專業顯示卡與普通顯示卡的九大區別

2021-03-04 03:59:28 字數 4555 閱讀 6071

基於不同的客戶群體和需求定位,顯示卡市場就有工作站顯示卡和消費娛樂顯示卡之分,兩者既相互關聯,又涇渭分明。關聯者,兩者都是計算機強大圖形顯示能力的有效保證,且就quadro fx與geforce而言,均由同一廠商nvidia提供,在晶元研發方面相互借鑑關聯;分明者,兩者針對不同使用者,消費娛樂顯示卡針對消費娛樂市場,提供對遊戲、影音、商用圖形的支援,而工作站顯示卡則針對專業圖形設計使用者,而且工作站顯示卡顧名思義是安裝在圖形工作站平台內的。使用者定位不同,導致工作站顯示卡和消費娛樂顯示卡在品質精度、軟體驅動和**等方面有著較大的差別。

作為專業圖形解決方案**商,nvidia同時提供quadro fx專業顯示卡家族和geforce娛樂顯示卡系列,儘管系出一門,但quadro fx和geforce有著本質的區別。對於機械設計、建築設計、工業設計和影視動畫後期製作等領域的專業人士而言,nvidia提供的quadro fx專業顯示卡才是正確的選擇。為什麼呢?

下文我們將給出答案。

區別1:向量點線硬體抗鋸齒功能

在cad軟體中,精確的線條圖不是以畫素資料的形式存在,而是以向量資料定義的形式存在,如此才能保證圖形計算的精確性模型一般是以精確的數學方程進行描述,在顯示的時候則轉換成相應的幾何資料送入gpu進行顯示的處理。線框模式是cad的設計者經常使用的一種顯示模式,因為採用線框模式進行顯示可以對特定的面或者線進行準確地選操作擇並且設計者也容易看清整個模型的結構。但是,顯示器顯示圖形時必須以畫素形式。

因此,精確的向量圖形模型的線框以畫素形式近似地顯示就會出現精度降低的問題,表現在螢幕上就是線條和曲面、實體的邊緣線框不光滑,鋸齒現象非常明顯。對於規模龐大且精細的cad線條圖形而言,鋸齒對顯示效果的影響是很明顯的,甚至會看不清具體的結構。quadro fx專業顯示卡對向量資料線框的顯示採用了更為精確的資料模型,具備向量點線硬體抗鋸齒功能,在資料量大幅度增加的情況下,減輕甚至消除了鋸齒問題,從而提高了圖形的顯示質量。

對於geforce顯示卡的使用者而言,向量線框圖的精確顯示顯然並不重要,因為沒有遊戲會**框的顯示模式中執行,因此,geforce不對向量點線進行抗鋸齒處理。

圖1是quadro fx 1700和geforce 8800gt不同平台下,autodesk inventor 2008中同乙個設計模型設計展開圖細節顯示效果,左圖quadro fx 1700平台的圖面非常清晰,線條明朗平滑,而右側geforce 8800gt平台的圖面則明顯發虛,線條有明顯的鋸齒現象。

區別2:opengl硬體邏輯操作

cad圖形設計過程是人機互動的過程,設計人員經常需要對三維圖形中特定的點、線、面進行拾取,以執行特定的操作。比較典型的操作過程是:選取操作物件,旋轉、區域性放大或平移,執行後續操作,這一過程完全是使用者和計算機圖形的精確互動。

被拾取的部分圖形必須準確地得到突出顯示,如變成不同的顏色或變得具有透視效果,這種圖形的互動式邏輯操作需要顯示卡的硬體支援,而這就是quadro fx的opengl硬體邏輯操作功能,而這一功能需要顯示卡硬體對opengl的完美支援。對於geforce顯示卡的使用者而言,遊戲過程中並不需要精確的圖形互動(在三維圖形環境下的直接、頻繁互動),因此,這種向量圖形的硬體邏輯操作也是geforce顯示卡所不提供的。沒有硬體邏輯操作功能的geforce顯示卡在cad軟體下,將此部分操作轉交給了軟體系統,增加了系統的負擔。

區別3:重疊圖形處理

正如上文所講,cad圖形互動過程中,使用者需要不斷與軟體系統對話,將設計引數、功能引數等資料提供給計算機,計算機也要將處理結果反饋給使用者,因此,在三維圖形介面下必須不斷彈出互動視窗,這些視窗往往與三維模型的場景重疊。你是否想過:重疊部分的三維模型不用顯示,這部分資料如何處理?

當使用者移走上層視窗,被遮擋部分的模型能否及時地復現在顯示屏上?新近被遮擋的模型能否及時地被移過來的視窗所覆蓋?這些問題是計算機互動式圖形處理系統所必須考慮到的,而quadro fx通過硬體楨快取的形式智慧型地執行這些操作,被遮擋的畫素資料將進入硬體快取,當視窗移走,再從快取中回讀畫素資料,復現在螢幕上。

quadro fx支援的硬體楨快取和畫素回讀功能非常強大,對於cad軟體中的重疊圖形處理非常有效,而geforce對此的支援則非常有限,要通過軟體系統進行額外的運算來完成。很多geforce使用者有這樣的感受,在cad軟體下當彈出視窗較多時,系統的反應開始遲鈍,一些視窗移動後,被遮擋的模型不能及時地復現,需要等待一段時間;彈出選單本該遮擋下面的圖形,但是正相反,下面的圖形遮擋了選單……這些都是geforce這樣的娛樂顯示卡不能很好的處理重疊圖形問題所造成的。

區別4:硬體加速的圖形剖切

三維設計軟體的好處之一就是直觀和產品結構的可見性好,對於結構複雜的三維實體我們經常需要進行剖切操作,以「窺視」產品的內部結構或部件之間的連線關係,而且剖面也是工程圖形語言中必不可少的表述方式之一。quadro fx的硬體架構能對剖切操作進行加速,提高操作效率,改善應用體驗。越是複雜的模型這種硬體加速就越能體現其優勢,讓操作者體會「庖丁解牛」的快感。

而三維遊戲基本是用不上剖切操作的,使用者在三維遊戲中看到栩栩如生的「魔獸」,只會感到緊張和刺激,卻絕不會關心「魔獸」的內部結構,因此,面向消費娛樂群體的geforce就沒必要去支援硬體級別的圖形剖切加速。

區別5:動態視訊記憶體管理和uma

針對專業圖形的quadro fx顯示卡具備更為科學的視訊記憶體管理機制,當進行大型cad圖形設計時,顯示卡會智慧型地分配管理視訊記憶體,首先保證cad軟體需要,首先保證當前模型、當前檢視的需要,以保證正在進行的工作流暢執行。而geforce使用者基本不涉及這個問題,因此也不提供類似的視訊記憶體管理功能。其結果是,使用geforce執行大型三維圖形設計時,256mb視訊記憶體的實際效果與同樣quadro fx 256mb視訊記憶體的效果相差巨大,且同時執行多個模型時geforce的執行效率大幅度降低。

而且,quadro fx支援uma(統一視訊記憶體構架)技術,將禎、材質和向量資料統一存放在視訊記憶體中,並根據應用需要動態調整資源,提高了資料傳輸和視訊記憶體利用的效率,對進行複雜外觀、場景設計的cad和dcc使用者而言,uma所帶來的效果非常明顯。

區別6:雙面光源處理

在計算機中顯示三維模型需要通過三角形或多邊性的麵片,這些麵片組成了多姿多彩的三維世界。而為了得到真實感的三維模型,必須考慮光源問題,必須通過計算機模擬自然界光源的反射、散射等效果。quadro fx支援雙面光源處理,保證了當cad使用者旋轉不封閉曲面,或剖切封閉的空間時,三維模型的另一面或內表面同樣得到很好的光源處理,從而得到內外兼具真實感的完整三維模型。

geforce使用者並不需要雙面光源處理,因為在遊戲場景中的三維物體僅僅需要處理對外顯示的面,而物體的內側不需要顯示,因而不需要額外花費資源進行處理。這是三維cad和三維遊戲的需求明顯不同,因此,quadro fx和geforce在處理這一問題時所採用的方式也明顯不同。

區別7:專業軟體認證和優化

為了保證在各種cad/dcc專業軟體中獲得最佳表現,quadro fx全系列顯示卡都額外進行一項工作:專業軟體認證。nvidia和大量的專業軟體廠商合作,包括autodesk、ptc、dassault systemes、solidworks、simense plm等主流廠商,在quadro fx的設計、檢測階段保證其在專業軟體中的良好、穩定表現。

在quadro fx顯示卡的驅動程式中,專門針對不同的專業應用進行了優化調整,使用者選擇相應的優化方案後效能可以得到不同程度的改善。而這些工作是不會在geforce顯示卡系列上進行的,理由很簡單,成本會大幅度提公升,而遊戲娛樂使用者也不需要。

區別8:壽命週期和技術支援

工作站計算機產品的更新週期不低於18個月,而家用娛樂計算機產品的更新週期不會超過12個月。換句話說:一片quadro fx顯示卡在使用者那裡即使連續服役超過1年半,也能應付專業工作的需要;一片geforce顯示卡如果到了一年還不下崗,使用者恐怕無法享受市面上新的遊戲了。

兩者壽命週期的不同也導致了服務期限的不同,quadro fx的客戶服務長達3年之久,而服務範疇除了硬體方面的問題外,還包括專業軟體和硬體平台之間的相容性問題。geforce顯示卡的服務大多不超過6個月,有些廠商也宣稱三年,但使用超過1年的geforce顯示卡誰還會關心服務呢?直接購買新上市的產品顯然更划算。

造成技術支援和品質差異的另乙個直接原因是quadro fx和geforce的製造和銷售模式完全不同。市場上所有的quadro fx都是nvidia原廠設計和製造的,銷售商僅僅是貼牌,因此可以說所有quadro fx顯示卡均保持了穩定的品質和一致的服務。而geforce則不同,nvidia僅提供gpu和公板設計,其製造、銷售乃至服務完全由各個顯示卡廠商自行負責,因此,geforce顯示卡的品質完全取決於顯示卡製造商的質量控制和製造工藝水平,而長期的服務也不是普通顯示卡製造商有能力提供的。

因此,希望獲得穩定品質和持續支援的專業圖形使用者自然會選擇quadro fx系列專業顯示卡。

區別9:專業平台下的效能差距

讓我們看看quadro fx顯示卡和geforce顯示卡在專業圖形系統下的效能到底有多大差距吧。我們採用通用的spec viewperf來進行測試,請看下面的**。

表1 quadro fx570與geforce 8800gt的spec viewperf分值對比

測試平台的其他配件都是一樣的,僅僅顯示卡不同(驅動程式不同,均關閉垂直同步)。quadro fx570僅僅是入門級別的專業顯示卡,而geforce 8800gt則是高階娛樂顯示卡,相比之下,8800gt的專業圖形效能最高不到quadro fx570的60%,最低只有quadro fx570的14%。

通過上文,各位應該對quadro fx相比geforce的獨特性有所了解了吧。很明顯,針對三維cad/cam和dcc應用的quadro fx工作站顯示卡不能僅用頻率、頻寬這類的硬指標去衡量,其「內藏錦繡」保證了專業三維圖形應用的流暢執行,並支援系統實現特殊的專業圖形效果。

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