NV和AMD羨慕嫉妒!Intel混交技術解讀

2008年泡泡網為廣大讀者介紹了《顯卡功耗降為零!780a芯片組深度測試》這款產品,可以讓獨立顯卡功耗將為0。讓人較為遺憾的是,價格的昂貴以及后續產品不在推出,讓一線曙光又化為失望。
2011年3月,四年前曾經宣稱可以解決這一難題的以色列公司,終于兌現了承諾。推出了名稱為“Lucid Virtu”的免費試用版給用戶體驗。這版軟件,居然可以支持Intel最新的H61、H67芯片組。這意味定位最大基礎用戶群的新酷睿平臺有了一件新利器。
Lucid Virtu的關注點:
切換集顯、獨顯是否可以完美切換?
功耗、節能,獨立顯卡功耗歸零能否徹底達成?
NV未普及的構想,Intel投資的這家公司能否實現?
四年發展,驅動、性能上的問題是否有改善?
Lucid是否能夠解決同時操作NVIDIA/AMD顯卡控制面板?
Lucid是否是新酷睿整合平臺的一針催化劑?
Intel Insider是否是Lucid唯一的提供解決方案方式?
這一切都要從Lucid Virtu(英文直譯“明晰的藝術品”)說起:
Lucid Virtu GPU Virtualization Software是一款功能類似NVIDIA Optimus的軟件,可以用來控制切換獨顯/集顯,原本以為該技術只能支持Intel高端的Z68平臺,但沒想到現在原廠直接開放免費試用版本給H67/H61芯片組的玩家們下載使用,手上有這兩款芯片組主板的玩家可要把握機會試用看看。

這軟件的出品公司其實就是早前提出讓AMD跟NVIDIA兩家顯示適配器可以混合運作方案的“LucidLogix”公司,現在推出這款“Lucid Virtu”號稱可以用純軟件的方式達成獨顯、集顯間方便切換,也就是說H61/H67的用戶可以通過軟件切換Sandy Bridge內置的Intel HD Graphics 2000/3000跟獨立顯卡,讓玩家即便使用獨立顯卡也不用被迫放棄Intel QuickSync等新技術(QuickSync轉檔技術只能在內顯狀態下運作)。
目前Lucid Virtu軟件提供兩種運行模式,分別為i-Mode(內置顯示)跟d-Mode(獨立顯卡),其中i-Mode是指靠Sandy Bridge處理器來輸出圖像,而d-Mode則相反以獨顯輸出,兩者功能皆大同小異,主要差別是d-Mode預設會以獨顯最高頻率運作來提供最好的效能表現,而i-Mode則是更注重在節能方面。而且在未來Lucid Virtu還會提供更新版本讓Z系列主板組建SLI或是CrossFire。
這并非是一項創舉,而是延續,完善堅持之前的“夢想”,早在2008年,我們最需要的產品,已經誕生,只不過它沒有堅持長大。
獨立顯卡可不是隨隨便便說關就能關掉的,關掉了誰來負責圖像輸出?為此,NVIDIA在2008年推出的nForce 780a SLI、750a SLI、730a、720a全系列芯片組中都整合了GeForce 8200級別的顯示核心,來負責2D、視頻和基礎3D應用。也就是說NVIDIA在AMD平臺已不存在非整合芯片組,而Intel平臺的790i SLI也將會是非整合芯片組之絕唱!
放棄非整合芯片組,并不意味著放棄搭配獨立顯卡的高端芯片組,相反NVIDIA正是想依靠這顆免費的集成顯卡,來搶占更多的高端市場份額。因為集成顯卡正是實現Hybrid SLI技術的關鍵所在。
● Hybrid SLI技術包括兩項誘人特性:
與競爭對手ATI的Hybrid CrossFire(混合交火)技術不同,Hybrid SLI并不是簡單的把集成顯卡和獨立顯卡組成非對稱雙卡互聯,事實上它包括兩項各自獨立的特性,一個是傳統意義上的混合SLI(NV官方稱為GeForce加速),另一個是Hybrid Power(混合動力),也正因為如此,NVIDIA將其Hybrid SLI命名為智能SLI(而非直譯的混合SLI)以示區別。

GeForce Boost定位低端,它可以讓GeForce 8200/8300主板與8400GS/8500GT顯卡組建混合SLI,讓圖形性能獲得提升,給選用整合主板的用戶提供了一種經濟實惠的升級方案。基本上,我們可以認為這項技術和混合交火的原理/目的是相同的。

Hybrid Power則是NVIDIA的獨門絕技,它面向高端用戶,雖然它依然是讓整合顯卡和獨立顯卡協同工作,但原理完全不同。這里整合顯卡只負責圖像輸出、而不參與圖形渲染,因為整合GPU那點微弱的性能對于高端顯卡來說是可有可無的。但是正因為整合GPU的存在,我們可以在2D模式下關閉功耗恐怖的高端顯卡,由此達到節能、省電、靜音的目的。
● Hybrid SLI的局限性:
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Hybrid SLI兼容性列表 |
Hybrid Power |
GeForce Boost | |
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nForce 780a SLI |
支持 |
支持 | |
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nForce 750a SLI |
支持 |
支持 | |
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nForce 730a |
支持 |
支持 | |
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nForce 720a |
支持 |
支持 | |
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GeForce 8300 |
支持 |
支持 | |
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GeForce 8200 |
支持 |
支持 | |
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GeForce 8100 |
支持 |
支持 | |
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GeForce 9800GX2 |
支持 |
不支持 | |
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GeForce 9800GTX |
支持 |
不支持 | |
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GeForce 8500GT |
不支持 |
支持 | |
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GeForce 8400GS |
不支持 |
支持 | |
對于游戲玩家來說,GeForce Boost技術可能不值一提,因為它只支持GeForce 8200/8300整合主板與8400GS/8500GT組SLI,最終性能接近于8600GT的水平。因此GeForce Boost只是給低端用戶提供一種低成本的升級方案而已,真正的游戲玩家還是單獨購買8600GT以上級別的顯卡比較好。
而Hybrid Power技術則太過高端,目前它僅支持9800GX2和9800GTX這兩款旗艦級顯卡及其SLI組合,主流的9600GT/8800GT都不支持,更別提8600GT了。據了解Hybrid Power技術對于顯卡的供電和輸出要求都比較高,因此早期的顯卡無法支持,但NVIDIA承諾未來新顯卡(主要面向中高端)將會全面支持Hybrid Power技術。
Hybrid SLI的確很好很強大,但它作為一項新興的技術還是存在局限性,要么太高端、要么太低端。誘人的Hybrid Power雖然目前還只能支持9800GX2和9800GTX兩款顯卡,但其劃時代的意義還是值得大家投入高度重視!
Hybrid Power技術的原理和實現方案解析
● Hybrid Power擁有三種工作模式:

系統托盤區輕點鼠標,就能在三種模式間隨意切換
-
Save Power(節能):徹底關閉獨立顯卡,集成顯卡單獨運行
-
Boost Performance(高性能):獨立顯卡負責圖形渲染,集成顯卡負責圖像輸出
-
Additional Displays(多頭輸出):集成顯卡和獨立顯卡各自單獨運行,實現四頭輸出;
其中多頭輸出模式之前已經有些整合主板能夠支持,因此Hybrid Power的技術含量主要體現在如何關閉獨立顯卡?以及如何讓集成顯卡負責輸出獨立顯卡渲染出來的圖像?
● Hybrid Power是如何關閉獨立顯卡的?
以往的任何一款芯片組,都無法關閉顯卡的電源,顯卡只要開機就需要消耗電能,即便它無所事事。而NVIDIA在新一代芯片組中透過SM總線發送指令,讓特定的顯卡在接受指令后可以關閉供電模快,出于深度休眠狀態;當然顯卡也可以重新接受指令,重新啟動返回正常模式:
所以,Hybrid Power技術既需要芯片組/主板支持,還需要顯卡支持,由于這項嶄新的技術對于供電部分要求很高,因此目前只有NVIDIA公版的9800GX2和9800GTX才能支持,主板方面暫時只有NVIDIA公版780a SLI和ASUS M3N-HT Deluxe支持,其它主板理論上可以支持,但目前可能還存在一些問題。
NVIDIA由于種種原因放棄了芯片組,轉戰專業顯卡、移動平臺。這一領域暫時出現了空白,誰能填補這一空白?AMD?Intel?
2008年7月,在我們還在為NVIDIA的諸多限制,Hybrid Power不會推出后續產品而惋惜時,一家總部位于以色列Kfar Netter,曾獲得Intel的1200萬美元投資,名叫Lucid的公司他們宣布了自己的首款產品,一顆名為HYDRA引擎的SoC芯片。
它宣布了色列公司的多卡并聯方案,將真正實現在任何主板芯片組上并聯任何廠商的各種顯卡。

HYDRA方案
2008年7月,Lucid公司宣稱,當使用HYDRA方案并聯兩塊或兩塊以上顯卡時,可獲得“接近線性到超線性”的性能提升。
● 支持在任意主板上使用任意廠商的顯卡進行并聯
據稱,這顆芯片將解除阻擋在多卡并聯道路上的所有障礙,支持在任意主板上使用任意廠商的顯卡進行并聯。軟件上,HYDRA方案也沒有限制,支持OpenGL和Direct3D,支持所有游戲。
2009年產品第一次推出,我們見識到了第一代的Hydra 100芯片,它采用了130nm工藝,僅支持PCI-Express 1.1標準,額定功耗為3.5W,而到了第二代Hydra 200芯片,制造工藝提升到了65nm,并支持PCI-Express 2.0,同時內部架構也進行了廣泛的優化。
Hydra 200芯片將分為高中低三個版本,其唯一區別就是PCI-E通道的數量。低端型號為LT22114,上行帶寬為PCI-E x8,下行帶寬為2x8通道,可支持雙卡并聯。中端型號為LT22012,上行帶寬擴大到PCI-E x16,下行帶寬也擴大到2x16,依然為雙卡并聯。高端型號為LT24102,上行帶寬依然為PCI-E x16,下行帶寬的32條PCI-E通道可劃分為2x16,4x8或者1x16 + 2x8,可支持兩塊到四塊顯卡并聯。

微星Big Bang Fuzion主板所使用的就是高端的LT24102。
下圖為Hydra 200芯片的驅動程序,目前最新為1.4.1版。

由于Hydra 200芯片工作在API層,所以對API及操作系統有一定的限制
1.只限于DirectX 9和DirectX 10,并不支持最新的DirectX 11。
2.N模式和A模式僅限于Windows Vista和windows7操作系統,X模式僅限于windows7操作系統。
在1.4.1版驅動中,共有42款游戲支持總共5中的模式組合,其中有22款同時支持N模式和A模式(不是X模式),另有9款只支持N模式,5款只支持A模式。
玩家所感興趣的X模式,在使用中也是有一定限制的,首先,DirectX標準以最低的顯卡為準,例如你使用一張HD5870顯卡與一張GTX275顯卡,在游戲中你無法運行在DirectX 11模式下,只能運行在DirectX 10模式。另外,Lucid建議使用兩張性能相當的顯卡,如果一張顯卡性能較低,那么X模式下的性能提升將十分有限。
性能的質疑、成本的考量,以及最終用戶的試用。都成為了持有不同觀點和考量的廠商觀望的理由。于是一場討論接踵而至!
微星、華碩都先后在其主板上采納了Lucid Hydra引擎來支持A/N顯卡混插,但另一家主板大廠技嘉素來對新技術很積極,這次卻是遲遲沒有動靜。
技嘉公司的一位代表在Computex 2010展會上解釋說,Lucid Hydra方案還是個新鮮事物,尚不夠成熟,特別是配套軟件和驅動程序都需要進一步完善。技嘉雖然非常歡迎新技術,但更希望等它們成熟之后再推向市場,也希望能得到AMD、NVIDIA的更多支持。
這位代表還透露,技嘉公司已經獲得了Lucid Hydra方案的開發套裝,相關產品也正在研發之中,但不會急于發布。
2010年市面上采用Lucid Hydra方案的主板產品只有微星的Big Bang-Fuzion,不過微星正準備將其推向更主流的P55、870平臺,華碩的高端玩家國度主板890FX Crosshair IV Extreme甚至迪蘭恒進的Radeon HD 5770顯卡也都引入了這種技術。
威脅&機遇?
2009年曾經有來自國外媒體的消息,NVIDIA聲稱,會在驅動底層屏蔽對Lucid HYDRA技術的支持,并且已經迫使微星推遲發布Big Bang Trinergy主板,從今年年底延后到明年第一季度某個不確定的時候,甚至不排除微星被迫取消使用Lucid HYDRA方案的可能性。
NVIDIA的發言人Ken Brown表示,NVIDIA并沒有在于合作伙伴合作中玩什么“貓膩”,同時也并不阻止其他合作伙伴在主板產品上使用使用Lucis Hydra芯片。
微星方面對旗下采用Hydra芯片的Fusion系列產品延期上市的回答是:Hydra的windows7驅動還沒有開發完善……這樣的回答并沒有表明NVIDIA目前對Hydra的明確態度,同時有消息稱NVIDIA之前并沒有阻止MSI方面發布Fusion,只是暗示其不要發布的過快過早。
也許是Lucid真的威脅到了靠向主板廠商出售SLI授權的NVIDIA——有消息稱,NVIDIA曾秘密宣布要在驅動底層屏蔽掉Hydra,使其在使用雙NVIDIA顯卡進行SLI時性能下降……雖然后來NVIDIA的發言人進行辟謠,我們仍然能夠感覺到Hydra的出現確實是讓NVIDIA面子上掛不住——因為如果Hydra的SLI性能要強過NVIDIA的話,那每個主板型號高達$30000的SLI授權費也許就沒有人會交給NVIDIA了。
不論傳言如何,它的作用并非是眼前的重重問題。更多的是產品性能,產業各方面的平衡等等。從第一次宣布,到2010年第一款產品開始測試,它究竟能夠帶來什么變化呢?
讓我們把時間的指針繼續撥回2010年1月份。也就是在1年前,國外互聯網媒體,以及我們PCPOP都陸續接到了機遇Lucid的產品,它們的性能究竟如何?2010年1月份 針對Lucid,國外網站試用3DMark Vantage進行測試
上述的成績圖很遺憾,在3DMark Vantage測試測試中,Geforce GTX285和Radeon HD5870在X模式下的混交成績,甚至不如一張Radeon HD5870單卡。
在AMD顯卡方面,使用Hydra芯片進行A模式交火的成績要略高于Crossfire模式,而NVIDIA顯卡方面則剛好相反,使用Hydra芯片的成績反不如SLI模式。
7個月之后,PCPOP給出了中國大陸媒體測試的性能答案。
2010年8月份DX 10性能測試:3DMark Vantage
3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤島危機》不相上下,但3DMark不是游戲,它不用考慮場景運行流暢度的問題,因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大膽,“濫用”各種消耗資源的特效導致Vantage對顯卡的要求空前高漲,號稱“顯卡危機”的Crysis也不得不甘拜下風。

畫面設置:3DMark Vantage中直接內置了四種模式,分別為Extreme(旗艦級)、High(高端級)、Performance(性能級)和Entry(入門級),只有在這四種模式下才能跑出總分,如果自定義模式就只能得到子項目分數了。
AMD 平臺GTX460混交AMD HD5770測試成績
從上面的測試來看GTX460和HD5770的混交測試成績并不是很出眾,3D Mark Vantage X模式下HD5770為GTX460帶來的性能提升并不是很明顯。
AMD 平臺GTX460 SLI測試成績
在雙N卡組建的測試結果中我們不難看出,通過Lucid芯片的協助在AMD平臺上依然可以實現N卡SLI,而且從得分來看兩片GTX460的性能發揮的還不錯3D Mark Vantage X模式下得到了12851分的成績。
糟糕的驅動,以及并不能值得炫耀的成績,成為了Lucid被詬病的依據。似乎前途光明看不見,道路坎坷走不完的產品,沒有了一絲希望?
2011年,時間又到了3月份,PCPOP又一次收到了6系列的產品,這次又是一款基于Lucid芯片實現N/A顯卡混交的主板。在之前我們提到了精英這款主板采用了來自Hydra的Lucid混聯芯片,此次P67H2-A所采用的版本為LT24102-A1,是Lucid系列中最高端的產品,支持雙路x16或四路x8。
不過Lucid Hydra這種方案最關鍵的地方就是驅動程序,因此需要不斷的推出新版本,來支持新的顯卡產品以及解決兼容性問題,下面我們就來對目前混交的性能進行一番測試。
我們從Lucid官網下載到了芯片的最新1.7.104版本的驅動,從上面的介紹我們不難看出,這款新驅動已經可以全面支持NVIDIA和ATI DX11特效的全線的顯卡了,并且對32位以及64位系統也可以良好的支持。
通過安裝驅動后我們可以順利的將一張GTX 460和HD 6850混聯,在安裝過程中沒有遇到任何問題,這款新版驅動首先給筆者的印象就是穩定。
精英P67H2-A同時搭配GTX 460和HD 6850顯卡混交成績
單卡、混交性能對比
從上面的測試來看GTX460和HD6850的混交測試成績還是比較理想的,3D Mark Vantage X模式下相較與單卡提升了30%左右。
3DMark11的測試重點是實時利用DX11 API更新和渲染復雜的游戲世界,通過六個不同測試環節得到一個綜合評分,藉此評判一套PC系統的基準性能水平。
● 3DMark 11的特色與亮點:
1、原生支持DirectX 11:基于原生DX11引擎,全面使用DX11 API的所有新特性,包括曲面細分、計算著色器、多線程。
2、原生支持64bit,保留32bit:原生64位編譯程序,獨立的32位、64位可執行文件,并支持兼容模式。
3、全新測試場景:總計六個測試場景,包括四個圖形測試(其實是兩個場景)、一個物理測試、一個綜合測試,全面衡量GPU、CPU性能。
4、拋棄PhysX,使用Bullet物理引擎:拋棄封閉的NVIDIA PhysX而改用開源的Bullet專業物理庫,支持碰撞檢測、剛體、軟體,根據ZLib授權協議而免費使用。
● 3DMark 11 Extreme模式設置:
精英P67H2-A同時搭配GTX 460和HD 6850顯卡混交成績
在DX11模式的理論測試方面我們可以看到提升比較明顯,來看目前混交平臺更適合D11的特效。
雖然目前混交性能并沒有在游戲中帶來大幅度的提升,但是通過3D Mark的理論測試成績來看,其性能潛力還沒有完全釋放出來。這是否是新的希望呢?當時間的指針指向了今天,新版支持H67、H61的Lucid Virtu免費版推出了,它的工作原理與NVIDIA Optimus大同小異,可以在低負載狀態下關閉獨顯,使用集顯(NVIDIA是芯片組內置集顯,而Intel是SandyBridge內置集顯),從而達到低功耗、發熱、噪音的效果。而在高負載的3D模式下,則會啟用獨顯,達到高性能。玩家測試的結果也迅速的出路。
玩家平臺:H61+i5 2400+GT430
通過測試,玩家最先證明該軟件能在H61芯片上實現集顯與獨顯混合加速。主板采用七彩虹戰斧H61主板,CPU為ES版i5 2400,顯卡采用性能與SNB相差不大的GT430。
玩家平臺截圖!注意:顯示輸出接在主板的集顯端口上
目前Lucid Virtu軟件提供兩種運行模式,分別為i-Mode(內置顯示)跟d-Mode(獨立顯卡),其中i-Mode是指靠Sandy Bridge處理器來輸出圖像,而d-Mode則相反以獨顯輸出,兩者功能皆大同小異,主要差別是d-Mode預設會以獨顯最高頻率運作來提供最好的效能表現,而i-Mode則是更注重在節能方面。而且在未來Lucid Virtu還會提供更新版本讓Z系列主板組建SLI或是CrossFire。
官方提供了32bit跟64bit兩個版本
安裝過程非常簡單
啟動界面,還可以填加游戲支持
可以分別在"Quality"(畫質)與"Performance"(性能)之前調整軟件,與NVIDIA驅動設置很相似。
從驅動的設置,以及軟件的調整來說,進步很明顯。而且在穩定性上又彌補了之前諸多小bug的存在。那么它能夠喚起我們新的希望嗎?
玩家在第一時間公布了包括獨顯、集顯以及混合加速在內3Dmark06成績。
單獨用SNB平臺集顯時3Dmark06成績為3156分
單獨用獨顯時3Dmark06成績為4581分
而開啟Lucid Virtu后3Dmark06成績為4732分,提升幅度并不明顯
從提供的測試成績看,Lucid Virtu GPU Virtualization在性能上,并沒有給我們太多的驚喜,成績提升幅度有限。
不過對于那部分采用獨顯,但又不想浪費SNB集顯性能的用戶來說還是有所鼓舞。當然了,大家也不必灰心,畢竟玩家并沒有提供更多的測試成績,包括游戲方面,或者在這些方面會有另外刮目相看的表現也未必不可能。
寫在最后:
針對H61的產品性能測試我們還在繼續,破解獨顯是否能夠功耗歸零?
轉碼效果是否突出?
在Virtu軟件運行當中,能否訪問NVIDIA或ATI的顯示控制面板。軟件在操作系統的識別問題是否能夠解決?
內置的Intel Insider的功能,是否可以真的對普通有意義?(未來Intel將聯合影視企業推出網絡流媒體電影服務,而CPU就將成為“加密狗”,保證這些電影不被盜版商利用。目前來看,要想在獨顯平臺上使用Intel Insider,Virtu同樣是目前唯一的解決方案。)
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