王者归来成竹在胸:GeForce 6800U测试

　　最新最强！NVIDIA旗舰级产品如约而至

　　“The number of transistors contained on a computer chip doubles every 18 months(电脑芯片所采用的晶体管数量每18个月就会增加一倍).”

　　——Gordon Mooer(戈登·摩尔)

　　不可否认，游戏已成为推动3D图形技术发展最主要的动力之一，Voodoo王朝的兴衰就是很好的例证。从2003年年底开始，大量以精美画面和震撼性视觉效果为最大卖点的新游戏陆续面市，其中不乏如《Far Cry(孤岛惊魂)》这样的大作。并且，在2004年4、5月间，万众瞩目的超级巨作《DOOM 3》和《Half Life 2》也极有可能会正式发布。在所有这些游戏的背后，我们看到的是——DirectX 9.0，一个让3D世界更加真实的全新API。

　　从DirectX 9.0发布之初的应者寥寥到如今DX9阵营各类游戏的“济济一堂”，经过软件开发商近18个月的追赶，今天，大家再次将关注的目光投向硬件性能的部分。以现有的硬件条件，面对这些最新的顶级3D游戏大作，在呈现更高画质的同时，图形加速硬件所能够提供的性能已经开始显得有些力不从心了。

　　且不说《DOOM 3》和《Half Life 2》这两个重量级的显卡“杀手”，就是已发布的《Far Cry(孤岛惊魂)》，目前的“3D游戏之王”ATI Radeon 9800XT在高分辨率下也才能跑出20多帧的成绩。这还是目前最高端显卡的表现，一般玩家所能接受的中低端产品就更难玩得转了。

图为：NVIDIA GeForce系列图形核心的第6代王者

　　于是，催生新一代图形芯片市场需求层面的条件就已经具备了。而从一定的高度来鸟瞰近几年来图形芯片的发展规律，我们不难发现，这个领域基本上保持着平均6个月产品线总体更新调整一次、而每18个月进行一次芯片级换代的步调。这也恰好再一次验证了半导体产业发展的指导理论——摩尔定律。

　　现在，NVIDIA GeForce系列图形核心的第6代，也是最新一代的旗舰产品(内部研发代号NV40)再次领先一步，如期发布了……

　　你看你看，核心的名字悄悄改变

　　2004年4月14日，NVIDIA在美国举行了新一代产品的发布会，正式宣布其第6代旗舰产品的官方名称为“GeForce 6800 Ultra”。我们的文章就从这个名称开始。

　　图形核心的命名其实是个比较有趣的话题。虽然从简单的意义上来说，产品名称不过是厂商用以标示产品的一种文字或数字记号。但不可否认，有时候一个好的产品名称却能起到意想不到的作用，甚至会直接影响到消费者的购买热情。

图为：NVIDIA最新一代产品GeForce 6系列的logo

　　和前一代产品的名称“GeForce FX”相比，GeForce 6800系列命名方式最明显的改变在于去掉了“GeForce”和序号之间的“FX”。对于这样一个“小小的”变化，NVIDIA的CEO黄仁勋先生做出了解释。

　　自从GeForce 256推出至今，作为图形核心的品牌，“GeForce”已经获得了广大用户的认可和赞同。经过多年的品牌经营和市场运作，NVIDIA认为，“GeForce”已经成为整个品牌的核心，而对于普通消费者来说，“GeForce”也会比“GeForce FX”更加简单易记，这就是NVIDIA决定舍“FX”而保留并进一步强调“GeForce”的原因，NVIDIA的目标，是把“GeForce”建设成一个全球知名的显示技术和图形核心品牌。

图为：旗舰级产品GeForce 6800 Ultra GPU

　　和“GeForce FX”到“GeForce”的变化相比，品牌后面的产品型号的变化也许更不容易为人察觉，但恰恰是在这里，NVIDIA对原有的产品型号标定体系进行了彻底的改革。据黄仁勋先生介绍，GeForce 6800中的“6”代表了整个系列的代号，也是图形核心架构的标志。6800，代表该图形核心是GeForce系列中基于第6代核心架构的产品，而5xxx则是基于第5代核心架构的产品。其后的3位数字代表相应的性能和价格水平——以及由此衍生出的市场定位：发烧型、性能型、主流型或入门型。

　　也许你会觉得NVIDIA这种新的命名方式与处理器领域Cyrix始创、AMD长期以来坚持实践并且最近为Intel所最终接受的性能标示方式(Performance Rating，PR)有异曲同工之处，但黄仁勋先生显然并不认为在这个问题上NVIDIA扮演了“跟随者”的角色——毕竟在实践“单品牌”的命名方式上，NVIDIA的“GeForce”远远超前于AMD的“Athlon64”、“Athlon XP”、“Duron”以及Intel的“Pentium”、“Celeron”。无论如何，现在我们可以确定的是，简单以频率或者性能来标定产品型号的方式将逐渐成为历史，结合性能、价格并能够真实反映市场定位的型号标定方式将会被越来越多的厂商所采用。

　　闪光的足迹，GeForce 6系列发展历程

　　多年之后，如果我们还有机会回过头来重新审视NVIDIA的发展历程，你会发现GeForce FX系列的时代也许是除了公司创业初期之外，最为痛苦的一个时期了。在NVIDIA收购了3dfx而一举成为图形卡领域的老大以后，这一代的产品受到了最为强有力的挑战。

　　虽然同样都是“困难”，但GeForce FX系列面对的处境和NVIDIA成立伊始时是大有不同的。当时的NVIDIA是作为业界的一名挑战者出现，具有接受各种各样窘境和打击的心理准备。而当它每次总能以全面且压倒性的优势击败对手的产品时，经历了连续多年成为业界无可争议的老大后却猛然发现，自己头上的性能王冠被别人摘走了，这样的滋味不是亲历者恐怕难以理解。

图为：NV3x系列的第一款产品——GeForce FX 5800 Ultra显卡

　　2002年7月，ATI的Radeon 9700Pro首次让显卡从硬件上支持了DirectX 9.0 API的规范。而NVIDIA也在11月以GeForce FX 5800 Ultra(工业研发代号NV30)来正式应战。作为NVIDIA首款支持DirectX 9.0的显卡，GeForce FX 5800 Ultra拥有很多当时可谓非常之新的技术和规格，如16/32bit的渲染精度以及在显卡产品上首次采用的DDR2显存规格。

　　但是很遗憾，由于这款产品较高的频率而引发的高发热量，它的4×2流水线设计在并行执行效能上的一些不足，以及仅有4条像素渲染管线，所有这些导致这款产品的整体性能没有达到NVIDIA预期的目的——击败ATI Radeon 9700Pro。同时由于设计结构过于复杂，更引发了后续生产方面的问题。所有这一切最终的结果，是使得从这款产品起，NVIDIA在高端显卡产品中的性能之王地位开始动摇。

图为：承前启后的GeForce FX5900 Ultra显卡

　　诸多的问题导致了GeForce FX 5800 Ultra难当大任。短短数月之后，2003年5月NVIDIA又迅速推出了研发代号为NV35的GeForce FX 5900 Ultra。它采用了CineFX 2.0的架构，与原来的FX 5800系列的NV30核心相比，新产品主要改进了浮点Pixel Shader的运算能力(NVIDIA宣称可以达到NV30两倍的性能)，采用了256位的显存结构，并改善了各项异性过滤的图像质量。

　　应该说GeForce FX 5900 Ultra是一款比较优秀的产品。它不但提升了一定幅度的性能，有效解决了产能及散热问题，而且对当时NVIDIA的高端市场也起到了稳定军心的作用。但在与老对手ATI发布的新产品——Radeon 9800Pro对比的时候，NVIDIA依然要稍逊半筹。

图为：NV3系列集大成者——GeForce FX5950 Ultra显卡

　　这种尴尬一直延续到NV3x系列时代最后的旗舰产品上。虽然说Radeon 9800XT只是Radeon 9800Pro的高频版本，但GeForce FX 5950 Ultra(研发代号NV38)在众多媒体的测试中仍然没能取得胜利，特别是在针对微软Direct3D的测试中，甚至出现了落后的情况。反倒是定位在中端的NV36系列(GeForce FX 5700 Ultra和GeForce FX 5700)表现抢眼，与ATI同定位的产品分庭抗礼，在高画质下的表现甚至更胜一筹。

　　要挽回在高端产品上的失利局面，仅靠架构已完全定型的NV3x系列作一定程度的增补显然是很难实现的。实际上早在NV3x系列的时代，NV40的研发就一直在进行，并且进展很好。NVIDIA将更大的希望押宝在了这款具有划时代意义的新产品上。

　　超前规格，领先业界的超标量架构设计

　　NVIDIA的GeForce 6800 Ultra这一次不同于ATI的R420那样基于旧有架构(R300)进行改进和提升。GF 6800U采用了全新的架构设计，并且秉承NVIDIA的企业传统，依然坚定不移地采用了很多当前最新的设计、方案和技术。也因为上述这些因素，媒体和硬件爱好者自始至终对这款新产品充满了好奇和浓厚的兴趣。以下我们列出了部分年初人们对NV40(当时称呼)的预测：

　　•NV40具有1.75亿晶体管、采用0.13μm制造

　　•8×2的管线架构

　　•支持DirectX 9.0(不是9.1)，支持Shader 3.0

　　•支持DDR/GDDR2/GDDR3显存规格

　　•AGP 8X接口，后期推出PCI-E的版本

　　•获得进一步性能提升的全新抗锯齿模式

　　•大幅度改进的各项异性过滤性能

　　•很有可能命名为GeForce FX 6xxx

NVIDIA官方的GeForce 6800 Ultra样卡照片

GeForce 6800 Ultra架构设计示意图

　　关心近期硬件新闻的朋友们会注意到，实际发布的GeForce 6800 Ultra比上面预测的这些规格还要高。NVIDIA方面称，GeForce 6系列显卡具备众多新特性，其中包括更高速的整体设计架构，能够适应最新的各类软件标准，具备更高精度的编码/解码片上芯片，以及直接输出HD-TV等支持未来应用的最新功能。对比早期的NV30/35，GeForce 6系列的优势表现为：

　　•4～8倍于前代产品的浮点着色器能力

　　•4倍于前代产品的阴影处理能力

　　•4倍于前代产品的隐面消除能力

　　•2倍于前代产品的顶点处理能力

　　•2倍于前代产品的帧缓冲带宽

　　下面，我们来看看GeForce 6800 Ultra显卡的具体规格。