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ELSA最新专业图形卡Synergy2000测试（上）--Synergy2000相关介绍
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2001年06月25日13:26
【文章简介】
ELSA发布了其最新的入门级专业级图形加速卡Synergy 2000，作为较老的Synergy II的替代产品。按照ELSA的说法，Synergy 2000在性能上面都大大超过目前的几款入门级专业图形卡，因此这块卡可以大大提升入门级专业图形卡的性能... (6270 字)
ELSA发布了其最新的专业级图形加速卡Synergy 2000。Synergy 2000被定位于入门级专业图形加速卡，作为较老的Synergy II的替代产品，其国内的零售价将低于2000元。目前在这个价位的市场上仅有两种产品仍然在销售，他们分别是3Dlabs的VX1和ELSA的Synergy II。这两种显卡的都已经推出很长时间了，在性能上与较新的中高档图形卡之间的性能差距越来越大。在这种情况下，ELSA推出了它们在入门级显卡的最新成员。按照ELSA的说法，Synergy 2000在性能上面都大大超过目前的几款入门级专业图形卡，因此这块卡可以大大提升入门级专业图形卡的性能，给那些对价格十分敏感的但是期望得到专业性能的用户一个新的选择。  过去大家感兴趣和关注的大多是高端的专业图形卡，像Gloria III、FirGL2以及WildCat等。对于用户和爱好者来说，看看这些图形卡的测试结果确实是相当养眼，不过一旦涉及到实际购买的时候，面对它们高昂的价格未必就会毫不犹豫的一掷万金了。所以，兴趣归兴趣，掏腰包的时候还是要看看预算能够承受的价格。实际上，目前销售最多的大概主要是那些入门级的专业卡，当然甚至还有人会采用游戏卡来代替专业图形卡用在那些专业软件上面。正因如此，我们认为进行低端产品的测试比较对于用户来说是很具有实际意义的一件事情。 随着市场上面优胜劣汰竞争的加剧，现在从事专业图形卡生产和开发的厂商已经不是很多了。实际上目前用户在市场上只能购买到三家的产品，它们是3Dlabs的Wildcat和Oxygen系列；ATI/Diamond的FireGL 系列；以及ELSA的Gloria系列和Synergy系列。不过，只有购买工作站整机的用户才有可能使用到上述的所有东西，在国内一般的零售市场中大家基本上只能买到3Dlabs的Oxygen系列显卡和ELSA两个系列的产品。ATI的FireGL系列图形卡虽然据说也会零售，但是在国内市场上极其罕见。而造成一些显卡只提供给整机厂商的主要原因是这些显卡在硬件兼容性方面存在比较大的问题，对主板等部件十分挑剔，因此，这些图形卡如果零售的话，大概会使得公司的技术支持部门难以招架的。在零售的专业图形卡中，3Dlabs的Oxygen和ELSA的Gloria以及Synergy系列卡都针对用户需求提供了高、中、低端的不同产品。3Dlabs的高端产品为Qxygen210和420，它们都采用了双光栅处理器（Glint R3/R4）的结构，并搭配了3Dlabs自己研制的Gamma几何与光源处理器。面向中档产品的GVX1和GVX1 Pro则具有一个光栅处理器和一个GAMMA几何处理器。而低端的VX1就只有光栅处理器，没有几何处理器。ELSA的全系列专业卡目前都采用了nVIDIA的专业级图形芯片，其中，在去年就风光无限的Gloria II采用的是Quadro芯片；最高端的Gloria III则采用的是Quadro2 Pro，中档产品Synergy III采用的图形处理器则是Quadro2 MXR，而入门级的Synergy II采用的处理器则是TNT2。其中，Quadro系列图形处理器都内置有几何及光源处理单元，它们的作用和3Dlabs的Gamma的作用基本一样，只不过Quadro将所有东西完全做在一个芯片内部，而不是单独采用一个芯片而已。Synergy II使用的是TNT2芯片，内部也没有硬件几何与光源处理单元。随着ELSA Synergy 2000的推出，使得ELSA的全系列专业图形加速卡都具有硬件T&L了。 专业图形应用是个很宽泛的概念，一般分为2D和3D的两类应用，相对来说，我们更感兴趣的是3D方面的性能，因为我觉得自从nVIDIA TNT这一代的产品以后期2D方面的性能各种产品相差的并不是很大。但是在3D方面，性能的差异要明显得多。从另外一个角度来说，对于现在的图形卡，2D性能并非是主要的性能瓶颈，而3D性能才是。正是基于这个想法，我决定基本上不对这几块卡的2D性能做比较，因为我认为在2D方面它们都能够满足需要了。3D方面，目前有两个主流的3D API，它们分别是Microsoft的Direct3D和SGI的OpenGL。D3D主要用在消费领域（主要就是游戏），而OpenGL则在游戏和生产力软件领域都有应用。总的来说，专业3D软件主要是OpenGL应用，这个一方面是传统上Direct3D在功能上不如OpenGL丰富，一些应用软件所要求的效果D3D尚不能实现，另外一个方面则是出于程序移植的需要，因为OpenGL是个跨平台的API，几乎是所有Unix系统的主要3D API。正是这个原因，一些专业图形卡的驱动程序往往是只支持OpenGL，根本没有考虑对D3D的支持。不过，由于D3D的发展速度似乎超过了OpenGL的发展速度，因此最新的DirectX8的3D功能已经有超越OpenGL 1.2的趋势，D3D也开始得到了专业图形卡开发商的重视，当然，其中一个很重要的原因是最流行的三维动画软件3DS Max支持D3D，它的最新版本3DS Max4在DirectX8的支持下能够提供比OpenGL更多的效果和功能。现在，除了3DS Max4以外，尚没有其他的重要专业软件采用D3D，但是在将来，DirectX很难说就完全没有机会全面进入专业市场甚至取代OpenGL目前的地位。微软和SGI曾经有过一个将DirectX和OpenGL合而为一的计划，但后来却杳无声息，大概是无疾而终了，确实十分可惜。 ELSA和3Dlabs都是专业图形市场上面的老牌厂商，相对来说，3Dlabs成名要早一点。最初，3Dlabs主要是一个专业图形处理器芯片的供应商，而ELSA则是图形加速卡的生产商。大概在两年以前，它们的地位还是协作关系，3Dlabs提供芯片，而ELSA则制成图形卡，然后配上自己的驱动程序出售。当时，ELSA的几款采用3Dlabs芯片的图形卡如采用Glint MX的Gloria XXL和采用Permedia2的Gloria Synergy都是赫赫有名的，尤其是Gloria Synergy在国内外卖得非常火暴，在使用者中的口碑非常好。不过，随后发生的事情却变得有点变味。首先是3Dlabs的新一代图形处理器Permedia3难产，随后是3Dlabs收购Dynamic Picture，由一家芯片生产商变成了显卡生产商，而将原来一直采用3Dlabs芯片生产显卡的厂商们弃而不顾。3Dlabs早在开发完极为成功的Permedia2后，就着手新一代Permedia3的开发工作。Permedia3宣布的时间很早，在nVIDIA TNT宣布后不久就向外界宣布了。由于Permedia2的成功，使得人们对于Permedia3报以极大的希望，加之3Dlabs极力宣称Permedia3的性能将会是Permedia2的6倍等预言，使得人们的胃口吊得更高了。不过，后来的事情却并非当初人们想象的那样，首先是其发售日期一推再推，在此期间，nVIDIA的TNT、TNT2都先后出售了，而Permedia3却一直都杳无音信，而老旧的Permedia2与这些最新的图形加速器相比毫无优势可言。可能正是这个原因，ELSA决定采用nVIDIA的TNT2芯片来开发Gloria Synergy的后一代入门级专业图形加速卡Synergy II。使用TNT2来做专业图形卡的举动是有点冒险的，因为TNT2本身是作为游戏和商用图形加速器的，一开始大概并未过多考虑到专业应用。不过，nVIDIA的图形处理器的特点就是中归中矩，总是能够很好地兼容Direct3D和OpenGL这样的3D API。因此，这也为把它作为专业图形加速器提供了必要的条件。ELSA利用自己经验丰富的专业图形研发队伍为TNT2专门开发了一个用于专业OpenGL软件的驱动程序，同时配有主要专业软件的优化选项，这样，Synergy II就诞生了。毫无疑问，Synergy II是十分成功的，它不仅在性能上远超过Permedia2，而且在兼容性以及专业性能上也比一般的TNT2好得多，因此，直到现在，Synergy II仍卖得不错。后来的事情发展证明了ELSA采用nVIDIA的图形加速器是很有眼光的，因为3Dlabs后来就收购了Dynamic Picture，将它的Oxygen品牌据为己有，在Permedia3（Glint R3）研制完成后自己推出了以Glint R3为基础的Oxygen系列的图形卡，而Diamond、Leadtek等原来使用3Dlabs芯片的专业图形卡生产商则基本上就被抛弃了。3Dlabs的Oxygen VX1采用的Glint R3实际上就是Permedia3，这个难产很长时间的图形芯片在一开始就遇上了工艺问题，这个问题看起来几乎从未解决过，使得VX1的频率低得让人难以置信，实际上，采用Glint R3的图形处理器的核心频率仅仅为85MHz，甚至低于Permedia2的90MHz。几个月前，3Dlabs终于将它的Glint R3的后继产品Glint R4推出了，不过，这个R4除了支持AGP 4X外，其他一切功能似乎和老的R3并无什么区别，不知道3Dlabs这两年都做什么去了。 不管3Dlabs这几年做了些什么，nVIDIA和ELSA可都没有闲着。nVIDIA在推出了第一片内置有硬件T&L的图形处理器GeForce256后，又推出了基于GeForce256的专业版本Quadro（早期的代号叫做GeForce256 GL），它与GeForce256最大的不同是能够支持许多专业应用软件需要的一些特别功能，而且通过了专业软件认证。这个图形处理器由ELSA做成Gloria II专业图形卡，加上ELSA的驱动程序，一经问世就大获成功。它与同等价位的显卡如FireGL1、3Dlabs GVX1等相比性能上远远超过它们，而与价格高几倍的WildCat4110以及4210等产品相比则具有类似的性能水平。Gloria II可以说是个划时代的产品，它打破了专业图形市场上死气沉沉的价格和产品体系，在Gloria II推出后不久，很多专业图形加速卡就开始叫大幅度降价。同时Gloria II的问世也将一些毫无生气的高价格低性能的产品赶出了市场。nVIDIA后来又推出了第二代的两款产品——Quadro2 Pro和Quadro2 MXR，ELSA采用这两款产品的加速卡分别是Gloria III和Synergy III，分别占据着高端和中端的市场。不过，ELSA入门级市场一直是问世几年的Synergy II，其性能与中端的Synergy III的性能差距显得太大，正是如此，当nVIDIA推出了低端专业图形产品Quadro2 EX后，ELSA立刻将Synergy 2000推出了，将其入门级产品的性能等级大大提高了一把。
Synergy 2000采用了nVIDIA的Quadro2 EX芯片组，它与ELSA中档专业图形卡Synergy III采用的Quadro2 MXR具有类似的构架，同样具有内置的硬件几何与光源处理器。不过，由于Synergy 2000运行频率较低，因此在相应的指标上与Synergy III有点差距，它的几何处理能力为20M顶点/秒，比Synergy III低了5M。另外，Synergy 2000没有双显示器的功能，因此，在成本上面比Synergy III低，从而就能够将售价控制在较低的范围内。Synergy 2000同样具有32M显存，显存和图形处理器的接口为128bit，其带宽为2.7GB/s。硬件几何与光源处理器对于专业应用极其重要，因为在专业应用中，往往会需要操作极复杂的模型，如果完全由CPU来完成几何与光源计算的话，CPU负担过重，会严重影响系统性能。实际上，在传统的专业图形产品划分中，有没有硬件几何与光源处理单元是划分产品档次的一个重要指标。3Dlabs的低端产品VX1没有硬件T&L单元，最初报价为US$299，而其他指标几乎完全一样，只是增加了一个硬件T&L处理器的GVX1的报价就达到了US$999。这次ELSA的200美元以下的入门级产品Synergy 2000就配置有硬件T&L处理单元，这在以前是从未有过的。 说来说去，归根结底的是我们必须将Synergy 2000与类似的产品进行比较，看看它的性能究竟如何。比较的手段主要就是进行测试了。为了知道Synergy 2000的性能水平究竟在什么位置，我们将它与目前ELSA的同价位的Synergy II和3Dlabs的VX1进行对比测试。  Synergy 2000（从左到有依次是VX1，Synergy II，Synergy 2000）卡的个头非常小，即使是和同样处于入门级的Synergy III和VX1比较其面积也要小好多。最令人称奇的是，Synergy 2000的主芯片上不仅没有风扇，竟然连散热器都没有，联想到现在各个厂商目前在显卡风扇上大做文章，Synergy 2000确实显得有点与众不同。可以不安装散热器，说明Synergy的发热量很低，不然，在要求稳定的专业卡上面是不可能这样做的。Synergy 2000配有32MB 5ns的SDRAM，其工作速度为166MHz。3Dlabs的VX1和ELSA的Synergy II可以说是同时代的产品了，两者推出的时间差不太多，连长相也差不多，其印刷板的视频输出下方的印刷板都被切掉了一块，看起来像把刀或者是手枪，估计携带这种卡的人肯定通不过机场的安全检查。Synergy II和VX1的主要不同之处在于Synergy II采用了32M 6ns的SGRAM，而VX1则是7ns的SDRAM。Synergy II和VX1所采用的图形加速器TNT2和Permedia3从技术上来说都是属于同一代的产品，它们具有一些非常相似的技术特性，如两者都不具备有硬件T&L引擎，都是采用两条纹理流水线，在一个时钟周期里面可以同时处理两个纹理。两者在处理器内部都有一个三角形Setup引擎，按照预计的运行频率（125MHz）运行其三角形的转换速率为8M左右。不过由于Permedia3的实际运行频率远低于预期值，因此这个指标达不到上述的数值。TNT2和Permedia3的主要不同在于TNT2具有两条像素处理流水线，而Permedia3只有一条，这样在单纹理或者没有纹理的应用中TNT2的像素填充性能或许会高于Permedia3的性能。 Synergy II、Synergy 2000和VX1都提供了一个为主流专业3D软件编写的驱动程序，在驱动程序中分别提供了针对主要专业软件的优化调节选项。这些优化调节选项在很大程度上可以解决显卡在各种应用程序上出现的兼容性问题。其实，专业图形卡和游戏卡的区别在很大程度上就是驱动程序的区别。游戏卡除了不具备专业应用中才会需要的一些功能外，在兼容性上往往会有很多问题，因为游戏卡的驱动根本没有考虑专业应用的情况，它只要把游戏运行好就可以了。如游戏用的TNT2在Inventor和Alias Studio Tools等软件中会出现严重的显示问题，根本无法正常工作。而同样采用TNT2的Synergy II则工作的很正常。对于从事专业设计的人员来说，采用游戏卡来进行工作是十分不明智的，因为在工作中采用游戏卡导致兼容性问题所耽误的时间价值可能远远超过采用游戏卡与专业卡的价格差，何况我们今天测试的入门级图形卡的价格并不比游戏卡高多少。Synergy II和Synergy 2000以及VX1的驱动程序都为Intel Pentiume III的SSE进行了优化，利用SSE的单指令多数据流（SIMD）的能力加快几何处理的速度。VX1还专门为它的驱动程序取了一个名字叫PowerThreads驱动。除了提供专业驱动程序以外，上述三块卡都额外提供了一些专门驱动或者增值软件。其中Synergy II和Synergy 2000为AutoCAD用户提供了PowerDraft驱动，可以将AutoCAD的2D图形速度提高好几倍。目前，PowerDraft可以支持从AutoCAD R14到AutoCAD 2001的这种版本。如果使用三维的话，Synergy显卡还有一个图形察看及转换工具，叫QuadroView，可以察看3D DWG图形，并可将三维模型转换为其他格式，如常用的VRML格式等。VX1也提供了一个AutoCAD加速工具，叫SoftEngine，不过SoftEngine最高的版本只能够支持到AutoCAD R14，R14以后的版本均不能提供支持。由于现在还在使用r14的人恐怕并不很多了，因此SoftEngine的意义就显得不大。除了AutoCAD以外，ELSA得Synergy II和Synergy 2000也有专门为3DS Max的驱动程序，叫MAXtreme，其最新的版本支持3DS MAX3.1，支持4.0的MAXtreme也将推出。MAXtreme透过Heidi支持在3DS Max中进行硬件加速，它有提供了许多在OpenGL和Direct3D中都没有提供的功能和特性，如高质量的透明度、雾以及各种纹理过滤效果。MAXtreme在性能上也有很大突破，通过对三角形条带优化（Strip）等措施，可以将复杂几何模型的显示速度提高好几倍。MAXtreme提供了灵活的配置选项，让用户在性能和画面质量之间随意选择。VX1没有提供3DS MAX的专门驱动。在提供的增值软件方面，毫无疑问，ELSA的两款显卡所提供的软件的价值远超过VX1提供的相应软件。 对于专业图形卡来说，性能无疑是最重要的指标，而兼容性则是另一个重要的方面。要比较显卡，主要的手段是进行测试。性能测试相对是比较容易的，通过典型的一些应用软件的性能测试，就可以大致了解图形卡的性能水平，因为这些应用软件大多都是基于OpenGL的，因此在部分软件里面的性能值基本上就可以代表在类似软件中性能的水平。而兼容性测试则复杂的多，因为应用软件种类何止上百，而每一个软件又有许多功能，根本不可能面面俱到。所以，这次测试的时候我只是顺带看看这几块卡会不会出现兼容性方面的问题。 ［未完待续］
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