家居化趋势明显 AMD显卡新玩法全面解析

吸血大魔王

● 显卡呈现家居化发展趋势　　也许谁都没有想象到，原本属于DIY核心硬件的显卡，在GPU多功能化不断加深的今天，也会成为工作生活、学习娱乐的一位重要帮手，其实早在GPU独立与CPU和主板之后，业界已经开始了艰难的探索，毕竟强大的浮点计算能力仅是用来处理像素渲染，的确有点大材小用了，所以拓展GPU的各项功能，成为AMD和NVIDIA甚至Intel不懈追求的目标。

　　由于GPU周边技术的升级，我们看到的不再是一款只有性能强悍但功能却非常单一的GPU芯片，各种新鲜特性扑面而来，让用户颇为欣喜同时也迫切希望体验GPU带来的更多显示特性，今天我们的文章把重点放在AMD HD6000系列产品的特性应用方面，显卡如何呈现家居化趋势？显卡能否担当日常综合应用考验？本文将通过一些AMD显卡应用实例为大家体现。
　　近来具备多种音视频功能的多媒体显卡引起了越来越多用户的兴趣，在这方面ATI于1996年推出的的All-in-Wonder系列无疑是市场上的领导者，要知道在当时GPU概念还没有被提出，而ATI工程师已经开始了对更高画质和更多显示功能的探索。

All-In-Wonder 9600 PRO多媒体显卡

　　All-in-Wonder显卡的特色就是集成了电视卡，而卡的用料也比较高，目的是提高视频输出品质。显示核心方面，它采用主流Radeon的显示核心，与主流显卡一样拥有高速的立体渲染性能。第一代All-in-Wonder显卡具有高性能的3D和2D图形及高级的多媒体特点。用户借助这款显卡可以玩游戏、看电影电视、听CD、浏览互联网，并操作Windows 98 或Windows ME和Windows2000，这些体验在当时都是前所未有的。

EA Salt Lake游戏开发工作室需要专业显卡

　　随着时间的推移，All-in-Wonder显卡在ATI被AMD收购之后没有再出现精彩的表现，而AMD Radeon HD 2000系列显卡开始，GPU硬件编码解码高清片源，GPU流处理器并行计算概念却已经深入人心。All-in-Wonder强调的多功能应用实际上以另外一种形式呈现在用户眼前。

第一代R600芯片开始全程高清硬件解码

　　Radeon HD 2900 XT中的“HD”直白的强调着最新一代Radeon产品对于高清类型应用的专业支持度，65nm工艺制造的RV630和RV610将内置UVD逻辑，可对高清视频解码的全部步骤执行硬件操作，这是AMD第一次在高清方面做出大幅度提升，这一步领先对手之后，在后期NVIDIA永远在高清解码上落后AMD一步。

多屏拼接提升工作效率

　　时间继续向后推移，到了2009年，ATI Eyefinity宽域技术随着Radeon HD 5000发布首次被提上台面，当时来看这项技术拥有很多隐秘的亮点，但是现在已经有很多玩家体会到了这种技术的益处。以往在组建多屏显示系统的时候往往需要Matrox的TripleHead2Go(多屏宝)，但在Radeon HD 5000系列显卡身上就不用这么麻烦了，直接就能连接三台显示器并横向排在一起，组成超宽屏系统。

吸血大魔王

● GPU核心打开更多特色空间　　从Radeon HD 2000首先在命名中加入HD字样开始，AMD在显卡多功能应用方面的探索一发不可收拾，强大的GPU核心计算能力开始被用做更多工作，GPU不再是装在显卡上只会吃电的怪物，而是电脑的又一个多媒体处理核心。在HD2000发布4年之后，AMD显卡也随之进化了4代到HD6000系列，而千元级的HD6850逐渐成为多功能显卡的最佳搭档。

Radeon HD 6850显卡输出端口

　　通过对比显卡输出接口在近几年间的微妙变化，我们可以感受到行业升级之迅猛。曾今的高端显卡也只不过是双头DVI输出加上一个类似鸡肋的电视输出接口，而到了HD6000时代，Barts芯片HD6850显卡提供mini DP *2 + DVI *2 + HDMI的组合。

UVD解码单元不断升级

　　同期被增加的还远不止是输出接口，显卡的GPU核心各项附加功能也经历了改进。AMD在Radeon HD 2000时代首次为显卡加入了全新的UVD引擎，让当年的性能不济的CPU摆脱掉了繁重的高清解码任务。HD2000显卡的出现，让原本达到100%占用的CPU资源骤降到了只有10%左右的CPU占用率。
　　在多屏拼接方面的改进很大程度上和GPU内部标准提升是有关系的，HD5000系列的标准接口配置是双Dual-Link DVI、DisplayPort、HDMI，其中两个DL-DVI占据了4个显示通道，DP和HDMI各一个，这样就把Eyefinity的6个通道都用完了。

双DP HUB组建6屏

双DP HUB搭配双DVI组建6屏

　　而HD6000的标准接口配置则是一个Dual-Link DVI、一个Single-Link DVI、HDMI、两个Mini-DP。外观上是把一个普通DP替换成了两个Mini-DP，实际上是从原来的DL-DVI中拆分出来了一个显示通道，多做了一路DP输出。
　　在图形行业一直有一种说法认为AMD的颜色还原更为出色，但是在以前我们测试中都把这一点归结于AMD的GPU输出配色方案更适合亚洲人对颜色的偏好。不过HD6000的发布告诉我们，AMD果然有自己的核心技术——Accurate Color Correttion。

颜色处理更加准确

　　通过图解我们可以看到，这项技术通过图形核心的色域影射引擎将色彩还原度大幅提升，同时保留了整个画面细节，准确还原颜色成为显卡的又一努力目标。

吸血大魔王

● 开放3D与开放物理

　　说到开放性技术，在GPU领域大家一定能够直接联想到AMD，毕竟AMD在这几年无论是在新技术的开发方面还是在和产业联盟的推广方面，都尽力坚持开放性标准，毕竟这对于一家和NVIDIA竞争已久的GPU厂商来说开放性标准的成功概率更大，也能为用户提供更多更广的选择。

OpenCL标准所提倡的CPU-GPU异构计算

　　首当其冲的是AMD努力倡导的OpenCL开放性编程环境。OpenCL (Open Computing Language，开放计算语言) 是一个为异构平台编写程序的框架，此异构平台可由CPU，GPU或其他类型的处理器组成。

　　为了配合HD6000系列显卡获得更好应用，AMD在2011年初宣布推出新版的AMD加速并行处理（APP）软件开发套件，完全支持AMD APU,OpenCL 1.1 和AMD Radeon HD 6900 系列显卡。AMD APP技术可以让GPU和CPU协同工作，以更快的速度应付高负载的计算任务，这是仅靠单独的CPU计算难以实现的。

　　AMD加速并行处理（APP）软件开发套件的新版本为2.3 （AMD APP SDK v2.3），让软件开发人员可以编写应用程序，充分利用异构计算平台的并行处理性能，比如AMD全新的E系列和C系列APU，在一颗芯片上融合了多核CPU和支持DirectX 11的GPU。

AMD APP软件应用环境

　　ArcSoft副总裁及视频和家庭娱乐事业部总经理George Tang
认为：像OpenCL和OpenGL这样的业界标准、通用的API、以及像AMD 加速并行处理（APP）库和软件开发套件的工具，为开发者创造了共享的开发环境，让他们可以最大限度的发挥不同硬件的性能，开发出诱人的跨平台应用。通过支持这些开放标准，AMD给开发者打开了一扇门，让他们更容易地利用像AMD APU技术这样的最新硬件升级。

　　目前使用率最为广泛的PowerDVD视频倍线、MediaShow照片人脸识别、PowerDirector视频编辑、MediaShow视频转码等应用，都可以支持使用A卡进行加速，性能提升非常显著。这些以往都是N卡的专利，现在A卡用户也能达到相同的效果了。
　　在物理游戏方面由于不像NVIDIA、Intel那样拥有自己的物理引擎(PhysX和Havoc)，AMD选择了开放标准OpenCL，并争取第三方厂商合作。在2009年AMD就正式宣布与Pixelux Entertainment达成开发合作协议，共同推广开源的实时物理引擎“Bullet Physics”。

越来越多的游戏基于Bullet物理引擎

　　AMD、Pixelux鼓励其他厂商利用OpenCL通用计算标准和Bullet Phyics物理引擎开发物理中间件，而且不限于PC平台，还计划扩展到主机、掌机等游戏机平台。新版3Dmark11中抛弃颇具争议的PhysX物理加速引擎而改用开源的Bullet专业物理库，支持碰撞检测、刚体、软体，根据ZLib授权协议而免费使用。Bullet是一个开源的物理模拟计算引擎，世界三大物理模拟引擎之一（另外两种是Havok和PhysX）。
　　未来我们会看到在OpenCL标准下CPU与GPU和谐运作。软件开发人员可以利用ATI Stream技术调用多核心处理器、显卡的性能为高度并行功能提供加速；Pixelux将使游戏开发商在OpenCL平台上获得更好的性能和交互性；AMD也在通过DX11 DirectCompute API积极推动对Bullet Physics的支持。

吸血大魔王

● HD6850实战GPU转码　　在最新的AMD显卡管理中心“AMD VISION Engine Control Center“中我们看到了一项叫做AMD Video Converter的选项，这是一个驱动自带的完全免费的转码软件，是一个基于APP技术的视频转码软件。ATI Video Converter并非一个完全基于GPU转码的软件，而是CPU+GPU联合转码。它能够让AMD GPU与CPU共同加速，来一起完成以往仅有CPU参与的视频压缩，大大减少压缩时间。

AMD Video Converter

　　ATI Video Converter并非调用显卡中的流处理器来进行转码，而是调用UVD引擎进行视频转码。因此不同档次的ATI显卡在使用ATI Video Converter转码时，能力是一样的。除了驱动自带的ATI Video Converter之外，CyberLink公司的威力导演系列软件，魅力四射系列软件、ArcSoft TotalMedia公司的Theater软件等均支持AMD APP技术。

MediaShow Espresso界面

　　Cyberlink在业界一直保持活跃并且知名度不断提升，不久前它推出了MediaShow Espresso。和之前大家熟悉的MediaShow(魅力四射)是一款视频编辑软件不同，我们直接下载安装MediaShow Espresso才是本次视频转换软件。

MediaShow Espresso软件正在识别GPU加速特性

　　我们导入了一个1.62GB的MPEG2 TS视频，然后选择“媒体播放器”-“Microsoft”，选择“启用硬件编码解码”。需要注意的是如果禁用硬件（GPU）编解码，则所有转换压力交给CPU处理，启用之后部分压力交给CPU，GPU也没有完全进行加速，这是本次测试的一个遗憾。

吸血大魔王

● 千元显卡也玩3屏拼接　　3屏拼接对于AMD显卡来说已经易如反掌，不过今天我们还是希望再次向大家介绍AMD HD6800显卡的3屏拼接过程。我们所使用的是迪兰恒进提供的HD6850酷能+显卡，显卡区别与公版产品，其Display Port接口是全尺寸而不是mini，所以整个拼接过程不需要转接头即可实现。

迪兰恒进 HD6850酷能+显卡

　　作为目前最简单易用的多屏拼接方案，Eyefinity技术能够通过一款HD5000以上级别的显卡，让用户体验到原来只有在专业显卡才能使用的多屏拼接技术，同时由于现阶段大尺寸LCD显示器走低，组建廉价大分辨率视觉“窗口”成为很多用户的梦想。

三屏组建过程（一）

　　Eyefinity技术的整个调试环节在AMD驱动中可以轻松完成，其核心就是Create Group（创立组），当我们的驱动程序识别到显卡上接满3台显示器后，通过建立组让3台显示器被识别为拼接模式，就实现了Eyefinity技术3连屏。

三屏组建过程（二）

三屏组建过程（三）

三屏组建过程（四）

三屏组建过程（五）

　　3屏组建效果实例展示如下，我们在评测室中，通过HKC提供的3屏显示器套件完成了整个搭建过程，现在我们已经可以看到一个横向拼接的硕大的桌面。

迪兰恒进HD6850组建3屏显示

　　Eyefinity的整个组建过程还是非常流畅的，现在的Eyefinity技术随着Radeon HD 6000系列显卡的发布技术更成熟门槛更低。MST技术引入到Eyefnity技术中，可以让显卡提供更加灵活的多屏拼接模式。在Radeon HD 5000时代，只有6DP版产品才能实现6屏拼接。而现在Radeon HD 6870通过MST HUB就能实现最多6个屏幕拼接。

吸血大魔王

　● HD3D带来更多自由组合

　　当大家把NVIDIA当成是3D技术的创始者之时，总是忽略了一点，那就是在硬件方面，只要能够支持120Hz刷新率的输出，就可以在PC上实现3D显示技术，所以这证明了3D技术其实是开放的，它不应该被某一家厂商所垄断和控制。同时想要在平板电视和投影仪上实现3D输出的话，就需要高带宽的HDMI 1.4a标准的支持，现在HD6870/6850率先做到了。

HD3D技术以HDMI 1.4a标准和众多软件为根基

　　开放式的解决方案由于成本较低，选择范围比较广，因此受到了很多OEM厂商的亲睐，目前已经有不少笔记本和一体机采用了基于ATI显卡的3D显示解决方案。

　　我们知道现阶段主流3D显示技术以红蓝、偏振和快门式产品为主，同时不仅仅是显卡厂商介入结束开发，例如显示器厂商、电视厂商甚至第三方的立体眼镜厂商都开发了相关产品。

　　由于Radeon HD 6000中使用了HDMI 1.4a规范接口，其能够提供120MHz的快门式3D显示技术物理数据带宽通道，同时支持3D电视。

　　当然除了在3D立体视频上的支持外，Radeon HD 6000系列的HD3D在游戏方面也有突破性能的进展，同时与DDD、iZ3D两大第三方3D立体技术方案提供商深入合作，尤其是DDD的TriDef在游戏支持性和视频播放兼容性非常好。不过iZ3D目前在主流消费级用户中认可度较高，其免费、便捷实用的人性化设计，帮助Radeon HD 6000在3D立体视觉技术上达到与NVIDIA齐头并进。

AMD倡导的HD3D特性

HD3D目前兼容设备

　　小知识：可以在AMD平台上实现的3种3D成像
　　色差式3D：最早出现3D显示技术就是色差式，从技术层面上来看也是最为初级的一种3D效果显示方法，这种3D显示的辅助设备只需购买一付红青(红淡蓝)色差眼镜就可以了，成本最为低廉，效果最差。

　　偏振式3D：利用镜片过滤不同波长光线而成像3D的技术。被动式3D技术，眼镜价格较为便宜，目前部分3D电影院、3D液晶电视等采用的是偏光式3D技术。

　　快门式3D：利用快门眼镜，交替左眼和右眼看到的图象，将左眼和右眼看到的不同的两幅图像融合成一体来产生单幅图像的3D深度感。

优派V3D241wm-LED液晶显示器

优派V3D241wm-LED液晶显示器的配套3D眼镜

　　今天我们借助优派120MHz刷新率显示器——Fuhzion V3D241WM来实现快门式HD3D技术，快门式3D需要Quad Buffer驱动API来进行分时画面处理，这也就是集成在GPU中的AMD的GPU四缓冲API技术。
　　如果说2010年NVIDIA主推其Fermi架构和3D Vision技术是为了及时赶上产业升级步伐并且引起更多用户关注，那么2011年初AMD开始大量推广其HD3D技术则引领了开放式3D技术的发展方向。通过HD3D技术的使用全程，我们终于可喜地看到3D成像技术可以被用户自由搭配，让各种性价比较高的硬件得到最大限度发挥。

吸血大魔王

● 图像处理获得底层强大支援　　依靠强大的流处理器资源，AMD显卡向来在并行计算方面有着自己强大的优势，虽然在程序中涉及到大量分支跳转等条件限制时GPU效率会受到影响，但是在传统的GPU图像处理、GPU密码破解等领域任何一款中高端AMD显卡都能发挥出优异性能。今天我们将使用一款“只接受独立显卡”的图像处理软件——Musemage来对比GPU与CPU的性能差异。

照片处理软件——Musemage

　　Musemage是第一款能运用GPU加速进行照片处理的“大众级”修图软件。它使用起来不像PhotoShop那么复杂且容易上手，更为重要的是它完全采用了GPU强大的并行处理能力运算加速功能，在照片处理速度上令人震惊，堪称革命性的图像处理软件。

进行图像处理测试的迪兰恒进HD6950显卡

　　由于界面设计干净简洁而核心执行效率极高，Musemage可以说是最近非常火的图像处理软件。这款软件具备在很多GPU玩家看来了Photoshop的很多高级功能，也有堪比Fireworks的使用感受。而且基于GLSL底层编程让这款软件可以同时支持AMD和NVIDIA显卡，更多使用GPU的用户将享受到GPU加速带来的乐趣。

　　在本次测试中我们使用了一张5184*3456像素的由佳能550D拍摄的照片，并对此做了强度为10、旋转模糊的径向模糊操作。CPU方面我们则使用Photoshop软件执行同样操作并记录时间。

　　本项测试中HD6950显卡拥有强大的流处理器优势，因此获得非常理想的测试成绩，GTX560 Ti也明显超越了多核心处理器的表现，相信在更多复杂图片处理应用中GPU核心将会发挥出更强的效能。传统的奔腾双核处理器E5300则表现羸弱，处理如此大像素的图片需要将近5秒才能执行一个滤镜操作。

吸血大魔王

　● 异构计算成为应用基础

　　当我们为了各种AMD显卡的特色应用技术侃侃而谈的时候，是否想过其背后的产业和技术支撑。AMD于2006 Supercomputing展览会上宣布推出世界第一款专门针对企业高效能运算的汇流处理器Stream Computing Processor，命名为AMD Stream Processor。

　　它主要针对运算系统如工作平台及服务器所设计，当时的流处理器产品运用在财务分析、地震偏移分析、生命科学研究、以及其他等领域上。而后期AMD发现了异构计算（Heterogeneous computing）的优势，并进行了更为广泛和深度的开发。

AMD提出流处理器显卡概念

　　流处理器概念的提出在当时是为了直面NVIDIA提出的CUDA概念，实际上第一个使用GPU进行大规模并行计算并把这种体验带到民间的正是AMD的Radeon X1800系列显卡及其借助Folding@home项目。当时AMD已经可以通过Brook+使用底层汇编语言控制Shader单元实现GPU处理通用任务。

廉价的1TFLOPS解决方案——Radeon HD4000系列产品

       时间一晃而过到2008年，ATI发布了统一渲染架构下的第二代PC领域GPU产品——Radeon HD4000系列产品，其中定位在中高端市场的Radeon HD4850显卡在当时使用了800个频率达到625MHz的流处理器，仅用110W的耗电带来了1TFlops的运算能力。这时人类获取1TFlops的经济支出仅为199美元。

一款HD5870相当于177台深蓝超级计算机节点

       仅仅一年之后，ATI再次发力优化统一渲染架构，发布了Radeon HD5000系列产品，其中高端产品HD5870已经集成了2.7 TFlops运算能力。这颗GPU的问世标志着ATI已经成熟掌握了40nm制程工作、DirectX 11应用程序接口和吞吐带宽极高的DDR5显存。同时这颗GPU的运算能力相当于177台深蓝超级计算机节点。

ATI Stream在Open CL下编程模型

　　AMD提出的CPU+GPU异构运算平台能够借此差异提供出色的整机性能，各部件能充分发挥自己的优势，处理拿手的应用，如传统的串行计算可以交给CPU负责，并行计算可通过AMD Stream流处理计算技术交给GPU运算。
　　在可以预见的未来，借助异构计算（Heterogeneous computing），AMD高端CPU甚至是未来整数性能极强的CPU会在OpenCL接口的帮助下，和高端GPU产品在异构模式下共处。而低端市场的APU产品，也会受益于OpenCL接口而支持更多应用，释放CPU和GPU的计算特性。未来的显卡市场不但不会消亡，反而会成为帮助用户进行工作、学习融入高端计算领域和日常生活的重要工具。