显卡“混合”技术解析

如今在电脑显卡技术领域，最吸引人的莫过于“混合”这一概念了。例如nVIDIA的混合SLI，AMD的混合交火。毋庸讳言，“混合”已经成为今后显卡的流行趋势。目前nVIDIA和AMD都已经推出了相关芯片组与主板。预计到2008年第三季度，混合SLI和混合交火将一统入门级PC平台，同时也将为高端PC平台带来了新的发展机遇。

全新的技术概念

“混合”是一个全新的技术概念。从应用价值来看，无论是nVIDIA的混合SLI还是AMD的混合交火都一样为显卡带来了直接有效的性能表现，使系统效率更高、更节能，以及安静的应用环境。

所谓混合SLI，是指nVIDIA最新提出的一项Hybrid SLI技术，它可以让主板集成显示芯片和独立显卡互连，从而提高PC性能。nVIDIA的Hybrid SLI技术结合nVIDIA绘图处理器(GPU)和SLI多重GPU技术，内置了GeForce Boost与HybridPower两项新技术。GeForce Boost负责nVIDIA板载GPU与nVIDIA独立显卡协同运作，在3D游戏、多媒体应用中，GeForce Boost能够自动加入绘图处理器作业，提升程序的执行效率和画面更新率；Hybrid Power可提供“高效能”和“低功耗”两种运行模式。其中高效能模式是板载GPU核心和独立显卡同时运行，在进行大型3D复杂运算时能够显著提高平台的整体性能。例如在3D游戏和图像处理等软件需求下，开启高效模式，将板载GPU核心和独立显卡组成SLI模式，能够增强图形效能，提高效率，节省时间。如果用户开启低功耗运行模式，Hybrid SLI平台将会关闭独立显卡，仅仅以板载的GPU核心运行输出显示，能够有效降低功耗和发热量。这一模式不仅对个人用户相当有用，更能帮助网吧经营业主将设备运行功耗降到最低，节省很大一部分的开支。

所谓混合交火，是指AMD最新推出的一项Hybrid CrossFireX(混合交叉火力)技术。该技术与nVIDIA的混合SLI技术有同工异曲之妙。其优势是能够让独立显卡和主板集成显示芯片组成交叉火力，提升电脑的显示性能。当需要进行高负荷运行时，IGP显示核心与独立显示核心将会协同工作，以达到最佳的图形处理性能。而在2D模式或轻负载3D模式下，独立显示核心会暂时停止运算，仅由IGP显示核心负责运算，让整机功耗大幅度减少。因此，Hybrid CrossFireX技术不仅仅提升性能，也为PC用户带来了节能效果。青出于蓝而胜于蓝

众所周知，nVIDIA的SLI技术，通过一种特殊的接口连接方式，在一块支持双PCI Express×16插槽(注意这里只是插槽而不一定都具有16条PCIExpress Lanes)的主板上，同时使用两块同型号的PCI Express显卡，以增强系统图形处理能力。交火(CrossFire)技术则是ATI为了对付nVIDIA的SLI而推出的一种双显卡技术。虽然SLI和交火技术显著地提升了系统技术性能，但却带来了高功耗、高热量和高噪音等弊端，并增加了PC用户的使用成本。有鉴于此，才出现了混合SLI和混合交火技术。

从技术原理上来看，nVIDIA的混合SLI技术还是比较简单的：当开启了GeForce Boost后，板载GPU与独立GPU同时工作，待处理图形数据分别通过系统总线和PCI-E2.0的数据通道分配到板载GPU与独立GPU当中，并分别渲染不同的帧画面，独立GPU的数据交换缓存为本地现存，而板载GPU通过系统内存分配的内存进行数据交换，两者的存储空间都有一部分FB(frame buffers，帧缓存)空间作为专门的存放地址，独立GPU的最终输出数据会再次通过PCI-E2.0通道返回到板载数据地址，并进行整合数据信息，最后从合适的接口上输出，完成整个渲染过程。

AMD的混合交火技术是通过Hybrid graphics与CrossFireX两种技术来完成任务的。其中，CrossFireX是AMD Spider高性能平台的一个重要部分，它的主要作用是负责将多GPU进行互联协调工作，它可以任意使用一款混合交火技术显卡进行搭配，组合成为3 GPU或4 GPU交火方案。而Hybrid graphics则是一种多GPU绘图技术。在混合实现原理上，板载GPU与独立GPU分别处理不同的数据，板载GPU负责与系统总线进行数据交换，而独立GPU则以PCI-E2.0通道进行数据交换。最终，两个通道的数据会在Hybrid CrossFireX技术的作用下进行整合并输出到显示输出接口，性能提升幅度可达50％以上。

两大技术优势现山露水

在CeBIT 2008展上，nVIDIA与AMD两大芯片组厂如期了新一代的整合图形主板芯片组MCP78和RS780G，其最大亮点是分别融入了混合SLI和混合交火技术，不仅都支持AMD K10处理器的特性、PCI-E 2.0显卡插槽，支持DX10显示核心，而且内建的图形核心可以和独立显卡联动，提高低端显卡的性能。尤其值得一提的是，部分AMD780G(RS780)主板会自带16-128MB的板载专用显存“SidePort”，利于提高集成显卡的性能。

nVIDIA的混合SLI技术，内置有一项HybridPower混合动力技术，它可以对显示输出能力进行控制和调节。其工作原理是通过一个特殊的SM BUS来实时对独立显卡进行开启和关闭的操作。在“低功耗”模式下，HybridPower会发送一个SM BUS指令来关闭独立显卡，仅以板载GPUT作而显示。独立显卡关闭后，完全的断电停止工作，理论功耗为OW。如果需要进行3D游戏，可以让HybridPower再次发送一个SM BUS指令，重新启动独立显卡，使板载GPU与独立GPU协作。

相比这下，AMD混合交火技术提供有“2D”、“Light3D”和“Performance 3D”三个工作模式，在2D、Light3D模式下，显卡会发出特殊的控制指令，让PCI-E23.0通道处于关闭状态，独立显卡进入休眠模式，仅由PCI显示核心负责运算。如果搭配低端独立显卡，两块显卡的协同工作能带来性能上的显著提升，这比AMD的Power Play圣殿技术更进一步。目前AMD已经在中国率先了采用Hybird CrossFireX技术的7系列芯片组，其中包括RS780、RS780C。

不过，现在混合SLI技术与混合交火技术产品还有一个共同的缺点，只在搭配低端独立显卡时，两块显卡的协同工作才能带来性能上的显著提升，而如果搭配高端显卡，在性能上则不会有多大的变化。其次，两者现在无法兼容DirectX 9平台，对老显卡用户来说者也只能是望梅止渴了。nVIDIA的混合SLI技术暂时还无法支持Intel平台，但这只是暂时而已，相信这项技术一定会成为主流应用。