与GeForce GTX 280一同发布的CUDA 2.0
需要说明的是CUDA并非一种简单意义的上技术或者功能,而是一种图形核心架构,也就是说目前采用统一架构的NVIDIA GeForce系列产品均采用CUDA架构设计,而基于CUDA架构设计的产品通过GPU和相应的API来实现多种多样的应用。
例如,我们常说的PhysX物理引擎、3D Discover/Stereo、并行计算等,都是必须使用在基于CUDA架构上设计的图形处理器。当然,目前使用CUDA架构设计的图形处理器仅有NVIDIA。
● 让虚拟3D世界更加真实化——PhysX
虽然Ageia的PhysX产品性能出色,但是苦于售价过高、游戏厂商接纳率低,一直没有得到大面积普及。不过NVIDIA看到Ageia的PhysX产品的优势,在2008年年初正式并购Ageia,并将PhysX物理引擎及技术引入到自己的显卡产品中。因为前文已经提到过GPU拥有强大的浮点运算能力,再配合CUDA可以实现很多非3D渲染运算,所以物理卡完全可以被显卡所吸收。
而且值得一提的是,正如前文所说物理卡将被显卡整合,今后NVIDIA-Ageia不会再单独推出独立物理卡,如果现在购买一款支持CUDA的产品等于NVIDIA免费赠送了一款物理卡。
● 让虚拟3D世界更加立体化——3D Discover/Stereo
NVIDIA出品的3D Discover/Stereo虽然不会增加显卡等硬件产品性能,但它却能在不增加硬件负担前提下增加游戏视觉效果。而且值得一提的是这款产品由NVIDIA打造,凭借多年在3D效果处理及GPU设计上的经验,令这款产品会如鱼得水。
虽然3D Discover和3D Stereo均是NVIDIA针对虚拟3D立体影像设计的相关技术,但是二者在技术实现即成本投资上天壤之别。
首先3D Stereo是NVIDIA基于最先进的“时分法”技术实现,配合这副眼镜与120Hz显示器的信号同步,当显示器输出左眼图像时,左眼镜片为透光状态,而右眼为不透光状态;而在显示器输出右眼图像时,右眼镜片透光而左眼不透光,以这样地频繁切换来使双眼分别获得有细微差别的图像,经过大脑计算从而生成一幅3D立体图像。最终通过视觉残留影像,在人的大脑中形成3D立体图像。
不过一套3D Stereo眼镜官方零售价1499元,和一台22寸120Hz显示器3000元左右的价格,只能让大多数用户望空兴叹。
为了让更多用户体验立体3D效果,同时又不会给用户带来经济负担,NVIDIA开发相对平民化的新3D眼镜产品——3D Discover。既然是平民化产品,其成本、造价就相对较低,而且使用了传统的红蓝滤光原理,这种设计方案比3D Stereo采用两眼60Hz刷新交换帧的方法廉价了好多。
● 让视频编码简单化——CUDA GPU并行计算
Badaboom、Folding@Home和Tesala等都是基于CUDA的GPU并行计算,它们利用GPU特殊的架构设计,令以前只有大型机才能完成的任务,小型化并且成本降低。
基于NVIDIA CUDA技术的Badaboom
支持NVIDIA CUDA技术的MediaCoder
由于图形渲染需要高密度、并行计算,因此GPU不会像CPU一样将更多的晶体管投入到数据缓存和流量控制,而是将绝大多数晶体管用于数据处理。图形渲染这点需求上与很多科学运算不谋而合,GPU的多流处理器在解决一个问题上实现独立并行高速处理,可以大大降低运算复杂度,并且多数据元素高运算密度可以近似忽略内存访问的延迟,这也就为GPU应用于科学计算奠定基础。
目前针对我们大众用户推出的基于CUDA架构并行计算的软件有很多,常见的都是针对视频处理的软件,例如大家常见的Badaboom、MediaCoder、TMGEnc、Loilo等,其中MediaCoder是国人设计、开发,同时这款软件还是完全免费,值得大家试用。