N卡新旗舰GeForce GTX 980首测

事半功倍的MFAA

抗锯齿算法一直都是提升画面细节的法宝，是目前图形画质提高的核心问题之一。经久不衰的MSAA依靠多次边缘采样来提高画面边缘的平滑度，从而实现抗锯齿的效果，这样做效果立竿见影，但存在性能损耗极高的弊端。而如FXAA和MLAA这类后处理抗锯齿技术，在性能消耗上虽不足为惧，但原理上有先天不足，终效果也不太令人满意，甚至会对画面产生负面影响。玩家依旧需要一种更好的抗锯齿技术，既能带来非常出色的画质，又应该让性能损耗尽可能降低。为此，NVIDIA为Maxwell搭配上了新的MFAA，全称为“Multi-Framesample AA(多帧抗锯齿)”。这种技术的特点在于，它能够以比MSAA小得多的性能损耗达到和MSAA基本相同的画质水准。

NVIDIA给出一些AA原理图。比如在相对NOAA和4xMSAA的对比上，NOAA画面上，红线（也就是物体边缘）所通过的两个像素的值分别是0和1，差值是1，极大的差距形成了明显的对比，这也是锯齿产生的根源—过于鲜明的像素差异。不过4xMSAA对这种情况做出了很出色的处理，它调用周围多个像素点的数据进行平均计算，终原来为0的像素点被填充为1/4灰，原来为1的像素点被填充为3/4的灰，像素之间的差距缩减至1/2，这样一来两个相邻像素点就变得“温柔”了许多，锯齿也因此大大减轻了。

MSAA的做法也是在同一帧的物体边缘进行多采样处理，比如上述例子中进行了4倍采样，每帧画面都需要4倍采样，就是4xMSAA。而MFAA在此基础上进行了取巧，MFAA在单帧画面上只进行2倍采样，且间隔帧的取样点垂直变换，然后利用隔帧取样点的数据差异，进行一次两帧间的混合计算。这样就相当于每帧都进行了2xMSAA采样，混合在一起却能达到4xMSAA的效果。如果单帧采用4x采样的话，MFAA就可以提供8xMSAA的效果。

从原理来看，MFAA实际上是一种的取巧算法，看起来MFAA相比MSAA能节省一半的资源耗费。但实际过程中会有中间插值计算等额外开销，所以NVIDIA给出的性能节省幅度是30%左右。不过从原理来看，我们觉得MFAA的问题也很明显，首先就是在激烈运动的画面中，如果上一帧和下一帧的位置出现了巨大的变化，两帧信息完全不同的话，这种混合计算采样就失效了。其次，MFAA的效果和帧率应该是相关的，如果显卡性能不够，这种采样的有效性依旧值得怀疑。因此，MFAA可能是基于MSAA的多方式复合采样抗锯齿方法。

目前MFAA尚需时间部署到游戏中，暂时还不能体验，等游戏补丁更新后，我们会第一时间奉上实际测试，看看它的性能表现和显示效果是否如技术DEMO中这般出色。

测试平台主要信息一览

处理器         酷睿i7 4790K
主板            ROG玩家国度Maximus VII Formula
内存            宇瞻DDR3 2133 4GB×2
硬盘            海盗船Neutron GTX 240GB SSD
                  +希捷桌面4TB HDD
电源             影驰HOF 1000W

小显示器也能享4K画质—DSR动态超级分辨率

4K近年来很火，但普及尚需时日，绝大多数玩家依旧在使用1080p的显示器。如何在1080p显示器上展示出如4K分辨率般的精细画质？NVIDIA为GM204配上了DynamicSuper Resolution，即动态超级分辨率，简称DSR。

这项技术的原理非常简单。那就是将游戏画面以4K的分辨率渲染，再投射到1080p的显示器上，这项技术传统意义上被称作“Downsampling”，不过NVIDIA在驱动中集成了便捷开关，并使用了13-tap的高斯滤波器来完成这个分辨率缩减过程。这种高质量的滤波器将不会带来一些简单滤波器出现的混叠现象，也不会造成画质损失。需要说明的是，开启DSR的分辨率上限还是受到游戏大分辨率的限制，倘若游戏能支持的大分辨率本就是1080p，那DSR就失去意义了。

七彩虹iGame GTX 970烈焰战神U的PCB参考了公版GTX 980，并有所加强，散热也增强为双风扇搭配4热管底座的组合。

七彩虹iGame GTX 970烈焰战神U的PCB参考了公版GTX 980，并有所加强，散热也增强为双风扇搭配4热管底座的组合。

七彩虹依旧为iGame GTX 970烈焰战神U保留了iGame家族式的一键超频设计按钮，能让显卡在公版和非公版频率之间快速切换。

GM204助虚拟现实更上一层楼

虚拟现实(Virtual reality，简称VR)，是图形计算业界多年来的梦想。它不同于常见的所谓“3D”图形渲染，而是通过同一时间模拟现实世界的“双眼所见”，直接给左右眼呈现不同的画面，人脑后再合成完整的3D视觉。带上VR体验设备，再配合动作捕捉技术，基本上就相当于进入了一个完全不同的虚拟世界。

VR技术虽好，但是在目前的游戏中应用还存在一些问题。主要是延迟比较高，转头动作之后感觉虚拟世界中的“视线”转动比自己的动作慢。这看起来很像游戏流畅与不流畅的问题，但实际不同。更重要的是，这种延迟会让体验者觉得头晕、想吐，是种很糟糕的感受。在GM204上，NVIDIA成功将这种延迟降低到此前系统的一半以下，让VR系统具备了实用性。想知道有关NVIDIA VR技术和配套产品的更多信息，请参见本刊的《应用与技术》栏目，MC将会为大家奉上详细的技术大餐。

HDMI2.0接口携手4K超高清

目前显示器和视频输出逐渐向4K甚至5K进化，因此除了GPU本身外，视频输出接口也需要升级以适应新时代的需求。之前NVIDIA的显卡产品多只能支持到HDMI 1.4，这种接口可以提供4K分辨率+无损444RGB的影像输出，但刷新率只能到30Hz，或者以有损压缩的YUV420方式输出60Hz的影像。很显然无论什么方式，HDMI 1.4的带宽问题都是4K超清影像发展的桎梏。为此，GM204启用了HDMI 2.0接口，这样GPU就可以以无损的RGB444输出4K分辨率、60Hz的影像，打破输出带宽的瓶颈。

与之对应的，GM204是否具备流畅的4K超高清解码的能力？针对此，NVIDIA已经为它设计了增强的NVENC视频编码模块，首次具备了加速H.265视频的编码、解码能力。相比之前的H.264，H.265在同等的画质下能大幅度节约带宽。因此它也被称为未来4K超清晰视频的首选压缩格式。但就当前设计水平来说，GM204的NVENC模块只能支持H.264全硬解码，速度提高至Kepler的2.5倍以上，可以全程支持高码率的4K超清视频以60Hz流畅播放。对H.265的硬解码支持尚有不足，考虑到4K视频和H.265编码流行起来至少需要两到三年，因此该问题留给下一代的GPU也算合理。

到此，有关GM204的架构改变、全新技术的原理就已经基本介绍完毕了。接下来，我们将正式进入GM204的性能测试环节。