Fermi架構NVIDIA Quadro 5000M有多強

2023-08-07 09:38:24 3

    泡泡網顯卡頻道1月25日 不知道你有沒有想過，NVIDIA Fermi架構轟動一時究竟為哪般？NVIDIA Quadro系列專業顯卡已經在市場確立了一席之地，對該系列顯卡來說，這一架構能夠為其帶來哪些好處呢？ 這個問題我想過。後來我開始關注NVIDIA專業顯卡這方面的動態。

    當NVIDIA公司找到我，邀請我評測新發布的全新NVIDIA Fermi架構Quadro系列專業顯卡時，我感到非常高興，因為這樣我就有機會親眼見識一下該架構引起轟動的原因了。 畢竟，我使用NVIDIA Quadro顯卡的時間已有數年之久。我對專業顯卡的優點與缺點都非常了解。 最近，我擯棄了戴爾筆記本中的ATI顯卡 (很顯然，這並不費什麼勁)，然後我在想，「我想知道我是否能夠擯棄NVIDIA Quadro？」。 不要誤解，我並不是要丟掉好東西，我只是想看看這個好東西到底有多好，為什麼不呢？不過我想在我擯棄它之前就已經被難倒了！

    所以我開始計劃，並決定在該顯卡上運行所有手頭上的應用程式。 Autodesk Inventor、Civil 3D、Alias Design、Publisher、Fusion，也許還有其它一些圖形內容豐富的應用程式。不僅為了檢驗硬體的極限，而且還而為了檢驗顯卡驅動程序的極限。 NVIDIA公司發給我一個裝有NVIDIA Quadro 5000M的盒子，一同發給我的還有可攜式手提、惠普EliteBook 8740w移動工作站。

● 技術參數

    NVIDIA Quadro 5000M是一款完美的高性能移動圖形處理器（GPU），各種性能強勁的移動工作站解決方案均採用這款GPU，例如惠普EliteBook以及戴爾Precision系列移動工作站。 由於筆記本設計固有的空間限制，移動顯卡的規格參數與NVIDIA Quadro臺式工作站顯卡略有差別。以下為規格參數:

    320個NVIDIA CUDA核心
    2 GB GDDR5顯存
    顯存位寬: 256位
    帶寬76.8 GB/s
    Shader Model 5
    OpenGL 4.1
    DirectX 11
    NView臺式顯示器管理
    糾錯碼 (ECC) 存儲器
    高速64位浮點精度
    最高支持2560×1600解析度

    雖然規格參數比同名的臺式機NVIDIA Quadro 5000顯卡略低一些，但是這款移動顯卡囊括了大量圖形功能，而且還具有ECC (奇偶校驗) 以及64位浮點精度，這兩項功能是一些入門級NVIDIA Quadro顯卡所不具備的。

● NVIDIA訪談

    Sean Kilbride是NVIDIA公司工作站產品的技術營銷經理。日前，他同意接收我的採訪，並談論了專業工作站顯卡的歷史和演變、全新NVIDIA Fermi高性能圖形架構的構成以及所有相關話題。

    舊時的技術怎麼樣？

    我之前所做的工作站顯卡技術研究表明，整個行業的專業顯卡均基於一兩年前的GPU技術。 雖然驅動程序為CAD設計等應用程式做了更新，但是GPU卻基於舊時的標準主流技術。 因此我向Sean提出了疑問，想知道全新NVIDIA Quadro系列專業顯卡是否也和從前一樣。

    Kilbride表示：「我們全新的顯卡 (消費級和工作站級) 全部基於NVIDIA Fermi架構，而NVIDIA Quadro GPU則是我們向主流或消費級市場提供的一種專業顯卡。 我們全新的NVIDIA Quadro專業顯卡一般在NVIDIA消費級產品上市後一段時間才能上市。因為我們要在產品中整合NVIDIA Quadro的專業功能。」

    他繼續深入解釋道：「我們的工作站驅動程序是為已知的設計類應用程式而開發的，而且這些驅動程序專為DirectX以及OpenGL進行了優化。 這一過程會花費約6個月的時間，這段時間過後，全新的NVIDIA Quadro GPU以及Autodesk Civil 3D 2011等新發布的專業應用程式才能使用到OpenGL驅動程序。一旦完成這一過程，我們的NVIDIA Quadro專業顯卡便會發布。」

    能否談一談Windows不再支持OpenGL這件事？

    去年，微軟發表聲明，表示將不再支持OpenGL。 Windows能夠運行OpenGL，但是開發商必須自己解決如何在產品中運用OpenGL的問題。 目前，這種開源語言並沒有按照嚴格的標準來實施，這樣便為適應新技術提供極大的靈活性。 問題是，無數設計類應用程式的程式設計師常常以不同的方式編寫指令。每一款通過OpenGL來與硬體通信的應用程式都迫使人們必須改動驅動程序才能與圖形硬體正常通信，就像一名翻譯一樣。 此外，每一臺計算機的構造都略有差異，這樣便給Autodesk這樣的公司造成了某種悲劇。Autodesk必須為每一種軟體認證所有顯卡，這樣，這些軟體用戶才能知道自己可以信任哪些硬體。

    我認為，硬體部門的許多人都為OpenGL即將消失而感到高興。 Inventor團隊在圖形輸出上成功運用了DirectX。 我覺得Civil 3D也許一開始並不突出，但最終會變得流行起來。 似乎目前還沒有達到這種水平。

    Kilbride指出：「諸多替代性作業系統均為OpenGL注入了強心劑，例如Mac OS X、Linux以及不斷演變的Google Android等平臺。」

    這些作業系統均能夠利用OpenGL來實現圖形輸出而不使用DirectX。我認為微軟公司能夠看到未來的發展趨勢，因而將來會決定繼續提供支持。 此外，我懷疑Mac OS會推動Autodesk在面向各種平臺與作業系統的AutoCAD上繼續使用OpenGL，這樣一來，這些AutoCAD軟體將繼續依賴NVIDIA Quadro專業圖形硬體和驅動程序。

● NVIDIA Fermi

    那麼，什麼是NVIDIAFermi呢? Kilbride將其描述為NVIDIA GPU所採用的全新圖形架構。

    「開發NVIDIA Fermi花費了三年時間，大大超過了上一代平臺的開發時間。NVIDIAFermi代表了我們圖形架構的一次重大變革。」

    過去，顯卡通常處理簡單的光柵元素，最終利用OpenGL來提升性能。 NVIDIA Fermi則能夠高效地處理實際的三角形，這無疑掀起了一次行業革命。 對於AutoCAD以及例如Civil 3D這樣的同類應用程式來說，該架構使它們的夢想變成了現實。這些應用程式完全依賴三角形網格。 最終GPU出現了，而且這些GPU還具備紋理與光照功能。這樣，應用程式便可以將這些功能交給圖形硬體處理，而非計算機中的CPU。 兩年後，GPU擁有了頂點和像素著色器，可以獨立處理不透明度等各種任務。NVIDIA Fermi架構超越了所有這些功能，讓GPU能夠執行通用運算。 這樣一來，應用程式便能夠再次將一些密集的算法運算從CPU轉移到GPU上來，讓GPU負責處理有限元分析 (FEA) 以及體積數據分析等任務，例如醫學成像方面用到的這些處理任務。

    NVIDIA Quadro GPU還包含一種叫做糾錯碼（ECC）的存儲器技術，該技術的工作方式與奇偶校驗有些類似。 一少部分存儲器用作指令副本，然後GPU會參考這些指令副本，就像一個核對表一樣，以確保每一條指令都能得到預期的結果。 如同一個自建家園一樣。 他們會發送一些完成操作後的外觀照片，這樣，你就能夠知道是否已經完成了操作。 如果出現問題，則重新發送信息並重新運算，直到ECC比對結果正確為止。 Sean告訴我，在醫學成像領域中這一點十分重要，因為人們需要依賴精確的結果。

    囊括所有這些功能，而且又加入了高速64位浮點運算，如此一來，我們便能夠大幅提升三角形運算性能。 最新的NVIDIA Quadro解決方案最高可實現5倍的應用程式性能提升以及8倍的計算模擬性能提升。

● 獨立的配置文件

    NVIDIA Quadro GPU採用應用程式配置文件，為正在運行的每一款應用程式均建立一個獨立的配置文件。 每一個配置文件存在於自己的存儲器緩衝區內，因此消除了視頻衝突並且讓Civil 3D以及Inventor等不同的苛刻應用程式能夠同時在自己的環境下運行。對我這樣的人來說，這將是一個非常受歡迎的功能，因為像我這樣的人會同時使用各種各樣的應用程式。

    你知道自己的顯卡是哪家公司生產的嗎?

    如果你的顯卡不是NVIDIA Quadro的話，那麼你可能不知道。Sean解釋道，當今市場上所有主流 (即消費級) 顯卡實際上均由其它廠商生產。這個問題有點閒扯的意思。 實際上我沒有認真考慮過這一問題。 至於消費級顯卡，英偉達僅生產GPU。有意思的是:

    在品目繁多的英偉達消費級顯卡中，你如何確定哪一款顯卡支持AutoCAD或Alias？ 答案是你無法確定。 沒錯，如果要購買某某廠商使用英偉達消費級GPU打造的NVIDIA通用顯卡，你還不如去拉斯維加斯買開樂彩，因為前者還沒有後者靠譜。這就有點像購買一輛配有豐田渦輪增壓六缸發動機的南斯拉夫牌汽車一樣。你讓我怎麼能夠信任這輛汽車？「夥計，它配備了豐田賽車級發動機啊。」 很不錯，車輪子開掉了之後我還能夠聽一聽發動機強有力的轟鳴。然而對我來說，如果有危險，那肯定是不行的。

    而NVIDIA Quadro系列產品則大不相同。 每一塊NVIDIA Quadro顯卡均完全由NVIDIA公司生產。 英偉達的工程師不僅了解NVIDIA Fermi架構的每一個細節，而且還精通設計類應用程式。 任何一家其它公司都達不到這種水平。

● 更多評論

    Sean表示：「英偉達將看到越來越多的專業人士使用NVIDIA Quadro顯卡。
如果你仰仗工作站來賺錢的話，那麼購買專業圖形硬體的確是明智之舉。專業顯卡的性能始終如一，而且不會令用戶失望。」

    對我來說，很難驗證最後一句NVIDIA Quadro銷量增長的說法，因為我身邊的朋友都已經在使用NVIDIA Quadro顯卡。 最近，我因為ATI顯卡太差勁而丟掉了那臺戴爾筆記本。目前唯一沒有讓我失望過的顯卡只有NVIDIA Quadro了。 我們都會看到NVIDIA Quadro 5000M是否能夠達到訪談中提到的性能指標。 我們將在該顯卡上運行一些基準測試程序，來看看它運行性能如何。不過，大部分用戶其實不會用到這麼高的性能。 如果該顯卡在我這裡能夠表現確實不錯，那麼我相信它也不會讓你失望。■