5870 9%和15%。之所以出现这样的结果，是因为该游戏运用了大量Di rectCompute 11技术，而GeForce GTX 480由于具备独立的、一体化L2 Cache，L2Cache为所有的Load/Store以及纹理请求提供高速缓存，在进行Di rectCompute 11并行计算时效率更佳。此外，我们还尝试利用GeForce GTX 480在游戏中打开32x CSAA（8xMSAA+24xCSAA），帧率仍然保持在53fps左右，性能只下降了28%左右。这说明GeForce GTX 480对ROP单元的全新设计是成功的，由于ROP的压缩效率和ROP单元数量的提升使得该显卡的抗锯齿性能得到提升。
《潜行者：普里皮亚季》
《潜行者：普里皮亚季》的前作《潜行者：晴空》和《潜行者：切尔诺贝利阴影》皆因为画质出色、可玩性强而深受玩家的喜爱。《潜行者：普里皮亚季》由于加入了最新的DirectX 11技术而备受关注，它亦是最早推出的几款DirectX 11游戏之一。该游戏利用DirectCompute 11技术来实现高清环境光遮蔽，效率更高。此外，该游戏还大量使用了曲面细分技术。
在1920×1080 UltraHigh设置下，GeForce GTX 480领先Radeon HD 5870 12%。这说明GeForce GTX 480显卡在将纹理单元与每组SM整合以后，虽然数量有所下降，但效率却得到了提升。这使得该显卡在进行纹理贴图时性能更佳。此外，由于游戏中的高清环境光遮蔽被设置为最高，此时游戏比较依赖显卡的缓存。而GeForce GTX 480显卡由于具备高效、共享的缓存设计，因此它的执行效率更高，性能领先Radeon HD 5870也就不足为奇了。
《科林麦克雷：尘埃2》
《科林麦克雷：尘埃2》是首款采用DirectX 11技术的赛车类游戏。在游戏中，赛车外观的精细度极高，实时光照、粒子效果、环境损伤效果让游戏更显真实。值得一提的是，由于AMD对该游戏提供了支持和优化，因此该游戏在发布时就打上了AMD的烙印，对AMD显卡支持较好。
虽然GeForce GTX 480显卡推出时间较晚，但这并不影响它在该游戏中的表现。它在1920×1080 UltraHigh和1920×1080 UltraHigh 4AA下的成绩分别为101fps和91.9fps，领先Radeon HD 5870高达39%，优势非常明显。这说明专为DirectX 11进行全新设计的NVIDIA GF100架构更加适应DirectX 11游戏。值得一提的是，NVIDIA最新的257.17版本的驱动程序大幅提升了GeForce GTX 480显卡在该游戏中的性能。以1920×1080 UltraHigh设置为例，GeForce GTX 480在之前的驱动程序下的帧率为91.4fps，而在257.17版本的驱动程序下，游戏帧数大幅提升至101fps。
《异形大战铁血战士》
该游戏大量运用了曲面细分和Di re ctComput e 11等DirectX 11技术，游戏开发者欲将其打造为电影级别的画质。同时，该游戏也是AMD竭力推广的DirectX 11游戏。
我们通过最新的一段《异形大战铁血战士》的BenchMark来进行测试，该BenchMark场景丰富、画质媲美电影。不过该BenchMark默认将各种画质设置为最高，并打开了DirectX 11特效，且无法对设置进行修改。从测试来看，Radeon HD 5870的优势更为明显，在1920×1200 UltraHigh 16AF设置下的帧率为49.6fps，领先GeForce GTX 480 8%。虽然Radeon HD5870专门用于曲面细分的单元不多，但该显卡在Radeon HD4870基础上，核心规格翻倍，在进行大量3D渲染和纹理贴图时的性能并不差，可以一定程度弥补执行DirectX 11效率较低的问题。此外，该游戏对AMD显卡进行了优化，Radeon HD 5870可以取得更好的表现。
《地铁2033》
《地铁2033》在众多DirectX 11游戏中显得与众不同，因为它是目前唯一整合了DirectX 11技术、PhysX物理加速、次表面散射等技术的游戏，号称具备电影级别的画质。同时，该游戏也大量采用了曲面细分技术，例如墙壁大量凹凸不平的纹理特效、游戏主角的造型和武器等细节均源自曲面细分技术，有新一代显卡杀手的美誉。
正如前文所说，该游戏极度耗费显卡资源，在1920×1080+VeryHigh+16AF设置下，GeForce GTX 480显卡由于针对DirectX 11做了全新的架构设计，且支持PhysX物理加速，因此能获得32.6fps的帧率。在4AA+16AF状态下，GeForce GTX480显卡也能取得26.7fps的帧率，基本能够保证流畅性。而Radeon HD 5870显卡由于没有对DirectX 11做特别优化。并且它不支持PhysX物理加速，因此帧率较低。特别是在开启四倍抗锯齿以后，它的帧率骤降至17fps，流畅性大打折扣。
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