g70

电子产品

g70是NVIDIA第七代的GeForce GPU——GeForce 7800 GTX的代号。GeForce 7800 GTX主要的好处是全面提升速度，但是缺乏能带来画质革新的特效。

整体结构

G70在原有6800的基础上作了多方面的改进，下面带大家逐一了解。

G70有着8个vertex shader单元，比6800多出2个——按比例算就是增加了33%。

Vertex Shader处理单元架构

vertex shader与pixel shader的关系是：以三角形为例，渲染的时候，vertex shader只需要处理三个顶点的数据，而pixel shader却需要处理三角形中所有像素的数据。因此vertex shader往往比pixel shader少很多。

GeForce 7800 GTX拥有8个像素单元，更加降低了vertex shader的成为系统瓶颈的可能性。改进vertex shader，让影子更加逼真

所以在大多数游戏当中，成为显卡性能瓶颈的都是pixel shader的处理速度。

速度流程

在增加数量的同时，GeForce 7800 GTX加快了“Triangle Setup”的速度，它的作用是：根据三角形的三个顶点，来确定三角形的光栅区域。简单来说就是确定在三角形内部pixel shader要计算的像素。

GeForce 7800 GTX对vertex shader还有另一个改进——提高了vertex shader单元对纹理的读取速度。vertex shader的纹理读取（texture fetch），是SM3.0中一个重要的规范。其中一个使用的例子就是Displacement Mapping：用一个纹理（例如图片，也可以是pixel shader刚刚渲染出来的图像）记录顶点的高度、向量等信息，然后通过vertex shader读取这些信息，改变每个顶点的高度等性质，以实现真实的效果，可以看出Displacement Mapping的一个优点：

BUMP MAPPING并没有改变地面的高度等属性，所以影子效果十分不真实。GeForce 7800 GTX加快了纹理读取的速度，自然也就提高了这类特效的处理速度，影子效果更加真实。

GeForce 7800 GTX架构为最热门的特效——HDR（High Dynamic Range，高动态范围渲染，SM 2.0中就支持的特效，能够使各种光的效果更加真实）作了优化：它重新设计了纹理处理引擎，使得不同数据宽度纹理的存取速度大大提高，无论是HDR渲染还是各向异性过滤，速度都会有一定程度的提高。

新增模式

用最快的速度让边缘更平滑

NVIDIA的工程师创造新增了两个抗锯齿模式——透明度自适应超级取样和透明度自适应多重取样，借以提高抗锯齿的性能和质量。

通过额外的像素取样和抗锯齿传递，透明度自适应取样增加了诸如链状的栅栏、树木和草类植物之类的细线行物体的画面质量。通常那些树枝和花草都是由一些简单的三角形贴上含透明度的纹理形成的，现有的抗锯齿方法对三角形内部的像素不起作用，而透明度自适应取样使用了ALPHA通道标记技术——所有被标记了的区域可以接受取样，就算他们不位于三角形的边缘。从下面可以看到，取样的结果令这些边缘显得很平滑。

不需要使用ALPHA通道的纹理，留意绿色区域的边缘。

需要使用ALPHA通道的纹理，传统的抗锯齿方法，不会在三角形内部取样

透明度自适应取样模式的区别：透明度自适应超级取样是对每个像素进行取样，而透明度自适应多重取样则是用一个像素的取样值代表其周边像素的取样值，所以这两个模式前者注重画质，后者注重性能。

其他能力

大大加强的硬件视频处理能力等

GeForce 7800 GTX终于真正实现了计划中的Pure Video。这个GPU内建的视频编码解码加速技术，本应在GeForce 6800上就被实现。然而NVIDIA的第一次尝试似乎没有成功，很多GeForce 6800系列的用户就抱怨显卡的视频加速并没有提供NVIDIA所宣称的功能。

此外，GeForce 7800 GTX在一些小的方面做了改进：如提高显存控制器的压缩算法效率、提高视锥剔除的效率等等。

唯一没有改变可以算是那16个光栅化单元了（ROP，raster operators）——数目与NV40相同。ROP的作用是对pixel shader生成的fragments（还未被加工的像素），进行多重取样（如果需要的话）或者颜色和Z轴压缩（在同一个时钟周期内颜色和Z轴压缩可以同时做），最后转换成可以在显示器上输出的画面（当然也可以作为纹理被shader读取）。

整体策略

以速度为目标的的整体策略

总结起来，GeForce 7800 GTX与Geforce 6800 Ultra的主要区别如下：

GeForce 7800 GTX Geforce 6800 Ultra

研发代号 G70 NV40

制造工艺 0.11微米 0.13微米

核心频率 430MHz 400MHz

显存频率 1.2GHz 1.05GHz

vertex shader 8个 6个

pixel shader 24个 16个

是否支持自适应超级取样是否

MAD指令执行时间 1时钟周期 2时钟周期