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NVIDIA GeForce GTX 1060详解

2016-08-11夏松《微型计算机》2016年8月上

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Pascal架构的核心技术

关于Pascal架构核心的主要特征技术解析，我们在此前的报道中已经有过详细的讲解。在这里，我们只简单总结一下GP106所具备的几项特征技术，更详细的技术解析，请参考本刊2016年6月下刊《NVIDIA GTX 1080显卡深度品评》一文。

1.硬件多重投影引擎SIMULTANEOUS MULTI-PROJECTION

VRWorks无疑是伴随这带Pascal架构而来的重点软件技术创新，其中有关图形渲染的重点则是SIMULTANEOUS MULTI-PROJECTION(简称SMP，硬件多重投影)。SMP可以让基于Pascal架构的GPU渲染基于16个不同角度的画面，并根据需求分别呈现。为了高效率的实现多角度画面同步投射，NVIDIA不仅更新了算法，还在Pascal架构GPU中集成了SMP硬件引擎模块，每组SMs一个。在VR兴起之后，我们的图形渲染势必要从单一显示器画面像双眼画面过度。这其中涉及到画面切割、画面畸变、画面多角度渲染的问题。NVIDIA优化了有关镜头畸变的算法，能够减少40%左右的无用(不会显示在头盔视野里)的图形渲染。更重要的是，NVIDIA借助SMP，实现了Single Pass Stereo这一重要功能。SPS能够让原本需要分别渲染的左右眼画面，简化到只需要渲染一个眼睛所见的画面，另一画面由SMP硬件单元通过特定的算法合成。此时，SMP具有硬件、软件协作的高效率开始发挥作用，多角度引擎，让另一角度画面的合成几乎不再额外消耗显卡计算资源。如此一来，在VR头显上输出同样的画面，GP106的工作量能瞬间减半，理论上帧率自然可以大幅度提升，高近2倍。当然，SMP的优势不仅如此，在对畸变的处理上也有裨益，能够降低多连屏或曲面屏用户面临的画面拉伸问题，可以根据需要，更真实地模拟人眼环视效果。

2.动态负载平衡(DYNAMIC LOAD BALANCING)

在Pascal架构上，NVIDIA宣称弥补了异步运算能力不足的问题，并强调Pascal架构原生支持异步运算，包括基于GPU的物理加速、音频处理、渲染帧的后期处理以及VR中的异步时间扭曲算法中都可以用到异步运算。但NVIDIA并没有给出什么实际的测试数据来支撑，反倒是在动态负载平衡(DYNAMIC LOAD BALANCING)的原理上废了一番口舌。不得不说，新的动态平衡机制赋予了Pascal架构更灵活的处理能力，无论是图形渲染的，还是计算相关的任务都能够互不影响。任务拆分并行计算本就是异步运算的精髓，从这一点来看新的Pascal架构无疑比Maxwell强了不少。

3.GPU Boost 3.0

在以往的Boost 2.0上，NVIDIA提出了根据功率动态调整频率的设计，在当时看来这是已经是非常先进的方式，能尽可能的维持GPU的高频率。但由于这个机制太过线性，导致GPU在各个电压点上，没有办法大程度挖掘潜力。而Boost3.0就是针对此项进行了改进，它可以设置各个电压点的频率偏移，使频率偏移与单个电压点一一对应。这样就可以使得GPU的频率达在每个设定电压点下获得大限度的挖掘，压榨出GPU的所有剩余性能。

4.Ansel

你要问我Ansel的意义的话，我倒真心觉得这是NVIDIA为艺术类玩家开发的新玩具，甚至是新的创作工具。实际上在很久以前，就有不少本职专业摄影师的游戏玩家提出这种需求，他们需要更好的工具来实现游戏中的艺术创作，而不是简单的截图工具。很显然，NVIDIA的Ansel给了他们这个机会。而且其灵活性甚至比现实世界更高，现实中去不了的取景点它也能完美驾驭。实际上，Ansel的名字就来自伟大的摄影师Ansel Adams，照顾艺术家们的意图显露无疑……目前，如《全境封锁》、《见证者》、《巫师3》等已经有不少游戏宣布提供对ansel的支持，能够满足玩家们自由创作的需求。更重要的是NVIDIA宣称支持Ansel基本没有难度，NVIDIA已经完成了功能开发，游戏开发商只需加入简单的少量代码就能支持。

5.VRworks Audio+Touch

VR是NVIDIA、AMD争夺的未来新焦点，从上代Maxwell开始，NVIDIA就已经在图形计算上针对VR的需求优化，比如畸变图形的渲染显示等等。这一次Pascal发布，更是一口气推出了VRWorks开发包。前面我们已经说过它有关图形渲染的功能，实际上它还包含了音频拟真技术—VRWorks Audio。VRWorks Audio音频还原借鉴了光线追踪渲染的思路，实现虚拟场景中的声音追踪，可以模拟声音在场景内的互动映射、反射等等，仿真出现实中声音碰到障碍物的效果，让你听到的声音更准确的契合VR场景，让沉侵体验更加逼真。

当然，要营造身临其境的VR体验，光有视觉和听觉还不够，还要有触觉才能实现三位一体。所以我们看到VRWorks 开发包中，还基于成熟的PhysX物理加速引擎，提供了对VR场景内的触觉交互，比如通过手柄传达给用户的震动、偏移、阻尼等等（如HTC Vive的手柄）。譬如在VR切气球，轻轻的触碰气球会有真实的气球回弹的感觉。