[转贴]：专业3D显卡领域的新贵——丽台Quadro4 XGL家族全接触

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专业3D显卡领域的新贵——丽台Quadro4 XGL家族全接触  

作者/译者：Cho

　　  丽台Quadro4 XGL系列显卡

相当于ELSA来说，丽台在专业显卡市场上的名气是弱了一点，但是生产经验还是有的，想当年基于Permedia2的WinFast L2300以及后来基于Permedia3的L300VX等专业显卡都为丽台带来了一些在专业图形显卡方面的经验。

●Quadro4 900 XGL
丽台Quadro4 900 XGL采用同名的Quadro4 900 XGL做主芯片，具备两个并行的Vertex Shader（顶点阴影），能够在实际应用中实现接近每秒6000万的多边形输出。它采用全高PCB布局规格，长度是210mm，大家需要注意机箱的AGP插槽附近是否有一定的空间以满足其安装、散热的需要。卡上提供了两个DVI-I输出，可以支持数字DVI接口的LCD显示器和传统15 Pin（随卡提供转接器）的模拟D-Sub接口显示器，两个DVI-I接头之间的是立体眼镜连接端口，不过眼镜需要另外购买。Quadro4 900 XGL可以支持的最高24bit色单屏分辨率是2048×1536，如果采用双头水平扩展方式可达到4096×1536分辨率。
●Quadro4 750/700 XGL
丽台Quadro4 750 XGL和Quadro4 700 XGL除了显存容量存在区别外，两者的规格是完全一致的，3D引擎和显存（128bit DDR）的频率都是275MHz和550MHz。和Quadro 900 XGL相比，除了频率上的不同外（Quadro 900 XGL的核心/显存频率为300MHz/325MHz），输出方式也改用了15 Pin的D-Sub+DVI-I方式，立体眼镜功能依然保留，其它方面就基本上都是一模一样了。
●Quadro4 550 XGL
丽台Quadro4 550 XGL采用Quadro4 550 XGL做主芯片，配备64MB三星3.6ns DDR显存，采用低矮式PCB布局以及AGP总线接口。主芯片采用被动方式散热，在确保稳定运行的前提下免除了风扇噪音以及风扇停转所造成的危害。Quadro4 550 XGL以及Quadro4 200 NVS在输出上都是采用60Pin的混合多功能连接头，透过上面这条Y形电缆提供双DVI-I或者双D-Sub等方式的输出连接。

性能测试

测试平台

测试说明：
(1)本次测试原本打算采用i850E主板作为测试平台，但遗憾的是很难凑齐1GB的PC800 RDRAM，而且RDRAM的价格过于昂贵，因此我们最终转向了目前主流的DDR平台。测试时使用SiS 648主板，内存采用DDR333 256MB×2＋512MB×1的搭配（共1GB）。不过由于SiS 648芯片组对如此满负荷的搭配还是有点“敏感”的，例如在3DS MAX SPEC应用测试中装载最后的Landscape.max文件时，内存如果设定DDR333的话很容易出错，因此在3DS MAX SPEC应用测试中我们采用了DDR266模式，而在其它测试中设定为DDR333并没有出现什么异常的情况。
(2)Matrox公司的Parhelia以及ATI Radeon 9700 Pro也曾经纳入测试计划中，但是无论我们如何努力，Parhelia这块准专业显卡除了在ACAD2002中搭配最新的1.1版驱动程序表现尚佳外，在其它的测试中都表现平平，有些测试甚至等了大半天都没能过半；而Radeon 9700 Pro则似乎由于驱动程序的问题无法完成Pro/E 2001、SolidEdge V11等测试。

1.合成类测试软件
●SPECopc Viewperf 7.0
3dsmax-01是Viewperf 7.0首次引入的测试组合，为了确保尽可能接近于真实应用时的性能，这个测试组合采用了来自Discreet的OpenGL Plug-in。3dsmax-01的模型/场景取材于SPECapc for 3DS MAX 3.1，每个模型都有两个或者以上的光照，某些高度复杂的模型甚至会有5～7个光照。SPECopc表示在这个测试组中，平滑着色模式、面片着色模式以及框线模式各占1/3的测试量。
Drv-08中的模型和Drv-07是一模一样的，是由不列颠石油（British Petroleum）公司提供给SPECopc的一个石油平台模型，其真实原型位于挪威西南海岸。在Drv-08中，在Shaded模式下该模型包含了4万个基本图元，共计36.7万个顶点；框线模式下就有9.4万个基本图元，共计160万个顶点。大量的顶点传输是对显存总线、AGP总线、CPU外部总线的严格考验。
DX-07的原型是IBM的可视化分析软件——Data Explorer，是UNIX上的应用程序，目前主要在IBM、SUN、HP等工作站上使用。在1999年5月4日，IBM开放了该软件的源代码，并把它更名为Open Visualization Data Explorer，简称OpenDX。DX-07采用OpenGL接口，模拟的是流体受压缩的情况，包含了3000个三角形网面，每个网面由100个顶点构成，这样规模的场景在Data Explorer的应用中属于中等规模。
Light-05的原型是Autodesk的Lightscape光线渲染软件，该渲染器的Radiosity、Raytrace可以很好地解决反射、折射、漫反射等复杂的效果，获得非常逼真的光影效果。在Light-05的第3、4项测试中，是一个包含了75万个四边面（Quad）的议会大楼内堂，加上看上去很多的光源（SPEC并没有透露具体的数量），因此对CPU、显卡来说都是比较大的考验。
Proe-01的原型就是PTC（参数技术）公司著名的CAD/CAM软件——Pro/Enginner 2001。在这个测试中，包含了两个模型：PTC World Car和复印机。根据渲染模式的不同（Shaded、Hidden-line Removal、Wireframe），PTC World CAR包含了390万～590万个顶点，是SPECapc Benchmark for Pro/E 2001中的模型；而复印机则是SPECapc for Pro/E 2000i2的模型，不同渲染方式（Shaded、Hidden-line Removal）下的顶点数量是48.5万～160万个
Usg-01是和3dsmax-01、Proe-01一起加入到Viewperf 7.0中的，针对的软件是Unigraphics，测试的发动机模型也是从SPECapc for Unigraphics 17中照搬过来的，主要衡量的是系统在着色（2/3权重）和框线（1/3权重）下的性能，图形显卡的剖切、框线抗锯齿性能以及AGP总线性能都能够从这个测试中反映出来。

2.真实应用测试

●Discreet R4 Benchmark for 3D Studio MAX
3D Studio MAX 5.0是Discreet公司今年6月份发布的最新三维动画创作软件，和之前的4.X系列不同的是，MAX 5.0已经把一些基本的硬件Shader Plug-in默认地加载了，当采用Direct3D加速的时候，我们就能应用上硬件Shader带来的好处了。
设置为Direct3D加速效果更好
同样的场景如果采用OpenGL加速的话，就是这个样子。
正式渲染后的结果

你可以看到，采用Direct3D后飞机的表面贴图具有光泽感，如果硬件Shader Plug-in能够再做一些改善或者贴图的时候细致一点的话，应该有机会和最终的渲染结果达到非常接近的效果。为了方便游戏/三维动画开发人员能更好地使用硬件Shader，NVIDIA还将推出CgFX for MAX，能够把硬件Shader的灵活性真正淋漓尽致地发挥出来，比3DS MAX 5.0自带的硬件Shader Plug-in实现更多的动态设定。

我们采用Discreet的R4 Benchmark进行所有卡的3DS MAX 5.0测试，以及丽台Quadro4 900 XGL的3DS MAX 4.2.6测试。驱动程序采用NVIDIA公开的MAXtreme 4.00.25，设定如图所示，下文只罗列了部分关键测试数据。

这个测试衡量的是在4个视图（Viewport）同时转动时的显示性能，每个视图包含了2万个顶点、4万个面片。
衡量的是在对象移动的前景有遮挡物时的性能。
衡量的是镜头在一个包括20万顶点、40万面片的场景中移动时的性能。
一样，不过是以wireframe（框线）的模式运行。
包含了多达50张大小不一的纹理，具备大容量显存的显卡可以在这个测试中获得一定的优势。贴图/像素渲染流水线数量是Quadro 550 XGL两倍的Quadro 700/750/900 XGL在这个测试中的优势非常明显。
性能测试
在上一期中，我们对丽台的Quadro4 XGL系列专业显卡进行了比较全面的介绍和分析（见22期《专业3D显卡领域的新贵——丽台Quadro4 XGL家族全接触》），而这里仍留有一半的实际测试数据。正如前文提到的那样，本文强调的是专业显卡在实际应用软件中的真实表现，因此才网络了如此多的专业应用软件进行测试，希望能给予用户最直观、最满意的答案。

2.真实应用测试
●SPECapc Benchmark for SolidWorks 2001 Plus
SolidWorks2001 Plus对于国内的SolidWorks用户来说一个重要的改进就是提供了国标（GB）的支持，一些ISO不能实现的标注已经可以实现了。SPECapc Benchmark for SolidWorks 2001 Plus是由SolidWorks公司自己使用VB和C语言编写的测试包，主要包括了图中这两个模型，其中的发动机模型拥有225万个顶点。
我们按照SPEC V1.15测试规范利用SolidWorks 2001 Plus进行了测试，每块显卡各测试5次后计算出平均成绩。1分代表和SPEC的参考系统完成同样测试的时间相当，而3分则代表完成同样的测试只需要参考系统1/3的时间。
测试中，4块显卡的性能差别并不是很大，因此对于这个软件我们认为丽台的Quadro4 550 XGL就能够完全胜任了。
●SPECapc Benchmark for Solid EDGE V11
Solid EDGE是EDS PLM Solutions公司(即所谓的新UGS，由EDS在2001年收购的SDRC和Unigraphics两家公司合并而成)出品的中端CAD软件，而SPECapc的这个测试则是和EDS PLM Solutions共同开发的。在这个测试中包括了两个装配模型，即Well-Head(水源)以及Hydraulic Jack(液压千斤顶)。
Solid Edge测试的分数也是一个相对值，其参考系统和SPECapc Benchmark for 3DS MAX是一样的。从测试成绩来看，丽台Quadro 900 XGL的优势主要在贴图方面，如果是框线模式的话则和Quadro 750 XGL/700 XGL差不多。
●SPECapc Benchmark for Unigraphics V17
Unigraphics是EDS PLM Solutions公司的旗舰产品，提供从消费产品、工具制造到机械、汽车与航天航空的全面解决方案。SPECapc Benchmark 1.0 for Unigraphics V17由一系列UG宏指令编写而成，和Unigraphics V15相比，它加入了两个新的模型：包含超过40万个顶点的引擎装配和一个超过20万个顶点的进气歧管。测试脚本需要执行52个子测试，为了取样正确，需要运行三次这样的脚本，然后把运行这些测试的时间汇总再除以参考系统的运行时间，最终获得图形、CPU、I/O等部分的测试结果。
在Unigraphics V17测试中，我们可以看到Quadro4 550 XGL的图形部分得分相对其它三款产品要低不少，看来在高级的CAD/CAM软件中，采用Quadro4 700 XGL以上规格的产品还是很有必要的。
●SPECapc Benchmark for Pro/Engineer 2001
按照PTC公司的划分，第一代CAD软件是二维与线性框架系统，第二代为曲面模型与布尔式实体模型系统，第三代为参数式实体建模系统，第四代则为融合智能与协作的CAD系统，而PTC的Pro/Engineer 2001就是第三代CAD的代表。至于第四代的Pro/Engineer Wildfire则是今年6月份才刚刚发布的产品，采用了全新的界面，令人耳目一新。

    和SPEC以前的Pro/Engineer测试相比，SPECapc Benchmark for Pro/Engineer 2001是全新的测试包，由Cognitive Advantage公司开发，采用了一个由PTC开发的非常复杂的赛车装配模型来衡量系统各方面的性能。整个测试主要包括了8个测试项目，分为CPU、I/O、Wireframe Graphics（框线图形性能）、Shaded Graphics（着色图形性能）以及File Time（存储系统）5类，运行时间是一个多小时。该测试完成后会给出相对于参考系统的性能得分，不过这个参考系统是：Pentium Ⅲ 1GHz、i840芯片组主板、Quadro2 Pro显卡、1GB PC800 RDRAM、18GB Quantum AtlasⅡ 10K硬盘，要比前文提到的参考系统快不少。
    SPECapc Benchmark for Pro/Engineer 2001的测试包非常庞大，解压后有8xxMB，我们感到1GB内存对于这个测试来说有点力不从心，难怪SPEC网站上公布的测试结果都是在1.5GB或2GB内存下跑出来的。由于内存有点吃力，因此各卡之间的差别并不是很大，不过我们还是可以看出Quadro4 900 XGL/750XGL还是有一定性能优势的，对于经常进行复杂模型装配设计/分析的用户来说，配备128MB显存的Quadro 900 XGL或者是Quadro 750 XGL可以提供更好的几何性能。

    总结
    从整体测试成绩来看，Quadro4 550 XGL是非常适合于中档CAD/CAM以及3D动画创作的用户，而要求较高的用户则可以考虑Quadro4 700 XGL。对于使用Pro/Engineer 2001以及需要处理大纹理3DS MAX的用户而言，我们建议采用丽台Quadro4 750 XGL以上的产品，128MB显存能够存放更多的顶点数据以及纹理数据，性能上要比64MB显存的显卡流畅得多。
令人遗憾的是，本次测试未能拿到ATI的FireGL 8800、FireGL X1以及3Dlab的Wildcat VP等非NVIDIA系专业显卡，更无法了解到它们在以上测试中的真实表现。如果大家感兴趣的话，可以到www.spec.org上去看看由厂� ... �的专业显卡。

    本文章转载于<<微型计算机>>第23期