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如今大家早已習慣 擁有 GPU 輔助運算的世界 而 GPU 所扮演的角色也越來越重要 可以說沒有 GPU 的發(fā)展 就很難有如今性能卓越的超級計算機 不過這一切究竟從何開始呢？ ▼ 2006，絕對是一個值得IT界永遠記住年份，在這一年IT界的格局開始了驟然大變，而這次大變革之后的結果深深地影響了今天你我生活的每一天。
首先讓我們來整理一下2006年十大的關鍵詞： 1. 多核處理器 2. 英特爾 酷睿2處理器 3. 三大廠牌主機發(fā)售 4. ROG玩家國度 5. NVIDIA GeForce 8800 GTX 6. AMD收購ATi 7. Windows Vista 8. 采用intel處理器的蘋果Mac 9. 垂直記錄技術 10. 寬屏液晶顯示器 今天我們就來聊聊其中一塊重要的里程碑—— 2006 年發(fā)布的 NVIDIA GeForce 8800GTX，以及它所使用的 GPU —— G80。 我的顯卡哪有這么強的性能？！ 從來沒有一款顯卡，可以在發(fā)布的時候如此耀眼，又對之后的世界產(chǎn)生如此深遠的影響！ 隨著微軟發(fā)布 WindowsVista 操作系統(tǒng)，DirectX 10 也隨之而來，關于這款系統(tǒng)，之后的文章中飄哥會和大家詳細的聊一聊。回到正題 8800GTX 是第一款完全支持微軟 DirectX 10 的顯卡，與其前輩們不同，8800GTX 沒有渲染管線，取而代之的是所謂的“統(tǒng)一渲染架構”。 在此之前，無論是 NVIDIA 還是 ATI，其 PC 顯卡使用的都是傳統(tǒng)的渲染管線（Pipeline），也就是包含著“頂點渲染管線”和“像素渲染管線”兩種渲染管線。這兩種渲染管線的作用和他們的名字一樣，那么現(xiàn)在問題來了，對于 NVIDIA 的 GF7 系列顯卡來說，兩者的比例為 1:1，而對于 ATI 同時代的產(chǎn)品 X1000 系列來說，這個比例是 1:3，但無論如何，對于一款特定的顯卡來說，這個比例是固定不變的。而一種渲染管線只能對應一種操作，但游戲顯然不是按照比例來使用硬件的，這就造成了渲染管線的浪費。 打個比方，這個流程就像是一個工廠里，生產(chǎn)工人和包裝工人的關系，假如生產(chǎn)工人效率非常高，但是包裝工人那邊人手不夠，就會導致生產(chǎn)工人生產(chǎn)的產(chǎn)品沒有辦法進入包裝環(huán)節(jié)，那么整體的效率就會被包裝工人限制住，但此時顯然包裝工人的工作已經(jīng)是滿負荷運行了；而反過來事情也是一樣，但是很蛋疼的問題是：包裝工人不會生產(chǎn)，生產(chǎn)工人又不會包裝，所以不能夠靈活的調(diào)度，這就造成了人力資源的浪費，并且總的生產(chǎn)效率也上不去。為了解決這種困境，另一位老板決定招聘兩個流程都會的工人，這樣就可以靈活調(diào)度并提高整體的工作效率——“統(tǒng)一渲染架構”就誕生了。 由于使用了這種全新的方案，管線的概念也就隨之消失，取而代之的是“流處理器”，這些流處理器既可以進行像素渲染，又可以進行頂點渲染的多面手，于是工作效率也就大幅提升，接下來奇跡的事情發(fā)生了，8800GTX 使用著與 7900GTX 相同的 90nm 制程工藝，可是其性能卻達到了 7900GTX 的兩倍以上！即使是雙芯的 7950GX2 也難望其項背。這還是剛發(fā)布時沒有進行驅動優(yōu)化的性能測試結果，到了后來，這個差距被進一步拉大，而 G80 單芯卡皇的位置甚至一直保持到了 2008 年的 GT200 發(fā)布才受到了威脅，不可謂不是傳奇。 得到這個結果的原因除了異常強大的 GPU 之外，384bit 768MB 的 GDDR3 顯存也一樣不可或缺。 在 8800GTX 之前，旗艦顯卡的標配顯存位寬一直是 256bit，這樣的設計可以在性能和成本之間獲得一個較好的平衡。但顯然 8800GTX 不是一個“均衡型”的選手，于是 384bit 這個在當時顯得非常瘋狂的顯存位寬就被裝備在了這枚“史前核彈”上，搭配 768MB 的大顯存，要知道之前兩家從來沒有推出過超過 512MB 顯存的顯卡，于是它就得以輕松擺平當時所有的游戲，也輕松霸占了所有測試軟件的榜首，這一切，直到某款讓它在科隆游戲展上冒煙的游戲出現(xiàn)才得以打破…… 從來沒有一款顯卡，能讓大姐姐們?nèi)绱饲逦?/span> 不管你承認也好，不承認也罷， 8800GTX／8800GTS 都是民用娛樂級顯卡里面最擅長模擬輸出狀況下 2D 顯示的存在，這一切則要歸功給一顆 G80 GPU 之外的芯片—— NVIO。 其實 NVIO 這顆芯片的誕生，最初只是無奈之舉。在 G80 之前，NVIDIA 從來沒有制造過這么大的芯片，也沒有制造過這么高頻率的芯片，于是 NVIDIA 決定把 2D 處理部分作為一個新的芯片獨立出來，于是 NVIO 就這么誕生了。 借助這樣一顆小芯片， 8800GTX 成為首款支持 10bit 顯示的民用顯卡；支持雙鏈路 DVI、TMDS、HDCP 等等，而最重要的是，由于它遠離 GPU 的設計加上 2D 模擬輸出部分扎實的電路，它成為了民用顯卡中的模擬輸出之王！ 當年的 LCD 屏幕還很一般，需要專業(yè)級色彩的領域還存在著大量的 CRT 顯示器，G80 的發(fā)布為他們帶來了前所未有的清晰畫質以及同樣強大的 3D 性能，以及，屬于未來的通用計算性能…… 我的顯卡哪能幫CPU一起運算?。?/span> 從來沒有一款顯卡，除了能玩游戲之外，竟然還能幫小姐姐們減肥！ 說到 G80，就不得不提到通用計算這個詞。前面說過，G80 打破了傳統(tǒng)的渲染管線設計，迎來了“流處理器”這個新玩意兒。那么問題來了，既然這些流處理器是可以編程的，那么我們?yōu)槭裁床挥盟鼇碛嬎隳?？畢竟QX6700才4個核， 8800GTX 可有128個呢！ 于是 NVIDIA 就這樣做了——CUDA誕生了。
其實在 CUDA 之前，ATI 也基于其 X1000 系列推出過 Stream 系列計算卡，但由于技術不夠成熟，因此歷史真正記住的，是后來居上的 CUDA。 隨著 CUDA 同時推出的，還有 Tesla 系列計算卡。 Tesla 系列其實已經(jīng)不能被稱作顯卡了，因為它并不支持顯示功能，也不能接駁顯示器，它的唯一功能就是幫助 CPU 一起進行運算。首款 Tesla 計算卡正是下圖中基于G80 GPU 的 Tesla C870，長得是不是和 8800GTX 一模一樣呢？ 而 GPU 計算并不是 Tesla 系列計算卡的專利，民用級的 8800GTS／8800GTX 和專業(yè)圖形顯卡 Quadro FX4600/FX5600 也同樣支持，而且逐步被應用到了例如視頻轉碼、編輯、多媒體處理等等各個方面，為之后的計算機發(fā)展打下了堅實的基礎。
而另一方面，借著 GPU 計算的東風，超級計算機再一次迎來新的爆發(fā)，它們也在無形之中為人類社會發(fā)展做出了巨大貢獻，不過在這里我們就按下不表了。 我的顯卡哪有這么“標準”！？ 從來沒有一款顯卡，身材比大姐姐們還標準！ 首先來看幾張 8800GTX 之前的旗艦顯卡——
▲7800GTX／7900GTX
▲X1900XTX
▲X1950XTX 是不是除了 X1950XTX 以外，其他的幾張顯卡怎么看都不像“旗艦”？ X1950XTX 第一次為旗艦顯卡引入了真正意義上成熟的全覆蓋渦輪外排式散熱器，而 8800GTX 在此基礎上，定義了旗艦單芯顯卡的標準身材。8800GTX 的 PCB 長度是 10.5 英寸，接下來所有的單芯旗艦，無論是 A／N 都慢慢遵守了這個不成文的規(guī)定。 NVIDIA從8800GTX 之后所有的旗艦顯卡都是一樣的 10.5 英寸，除了最不像旗艦的旗艦—— GTX680 以外。而 AMD 這邊則是從 HD5870 開始，后來清一色采用 10.5 英寸 PCB ，直到 R9 Fury 系列的誕生。
8800GTX 擁有 2個6-Pin 電源輔助接口，在此之前從來沒有一張單芯顯卡擁有兩個甚至更多的電源接口，而從 PCB 的設計上我們可以看出，其實本來預留的是 8+6Pin 的焊點，這也成為了接下來旗艦顯卡的不成文規(guī)定—— 6+6 或是 8+6pin 供電接口。
8800GTX 擁有 384bit 顯存位寬，之后除了 GT200 擁有 512bit 的顯存位寬之外，直到今天的 GP102，NVIDIA 的旗艦核心都采用著 384bit 的顯存位寬……
▲如今的TTX仍然延續(xù)了384bit顯存位寬的設計 8800GTX，正是這樣一張“標準”的顯卡。 我的顯卡哪有這么喜歡玩3P？ 從來沒有一款顯卡，有兩個SLI金手指！ 8800GTX 剛發(fā)布的時候，人們吃驚地發(fā)現(xiàn)它居然帶有兩個 SLI 金手指，可是當時大家并不知道這有什么卵用，老黃只是表示，你們 SLI 的時候，隨便用一個就行了，直到 8800Ultra 發(fā)布的那一天，大家才知道，原來……這是為三卡 SLI 準備的。
從 DIY 硬件誕生的那天起，玩家們壓榨極限性能的行為就沒停止過，而 2007 年孤島危機的發(fā)布，更是讓玩家們絕望地發(fā)現(xiàn)，居然沒有一張顯卡，可以征服這樣一款游戲。于是三卡 SLI 就被釋放出了野獸的牢籠，人們開始驚呼，地球要被黃氏核彈炸毀了！接下來，玩家們的電源也發(fā)出了精盡人亡的哀嚎…… 而之后，大家發(fā)現(xiàn)這玩意不僅能三卡，還能四卡，于是就和搭積木一樣，玩家們越玩越上癮，直到……GTX1080 終于封印了 3P 之力，于是世界避免核平，走向了和平的新道路……
我的顯卡哪有那么傳奇？ 從來沒有一張顯卡，飄哥一篇文章說不盡對它的情感。 自從 8800GTX 發(fā)布以來，GPU 謀權篡位的圖謀就越來越明顯，現(xiàn)如今更是直接推動著 AI 進步的元兇。 但如果 8800GTX 和它的后輩們只是平平庸庸的走下去的話，那么今天的世界也許就不會這么精彩。 如果沒有 GPU 的飛速進步，我們不可能看到自動駕駛的汽車從夢想照進現(xiàn)實； 如果沒有 GPU 的飛速進步，我們不可能看到 AlphaGo 只身挑落群雄成為Master的傳奇； 如果沒有 GPU 的飛速進步，我們可能永遠無法想象有一天游戲會成為另一個現(xiàn)實…… 如果沒有 GPU 的飛速進步…… 正因為我們活在當下，所以我們需要 GPU，而這個世界永遠需要英雄，即使他的名字只有你我知道…… 十年后的今天，我們看G80的身影變得愈發(fā)高大，那么下一個十年會是誰呢？ 這個世界需要改變， 這個世界需要英雄。
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