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什么是专业显卡

来源:www.pc899.com时间:2015-08-31阅读:手机版

 什么是专业显卡?相信很多朋友对这个还不太了解,今天从几个方面来讲讲大家常说的专业显卡是什么!

根据不同领域与量级而分类,驱动和程序优化是重点

跟家用显卡只针对游戏API开发不同,专业显卡要根据不同的行业用户来进行分类,而且运算量较大的超级计算机甚至有独立的产品系列,复杂程度要明显高于家用产品。而今天我们就以NVIDIA专业显卡为例,来为大家进行详细讲解。

在开讲之前,有一些基础知识需要普及一下,最重要的就是,专业独显的专业在于驱动和特定的行业应用程序优化,实际上它们的流处理器架构都一样,比如NVIDIA全系显卡都是以CUDA核心为基础,这也是为什么在以前可以让家用显卡刷BIOS变身专业显卡(但随着厂商的管理越来越严格,再加上细节规格的不同,这种刷卡方法已经很难行得通了)。

注意,很多时候专业显卡并不会采用最新的核心去打造,对于需要高性能的行业而言,专业显卡可以通过阵列的方式具备让家用显卡完全无法企及的超高配置,这一点跟服务器级处理器是类似的。

Quadro:应用面最广的PC专业独显

代表产品:Quadro K6000(35000元)

由于采用了相同的硬件核心,所以Quadro专业显卡的体型与家用显卡保持一致,尤其是高端产品的体型都相对较大

Autodesk 3DSMAX是一款通过专业显卡可非常明显加强工作效率的三维动画/视觉特效制作软件,相信很多专业学生对此软件都不会陌生,它也是Quadro显卡的舞台之一

Adobe Premiere是一款经典的视频编辑软件,借助专业显卡的优化加速,让视频实时编辑成为可能

Discovery Studio是专业人士常用额生命科学分子模拟软件,专业显卡同样可以提供明显更高的工作效率

基于传统PC的专业显卡中,以NVIDIA Quadro为代表的产品涉猎面最广,台式机、一体机、笔记本平台(后两者都采用移动版)均可选,所以几乎所有有显卡运算需求的人都可以选择Quadro系列显卡。最新一代QuadroK系列全基于Kepler微架构,顶配的Quadro K6000与家用的GeForce GTX 780 Ti就基于相同的GK107核心,但前者的显存高达12GB。

从应用的角度来说,Quadro专业显卡的适用性也是最广的,可用于三维设计与渲染、影音动画制作、医学成像、能源勘探等多个领域,其中有一些与更高端的Tesla有一定的交叉重复,区别在于Quadro可用于中小型的应用,而Tesla则一定是面向大型计算。

NVS:多屏行业的福音

代表产品:NVS 420(299元)

 

对于需要多屏输出的金融证券及各类服务行业而言,成本较低且针对性强的专业显卡方案非常重要,这也是NVS“术业有专攻”之所在

配合NVIDIAnView和NVIDIA Mosaic等软件,NVS级专业独显可实现非常便利的多屏管理,这也是家用显卡所没有的待遇

在我们身边的很多行业中都需要多屏显示,比如商场的屏幕展示、机场的航班信息、金融交易中心的多屏处理、新闻中心的多显示器监控……对于普通的显卡而言,连接一两个显示器或许问题不大,但如果要连接十几台显示器或大屏幕呢,甚至要多屏联合输出呢?这时,普通家用显卡就靠不住了,而高性能的专业显卡成本太高,这个巨大的特殊市场就需要定制化的特殊专业显卡以及软件来进行填补,而NVIDIA NVS就是代表之一。

从硬件规格来看,即便是最顶级的NVS 510专业显卡也不过跟家用的GeForce 710一个档次,但性能本就不是此类产品的诉求,以刀卡的形态至多可提供4个显示器输出,而且通过转接的方式也完全不必在意显示器接口规格,而在配合NVIDIA nView、Mosaic等配套软件,可以非常方便地管理多显示器,即可多显示器独立工作,也可让任何应用程序在至多8台显示器上实现跨屏扩展,还可以将多台显示器拼合为一台超高分辨率屏……对显示有特别需求的行业而言可谓福音。

Tesla:超级计算机的加速秘诀

代表产品:Tesla K40C(29000元)

从外形上看,Tesla与高端Quadro并无明显区别,但并没有显示输出接口,因为它是专为并行运算加速器而生,浮点运算是它的强项

Tesla的高并行运算能力结合NVIDIA对行业软件的优化,可实现很高的渲染效率,在计算流体/结构力学、生物信息学、天气与气候分析等需要大量运算的行业中具备极高价值

如我们之前所说,GeForce、Quadro以及Tesla都是基于CUDA并行运算架构而来, 前两者分别为消费级图形处理和专业可视化而设计的,只有Tesla 产品系列是完全针对并行计算而设计的,这也就意味着Tesla级专业显卡拥有更为出色的浮点运算性能,可大幅提升矩阵运算的表现,最新的TeslaK40单卡即可拥有4.29/1.43Tflops的单/双精度浮点性能,而这项参数的高低则正是衡量超级计算机性能的关键,因此Tesla级专业显卡一直活跃于超级计算机领域当中,在最新的超级计算机当中不少都有大量采用。其中我国最知名的天河-1A型就采用了多达7168块Tesla M2050专业显卡,再加上英特尔至强处理器和自主开发的飞腾FT-1000处理器,浮点运算速度高达2.57PFlops。

严格意义上来说,Tesla已经不再是单纯的显卡,它更是一种并行运算加速器,配合更大容量且支持ECC功能的GDDR5显存,可处理数据集也得到了大幅提升。即可使用于服务器当中,用作客户端远程配备运行CUDA应用程序,也可配备在工作站当中作为个人运算加速器解决复杂的科学运算难题。

总结:有针对性的全面优化才是“专业”的本质

大家很少会接触到专业显卡的内容,但同样每一天都多多少少会接受到来自专业显卡所生产的内容,比如每天都会看的天气预报里的云图分析,起计算就有专业显卡的一份功劳。就像游戏显卡是专为游戏而优化,专业显卡也是根据各自面向的领域而全面优化而来,虽然基于相同的硬件结构,但彼此之间并没有可替代的可能,游戏显卡由于缺乏驱动和软件优化,在专业应用中即便顶级产品也可能败给入门级专业显卡,而中高端Quadro专业显卡性能虽强,但如果只用来玩游戏显然性价比低得离谱。而NVS级专业显卡则更是只适用于多屏应用环境,Tesla就更是专为并行运算而生了,这种各自有针对性的硬软件优化,才是体现专业二字的根源所在。

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