a卡是什么？a卡和n卡的區別本文帶你了解清楚今日熱議

2023-03-10 10:25:07來源：互聯網

a卡是什么?a卡和n卡的區別

　　N卡和A卡兩家架構問題要深究就得寫一本書了。在DX9以前的時代，兩家的架構主要由像素單元、頂點單元、紋理單元、光柵單元組成，一個渲染流程的所有單元綁在一起組成一條渲染管線，管線越多，性能就越強。而游戲中的指令以4D指令居多(像素有RGBA，頂點有XYZW)，這些單元就被設計成了一次能處理4D指令的處理器，對于當時的游戲環境來說這種架構效率很高。但到了DX9后期甚至DX10時代，游戲中的1D、2D、3D、4D指令開始頻繁混合出現，像素與頂點的渲染量比例也有了改變，原先的架構就變得效率低下了，比如一個處理單元一次能處理4D運算，當碰到1D運算時就只用到4/1的資源，剩下3/4的資源就閑置掉了，相當于效率降低了4倍。而有些游戲的像素渲染量明顯多于頂點，那么這些綁在一起數量比例固定的單元就效率低下了，比如像素吃力的時候，頂點可能比較空閑，非常浪費資源。為了解決這個問題，NV和ATI都對架構進行了改進，但都治標不治本。這時候重新設計架構成為了必然，所以，從DX10時代起，兩家的架構就起了翻天復地的變化。

【資料圖】

　　當兩家DX10產品面市后，人們驚奇的發現，竟然是兩種不同的架構。

　　N卡的架構思路很簡單，用強大的前端處理器把所有指令拆分成一個個1D指令，而下面所有處理單元都變成了1D單元(流處理器)，這些流處理器都能當做像素和頂點單元來使用，每個單元都能獨立收發指令，這樣不管碰到什么類型的指令都能“一擁而上”，效率幾乎達到100%的理想程度，是標準的線程級并行架構，也是追求高效率的理想架構。

　　N卡的架構看上去很完美，但缺點也很明顯，由于每個流處理器都對應獨立的指令發射端和控制單元這類東西，體積龐大，控制單元在晶體管的消耗上占了相當大的比例，在相同晶體管數量的情況下，N卡能做的運算單元就相對少很多。在流處理器數量相對少的情況下，處理4D指令時又會顯得性能不足(因為要耗費四個流處理器去處理一個指令)，所以N卡的流處理器頻率會比核心頻率高出一倍以上，以彌補數量上的缺陷。由以上缺點又造成了另一個缺點，就是功耗巨大。

　　總結，N卡架構執行效率極高，靈活性強，在實際應用中容易發揮應有性能。但功耗較難控制，較少的處理單元也限制了其理論運算能力。

　　A卡方面，雖然也是采用了通用的1D流處理器做為執行單元，但采用的是指令級并行架構，每5個流處理器為一組，每組一次最大可接收一條5D指令(而N卡接收的是1D指令)，在前端上就把所有指令打包成一個個5D指令發下去(而N卡是拆分成一個個1D發下去)，所以A卡的架構又被稱為5D架構。這樣的設計可以實現高指令吞吐，能在較少的控制單元下做出龐大的運算單元，晶體管消耗也較少，所以A卡的流處理器一般都是N卡的4-5倍，理論運算能力也遠強于N卡，功耗也相對要低一些，同性能的芯片面積也都比較小。

　　但是，A卡架構的缺點也很明顯，雖然理論上總運算性能強大，但一旦碰到混合指令或條件指令的時候，前端就很難實現完整的5D打包，往往變成3D、2D、1D的發下去了，造成每組流處理器只有3、2甚至1個在工作，幾乎一半的單元浪費掉了。軟件要想針對這種架構優化，必需減少混合、條件指令的出現(需要耗費程序員的大量精力)，或杜絕(這是不可能的)。所以在軟件優化度上A卡是處于劣勢的，常常無法發揮應有性能。

　　總結，A卡架構優勢在于理論運算能力，但執行效率不高，對于復雜多變的任務種類適應性不強，如果沒有軟件上的支持，常常無法發揮應有性能。所以A卡除了需要游戲廠商的支持外，自己也要常常發布針對某款游戲優化的驅動補丁(造成A卡發布半年后，還可通過驅動提升性能的現象)。

　　在物理加速技術方面，全球主流的是Havok技術，目前為INTEL所有，平臺支持度高，各廠商(包括AMD)也都默認對其支持，在游戲支持度上占了60%以上市場份額。但該技術偏重CPU處理(少部分可由A卡協處理)，性能比較有限，可展現的效果規模較小。

　　而物理技術的另一股新勢力就是AGEIA公司的PhysX技術，硬件上以獨立的加速卡形式存在，性能專一且強勁，能夠展現更復雜的物理效果，但該技術并不開放，而且要購買加速卡才能實現，限制了其支持度。自08年NV收購AGEIA公司后，PhysX技術就變成N卡專屬，在DX10架構以后的N卡中都集成了PhysX物理引擎，但封閉的策略還是沒變，要想實現PhysX物理效果，用戶必需擁有一塊DX10以上級別的N卡，這對于游戲廠商來說比較冒險，如果“足夠性能”的硬件用戶量不足，那么軟件廠商就虧大了，所以支持PhysX技術的游戲數量至今也沒占到主流，很多廠商寧可對N卡優化，也不支持PhysX技術。不過NV通過強勢的營銷策略，甚至有些時候是“非常規”的營銷，為人所知，市場前景也是被看好的。

　　總結：在物理加速技術上NV屬于劍走偏鋒型，企圖利用封閉的技術搞壟斷排擠(與索尼的儲存卡(記憶棒)有點相似)，但要排擠主流的AMD、INTEL陣營是難上加難，結局是否和索尼一樣我們不得而知。

　　目前來看，支持PhysX技術的游戲只相當于Havok的三成左右，數量不占優勢，而很多初學者把支持物理加速技術和游戲優化的概念搞混了，以為針對N卡優化的游戲就采用PhysX技術，其實這兩者沒有什么關系，針對N卡優化的游戲雖然較多，但采用PhysX物理技術的游戲是比較少的。這方面兩家算是不分勝負，但在選購上N卡又多了個籌碼。

　　高清解碼方面，自藍光戰勝HD-DVD后，市場上高清片源開始增多，但高清影片播放時的解碼任務對當時的雙核CPU來說是非常吃力的，中端以下CPU全線投降，這時候NV和AMD適時的在DX10架構中加入了高清解碼功能，分擔幾乎所有的CPU工作，讓低端CPU也能流暢的播放高清電影。當時高清格式主要有三種，奇怪的是N卡只支持一種格式的完全解碼，這就導致N卡玩家在播放別的格式高清影片時CPU還是非常吃力，甚至卡頓;而A卡則支持了雙格式解碼(剩下一種格式運算量不大，CPU能搞定)，這樣A卡用戶即使在入門級的CPU下也可以流暢播放高清了，CPU還有大量余力干別的事。從此A卡適合看電影的說法就流傳下來了。不過N卡到了DX11架構后也支持了雙格式解碼，解碼能力終于可以向AMD看齊，不過這時候CPU已經發展了三四代，入門級CPU都可以應付高清播放，顯卡的解碼能力已經沒那么亮眼了。

　　畫質方面，兩家理論上并沒有區別，因為處理的都是數字信號，而只要信號源相同，那么運算結果也都是相同的。但最終輸出效果取決于模擬信號的轉換和特意的渲染，兩家可能稍有差別，但只是效果上的細微變化，與畫質(圖像品質)沒有關系。N卡效果似乎稍柔和，色彩稍淡，A卡則稍銳利，色彩稍濃。歐俄國家的人群比較喜歡飽和度低的畫面，而亞太區的人群則比較喜歡高飽和的畫面，在色彩冷暖上不同國家人群的喜好也不同，所以這個只是偏好問題，沒有高低之分。況且兩家的效果差別也只是微小的，幾乎可以不計，畢竟顯卡的工作是真實還原色彩，而不是改變色彩。

　　在抗鋸齒性能方面，N卡憑著高效能在前兩代一直占著優勢，到了第三代，AMD的HD4000系列就把抗鋸齒運算從流處理器改到了光刪單元，從而大副提升了抗鋸齒性能，超越了N卡。到了第五代后，N卡的GF500系列也改到了光刪單元，從此兩家各有勝負。

　　多屏輸出方面，是AMD的強項，后期A卡可以做到單卡六屏輸出，雙卡則支持到恐怖的12屏。加上架構和顯存的特性，即使在多屏高分辨率下，性能衰減也比對手要小，是多屏發燒友及多屏游戲玩家的最愛

　　3D視覺技術方面,前期是N卡占優勢，后期是A卡占優，由于A卡3D視覺技術是免費開放的，得到了大量周邊廠商的支持，選擇性也更高。就技術本身而言，兩家都有無線與有線眼鏡套裝，原理相同，區別不大。

　　通用計算方面，雖然通用計算概念是由ATI在X1900XT時代首個提出來的，但ATI一直都不夠重視，加上后期A卡DX10架構的軟件開發難的問題，導致支持的軟件數量少，一直沒有起色(雖然其運算性能是無敵的)。而N卡則從GF200系列開始，高度重視通用計算，以打通游戲以外的應用路線，通過架構的針對性改進，以及推出方便的開發套件，讓程序員在不學習圖形API的情況下都能開發出適用的軟件，并且支持C++語言，使支持者越來越多。從中國超級計算機天河一號早期采用A卡核心做為計算單元，后期改用N卡核心就可見一斑。

　　專業圖形領域，兩家都有相應的專業卡系列，N卡占了大部分專業卡市場份額，導致A卡可選產品較少。但在性能上并沒有分勝負，兩家都有各種等級定位的產品。不過在游戲卡上，A卡曾暴出可以通過特定的驅動配合特定的型號，使幾百元的游戲卡瞬間變成幾千元的專業卡案例，當時在專業圈里可是大事件，各種改版驅動的求下載也一度火熱，不過之后新版本驅動填補了漏洞及型號的換代，這事也就不了了之了。但A卡適合做圖的說法就傳了下來，其實在不改版的情況下，兩家游戲卡在專業圖形上都沒有什么性能可言，其性能高低之分在專業卡眼里連零頭都不如，所以在游戲卡上談專業圖形，本身沒有太大意義。

在驅動程序方面

　　A卡在ATI時代驅動程序一直受人詬病，ATI常常在驅動沒有充分測試的情況下搶先推出新硬件，然后再慢慢完善驅動程序，初期常出現各種兼容性問題，造成A卡發布半年后性能與兼容性才能通過驅動程序恢復正常的現象。而當時的NV卻是過于嚴謹和保守(至今也是這樣)，雖然驅動完善度很高，但嚴重拖慢了新品推出的腳步，所謂有利必有弊。

　　自07年AMD收購ATI后，A卡的驅動程序才終于恢復正常，讓人放心了，不過之前ATI搞壞的驅動口碑還需要時間慢慢解決。雖然AMD解決了驅動問題，但新問題又出現了：A卡架構優化難。AMD只能在新游戲發布后慢慢推出針對性優化的驅動，這樣A卡通過驅動“提升”性能的現象還是沒變，導致首發評測時A卡的成績常常低于預期，隨著時間的推移，排名才發生改變。而N卡在這方面就好了很多，沒有毛病可挑。

　　在雙芯卡與多卡互聯交火的驅動上，A卡與N卡倒是反了過來，A卡驅動在交火兼容性上完成度非常高，而N卡則常常出現問題，多卡互聯的兼容性問題比較嚴重(多卡丟楨現象也比A卡要多)，甚至影響到了雙芯卡的發揮，至今也沒有得到改善。只能希望未來兩家都能取長補短了。

　　近年情況：當NV和AMD兩種統一渲染架構發展到第四代后(N卡是GF400，A卡是HD5000)都走到了極限，缺點蓋過了優點，弊端暴走了。N卡為了提升運算單元，GTX480晶體管達到空前規模，功耗發熱量已經控制不了，變成史上首個需要屏蔽部分單元才能保證良品率的首發高端;而A卡也好不到哪去，HD5870已經把運算單元撐到極限(1600個)，計算效率比例降至低谷，無法再擴充。當芯片代工廠臺積電下一代工藝還沒有問世的時候，兩家只能在原有40納米工藝下推出下一代型號。NV的辦法就是改進制造工藝，使40納米應用更加成熟，終于開啟了GTX480被屏蔽掉的一組SM(32個流處理器)，推出相當于GTX480的成熟版和完整版：GTX580。而AMD由于本身工藝就很純熟，在制造工藝上沒有改進的空間，就在架構上做文章：前端處理器變成了兩個(前幾代都只有一個)，相當于增加了控制單元，縮減了運算單元。HD6870以1120個流處理器就勝過了1440個流處理器的HD5850，更接近了1600個流處理器的HD5870，證明這種改進是成功的，不過HD6870這個名字有點不太讓人接受就是了。之后推出的HD6970更是把原先5個流處理器一組改成4個一組，這樣雙重改進確實能有效提升效率，連次旗艦的HD6950(1408個流處理)都要強于上代旗艦HD5870。不過兩家產品還是沒有可比性，雖然N卡保持了兩代單芯最強，但在價格定位上，AMD還是比較“陰險”的，往往能捅到NV的痛處。

　　最新進展：2012年自兩家先后發布最新DX11.1核心后，情況有所改變。AMD的最新GCN架構(HD7000系列)多達兩千流處理器之巨，但最明顯的改進是大幅增加控制單元的比例，使晶體管數量達到空前規模，有點向N卡靠攏的意味。結果表現令人驚喜，效率大幅提升，計算性能更強，通用計算性能也大幅超越以前，徹底改掉了通用計算的老毛病。

　　不過N卡半年后推出的最新開譜勒架構(GF600系列)，則更讓人大跌鏡，大幅減少了控制單元，甚至前端部分工作改到了驅動端，再大幅提升流處理器數量，這樣效率雖然比以前降低了，但計算性能卻是N卡空前最高的，這有點向A卡靠攏的意味。從實際表現來看，GF600相比HD7000有更強的性能，更低的功耗，算是真正做到了最強。不過價格也不太親民就是了。

　　綜合來看，兩家戲劇性的向對方靠攏，讓人不禁遐想世界大同的未來。一直以來A卡都給人小芯片、低功耗的印象，現在角色換過來了，變成N卡小芯片低功耗了。雖然兩者在向對方靠攏，但線程級和指令級兩種架構的界限還是有的，造成了新架構中A卡首次在技術層面上落敗，不知道一直扮演著弱者角色的AMD會在未來做出什么樣的反擊，這很讓人期待。

　　a卡是什么?a卡和n卡的區別?總的來說，A卡和N卡在游戲中的表現是各有優劣，在多數游戲測試中都是互有勝負，可以說是平分秋色。而“N卡玩游戲好，A卡看電影好”這種中國式謬論我們還是少聽少說為好，否則會極大的限制你技術水平的長進。N卡和A卡雖然架構有別，但為了與各類軟硬件兼容，都是遵循一定的標準進行設計，所以在性能的實現上都是一樣的。而單機游戲廠商每一款大作的推出，都是里程碑式的宣傳效應，單機游戲廠商的支持傾向也成為了兩家必爭之地，所以我們常常會在單機游戲大作中輪番看到兩家品牌標志。而這個現象則導致了相當數量的初學者進入了一個誤區：誰家支持的游戲多，誰的顯卡就好。其實事實并沒有這么簡單，每個賣游戲的廠商眼中永遠只有玩家數量，不會傻到為了某一家而放棄另一家，所以即使宣稱專為某家顯卡優化的游戲，也會給另一家顯卡留下相當程度的后路，所以在多數游戲測試中即使兩家顯卡互有勝負，其差距也不大。

　　而網絡游戲方面，玩家數量就是游戲商的生命，巴不得老爺機的玩家都能玩自己的游戲，所以除了對硬件要求較低以外，對兩家顯卡的支持更不會有什么區別。總的來說，對于攢機的用戶并不要刻意的去關注的A卡和N卡，就像處理器平臺有AMD和Intel一樣，各有各的優點和缺點，但并不影響我們大多數人的使用，只要根據自己的喜好實用就可以，按照自己的要求和預期價位選擇即可，不必在意品牌。希望大家能夠的理性的看待顯卡是選A卡還N卡，而不要被商家所迷惑。

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