图文教你选择和区别A卡和N卡

曾经有不少网友问过“A卡好还是N卡好”这个问题，不过随着近年来，显卡性能大幅提升，中高端显卡对于多数用户来说已都已经耳熟能详了，那下面来看看2012年最新的关于A卡与N卡区别对比吧。

N卡和A卡两家架构问题要深究就得写一本书了。在DX9以前的时代，两家的架构主要由像素单元、顶点单元、纹理单元、光栅单元组成，一个渲染流程的所有单元绑在一起组成一条渲染管线，管线越多，性能就越强。而游戏中的指令以4D指令居多（像素有RGBA，顶点有XYZW），这些单元就被设计成了一次能处理4D指令的处理器，对于当时的游戏环境来说这种架构效率很高。但到了DX9后期甚至DX10时代，游戏中的1D、2D、3D、4D指令开始频繁混合出现，像素与顶点的渲染量比例也有了改变，原先的架构就变得效率低下了，比如一个处理单元一次能处理4D运算，当碰到1D运算时就只用到4/1的资源，剩下3/4的资源就闲置掉了，相当于效率降低了4倍。而有些游戏的像素渲染量明显多于顶点，那么这些绑在一起数量比例固定的单元就效率低下了，比如像素吃力的时候，顶点可能比较空闲，非常浪费资源。为了解决这个问题，NV和ATI都对架构进行了改进，但都治标不治本。这时候重新设计架构成为了必然，所以，从DX10时代起，两家的架构就起了翻天复地的变化。

当两家DX10产品面市后，人们惊奇的发现，竟然是两种不同的架构。

N卡的架构思路很简单，用强大的前端处理器把所有指令拆分成一个个1D指令，而下面所有处理单元都变成了1D单元（流处理器），这些流处理器都能当做像素和顶点单元来使用，每个单元都能独立收发指令，这样不管碰到什么类型的指令都能“一拥而上”，效率几乎达到100%的理想程度，是标准的线程级并行架构，也是追求高效率的理想架构。

N卡标志

N卡的架构看上去很完美，但缺点也很明显，由于每个流处理器都对应独立的指令发射端和控制单元这类东西，体积庞大，控制单元在晶体管的消耗上占了相当大的比例，在相同晶体管数量的情况下，N卡能做的运算单元就相对少很多。在流处理器数量相对少的情况下，处理4D指令时又会显得性能不足（因为要耗费四个流处理器去处理一个指令），所以N卡的流处理器频率会比核心频率高出一倍以上，以弥补数量上的缺陷。由以上缺点又造成了另一个缺点，就是功耗巨大。

总结，N卡架构执行效率极高，灵活性强，在实际应用中容易发挥应有性能。但功耗较难控制，较少的处理单元也限制了其理论运算能力。

A卡方面，虽然也是采用了通用的1D流处理器做为执行单元，但采用的是指令级并行架构，每5个流处理器为一组，每组一次最大可接收一条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个个5D指令发下去（而N卡是拆分成一个个1D发下去），所以A卡的架构又被称为5D架构。这样的设计可以实现高指令吞吐，能在较少的控制单元下做出庞大的运算单元，晶体管消耗也较少，所以A卡的流处理器一般都是N卡的4-5倍，理论运算能力也远强于N卡，功耗也相对要低一些，同性能的芯片面积也都比较小。

A卡标志

但是，A卡架构的缺点也很明显，虽然理论上总运算性能强大，但一旦碰到混合指令或条件指令的时候，前端就很难实现完整的5D打包，往往变成3D、2D、1D的发下去了，造成每组流处理器只有3、2甚至1个在工作，几乎一半的单元浪费掉了。软件要想针对这种架构优化，必需减少混合、条件指令的出现（需要耗费程序员的大量精力），或杜绝（这是不可能的）。所以在软件优化度上A卡是处于劣势的，常常无法发挥应有性能。

总结，A卡架构优势在于理论运算能力，但执行效率不高，对于复杂多变的任务种类适应性不强，如果没有软件上的支持，常常无法发挥应有性能。所以A卡除了需要游戏厂商的支持外，自己也要常常发布针对某款游戏优化的驱动补丁（造成A卡发布半年后，还可通过驱动提升性能的现象）。

在物理加速技术方面，全球主流的是Havok技术，目前为INTEL所有，平台支持度高，各厂商（包括AMD）也都默认对其支持，在游戏支持度上占了60%以上市场份额。但该技术偏重CPU处理（少部分可由A卡协处理），性能比较有限，可展现的效果规模较小。

而物理技术的另一股新势力就是AGEIA公司的PhysX技术，硬件上以独立的加速卡形式存在，性能专一且强劲，能够展现更复杂的物理效果，但该技术并不开放，而且要购买加速卡才能实现，限制了其支持度。自08年NV收购AGEIA公司后，PhysX技术就变成N卡专属，在DX10架构以后的N卡中都集成了PhysX物理引擎，但封闭的策略还是没变，要想实现PhysX物理效果，用户必需拥有一块DX10以上级别的N卡，这对于游戏厂商来说比较冒险，如果“足够性能”的硬件用户量不足，那么软件厂商就亏大了，所以支持PhysX技术的游戏数量至今也没占到主流，很多厂商宁可对N卡优化，也不支持PhysX技术。不过NV通过强势的营销策略，甚至有些时候是“非常规”的营销，为人所知，市场前景也是被看好的。

总结：在物理加速技术上NV属于剑走偏锋型，企图利用封闭的技术搞垄断排挤（与索尼的储存卡（记忆棒）有点相似），但要排挤主流的AMD、INTEL阵营是难上加难，结局是否和索尼一样我们不得而知。

目前来看，支持PhysX技术的游戏只相当于Havok的三成左右，数量不占优势，而很多初学者把支持物理加速技术和游戏优化的概念搞混了，以为针对N卡优化的游戏就采用PhysX技术，其实这两者没有什么关系，针对N卡优化的游戏虽然较多，但采用PhysX物理技术的游戏是比较少的。这方面两家算是不分胜负，但在选购上N卡又多了个筹码。