物理加速卡有什么用?

一切为了真实 物理加速卡之前世今生

电子游戏这个产业的出现，一方面说明了人类科技的进行，也非常直观的说明了人类文化的发展，人们的娱乐方式从一个真实残酷的世界转移到了另一个虚拟的电子世界中，在这个虚拟环境中和真实世界一样，有朋友，有敌人，有植物，有动物，有树林，也有巨大的城市，在这个世界中，人们可以自由来去，不受约束，可以做一些平时在实现世界中不可能做到的事情，而且不用承担任何责任和任何人身危害。而正是它的虚拟真实性，才使得电子游戏产业的发展速度以几何速度增长，包括从专用机到电视再到电脑，跨越了数个时代的各种不同游戏平台，从黑白时代到彩色时代，从平面时代到3D时代，发展不过短短的十几年时间，而游戏产品的发展也推动另一个行业的快速进步，那是图像处理技术。这项技术被广泛的运用于各种电脑游戏之中，在游戏中，画面由几百像素组成的简单图像到现在的每一帧图像中所包含的上千万个多边形，这项技术所做的一切都是为了游戏，而游戏所要带给玩家的就是最真实的感受，而我们目前的图形处理技术能带给我们真实的感受吗？

PPU：游戏至上

在游戏中，特别是在3D游戏中，真实性往往是需要高标准的硬件设施才能达到的。不知道各位喜爱玩显卡和3D游戏的玩家记不记得，在3DMark 03测试软件中有着一个测试场景，在一个树木茂密的大自然中，阳光普照，有着河流和各种植物，十分漂亮。相信用3DMark 03测过显卡性能的玩家一定都会记得吧。这一幅场景中，画面由河流中转入到岸上场景以后，相信大家就会发现帧数下降得非常利害，性能较好的显卡大概可保持在每秒20～30帧左右，而普通的低端入门级显卡就有些惨不忍睹了。这是为什么呢？首先，这幅场景中拥有大量的多边型计算和多边型贴图和一个高亮度光源进行光照，这些计算本来就相当十分耗费系统资源，但是这其中还有一个非常重要的因素就是加入了风的运动。当树叶和植物受到风的影响而左右摆动起来，这其中要涉及到大量的物理计算，包括树叶摆动的幅度，风力的大小，风的方向和阻力等等。

GPU在处理各种图形计算的同时还要负责去运算这些物理变化，而GPU的运算性能在受到物理处理瓶颈时就会影响到其他的图形处理效果，所以就会直接导致帧数的下降。而在大型的3D游戏中，为了使游戏的画面更加的真实，开发小组就会在游戏中设计许多接近现实的物理计算，比如：自由落体，物体运动，空气流动，力的反d以及各种物体间碰撞等等。但是在传统的计算机中，游戏的物理运算基本上是通过物理引擎加上CPU处理后的物理参数后再反馈到中游戏之中，这种方式往往在遇到大规模的物理运算时就会出现运算瓶颈，这也就造成了游戏中一旦出现大量物理运算时，帧数就会明显下降。那么如果来解决这个问题呢，在Game Developers Conference （以下简称GDC）2005游戏开发者大会上，一家来自美国的半导体生产厂商AGEIA给我们一个非常好的答案：PPU。

什么是PPU呢？PPU就是Physics Processing Unit（物理运算处理器），如果CPU是为了达到更快的运算速度，GPU是为了达到更好的图像效果，那么PPU就是为了使游戏更加真实。在以前的3D游戏中，大多数的背景和物体都只是一些死死的贴图效果，毫无真实感可言。而在去年发布的FPS游戏大作Half Life 2（半条命2）中，游戏开发商就给了玩家们一个非常真实的物理世界。你可以在游戏中捡起一个废纸盒，然后把它抛向远处，然后可以看见它撞击到墙壁以后反d到上地面上，溅起一阵灰尘。接近于真实物理效果使得游戏不再是由一个个的贴图组成，任何物体都是可移动的，它们都遵守着游戏中的物理参数，组成了一个“真实”的游戏世界。

3D世界的发展史

3D游戏的出现，说白了，也就是为了追求真实，为了让广大的玩家能够全身心投入到游戏之中。而游戏产业的一次重要革命也就是从那个平面的2D界面转换到一个立体的3D世界。而在这次革命中，有许许多多让人们难以忘怀的名字：3dfx、Voodoo、3D加速。

虽然3dfx并不是3D技术的创始者，但是是它让人们记住了到底什么才是真正的3D游戏。1997年，第一块3D加速卡Voodoo问世了。在那个只靠CPU来完成大量图形计算的时代，Voodoo让人们见识到了3D加速技术的魅力，各种滤镜效果、性线过滤、抗锯齿等3D特效技术把3D游戏的画面提高到了一个全新的层次，人们也终于明白了，原来这才是真正的3D游戏。这一次革命，也带动图像处理技术的飞快发展，也造就今天的nVIDIA、ATI等著名厂商。虽然3dfx失败了，但是它的光辉是无法抹去的。它让3D游戏彻底的摆脱了CPU的软加速，也使得显卡这一产物成为今天电脑中的重要组成部分。

由于3dfx内部管理不当，最终这个疯狂的时代还是慢慢的平静下来，被现在的显卡巨头nVIDIA所收购，在历经了3D加速时代以后，图形处理技术的发展趋于平淡起来，虽然这期间还是有让玩家兴奋的东西出现，但是始终少了像Voodoo那种让人痴迷的感觉，而图像处理技术发展到今天，从当年的3D加速技术到今天的GPU，3D处理技术也历经数代，技术发展也是日新月异 ，但是始终难以摆脱当年3dfx所留下的影迹，我们完全可以相信，Voodoo是不可替代的。

而今天PPU的出现，让人们再一次的看到了图像处理技术的新出路，不再是像以前一样只是单一的工艺进步、频率提升、管线堆叠，而是采用了不同方式的处理技术。以往游戏的物理运算都是依靠CPU来辅助GPU来进行物理运算，但是GPU本身的处理就已经非常繁忙，而加入了PPU以后，GPU便摆脱了耗费资源的物理运算，而只负责进行图像的渲染和显示，而PPU负责进行单独的物理运算，CPU则进行两者之间的综合协调，达到完全互补效果，使得游戏的表现更加接近于真实。PPU的出现又将是一轮新的3D技术革命，而将物理计算和图像处理分开运算可以创造出更加生动的和真实游戏环境。而玩家也将体验到像电影中的一样的壮观场面，各种物体爆炸、撞击、建筑物倒塌等等。有了PPU的辅助以后，可以很轻松的实现各种复杂的碰撞%B

物理加速卡，也叫物理处理器。 物理处理器是英文Physics Processing Unit的直译叫法，英文缩写为PPU。它是一种专门设计的用来加速物理模拟算法执行的处理器产品。它能加速的模拟算法包括刚体动力学、碰撞检测、流体模拟、软性物体和物体破裂模拟。通过这种硬件设备，我们能将现在计算机系统的中的处理器从其不擅长的物理模拟和人工智能算法中解放出来，让CPU、GPU和 PPU各自负责自己在游戏中最擅长的部分。PPU使得游戏角色和整个游戏场景有尽乎自然的交互性，把游戏画面呈现的物体都可以尽乎自然的方式进行 *** 纵和影响， 在05年游戏开发者论坛（Game Developers Conference, GDC）上，一家名不见经传的美国半导体设计厂商Ageia发表了世界上第一颗采硬件加速物理运算处理器（Physics Processing Unit, PPU）“PhysX”，有了它在3D游戏和应用中我们可以看到更多真实的物理运算过程。这带来的好处是3D环境中的事物将无比真实，其运动将遵循物理定理而不是按事先指定好的一种或者多种方式进行。可以说，更多的物理运算的加入，可以让3D世界变成真正的世界。 Ageia公司推出的PPU能将现在最顶级处理器模拟物理特征的物体个数从30—40个拓展到40000到50000个，当我们看到这样悬殊的数字对比时，就会明白我们为什么要去关注它了。 如果CPU是为了达到更快的运算速度，GPU是为了达到更好的图像效果，那么PPU就是为了使游戏更加真实。在以前的3D游戏中，大多数的背景和物体都只是一些死死的贴图效果，毫无真实感可言。而在2004发布的FPS游戏大作Half Life 2（半条命2）中，游戏开发商就给了玩家们一个非常真实的物理世界。你可以在游戏中捡起一个废纸盒，然后把它抛向远处，然后可以看见它撞击到墙壁以后反d到上地面上，溅起一阵灰尘。接近于真实物理效果使得游戏不再是由一个个的贴图组成，任何物体都是可移动的，它们都遵守着游戏中的物理参数，组成了一个“真实”的游戏世界。

希望采纳

3GIO（Third Generation Input/Output，第三代输入输出技术）

ACR（Advanced Communications Riser，高级通讯升级卡）

ADIMM（advanced Dual In-line Memory Modules，高级双重内嵌式内存模块）

AGTL+（Assisted Gunning Transceiver Logic，援助发射接收逻辑电路）

AHCI（Advanced Host Controller Interface，高级主机控制器接口）

AIMM（AGP Inline Memory Module，AGP板上内存升级模块）

AMR（Audio／Modem Riser；音效／调制解调器主机板附加直立插卡）

AHA（Accelerated Hub Architecture，加速中心架构）

AOI（Automatic Optical Inspection，自动光学检验）

APU（Audio Processing Unit，音频处理单元）

ARF（Asynchronous Receive FIFO，异步接收先入先出）

ASF（Alert Standards Forum，警告标准讨论）

ASK IR（Amplitude Shift Keyed Infra-Red，长波形可移动输入红外线）

AT（Advanced Technology，先进技术）

ATX（AT Extend，扩展型AT）

BIOS（Basic Input/Output System，基本输入/输出系统）

CNR（Communication and Networking Riser，通讯和网络升级卡）

CSA（Communication Streaming Architecture，通讯流架构）

CSE（Configuration Space Enable，可分配空间）

COAST（Cache-on-a-stick，条状缓存）

DASP（Dynamic Adaptive Speculative Pre-Processor，动态适应预测预处理器）

DB: Device Bay，设备插架

DMI（Desktop Management Interface，桌面管理接口）

DOT（Dynamic Overclocking Technonlogy，动态超频技术）

DPP（direct print Protocol，直接打印协议

DRCG（Direct Rambus clock generator，直接RAMBUS时钟发生器）

DVMT（Dynamic Video Memory Technology，动态视频内存技术）

E（Economy，经济，或Entry-level，入门级）

EB（Expansion Bus，扩展总线）

EFI（Extensible Firmware Interface，扩展固件接口）

EHCI（Enhanced Host Controller Interface，加强型主机端控制接口）

EISA（Enhanced Industry Standard Architecture，增强形工业标准架构）

EMI（Electromagnetic Interference，电磁干扰）

ESCD（Extended System Configuration Data，可扩展系统配置数据）

ESR（Equivalent Series Resistance，等价系列电阻）

FBC（Frame Buffer Cache，帧缓冲缓存）

FireWire（火线，即IEEE1394标准）

FlexATX（Flexibility ATX，可扩展性ATX）

FSB（Front Side Bus，前端总线）

FWH（Firmware Hub，固件中心）

GB（Garibaldi架构，Garibaldi基于ATX架构，但是也能够使用WTX构架的机箱）

GMCH（Graphics &Memory Controller Hub，图形和内存控制中心）

GPA（Graphics Performance Accelerator，图形性能加速卡）

GPIs（General Purpose Inputs，普通 *** 作输入）

GTL+（Gunning Transceiver Logic，发射接收逻辑电路）

HDIT（High Bandwidth Differential Interconnect Technology，高带宽微分互连技术）

HSLB（High Speed Link Bus，高速链路总线）

HT（HyperTransport，超级传输）

I2C（Inter-IC）

I2C（Inter-Integrated Circuit，内置集成电路）

IA（Instantly Available，即时可用）

IBASES（Intel Baseline AGP System Evaluation Suite，英特尔基线AGP系统评估套件）

IC（integrate circuit，集成电路）

ICH（Input/Output Controller Hub，输入/输出控制中心）

ICH-S（ICH-Hance Rapids，ICH高速型）

ICP（Integrated Communications Processor，整合型通讯处理器）

IHA（Intel Hub Architecture，英特尔Hub架构）

IMB（Inter Module Bus，隐藏模块总线）

INTIN（Interrupt Inputs，中断输入）

IPMAT（Intel Power Management Analysis Tool，英特尔能源管理分析工具）

IR（infrared ray，红外线）

IrDA（infrared ray，红外线通信接口，可进行局域网存取和文件共享）

ISA（Industry Standard Architecture，工业标准架构）

ISA（instruction set architecture，工业设置架构）

K8HTB（K8 HyperTransport Bridge，K8闪电传输桥）

LSI（Large Scale Integration，大规模集成电路）

LPC（Low Pin Count，少针脚型接口）

MAC（Media Access Controller，媒体存储控制器）

MBA（manage boot agent，管理启动代理）

MC（Memory Controller，内存控制器）

MCA（Micro Channel Architecture，微通道架构）

MCH（Memory Controller Hub，内存控制中心）

MDC（Mobile Daughter Card，移动式子卡）

MII（Media Independent Interface，媒体独立接口）

MIO（Media I/O，媒体输入/输出单元）

MOSFET（metallic oxide semiconductor field effecttransistor，金属氧化物半导体场效应晶体管）

MRH-R（Memory Repeater Hub，内存数据处理中心）

MRH-S（SDRAM Repeater Hub，SDRAM数据处理中心）

MRIMM（Media-RIMM，媒体RIMM扩展槽）

MSI（Message Signaled Interrupt，信息信号中断）

MSPCE(Multiple Streams with Pipelining and Concurrent Execution，多重数据流的流水线式传输与并发执行）

MT=MegaTransfers（兆传输率）

MTH（Memory Transfer Hub，内存转换中心）

MuTIOL（Multi-Threaded I/O link，多线程I/O链路）

NCQ（Native Command Qu，本地命令序列）

NGIO（Next Generation Input/Output，新一代输入/输出标准）

NPPA（nForce Platform Processor Architecture，nForce平台处理架构）

OHCI（Open Host Controller Interface，开放式主控制器接口）

ORB（operation request block， *** 作请求块）

ORS（Over Reflow Soldering，再流回焊接，SMT元件的焊接方式）

P64H（64-bit PCI Controller Hub，64位PCI控制中心）

PCB（printed circuit board，印刷电路板）

PCBA（Printed Circuit Board Assembly，印刷电路板装配）

PCI（Peripheral Component Interconnect，互连外围设备）

PCI=E（PCI-Express）

PCI SIG（Peripheral Component Interconnect Special Interest Group，互连外围设备专业组）

PDD（Performance Driven Design，性能驱动设计）

PHY（Port Physical Layer，端口物理层）

POST（Power On Self Test，加电自测试）

PS/2（Personal System 2，第二代个人系统）

PTH（Plated-Through-Hole technology，镀通孔技术）

RE（Read Enable，可读取）

QP（Quad-Pumped，四倍泵）

RBB（Rapid BIOS Boot，快速BIOS启动）

RNG（Random number Generator，随机数字发生器）

RTC（Real Time Clock，实时时钟）

KBC（KeyBroad Control，键盘控制器）

SAP（Sideband Address Port，边带寻址端口）

SBA（Side Band Addressing，边带寻址）

SBC（single board computer，单板计算机）

SBP-2（serial bus protocol 2，第二代串行总线协协）

SCI（Serial Communications Interface，串行通讯接口）

SCK (CMOS clock，CMOS时钟)

SDU（segment data unit，分段数据单元）

SFF（Small Form Factor，小尺寸架构）

SFS（Stepless Frequency Selection，步进频率选项）

SLI（Scalable Link Interface，可升级连接界面）

SMA（Share Memory Architecture，共享内存结构）

SMT（Surface Mounted Technology，表面黏贴式封装）

SPI（Serial Peripheral Interface，串行外围设备接口）

SSLL（Single Stream with Low Latency，低延迟的单独数据流传输）

STD（Suspend To Disk，磁盘唤醒）

STR（Suspend To RAM，内存唤醒）

SVR（Switching Voltage Regulator，交换式电压调节）

THT（Through Hole Technology，插入式封装技术）

UCHI（Universal Host Controller Interface，通用宿主控制器接口）

UPA（Universal Platform Architecture，统一平台架构）

UPDG（Universal Platform Design Guide，统一平台设计导刊）

USART（Universal Synchronous Asynchronous Receiver Transmitter，通用同步非同步接收传送器）

USB（Universal Serial Bus，通用串行总线）

USDM（Unified System Diagnostic Manager，统一系统监测管理器）

VID（Voltage Identification Definition，电压识别认证）

VLB（Video Electronics Standards Association Local Bus，视频电子标准协会局域总线）

VLSI（Very Large Scale Integration，超大规模集成电路）

VMAP（VIA Modular Architecture Platforms，VIA模块架构平台）

VSB（V Standby，待命电压）

VXB（Virtual Extended Bus，虚拟扩展总线）

VRM（Voltage Regulator Module，电压调整模块）

WCT（Wireless Connect Technology，无线连接技术）

WE（Write Enalbe，可写入）

WS（Wave Soldering，波峰焊接，THT元件的焊接方式）

XT（Extended Technology，扩充技术）

ZIF（Zero Insertion Force, 零插力插座）

芯片组

ACPI（Advanced Configuration and Power Interface，先进设置和电源管理）

AGP（Accelerated Graphics Port，图形加速接口）

BMS（Blue Magic Slot，蓝色魔法槽）

I/O（Input/Output，输入/输出）

MIOC: Memory and I/O Bridge Controller，内存和I/O桥控制器

NBC: North Bridge Chip（北桥芯片）

PIIX: PCI ISA/IDE Accelerator（加速）

PSE36: Page Size Extension 36－bit，36位页面尺寸扩展模式

PXB: PCI Expander Bridge，PCI增强桥

QPI（Quick Path Interconnect，快速通道互联）

RCG: RAS/CAS Generator，RAS/CAS发生器

SBC: South Bridge Chip（南桥芯片）

SMB（System Management Bus，全系统管理总线）

SMT（Simultaneous Muti-hreading，同时多线程）

SPD（Serial Presence Detect，连续存在检测装置）

SSB: Super South Bridge，超级南桥芯片

TDP: Triton Data Path（数据路径）

TSC: Triton System Controller（系统控制器）

QPA: Quad Port Acceleration（四接口加速）

主板技术

Gigabyte

ACOPS: Automatic CPU OverHeat Prevention System（CPU过热预防系统）

SIV: System Information Viewer（系统信息观察）

磐英

ESDJ（Easy Setting Dual Jumper，简化CPU双重跳线法）

浩鑫

UPT（USB、PANEL、LINK、TV-OUT四重接口）

华硕

C.O.P（CPU overheating protection，处理器过热保护）

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