HTPC知识普及 第九讲.docx

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HTPC知识普及第九讲

HTPC知识普及讲座之九显卡该如何选？

大家好，很久没和大家上课了。

今天我们要讲的是HTPC硬件选择之显卡。

显卡对于HTPC来说是比较重要的一个主件，因为它要承担的不仅仅是画面的输出而已，更要替代CPU来从事解码的工作。

今天就来说说显卡的一些事情。

LESSON8

对了，我们这里要说的显卡都是起硬解码工作，如果你已经决定是用CPU解码的话，这章可以直接跳过。

1，硬解码的历史

大家不要以为H.264和VC-1的编码的出现才会引申出“硬解码”这个词汇，其实“硬解码”很早的486时代就有了。

我记得笔者第一次接触解码卡是世嘉的“土星”这款家用游戏机。

那个时候土星非常流行，听说它还具有看“VCD”的功能。

这是一个令人激动的功能，要知道那个时候一台VCD可是天价啊，那么如何实现这个功能呢？

需要额外购买一块“VCD卡”。

当时这块卡的价格大概是一千多块吧，仅仅略微比一台VCD播放器便宜些。

当时听说看VCD极伤光头，播放效果不佳，所以购者也寥寥。

这块“VCD卡”就是一块解码器。

它能够解码MPEG-1。

MPEG-1是VCD的主要压缩标准，对图像音频进行有损压缩，传输速率为1.5Mbps，每秒播放30帧。

这个规格和现在的H.264动辄60，70Mbps当然无法相比，但是要知道当时的主流CPU芯片是486DX66，pentium75，这种级别的芯片处理这样的数据还是很吃力的。

那个时候这样的显卡被称之为“视频加速卡”，与“图形加速卡”是不一样的两块卡，而“图形加速卡”特指为3D游戏进行图形加速的显卡，又与一般的负责图像输出的显卡有区别，是不是很绕？

所以那个时候的电脑就有可能出现一台机器三块显卡的情况，其实那个时候也不觉得奇怪，三块显卡实现三种功能，在我们那个年代是非常正常的。

所以为了能够流畅播放MPEG-1就有了专门的解码卡。

但是专业的解码卡非常昂贵，所以仅是科研单位大专院校影音工作室才会配置的硬件。

后来在不断的发展过程中，图形芯片厂家认为视频解码应该显卡的事情，于是就有了集成解码器的显卡诞生。

其实也是解码芯片不断开发降低成本所致，显卡集成这一功能也是顺水推舟的事。

S3Trio64V+，这是一块比较经典的支持MPEG-1硬件加速的显卡。

随着有越来越多的图形芯片厂家加入了对MPEG-1的硬件加速支持，此项功能变成了显卡的标配；随着CPU厂家开发了越来越快的芯片，此项功能变成了鸡肋。

你现在还会看到NVIDIA对外宣传产品的时候采用“支持MPEG-1”硬件加速这套说词吗？

MPEG-1，whocare？

你现在还会看到大家在论坛上讨论用A卡看VCD好还是用N卡看好？

是用CPU软解码看好还是打开显卡硬件加速看效果好？

笔者认为再过上个几年，根本没人会关心H.264用那种方式解码比较好，随便是哪种解码方式，只要能欣赏就可以了。

时代在进步，科技在发展。

人的欲望是无穷尽的。

MPEG-2的出现无疑让这场软硬解大战又开始了：

一开始软解根本无法招架，看个DVD机器卡得不行，怎么办？

还是老样子，先由硬解码开始解决。

硬解码的优势就是高效，功耗低，缺点是无法进行编译，成本高。

看到这里大家一定都会明白解码的发展规律是这样的：

编码诞生→CPU软解吃力→硬件解码→CPU运算能力提高→软解流畅→硬解软解无所谓→新编码诞生...

ATI3DRageII+DVD就是最早支持MPEG-2硬件加速的显卡。

早在1995年在MPEG-2标准刚制定不久这款产品就已经发售，支援硬件动态补偿。

硬件动态补偿可以协助CPU播放DVD。

ATI在视频方面的确有他的一套。

虽然支持MPEG-2硬件加速的显卡如此早得出现了，可是真正普及还是经过了很久很久。

因为DVD充其量也就480P的水平，数据流不高，对CPU的压力不大，软解硬解的问题没有像如今高清普及初期那么严重。

PS：

大家要区分硬件解码和硬件加速的区别。

硬件解码的意思就是由硬件进行所有的解码工作，而硬件加速指的是协助CPU共同进行解码工作，两者的区别在于一个是独立完成一项任务，一个则是需要另外一个因素共同完成任务。

一般初期上市的解码产品都是硬件加速而不是纯正得硬件解码。

从Geforce6系对于VC-1的支持上就可以看出，仅仅是对VC-1进行硬件加速，AMD就抓住其弱点猛烈抨击其不是纯正的“硬解码”来为自己的产品进行特点宣传。

2，主流编码硬解技术

2.1Chromotion

   如今的高清无非都采用H.264和VC-1编码，早期会采用MPEG-2编码。

分辨率也不再是像以前DVD时代的480P，而是出现了720P甚至1080P，这是一个非常恐怖的分辨率。

码率翻倍得增长，CPU实在是忍受不了。

记得笔者开始接触高清实在2004年，那个时候主流显卡是9800PRO和5900XT，主流CPU是PE2.4C和BARTON2500+。

面对最为简单压缩比最低的MPEG-2编码，解码都非常吃力。

因为它们只能对MPEG-2硬件加速，辅助CPU进行解码，大部分工作还是要由CPU来完成。

这个时候沉寂很久的VIA的S3发布了一款DeltaChromeS8。

它的宣传点不仅仅是游戏性能，还有对“HDTV”的支持：

其中一项是对“MPEG-2”的硬件解码。

一时间提起了刚处于萌芽阶段“高清玩家”的兴趣。

Chromotion可编程视频引擎是一个多功能的视频编辑处理器，可使用多种独有的技术来处理各种格式的多媒体文件回放，这些技术包括集成的硬件MPEG-2解码，可大大减少播放DVD时的处理器占用率；再如视频回放去色块功能和精确去隔行扫描技术等高级视频处理技术。

这是市面上第一款将影音回放作为卖点的显卡，俗称“看片卡”。

可惜啊，DeltaChromeS8最后还是死在驱动上，直到最后一个驱动6.14.10.2021-15.16.14j（2005年8月22日发布）仍然存在大量的BUG，几乎到了一个游戏打一个补丁的程度，用我们上海话讲就是“一泡污”。

这样的服务恐怕用户很难买账。

老师本想也要购买一块，但看了网上论坛恶评如潮，暂且作罢。

如果就那么被打死那还算是业界顽强的小强—VIA吗？

经历了DeltaChromeS8的惨败，VIA1沉寂一年后又推出了ChromeS20，携带了Chromotion3.0技术。

这又是个什么火星的技术呢？

Chromotion3.0技术支持原生1080pHDTV和宽屏播放能力。

增强了硬件定义运动补偿并和对WMV-HD的支持（是微软在VC-1之前主推的编码，在那个时候也算是时髦的编码，现在已经淡出）。

其他的卖点诸如低功耗，双卡并联等放到现在都是不错的想法。

可惜市场接受度不高，但是VIA于2008年头又推出了新一代升级技术：

ChromotionHD2.0。

加入了主流的H.264，VC-1，MPEG2-HD，HDCP等元素。

事实证明，加载ChromotionHD2.0技术的S3Chrome430GT又一次被市场无情得淘汰了。

笔者真为VIA这种不屈不挠的精神所感动。

2.2PureVideo

PureVideo是NVIDIA的提高视频播放素质的技术。

最早诞生于GeForce6系列。

能硬件加速视频播放，减少耗用CPU资源，优化播放画面。

   PureVideo到现在已经发展到了三代。

第一代PureVideo仅支援MPEG2、VC-1及WMV9硬件解码。

但是这是继GeforceFX惨败后奋发图强的一代产品，NVIDIA在它身上投入了极大的资源。

PureVideo是免费赠送的技术，只要是GeForce6系的产品都能使用这项技术。

所支持的基本上都是主流的编码。

第二代PureVideo于2005年3月2日正式发表。

名字后面偷偷加了个时髦的“HD”upmhji只要更新驱动就能免费获得。

新增了对H.264的硬件解码和HDMI输出。

但是和对手的AVIVO交锋时，ATI一直诟病PureVideo无法完全硬解码VC-1，仅仅是硬件加速。

我们知道VC-1比起H.264来说编码较为简单，按照NVIDIA的意思就是我既然H.264能够完全硬解码，做到VC-1就是小菜一碟，之所以没有完全支持是因为没有这个必要，能够辅助解码已经可以让CPU的占有率达到一个可以让人接受的程度。

其实归根结底还是因为硬件设计时的问题。

如果仅仅是那么简单的问题为什么无法通过驱动的升级能够解决非要拖到GeForce8系推出后才解决了呢？

（其中早期推出的G80核心还不算，直到新核心的G988400GS的出现才彻底解决这一问题。

）

第三代PureVideoHD技术支持HDCP。

这是个什么概念呢？

简单的说就是信号来源（显卡）和输出设备（显示器）的任何一部分都必须拥有HDCP密钥芯片才能正常播放。

若系统任何一者不配备此密匙芯片，那么可能会出现降低输出信号素质的结果或者无法输出，比如1080P变为480P或黑屏。

可是这个只是厂商的主观意愿。

HDCP如今来看就是个摆设。

显卡带不带这项技术现在看来无关紧要。

在GeForce9中，PureVideo开始支持双流解码，即是GPU同时间可以处理两段高清影片。

我们可以对两段高清视频做视频编辑时候用到此项技术。

2.3AVIVO

早在RadeonX1000系开始ATI就在其产品中键入了一个叫做AVIVO的视频加速技术。

AVIVO的规格很高：

第一代AVIVO就对H.264、MPEG2和VC-1（部分）硬件加速。

根据产品定位不同，ATI也对AVIVO支持完整度有着自己的调配。

现在回头看来第一代的AVIVO胜过PureVideo。

不久ATI发布了RadeonHD2000系列，AVIVO也升级到了AVIVOHD。

于是就出现了大家耳熟能详的UVD（UnifiedVideoDecoder，通用视频解码器）。

随着HD2400的发布，高清玩家不尽愉悦：

硬解时代终于到来了！

虽然它的游戏性能不及对手，但是一块刀板的HD2400PRO，加上一块硕大的散热片，这不就是一块完完全全的高清解码卡吗？

我不需要它有多强大的3D性能，我们之在乎它能够硬解主流ClearVideo，将CPU能够从繁重的解码工作当中解救出来。

不过初代的UVD有着种种的问题，驱动的不完善和播放软件的不完全支持使得用户在使用过程中会发现莫名其妙就无法打开硬解了。

RV770的发布标志着UVD第二代的诞生。

第二代UVD最大的改进就是支持了多流解码，比起第三代PureVideoHD的双流解码功能更为强大，第二代UVD可以一次硬解几部影片，而且能够支持2160P的视频解码了。

这是个非常超前的概念，有点技术过剩的味道。

2.4ClearVideo

   ClearVideo是INTEL提出的高清视频解决技术。

从G965开始支持此项技术。

支持H.264、MPEG2和VC-1的硬件解码。

INTEL有点不让NV和ATI独大的味道。

老师曾经做过对比：

用G41板载的GMAX4500HD图形芯片硬解码同样一部影片。

ClearVideo的CPU占有率要比UVD高上20-30%。

处于仍然可以接受的程度。

2.5CUDA

其实CUDA严格来说不应该算作硬件解码技术。

因为CUDA不仅仅可以用来解码，还可以用它来做很多其他的运算。

CUDA是由NVIDIA所推出的一种整合技术，是该公司对于GPGPU的正式名称。

如今的GPU运算能力越来越强，如果仅仅是处理处理图形数据有些浪费，NVIDIA想到是否可以在闲暇时候调用GPU的这些运算能力来分担CPU的工作呢？

测试CPU运算能力我们一般用FLOPS来表示。

FLOPS是“每秒所执行的浮点运算次数”（floating-pointoperationspersecond）的缩写。

下面我们列出几个具有代表性的CPU的FLOPS参数：

IntelCore2QX9770:

39.63GFLOPs

　　IntelCorei7-965:

69.23GFLOPs

　　AMDPhenom9950:

29.05GFLOPs

　　AMDPhenomIIx4955:

42.13GFlops

GeForce8800GTX显示卡的运算能力可达到520GFlops，如果组建SLI系统，就可以达到1TFlops。

GTX285单卡已经超过1TFlops！

效率明显比CPU翻上不少倍。

我们也可以用CUDA来替代CPU进行解码运算。

已有软件厂商利用CUDA技术，研发了一个AdobePremierePro的插件。

通过插件，就可以模拟CPU进行解码运算。

；老师采用索泰的离子平台开启CUDA与硬解进行过对比，发现CPU占有率介于软解码和硬解之间。

但是因其通用性和便携性所以可以在CPU性能不足硬解始终无法打开的情况下进行解码。

3，显卡的选择

了解了主流硬解技术我们就可以有所针对得选择适合自己的产品。

3.1集成图形芯片

   AMD方面首选自从780G发布以后受到大家的热捧，780G,790GX和最新发布的785G都是不错的选择。

目前AMD方面有计划将785G来替代现在的780G，790GX仍然为高端产品。

785G的图形芯片升级为RV620级别，加入了对DX10.1的支持，晶体管数量大于2.05亿个，不过仍采用55nm工艺制造，流处理器数量也还是40个，核心频率与780G一样默认为500MHz，其他新特性主要有：

第二代UVD、加速视频转码（AVT）、HDMI1.3规范、7.1声道LPCM音频输出。

推荐产品：

技嘉GA-MA785GPMT-UD2H

NVIDIA方面MCP7A是不错的选择。

MCP7A芯片组整合了基于G98的GF9300/9400显示核心，拥有16个流处理器。

但G98整合了NVIDIA最新的第三代PureVideo技术，可以硬件解码MPEG2、H.264和VC-1编码的高清视频。

不过此款芯片组是基于INTEL平台，INTEL对NVIDIA的出货多少有些限制，所以市面上的产品也不多见，比较难以购买。

   今年的CES2009索泰发布了一款基于MCP7A的离子平台索泰GeForce9300-ITXWiFi。

这款产品老师已经提及了好几遍，这里就不再重复。

推荐产品：

索泰GeForce9300-ITXWiFi

INTEL方面推荐G45。

Intel的4系列整合芯片组：

G41、G43和G45对高清硬解的支持是有差别的。

G45加载的是GMAX4500HD图形芯片，而G43为GMAX4500，多了个“HD”，多了对硬解的支持，而且仅有G45是对HDMI接口支持。

G45的硬解效果较AMD，NVIDIA来说略有逊色：

CPU占有略高，播放软件对其支持也不够完整。

推荐产品：

捷波X-BlueG45

3.2独立显卡

   AMD方面HD2000系列以上显卡都能完整支持硬解。

如今的HD4000系列产品适合作硬解卡的是HD4350。

基于RV710核心，搭载二代UVD可完美实现1080p蓝光电影的100％硬件解码。

此款产品发热较低，只需要一块散热片就可以满足散热要求。

如果配有HDMI接口更佳。

写到这里要说明一下：

有些HTPC的机箱采用的是非标准版本的挡板，购买的时候要看清楚自己的机箱能够适合什么尺寸的挡板再做决定。

有些品牌是赠送矮版挡板的，购买的时候请注意确认产品附件。

推荐产品：

迪兰恒进HD4350晶钻

NVIDIA这边G98之后的产品都完整支持硬解。

NVIDIA的CUDA如果你也想考虑的话CUDA要求产品为GeForce8系列、9系列和100、200系列GPU，并且最小配备256MB显存。

高端卡CUDA的运算能力较强，但是HTPC不太适合用诸如GeForceGTX260这类的产品。

不要指望GeForce8400GS的CUDA运算能力有多强，能够将CPU占有率降低到比硬解开启时候还低。

  市场上8系的产品早已退市，9系的低端产品还有部分，GeForceGT100，120，150这类的产品仅提供给特殊行业特殊渠道，不面向零售市场。

所以我们只能选择9系的低端，9400GT，9500GT是不错的选择。

推荐产品：

XFX讯景9500GT

   大家只要了解了产品的用途和性能，自身的要求，挑选一块适合自己的HTPC显卡不是难事。