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NVIDIA的五年大计成就一片GPU江山

  【IT168 评论】NVIDIA以满足计算机游戏玩家对更好影像质量、更高画质和更快显示速度的向往而闻名,承先启后接连推出一代接著一代GPU产品。大约五年前,他们开始寻思如何让GPU (绘图处理器) 跳脱只做游戏画面着色的局限,进而能够超越3D效能,引领未来一条康庄大道。

  GPU运算 (GPU Compute) 今天已经在产业界占有一席之地,尤其在科学模型模拟的运算上,都需仰赖GPU执行动辄比一般中央处理器(CPU)还快出数十倍,甚至数百倍的复杂数学模型运算。

  NVIDIA将于COMPUTEX完整呈现GPU内容

  不过,这几年下来,GPU的运算功能,随著微软和苹果公司开始导入新一代操作系统之后,已进入消费市场,不仅应用数量日增使GPU运算已成气候,GPU在观赏数码高画质影片或影像处理等一般性运算时,亦扮演提升效能的火车头。NVIDIA将在COMPUTEX 2009计算机展中将NVIDIA过去五年来的丰硕成果做一个完整的呈现,消费者将深刻的体会到,GPU不再只是提供图象显示功能,而是实实在在的成为PC和其它运算装置中另一颗重要的协同处理器。

  近年来,消费者已渐渐了解GPU不可撼动的地位,并意识到一颗好的CPU和效能优异的GPU之组合,可以处理更多复杂的运算,也可以带给消费者更多惊人的使用体验。这也是今年COMPUTEX,NVIDIA和合作伙伴新品展示中要传达的主要讯息。

  看看在运算领域中两个佼佼者--微软和苹果公司,即将上市的主力产品都围绕著GPU运算。苹果新一代操作系统Snow Leopard,也就是Mac OS X 10.6,是一个用GPU加速的版本,而微软今年即将登场的Windows 7,其中的新卖点DirectX Compute,不惶多让,也是以GPU运算为主。从这两个界业巨人在Mac和PC系统中的布局和作法,佐证了GPU在次世代运算系统中的重要性。

  重视消费者需求导向 软件开发者可轻松运用CUDA架构

  除了操作系统之外,NVIDIA也意识到如苹果公司、Google和微软这些业界巨擘,都有类似于App Store这种消费者需求导向的成功市场营销概念。NVIDIA早已洞悉这个趋势,也希望为数众多的应用软件可在GPU上使用。NVIDIA产品营销副总裁Ujesh Desai表示,为了达成这个目标,NVIDIA在2006年推出了CUDA平行运算架构,不但内建在GeForce8系列或更新版本的产品中,更提供相关的开发工具让开发者轻松使用常用的C语言编程软件在GPU上马上执行,省下许多过去得用汇编语言编写程序的苦工和宝贵的时间,进而轻松地开发更多可发挥GPU运算效能的应用软件。

  NVIDIA也透过GPU运算和提供开发业者各种中介软件、API和开发工具,直接或间接帮助许多软件厂商开发先进的应用软件,其中的一些例子包括Elemental Technologies的Badaboom影音转档软件、Cyberlink讯连的PowerDirector影片编辑软件、Pegasys的TMPGEnc 4.0 Xpress影片编码软件、Arcsoft针对将一般DVD影片提升为蓝光级画质而设计的Total Media Theater;此外,还有可将影片播放效果从一般分辨率提升为高画质的MotionDSP vReveal等等,都是透过CUDA架构在各种运算装置中为消费者提供优质的高画质体验,使用者都可以感受到GPU运算比过去单靠CPU运算快上五倍甚或十倍的运算速度。

  当然,NVIDIA也没有忘掉OpenCL和DirectX Compute也是重要的开发工具,不过OpenCL还在认证阶段,而DirectX Compute则要等到Windows 7操作系统推出后,才会有完备应用。现在使用CUDA编写的程序,以后也可直接在OpenCL和DirectX Compute上使用,让软件开发业者无后顾之忧。

  化不可能为无限可能 小尺寸计算机也要享受流畅的3D效能

  然而,GPU运算所带来的各项好处绝对不只是高阶计算机使用者的专利。2008年底,NVIDIA针对小尺寸桌上型和笔记型计算机市场推出ION平台,颠覆一般人对于小尺寸PC效能局限的刻版印象。不管是nettop,还是netbook,人们希望小尺寸计算机不是只是上网,作简单的文书处理,人们还是希望小尺寸计算机可以玩主流游戏,可以播蓝光影片,NVIDIA ION让不可能的事变成无限可能。

  目前MID的新市场区隔发展蓬勃,虽然netbook成为业界热门话题,但是没有一家公司可以做出清楚的界定,也无法明确说出使用者从中可以获得的效益和用途。甚至英特尔,一开始他们对netbook的认知,也只不过是一台小笔电而已,充其量不过是上上网罢了,连其最近的股东会和法说会上也坦承,Atom处理器在网际网络上的多媒体显示功能上,稍嫌力有未逮,使用者仍需仰赖较高级处理器。换句话说,连英特尔都想尝试去定义netbook,试问,连上网都可能力有未逮的话,那该如何定义这就是netbook呢?

  NVIDIA认为消费者不应因为有限的预算,就得忍受差强人意的使用体验。 Desai说,NVIDIA要让消费者了解使用NVIDIA Ion和Tegra产品线,对于预算拮据的使用者,即使花不到新台币1万元,也可在小巧、省电的运算装置中享受毫不逊色的视觉运算及流畅的3D效能,价值一点也没有缩水。

  NVIDIA也了解很多NVIDIA使用者都是为了3D显示效能而来,因此第一要务是确保在各个不同价位的产品在线都有最好的显示效能。Desai强调,NVIDIA的研发部门是不会有丝毫的妥协。除此之外,NVIDIA也会把重心放在每瓦效能比,因为日益重要的notebook和MID市场,皆凭借于此,电源消耗是另一个不可妥协的部分。

  Desai指出,建立起这两个共识,让NVIDIA发展出最好的架构,例如在Tegra平台上,NVIDIA就整合了ARM的CPU核心,再加上台积电的先进制程。不可讳言的,NVIDIA的芯片需求量比其它的竞争对手都要大,尤其在全球的通路市场,每季的需求量都是好几百万的,因此在例如40奈米等先进制程的转移方面较为保守,因为在台积电40奈米制程在下半年确保充裕的产能之前,NVIDIA的策略是将非常先进制程的量先供应给OEM客户,然后再用到通路产品上。

  NVIDIA预期,GPU运算带来的改变很快就会在Windows 7操作系统上市后引爆,除了更多的3D界面的多媒体应用之外,触控屏幕功能的使用,一旦融合视讯影像与屏幕上各个位置之间相互连动运作,将引领GPU扮演更积极的角色;更甚者,NVIDIA的GPU Compute更赋予当中Media Player和Media Center H.264硬件解码加速功能,而拖曳式的转档功能所提供的即时转档更是GPU运算功能令使用者感受最大便利之处。如果使用者看到Apple MacBook Air采用专属GPU后,在使用iLife或iPhoto时,得到五倍的效能提升,则可充分说服使用者,NVIDIA绝对不是只有注重计算机游戏而已,这些多媒体应用从GPU上所获得的效益,一定让使用者惊艳连连。

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