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AMD和NVIDIA之間的顯卡戰爭

作者:佚名    文章來源:不詳    點擊數:    更新時間:2011/6/18
    核心提示:顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分,承擔輸出顯示圖形的任務,在追求娛樂視聽享受的今天,顯卡的地位即將超越計算機的核心CPU。大家都知道民用顯卡圖形芯片供應商主要是AMD(ATI)和Nvidia(英偉

  顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分,承擔輸出顯示圖形的任務,在追求娛樂視聽享受的今天,顯卡的地位即將超越計算機的核心CPU。大家都知道民用顯卡圖形芯片供應商主要是AMD(ATI)和Nvidia(英偉達)兩家,而兩家在近幾年的顯卡市場競爭得相當激烈,烽煙彌漫,到底AMD和Nvidia兩家在顯卡戰爭中都取得過怎樣的勝利和失敗?我們來觀摩下近幾年AMD和Nvidia之間的顯卡戰爭。

 

       NVIDIA大勝兩代,重點轉移后卻受挫

 

       2006年-2007年,GeForce 8上大勝對手:

8800GTX
讓AMD無法應對的8800GTX

  由于NVIDIA在GeForce 7上的低投入高產出,使其有了充足的時間準備新一代顯卡。2006年底,NVIDIA搶先發布了第一款DX10顯卡GeForce 8800GTX,此時ATI剛被AMD收購,內部調整加上頂級核心策略,使HD2900XT延期了半年之久。NVIDIA再次復制GeForce 7上的完美布局,加上AMD的HD2000系列顯卡性能不濟,使NVIDIA再下一成,在DX10的初戰大勝AMD。

8800GT HD3870
面對AMD的HD3870,8800GT輕松應對

  GeForce 8系列的勝利,使NVIDIA又有充足時間研發與改進產品,由于GeForce 8800GTX采用的是90nm工藝,在當時來說是非常落后的水平,因此NVIDIA要做的就是改進制作工藝了。于是一個非常經典的核心誕生了,也是后來的馬甲王子,G92系列顯卡,它們的第一個名字是GeForce 8800GS/GT/GTS。此時AMD采用了“Sweet Spot”策略,第一款Radeon HD 3870完全不是8800GT的對手,之后HD3850、HD3870 X2更是被NVIDIA的9600GT、9800GX2輕松應付。

 

       2008年,馬甲戰略開始,幾年來首次受挫:

8800GTS 9800GTX GTS250
經典“馬甲王子”,8800GTS 512->9800GTX->GTS250

  也許是GeForce 7和GeForce 8的成功,使NVIDIA開始輕敵,開始了“馬甲”戰略,8800GT->9800GT->GTS240,8800GS->9600GSO,8800GTS 512->9800GTX->GTS250。之前的8800GTS 512M直接升級為9800GTX,普通用戶還以為是新一代產品,其實其性能只能和8800GTX打成平手,比8800Ultra要差一些,可以說是最失敗的“旗艦”顯卡。不過由于當時AMD最強的但核心顯卡也就是HD3870而已,相比之下9800GTX實在強太多了。

GTX 280
GTX 280雖然取得了性能之王,但代價太大

  在上代的8800GTX發布一年半之后,到2008年6月,NVIDIA才發布新一代顯卡GeForce GTX 280/260,同一個月AMD也發布了一代的Radeon HD 4870/4850,結果讓全世界的網友都感到驚訝:雖然GTX280取得了性能寶座,但GTX260只能與HD4870打平,之前的“旗艦”9800GTX性能反而不如HD4850。

  兩個月后AMD推出的HD 4870 X2把性能寶座也拿下了。HD4800系列使NVIDIA在幾年內首次受挫,這時NVIDIA不得不臨時改變策略,推出一系列應對措施。例如推出高頻版的9800GTX+應對HD4850,升級GTX260為216SP版來對抗HD4870,中端主流市場則是靠“馬甲”產品應付。直到09年1月,55nm GTX200系列顯卡發布,NVIDIA才重新掌握主動權。

 

       2010年,GTX480延期半年,NVIDIA再變得被動:

映眾GTX480
由于良品率不佳,GTX480(Fermi)延期半年

  NVIDIA似乎并沒有吸取GTX280/GTX260的教訓,繼續采用研發最強GPU的策略,當然,NVIDIA這么做還是有原因的,下面會說明。這一策略使NVIDIA再次陷入被動,由于Fermi核心的GTX480過于復雜,龐大的晶體管數目使其良品率非常低,發熱量、功耗都均不能很好控制,使其一再延期。此時AMD的Radeon HD 5000系列早已布局完成,NVIDIA錯失了先機,加上其主流的GTS400系列發布還有幾個月時間,NVIDIA在DX11的初戰非常被動。

 

       制作工藝不能再拯救GTX400了:

40nm
40nm制作工藝目前還沒完全成熟

  今天這樣的被動局面,在GTX280時代NVIDIA也碰到過,只是這次更為嚴重了,頂級的GTX480/470良品更差,當年有55nm制作工藝幫助NVIDIA改進產品,但現在NVIDIA已經采用最新的40nm工藝,但代工廠TMSC的40nm工藝還沒完全成熟,并且有消息指它要取消32nm制作工藝直接跳到28nm,但進度不太理想,因此期望新工藝拯救GTX400系列,至少在一年內是不可能的。

 

       解決燃眉之急,GTS400系列需盡快發布:

GTX470
GTS 450/440/430會在7月發布?

  隨著NVIDIA高端的GTX260/275停產,能賣的只有老邁的GTS250、口碑不佳的GT240、入門的GT220。NVIDIA的AIC合作伙伴只能推薦GT240,然后就是GTS250了,面對這樣的狀況,NVIDIA的合作伙伴也比較無奈。也許會有資深網友會問,為什么NVIDIA不把GTS250、GTX260等顯卡改進40nm工藝,然后配上GDDR5顯存,這樣性能絕對能打敗同等級的A卡的。

  確實,如果NVIDIA這么做的話,在性能能取勝,但別忘記,這樣做的研發成本并不少,而投入與產出不一定成正比,而且還不支持DX11技術,負面影響太大,因此直接更新換代才是王道。好消息的是,取代GTS250和GTX260/275的GTS450、取代GTS250的GTS440將在7月份發布上市,這將是NVIDIA扭轉乾坤的關鍵。

 

       AMD痛定思痛,改變策略以出奇制勝

 

       2005年-2006年,總結失敗教訓:

7800GTX X1800XTX
GeForce 7對戰Radeon X1000的時代,NV搶占先機

  2005年,一直關注顯卡市場的網友肯定會記得,當年GeForce 7對戰Radeon X1000的時代,NVIDIA通過優化修改GeForce 6的核心架構,搶先ATI(這時ATI還沒被AMD收購)發布了7800GTX顯卡,占了先機,雖然幾個月后ATI發布的X1800、X1900在性能與功能(支持HDR+AA)上取得領先,但時間上太遲了。

7900GT 7600GT
NVIDIA的7900系列、7600系列和7300GT完美布局

  接下來2006年,NVIDIA的7900、7600和7300完美布局,讓ATI的X1900、X1600和X1300系列黯然失色,7600GT/GS和7300GT更成為了一代經典。盡管后來ATI憑借X1950、X1650等產品在性能上去的優勢,但已經來得太遲了,此時NVIDIA高端已開始進入GeForce 8時代,主流的7600GT/GS和7300GT已深入民心。

  總結這代的經驗教訓,筆者認為NVIDIA勝在三點:1、新一代產品研發周期短,效能不錯。2、性能與芯片面積合理,良品率、功耗、性能等找到很好的平衡點。2、產品定位合理,布局迅速。

 

       2007年,發現問題,制定新計劃:

2900XT
ATI最失敗的旗艦顯卡:Radeon HD 2900XT

  其實顯卡都是靠堆砌晶體管來獲得更強性能的,不過AMD在Radeon HD 2900XT發布后意識到了,在制作工藝限制的情況下,堆砌過多的晶體管對核心的成本、發熱量、功耗等都難以控制,最終產品的性能也不一定如意。DX10時代,在NVIDIA的8800GTX上市半年之后,ATI的Radeon HD 2900XT,雖然晶體管數目創高峰,顯卡規格也非常夸張,但實際性能卻不如意,甚至連NVIDIA的8800GTS 640也打不過。其衍生產品HD2600/2400更是再次挫敗于NVIDIA的相同布局。

  這時AMD發現問題了,綜合研發成本、用戶需求、制作工藝等因素考慮,設計一個成本、功耗、性能合理的GPU更符合當時的要求,于是便實施了“Sweet Spot”計劃,第一款產品是Radeon HD 3870。

 

       2008年,殺NVIDIA一個措手不及:

ATi Radeon HD 4850
HD4800讓AMD嘗到了“Sweet Spot”策略的好處

  2008年,AMD的Radeon HD 4870/4850可以說是“Sweet Spot”計劃中的第二代產品了,它們強大的性能,合理的價格受到用戶的好評,相信還有很多用戶記得HD4850讓NVIDIA的9800GTX一夜暴降1000元、HD4870讓NVIDIA推出第二版GTX260的情形,后來的HD4870 X2更是拋離了NVIDIA的旗艦GTX280。

  HD4800系列可謂殺了NVIDIA一個措手不及,落后的制作工藝、龐大的核心使GTX280、GTX260的成本高居不下,短時間內也沒法拿出雙核的GTX280,使NVIDIA在08年下半年非常被動,只能匆忙拿9800GTX+、GTX260 216SP來應對。直到09年初NVIDIA發布55nm的GTX260、GTX285和GTX295后,整個高端市場的格局才發生改變。

 

       2009-2010年,以彼之道,還施彼身:

AMD Radeon HD 5870 映眾GTX480
DX11之戰,HD5870時間上領先GTX480半年之久

  HD4800系列的成功更讓AMD感覺到“Sweet Spot”的正確性,DX11這代顯卡中,AMD繼續采用這個策略,縮短研發周期,在HD4800的架構上優化修改,搶先推出了第一款DX11顯卡Radeon HD 5870/5850,比NVIDIA的GTX480足足提早了半年,和當年的7800GTX與X1800XTX、8800GTX與HD2900XT情況類似,只是角色調換了。

HD5770 景鈦 HD5750
 AMD半年時間迅速完成DX11顯卡布局

  GTX480延期了半年,或許這個連AMD都沒想到,不過這半年時間對于顯卡市場來說,可以發生太多事了。沒有等待NVIDIA,AMD按照自己的計劃,在這半年內完成了整個DX11顯卡布局,從包括旗艦HD5970、主流的HD5770、HD5750等。到目前為止,AMD的DX11 GPU出貨量已達到200萬顆,反觀NVIDIA,零售的DX11顯卡還是0。

HD 5970
類似當年NVIDIA的7950GX2,最強顯卡HD5970短期沒對手

  當年在NVIDIA以GeForce 7的小核心策略對付ATI,現在AMD用回這一招來對付NVIDIA,并且用得更好了,可謂是“以彼之道,還施彼身”。

 

       不只是3D游戲,NVIDIA要創造GPU的新視界

 

       NVIDIA為何要追求最強GPU?

GTX400

  相信很多網友很不明白,為什么NVIDIA要追求最強的GPU,忽略了功耗、良品的問題,讓NVIDIA兩次在桌面顯卡市場陷入被動。筆者在這里做大膽的猜測,其實以NVIDIA的實力與投入的研發成本,設計一個比性能HD5800強、功耗低、良品率又高的核心并不難,但NVIDIA志不在此,NVIDIA要設計出能與CPU相抗衡的GPU,創造未來的“新視界”

  這樣的構思單從設計游戲顯卡與專業顯卡的方向走是行不通的,畢竟這類人群太小眾,到最后顯卡還只是一個附屬產品。因為NVIDIA明白到未來的獨立顯卡市場將會縮小,一部分會被整合顯卡所占據,沒有CPU的NVIDIA在未來會變得非常被動,但如果NVIDIA GPU功能強大的理念深入民心,那么未來的NVIDIA就變得主動了。

 

       不只是3D游戲,未來GPU要擁有更強的功能:

CUDA
不只是3D性能,未來GPU的功能要更強大

  其實NVIDIA早在8800GTX設計時,心中便有了一套完全的路線圖,未來GPU要擁有更強的功能,普通用戶需要GPU,專業用戶(如需要通用計算的)更需要GPU。因此在8800GTX設計時便加入了CUDA技術,讓顯卡可以幫助游戲之外的軟件加速。通過大力推廣CUDA、在全世界高校開設CUDA課程、培訓等,當一批又一批會使用CUDA的程序員出現后,讓越來越多軟件支持CUDA,那么其顯卡就變得更重要,當GPU地位能與CPU抗衡時,NVIDIA的GPU新“視界”便誕生了。

圖片
很多行業需要用到GPU強大的運算能力

  從8800GTX開始的這三年里,CUDA確實有一定效果,很多需要并行計算的行業用上了Tesla顯卡(NVIDIA面向高性能計算推出的顯卡),并幫NVIDIA創造了不少利潤。民用級的娛樂,NVIDIA收購AEGIA,通過CUDA使GeForce 8以上的顯卡支持PhysX物理加速技術,現在很多游戲都支持PhysX。工作應用方面,很多軟件開始支持CUDA加速了,如FLASH、PhotoShop、視頻轉換等。

  回過頭來看,如果說AMD顯卡只注重3D性能,那么NVIDIA顯卡就需要兼顧3D性能與通用計算性能,這就是為什么NVIDIA的GTX280、GTX480一直走最強GPU策略了,比AMD多出的晶體管除了提升3D性能外,還需要提升通用計算能力,但代價是帶來了高發熱量、高功耗甚至是更低的良品率。

ATI Stream
未來倍受看好的OpenCL、Direct Compute標準

  雖然NVIDIA顯卡已擁有強大的通用計算基礎、遠勝AMD的顯卡,但是這不等于NVIDIA就擁有絕對優勢,現在通用計算技術已群雄并起,包括CUDA、OpenCL、DirectCompute等,開放標準的OpenCL、DirectCompute似乎更被業界看好,而NVIDIA和AMD顯卡都支持這兩個技術,正所謂得民心者得天下,現在優勢明顯的CUDA不一定能最終一統天下。

 

       總結:

  由于NVIDIA與AMD對顯卡的側重點已經不同,形成了今天的顯卡競爭格局。在DX11這代顯卡的競爭中,AMD確實取得了優勢,并且繼續以“Sweet Spot”策略,在今年年底或明年年初會推出新一代顯卡,屆時GTX 400系列面對的對手無疑更強了。盡管NVIDIA在通用計算領域取得不錯的成果,但對于顯卡廠商和普通用戶而言,顯卡的本職工作是3D性能,如果繼續照目前的情況發展下去,NVIDIA可能會失去更多的用戶支持,未來NVIDIA是否應該在策略上做一些調整呢?

 

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