发表于： 2009-09-09 21:19 | 显示全部 短消息 资料
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【转帖】一起了解下TC/HM技术

     随着人们对计算机的多媒体综合性能要求越高，对游戏画质以及计算机虚拟世界显示出来的图像品质要求越来越高，显卡已经俨然成了计算机中最重要的组成部分。在当今这个计算机已经相当普及的年代，其用途已经不单单是用来做大型运算，并且CPU的处理速度已经完全能满足我们日常生活的需求。而且，GPU的通用计算也越来越强，CPU已经不再是电脑中最重要的产品，现在显卡在计算机性能中占据着绝对的因素。

      显卡虽然已经成了计算机中最重要的组成部分，但是不少用户对显卡的相关知识还是知道的不多。实际上，显卡性能的好坏主要是由两个部分来决定，那就是显示核心和显存。

      显示核心是显卡上最重要的产品，就好像一个人的大脑。核心级别以及处理能力的高低直接决定了显卡的价格，而显存则是显卡上第二重要的组成部分。举个例子，搭配GDDR3显存的8500GT价格绝对不会高于搭配GDDR3显存的8800GTS价格一样。不过，如果在同一种核心上搭配不同的显存，那么价格和性能也会受到显存的影响而波动。

      人们选购显卡的时候，大概是按照这么一个流程：首先确定自己需要购买什么价位的显卡，然后在按照这个价位定下显卡的核心级别，最后确定显存的搭配、PCB的做工用料等。比如说你准备花800元买显卡，也许你会考虑购买8600GT或者是2600XT等产品，当定下这两个选择中的一个时，你还得考虑尽量选购容量大的，显存频率高且做工好的产品。

      作为计算机中一个重要的组成部分，显卡在人们严重的重视程度越来越高，其发展速度甚至比摩尔定律还要快。NVIDIA创始人黄仁勋的“黄氏定律”称，GPU的发展速度正在以两倍于摩尔定律的速度发展，从这里也可以看出显卡的重要性以及发展速度。


      纵观整个显卡市场，目前显卡被分成了高、中、低端3个部分。由于高端产品的价格非常昂贵，一片显卡高达上万元的价格也不足为怪，大多数是一些骨灰级游戏玩家或者专业图形设计工作者所采用。而中端和低端产品才是我们普通用户重点关注的对象。

      从市场反应的情况来看，中端产品性价比高，不仅能够较为流畅的体验主流的游戏，而且价钱还不算太贵。但是目前国内仍然有很多用户使用电脑纯粹是为了上网、或者玩玩简单的游戏，对显卡要求并不高。因此，低端显卡或者是集成显卡仍然在市场上占有很大的市场份额。

      一般来说，低端显卡就是指零售价格在500元以内的显卡产品。虽然这部分产品的游戏/3D性能并不出色，但是由于低廉的价格在市场上占据着很高的占有率；并且从现在低端显卡的性能来看，最便宜的独立显卡性能也要比最好的集成显卡性能强很多。所以，低端显卡不仅在现在会有市场，并且在未来很长的一段时间之内，都不会被集成显卡所取代。

      由于低端显卡性能不高，但是市场的需求量非常大。NVIDIA和ATI两大图形巨头都一直在琢磨着怎样在不增加成本的情况下，提高显卡的性能。近几年来，随着PCI-Express接口的全面普及，接口带宽对与低端显卡来说有了很大部分的剩余。于是NVIDIA和ATI都纷纷推出了各自的技术利用了这部分剩余的带宽，那就是TurboCache和HyperMemory技术。

      为了让大家能够更好的理解Turbocache和HyperMemory技术，我们在这里先简单的说一下关于这两个名词。


Turbocache

　　目前，世界上最大的两家图形芯片生产商，NVIDIA和ATI都推出了各自的内存共享技术TurboCache和HyperMemory（以下简称TC和HM）。其中，率先将这项技术运用到独立显卡的是NVIDIA的GeForce 6200TC系列显卡。TurboCache技术实际上就是让图形芯片（GPU）利用PCI-E总线直接访问系统内存，让内存来完成显存的工作，这样一来就可以使显卡上的板载显存数量和容量减少，从而降低显卡的成本。首先，由于使用了PCI-E高速总线，使得总线带宽远远高于AGP，有效的减少了数据延迟，便得数据能够快速顺利进行交换。其次，TurboCache技术可以有效的利用内存，GPU可实时访问内存地址，进行数据的读取和存储，不需要划分固定的内存区域和容量，而系统也可以根据GPU的工作释放和分配内存。

　　另外，NVIDIA还在6200TC核心中加入了MMU（内存管理单元），它的作用就是允许GPU无缝的分配或者不分配系统内存，并且高效的读取内存。而且MMU管理性能非常强大，可以线性访问系统内存，存储包括纹理缓存、深度缓存、色彩缓存等数据，并且大幅度提高内存的利用率。在NVIDIA的驱动程序中，也针对TC技术进行了相关的修改，使之能够智能化的确定彩色渲染、纹理填充和Z轴缓冲数据的准确位置，也使得GPU的处理能力大大提高。


HyperMemory

　　早在NVIDIA推出TurboCache技术之前，ATI就已经将HyperMemory技术运用在Radeon Xpress200芯片组上，主要是针对集成显卡对系统内存的使用。但随着NVIDIA推出6200TC以后，ATI也将HyperMemory技术运用到了独立显卡之中。

　　在技术方面，HyperMemory就是一种最优化使用系统内存的技术，显示核心通过PCI-E高速总线对系统内存进行实时访问，这和TurboCache技术并没有太大区别。HyperMemory采用原生PCI-E系统总线界面，保证了显示核心在高带宽的状态下快速访问系统内存。HyperMemory的驱动中含有先进的内存优化管理系统，可以智能化的分配和管理系统内存，从而达到最理想的使用状态。和TurboCache技术一样，HyperMemory对系统内存的使用也是实时性的，数据一旦使用完以后，便会自动释放掉，不会造成系统资源的浪费。

　　正如NVIDIA对于6200TC的定位，ATI也是将HyperMemory技术首先运用到了面向低端的X300 SE显卡之中，这所以这做，也是为了顺应PCI-E平台发展的趋势。将PCI-E显卡的成本降低，而且是在保障性能的前提之下，从而使用PCI-E平台得到普及。



     大家知道，在2004/2005年，当时内存的价格还非常贵，而且内存的频率也基本上都是200MHz（DDR400）。在当时，内存价格和显存相比基本上没有什么优势，甚至出现了显存比内存还便宜的局面。笔者清楚的记得，当时一块采用256MB显存的显卡，价格仅仅比同芯片的128MB容量显显卡贵10-20元。 

      由于TC/HM都是直接调用系统内存作为显存，而在当时内存这么贵的情况下，TC/HM技术显得并不是很超值。反而很多人更加愿意加点钱购买物理显存容量更高的显卡，而不愿意为此技术多买一条内存。

      并且，频率的限制也注定了TC/HM在当时不能普及。DDR400的内存相对与显存的频率来说本来就很低了，而且再通过CPU、北桥等，又有了很大的延迟，性能必然会打很大的折扣。所以说，即使显存频率和内存频率同为200MHz，都不如直接购买物理显存高点的显卡来的划算。正因如此，TC/HM技术一直到去年都没有见太大的起色，两大图形巨头也没有在这方面花太多的心血。

      时过境迁，如今DDR3的内存已经开始初现端倪，而市场上最流行的莫过于DDR2 667等。从内存的频率上来说，相对当时也提高了不少，其传输带宽上的瓶颈得到了很好的改善。另外还有非常重要的一点，如今内存价格非常便宜，笔者前几天刚刚购买了一条1GB DDR2 667内存，价格才190元。相对于当时512MB的内存都还得要5、600元的价格来说，现在内存的价格真的算得上是白菜价了。于是，很多新装机的用户直接就购买了2GB的内存。

      实际上，在我们一般的应用中，2GB的内存完全用不完，能用到1.5GB就已经很不错了。就拿笔者所使用的计算机来说，现在我开了11个网页，并且还挂着2个QQ、1个MSN和一个杀毒软件。vista系统开着Aero特效，系统内存才占用了940M，这样对于笔者电脑上的2G系统内存来说，显得有些浪费。不过，没用到的这部分内存正好可以通过TC/HM技术调用给显存，达到资源的最大利用率。所以，现在内存的容量已经不再是瓶颈。

      带宽问题解决了，内存容量问题解决了，那么TC/HM也就自然达到了它发挥优势的时候。可以说，目前这两项技术的发展，已经满足了天时地利人和这三个条件，剩下的就是让各大显卡厂商来挖掘它的性能了。


      正因为前文所介绍的那样，TC/HM技术满足了天时地利人和这三个条件，这两项技术也开始真正的流行了起来，目前NVIDIA和ATI新推出的DX10低端显卡都具备这两种技术。很多厂商在对低端型号进行宣传的时候，也开始将TC/HM作为重点宣传。一时间，TC/HM技术成了众人关注的焦点。

      在前面我们就说过，TC/HM都可以直接调用系统内存作为显存来使用。再加上现在条件具备，技术也非常成熟，很多显卡厂商有了低端显卡新的发展思路。在现在这个竞争非常激烈的年代，能不能控制产品的成本几乎决定了一个公司的生死存亡。于是，很多厂商推出了物理显存很小，但通过TC/HM技术就能够摇身变成主流容量的显卡。一般来说，这样的产品采用128MB物理显存的较多，甚至还有厂商推出采用32MB的物理显存，而通过TC/HM技术变成256MB主流容量的显卡。并且显卡驱动或者是一般的检测软件都不能识别显卡的物理内存容量，只是会显示最大显存容量（也就是共享后的显存容量。新版驱动已经可以显示物理显存信息和共享显存信息了）



      很显然，TC/HM技术在现在都得到了有效的利用和发挥，但是令人不高兴甚至发呕的事件出来了，有不少奸商开始利用这种技术欺骗用户，从中谋取暴力。笔者所见过的就有两个实例：

实例一：

      某日，笔者在市场上看见一经销商正在向站在柜台钱的客户介绍显卡，手里拿着一块某大牌的7100GS。到底经销商怎么介绍的我没有听清楚，不过有一句话笔者印象尤为深刻，就是经销商对站在柜台前面的客户说：先生，你放心吧！这款显卡采用512MB的显存，玩起游戏来刚刚的，绝对不会有问题……最后的结果是，客户掏出了6xx元买走了这片显卡。

实例二：

      笔者有一不太懂显卡的朋友在中关村做销售，也就是市场里那种“拉单子”的人。前几天，他给我打来电话说很郁闷，说丢了一个两百片显卡的单子。我问他为什么，他告诉我某品牌的销售员说他们那512MB的显卡价格比我们这个128MB的还便宜，于是就把客户劫走了……

      很显然，上面这个经销商和销售员都利用了客户不懂TC/HM技术的心里，而狂言直接将共享后的显存容量当作显卡的实际容量卖，不仅能保证很高的利润，而且在很多时候还能争取到较大的客户。笔者可以说，他们这种做法显然带有很大程度欺骗的性质，令人发呕！



     读到这里，相信大家对TC/HM技术都有了一个更深的认识和了解。从前面我们的性能测试中可以看出，直接采用更大容量的物理显存所带来的性能提升非常明显，而通过TC/HM技术共享显存的性能提升非常微弱。可以看出，要想继续发展，TC/HM技术还有很长、很多的路要走。TC/HM技术的工作原理确实非常令人欣慰。通过占用PCI-E接口的剩余带宽，而共享系统内存达到提高性能的目的，不仅对系统本身的性能没什么影响，而且能有效达到资源的合理利用与分配。但是，由于这种性能提升非常微弱，所以NV和ATI当务之急是要想办法提高TC/HM技术的性能，这样才能让更多的用户去选择它。

     在低端显卡市场上，人们也不用盲目的崇拜高显存容量的显卡。毕竟从价格上看的话，显存容量低一些，价格也还是要便宜不少。并且对于TC/HM技术来说，由于该技术并不会影响计算机的性能，大家购买显卡的时候完全可以当成是显卡的“附加值”。总之，还是那句老话——以用为本！


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