Fermi你还是显卡吗？
趋势观察
自从AMD用RV870（核心代号Cypress）显卡拉开DX 11时代的序幕后，外界对于NVIDIA下一代GF100显卡（GPU架构代号Fermi）的猜测和议论就没有停止过。不过由于种种原因，面向桌面领域的Fermi显卡迟迟未能现身，即便是在本月初举行的CeBIT 2010大展上，它也是犹抱琵琶半遮面。好在NVIDIA没有让大家等待太久，3月27日基于Fermi架构的GeForce GTX480/470显卡正式发布了，Fermi桌面版显卡终于揭开了神秘的面纱。那么，新架构、新产品到底给我们带来了哪些新变化……
DX11普及的催化剂
毫无疑问，GeForce GTX480/470最直接的用途还是大型3D游戏，对于广大用户来说，显卡的优劣往往是通过游戏性能表现出来的。相比NVIDIA上一代单核旗舰级产品GeForce GTX285，GeForce GTX480不仅在制程上升级到40nm，同时还支持微软的DX11。与AMD沿用旧架构、仅增加DX11特性和流处理器来提升性能的方式不同，NVIDIA针对DX11设计了全新的架构——Fermi，特别是在DX11最重要的Tessellation（镶嵌细分曲面）技术上，Fermi架构做了特别的优化和设计，这样在游戏中大量使用曲面细分技术时，不会出现性能瓶颈。
无论是DX11的设计者微软、图形核心厂商还是广大用户，DX11的普及无疑都是大家乐于见到的。虽然AMD的DX11显卡上市较早，但毕竟独木难支，而NVIDIA不仅拥有更大的市场份额，而且“粉丝”也占据多数。因此，当NVIDIA开始力推相关产品时，DX11才可能加快普及的速度。
在Fermi架构上，NVIDIA不遗余力地支持和优化DX11性能，一方面可以避免在未来的游戏性能比拼中处于下风，另一方面对于广大的游戏厂商也是一个暗示。可以预见，在两大图形核心厂商都推出DX11产品后，游戏厂商在研发DX11游戏上的速度将会进一步提升，市面上DX11的游戏数量也会逐渐增多。事实上，已经有不少厂商在研发DX11游戏时对NVIDIA显卡进行优化，比如目前画面最强悍的单机游戏——《地铁2033》。显而易见，NVIDIA的DX11显卡发布，势必会大大提升DX11的普及速度。
GPU加速时代来临
CUDA可以说是NVIDIA近年宣传的一个重点功能，以CUDA平台开发程序，利用NVIDIA的GPU的通用计算能力，软件将获得比CPU运行更快的速度，但是不得不说的是，使用CUDA来设计程序的软件依然不多。但是在Fermi架构上，NVIDIA依然将CUDA坚持下去，并且在功能上赋予了CUDA更广阔的空间。在Fermi架构上，CUDA得到了极大的提升，其中最重要的就是提供了支持C++以及OptiX光线实时追踪引擎。
对于C++语言我们不用多说，自1983年诞生到现在，C++语言已经成为了最复杂、最广泛、最主流的计算机程序设计语言。试想一下，当CUDA支持C++后，会给整个软件行业以及IT行业带来多大的变化，未来只要在CUDA平台上开发基于C++的程序，或者在程序中加入对CUDA的支持，那么只需要一款NVIDIA DX11的显卡，即可得到更强悍的功能体验以及更快的速度。
实际上，从目前的软件来看，支持GPU加速的已经越来越多，除了利用OpenGL加速的软件以外（即支持所有拥有OpenGL的显卡加速），采用CUDA的软件已经成为了一股不容忽视的力量，除了我们熟知的Badaboom，像暴风转码1.0、TMPGEnc Xpress、TotalMedia Theatre等视频转码软件也都支持NVIDIA的CUDA平台，而NERO Move it、Adobe系列等图形软件都将陆续支持CUDA。当然，目前支持CUDA的软件大多数都是视频转码、图形转换方面的，这类软件因为要占用处理器大量资源，所以最需要GPU来帮忙。随着CUDA支持C++语言，未来支持NVIDIA CUDA的软件肯定会越来越多，而软件的类型也会越来越丰富。
在Fermi架构的加强版CUDA中，另外一个重要特性就是OptiX光线追踪引擎。NVIDIA曾经将OptiX称为“全球首款互动光线追踪引擎”， OptiX引擎基于CUDA架构，开发者可以使用C语言编程，创造基于GPU运算的光线追踪应用。OptiX的应用既包括照片式渲染、车辆设计等图形领域，也包括诸如光学和声学设计、辐射研究、容积计算、碰撞分析等非渲染应用。令人欣喜的是，这个引擎不但能用于Quadro FX或Tesla专业卡，同时GeForce民用显卡也将能支持OptiX光线追踪开发。这意味着在过去要用CPU经过漫长计算的实时光线追踪的渲染，现在只要使用一块NVIDIA显卡，就能以更快的速度完成。对于很多图形工作者来说，这一功能无疑在效率以及成本上都要远远强于CPU。
电影级游戏效果不是梦
NVIDIA宣称GeForce GTX480最高可以达到3.5倍于GeForce GTX285的性能，这对游戏玩家而言是一个不小的诱惑。更令人惊喜的是，在高性能的前提下，游戏开发者甚至可以利用最新的CUDA来实现更接近于电影级别的游戏特效。或许在过去，用户一直认为CUDA仅仅局限于日常应用软件，而更好的游戏效果则得益于更强大的显卡性能以及3D引擎，不过随着CUDA的应用越来越广泛，游戏开发者也开始将一些游戏特效利用CUDA来实现或者增强。
此外，别忘记了NVIDIA显卡本身所拥有的PhysX物理功能，按照NVIDIA的说法，GeForce GTX480的PhysX性能是上一代旗舰产品GeForce GTX285的2.5倍。依靠强悍的PhysX性能以及CUDA的扩展应用，游戏玩家将在游戏中得到前所未有的华丽视觉体验。和普通的一些光源阴影效果不同，目前CUDA所实现的特效最多是一些类似电影的镜头效果，比如焦点外的景深、漫射以及水面的变形效果等等。当然，这些特效并不是说非要CUDA才能实现，但是使用CUDA以及PhysX，不但能让效果更出色，同时也能有效提高游戏性能。值得一提的是，未来游戏还可以利用NVIDIA的OptiX光线追踪引擎，这样甚至可以在游戏光影上达到照片一般的渲染效果。
“廉价”的3D高清享受
3D电影《阿凡达》的上映让众多影迷得到了一次身临其境的视觉享受，在这股大潮的带动下， NVIDIA也在GeForce GTX400系列中加强了3D视觉效果这个功能。实际上，NVIDIA在很久之前就拥有了游戏3D视觉的功能，一款NVIDIA显卡搭载NVIDIA的3D眼镜，就能在众多游戏中享受到3D的效果。在新一代的GeForce GTX400系列显卡中，这一功能得到了前所未有的强化。针对AMD的Radeon HD5000系列最多六屏连接输出图像的“eyefinity”功能，NVIDIA的GeForce GTX400系列显卡也可以最大通过三屏连接输出图像，但是除了普通的2D图像外，NVIDIA还支持三屏输出3D效果图像，并将这一技术取名为“3D Vision Surround”，这一技术最大允许三屏输出5760×1080分辨率的3D图像或者7680×1600分辨率的2D图像。
目前在硬件端，已经有包括DELL、优派、三星、富士、华硕等厂商支持NVIDIA，涉及的硬件产品包括了显示器、相机、笔记本等等；同时在软件端，包括蓝光、YOUTUBE也将支持这一技术，再加上NVIDIA在驱动中已经支持的400多款游戏，可以说推广基础非常扎实。而在家电市场方面，松下最近推出了一款3D液晶电视机，其3D方案也是采用了NVIDIA的技术。可以说，NVIDIA在3D视觉方案上已经相当成熟，在“裸眼3D”技术尚不成熟的现在，NVIDIA的“3D Vision”是比较“廉价”的3D高清解决方案。
写在最后>>
相对于GeForce GTX480的强悍游戏性能而言，NVIDIA更看重的是如何将GPU市场的份额持续扩大，这也是为什么在游戏之外，NVIDIA还将如此丰富的功能加入显卡之中的原因。实际上我们不难看出，在Fermi核心中的这些功能，无论是CUDA还是3D Vision抑或是PhysX，只要有任意一个功能真的能被大众以及厂商所接受，那么都将把GPU应用带向一个新的方向。当然从过去NVIDIA的尝试来看，说这些标准都将成为主流或者已经成功或太武断，但是GPU的应用已经朝着多元化发展，而不仅仅局限于游戏，这是大势所趋。Fermi对于NVIDIA是一个新的起点，同时对于GPGPU也是一个新的起点。Fermi，已经是超出了传统意义上的显卡。