HTPC知識(shí)普及講座之九顯卡該如何選 htpc是什么

大家好，很久沒(méi)和大家上課了。今天我們要講的是HTPC硬件選擇之顯卡。顯卡對(duì)于HTPC來(lái)說(shuō)是比較重要的一個(gè)主件，因?yàn)樗袚?dān)的不僅僅是畫(huà)面的輸出而已，更要替代CPU來(lái)從事解碼的工作。今天就來(lái)說(shuō)說(shuō)顯卡的一些事情。

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對(duì)了，我們這里要說(shuō)的顯卡都是起硬解碼工作，如果你已經(jīng)決定是用CPU解碼的話，這章可以直接跳過(guò) 。
1，硬解碼的歷史
大家不要以為H.264和VC-1的編碼的出現(xiàn)才會(huì)引申出“硬解碼”這個(gè)詞匯，其實(shí)“硬解碼”很早的486時(shí)代就有了。我記得筆者第一次接觸解碼卡是世嘉的“土星”這款家用游戲機(jī) 。那個(gè)時(shí)候土星非常流行，聽(tīng)說(shuō)它還具有看“VCD”的功能。這是一個(gè)令人激動(dòng)的功能，要知道那個(gè)時(shí)候一臺(tái)VCD可是天價(jià)啊，那么如何實(shí)現(xiàn)這個(gè)功能呢？需要額外購(gòu)買(mǎi)一塊“VCD卡” 。

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當(dāng)時(shí)這塊卡的價(jià)格大概是一千多塊吧，僅僅略微比一臺(tái)VCD播放器便宜些。當(dāng)時(shí)聽(tīng)說(shuō)看VCD極傷光頭，播放效果不佳，所以購(gòu)者也寥寥。
這塊“VCD卡”就是一塊解碼器。它能夠解碼MPEG-1 。MPEG-1是VCD的主要壓縮標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)圖像音頻進(jìn)行有損壓縮，傳輸速率為1.5Mbps，每秒播放30幀。這個(gè)規(guī)格和現(xiàn)在的H.264動(dòng)輒60，70Mbps當(dāng)然無(wú)法相比，但是要知道當(dāng)時(shí)的主流CPU芯片是486DX66，pentium 75，這種級(jí)別的芯片處理這樣的數(shù)據(jù)還是很吃力的。那個(gè)時(shí)候這樣的顯卡被稱(chēng)之為“視頻加速卡”，與“圖形加速卡”是不一樣的兩塊卡，而“圖形加速卡”特指為3D游戲進(jìn)行圖形加速的顯卡，又與一般的負(fù)責(zé)圖像輸出的顯卡有區(qū)別，是不是很繞？所以那個(gè)時(shí)候的電腦就有可能出現(xiàn)一臺(tái)機(jī)器三塊顯卡的情況，其實(shí)那個(gè)時(shí)候也不覺(jué)得奇怪，三塊顯卡實(shí)現(xiàn)三種功能，在我們那個(gè)年代是非常正常的。
所以為了能夠流暢播放MPEG-1就有了專(zhuān)門(mén)的解碼卡。但是專(zhuān)業(yè)的解碼卡非常昂貴，所以?xún)H是科研單位大專(zhuān)院校影音工作室才會(huì)配置的硬件。后來(lái)在不斷的發(fā)展過(guò)程中，圖形芯片廠家認(rèn)為視頻解碼應(yīng)該顯卡的事情，于是就有了集成解碼器的顯卡誕生。其實(shí)也是解碼芯片不斷開(kāi)發(fā)降低成本所致，顯卡集成這一功能也是順?biāo)浦鄣氖?。
S3Trio64 V+，這是一塊比較經(jīng)典的支持MPEG-1硬件加速的顯卡。

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隨著有越來(lái)越多的圖形芯片廠家加入了對(duì)MPEG-1的硬件加速支持，此項(xiàng)功能變成了顯卡的標(biāo)配；隨著CPU廠家開(kāi)發(fā)了越來(lái)越快的芯片，此項(xiàng)功能變成了雞肋。
你現(xiàn)在還會(huì)看到NVIDIA對(duì)外宣傳產(chǎn)品的時(shí)候采用“支持MPEG-1”硬件加速這套說(shuō)詞嗎？MPEG-1，who care ？你現(xiàn)在還會(huì)看到大家在論壇上討論用A卡看VCD好還是用N卡看好？是用CPU軟解碼看好還是打開(kāi)顯卡硬件加速看效果好？筆者認(rèn)為再過(guò)上個(gè)幾年，根本沒(méi)人會(huì)關(guān)心H.264用那種方式解碼比較好，隨便是哪種解碼方式，只要能欣賞就可以了。
時(shí)代在進(jìn)步，科技在發(fā)展。人的欲望是無(wú)窮盡的。MPEG-2的出現(xiàn)無(wú)疑讓這場(chǎng)軟硬解大戰(zhàn)又開(kāi)始了：一開(kāi)始軟解根本無(wú)法招架，看個(gè)DVD機(jī)器卡得不行，怎么辦？還是老樣子，先由硬解碼開(kāi)始解決。硬解碼的優(yōu)勢(shì)就是高效，功耗低，缺點(diǎn)是無(wú)法進(jìn)行編譯，成本高。
看到這里大家一定都會(huì)明白解碼的發(fā)展規(guī)律是這樣的：編碼誕生→CPU軟解吃力→硬件解碼→CPU運(yùn)算能力提高 →軟解流暢 →硬解軟解無(wú)所謂 →新編碼誕生...
ATI 3D Rage II+DVD就是最早支持MPEG-2硬件加速的顯卡。早在1995年在MPEG-2標(biāo)準(zhǔn)剛制定不久這款產(chǎn)品就已經(jīng)發(fā)售，支援硬件動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。硬件動(dòng)態(tài)補(bǔ)償可以協(xié)助CPU播放DVD 。ATI在視頻方面的確有他的一套。

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雖然支持MPEG-2硬件加速的顯卡如此早得出現(xiàn)了，可是真正普及還是經(jīng)過(guò)了很久很久。因?yàn)镈VD充其量也就480P的水平，數(shù)據(jù)流不高，對(duì)CPU的壓力不大，軟解硬解的問(wèn)題沒(méi)有像如今高清普及初期那么嚴(yán)重。
PS：大家要區(qū)分硬件解碼和硬件加速的區(qū)別。硬件解碼的意思就是由硬件進(jìn)行所有的解碼工作，而硬件加速指的是協(xié)助CPU共同進(jìn)行解碼工作，兩者的區(qū)別在于一個(gè)是獨(dú)立完成一項(xiàng)任務(wù)，一個(gè)則是需要另外一個(gè)因素共同完成任務(wù) 。一般初期上市的解碼產(chǎn)品都是硬件加速而不是純正得硬件解碼。從Geforce 6系對(duì)于VC-1的支持上就可以看出，僅僅是對(duì)VC-1進(jìn)行硬件加速，AMD就抓住其弱點(diǎn)猛烈抨擊其不是純正的“硬解碼”來(lái)為自己的產(chǎn)品進(jìn)行特點(diǎn)宣傳。
2，主流編碼硬解技術(shù)
2.1 Chromotion
如今的高清無(wú)非都采用H.264和VC-1編碼，早期會(huì)采用MPEG-2編碼。分辨率也不再是像以前DVD時(shí)代的480P，而是出現(xiàn)了720P甚至1080P，這是一個(gè)非常恐怖的分辨率。碼率翻倍得增長(zhǎng)，CPU實(shí)在是忍受不了。記得筆者開(kāi)始接觸高清實(shí)在2004年，那個(gè)時(shí)候主流顯卡是9800PRO和5900XT，主流CPU是PE2.4C和BARTON 2500+ 。面對(duì)最為簡(jiǎn)單壓縮比最低的MPEG-2編碼，解碼都非常吃力。因?yàn)樗鼈冎荒軐?duì)MPEG-2硬件加速，輔助CPU進(jìn)行解碼，大部分工作還是要由CPU來(lái)完成。這個(gè)時(shí)候沉寂很久的VIA的S3發(fā)布了一款DeltaChrome S8 。它的宣傳點(diǎn)不僅僅是游戲性能，還有對(duì)“HDTV”的支持：其中一項(xiàng)是對(duì)“MPEG-2”的硬件解碼。一時(shí)間提起了剛處于萌芽階段“高清玩家”的興趣。Chromotion可編程視頻引擎是一個(gè)多功能的視頻編輯處理器，可使用多種獨(dú)有的技術(shù)來(lái)處理各種格式的多媒體文件回放，這些技術(shù)包括集成的硬件MPEG-2解碼，可大大減少播放DVD時(shí)的處理器占用率；再如視頻回放去色塊功能和精確去隔行掃描技術(shù)等高級(jí)視頻處理技術(shù) 。這是市面上第一款將影音回放作為賣(mài)點(diǎn)的顯卡，俗稱(chēng)“看片卡” 。可惜啊，DeltaChrome S8最后還是死在驅(qū)動(dòng)上，直到最后一個(gè)驅(qū)動(dòng)6.14.10.2021-15.16.14j（2005年8月22日發(fā)布）仍然存在大量的BUG，幾乎到了一個(gè)游戲打一個(gè)補(bǔ)丁的程度，用我們上海話講就是“一泡污” 。這樣的服務(wù)恐怕用戶很難買(mǎi)賬。老師本想也要購(gòu)買(mǎi)一塊，但看了網(wǎng)上論壇惡評(píng)如潮，暫且作罷。

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如果就那么被打死那還算是業(yè)界頑強(qiáng)的小強(qiáng)—VIA嗎？經(jīng)歷了DeltaChrome S8的慘敗，VIA1沉寂一年后又推出了Chrome S20，攜帶了Chromotion 3.0技術(shù) 。這又是個(gè)什么火星的技術(shù)呢？Chromotion 3.0技術(shù)支持原生1080p HDTV和寬屏播放能力。增強(qiáng)了硬件定義運(yùn)動(dòng)補(bǔ)償并和對(duì)WMV-HD的支持（是微軟在VC-1之前主推的編碼，在那個(gè)時(shí)候也算是時(shí)髦的編碼，現(xiàn)在已經(jīng)淡出）。其他的賣(mài)點(diǎn)諸如低功耗，雙卡并聯(lián)等放到現(xiàn)在都是不錯(cuò)的想法。

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可惜市場(chǎng)接受度不高，但是VIA于2008年頭又推出了新一代升級(jí)技術(shù)：ChromotionHD 2.0 。加入了主流的H.264，VC-1，MPEG2-HD，HDCP等元素。事實(shí)證明，加載ChromotionHD 2.0技術(shù)的S3 Chrome 430GT又一次被市場(chǎng)無(wú)情得淘汰了。筆者真為VIA這種不屈不撓的精神所感動(dòng) 。
2.2 PureVideo
PureVideo是NVIDIA的提高視頻播放素質(zhì)的技術(shù) 。最早誕生于GeForce 6系列。能硬件加速視頻播放，減少耗用CPU資源，優(yōu)化播放畫(huà)面。
PureVideo到現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到了三代。第一代PureVideo僅支援MPEG 2、VC-1及WMV9硬件解碼。但是這是繼Geforce FX慘敗后奮發(fā)圖強(qiáng)的一代產(chǎn)品，NVIDIA在它身上投入了極大的資源。PureVideo是免費(fèi)贈(zèng)送的技術(shù)，只要是GeForce 6系的產(chǎn)品都能使用這項(xiàng)技術(shù) 。所支持的基本上都是主流的編碼。

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第二代PureVideo于2005年3月2日正式發(fā)表。名字后面偷偷加了個(gè)時(shí)髦的“HD”upmhji只要更新驅(qū)動(dòng)就能免費(fèi)獲得。新增了對(duì)H.264的硬件解碼和HDMI輸出。但是和對(duì)手的AVIVO交鋒時(shí)，ATI一直詬病PureVideo無(wú)法完全硬解碼VC-1，僅僅是硬件加速。我們知道VC-1比起H.264來(lái)說(shuō)編碼較為簡(jiǎn)單，按照NVIDIA的意思就是我既然H.264能夠完全硬解碼，做到VC-1就是小菜一碟，之所以沒(méi)有完全支持是因?yàn)闆](méi)有這個(gè)必要，能夠輔助解碼已經(jīng)可以讓CPU的占有率達(dá)到一個(gè)可以讓人接受的程度。其實(shí)歸根結(jié)底還是因?yàn)橛布O(shè)計(jì)時(shí)的問(wèn)題。如果僅僅是那么簡(jiǎn)單的問(wèn)題為什么無(wú)法通過(guò)驅(qū)動(dòng)的升級(jí)能夠解決非要拖到GeForce 8系推出后才解決了呢？（其中早期推出的G80核心還不算，直到新核心的G98 8400GS的出現(xiàn)才徹底解決這一問(wèn)題。）

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第三代PureVideo HD技術(shù)支持HDCP 。這是個(gè)什么概念呢？簡(jiǎn)單的說(shuō)就是信號(hào)來(lái)源（顯卡）和輸出設(shè)備（顯示器）的任何一部分都必須擁有HDCP密鑰芯片才能正常播放。若系統(tǒng)任何一者不配備此密匙芯片，那么可能會(huì)出現(xiàn)降低輸出信號(hào)素質(zhì)的結(jié)果或者無(wú)法輸出，比如1080P變?yōu)?80P或黑屏。可是這個(gè)只是廠商的主觀意愿。HDCP如今來(lái)看就是個(gè)擺設(shè) 。顯卡帶不帶這項(xiàng)技術(shù)現(xiàn)在看來(lái)無(wú)關(guān)緊要。在GeForce 9中，PureVideo開(kāi)始支持雙流解碼，即是GPU同時(shí)間可以處理兩段高清影片。我們可以對(duì)兩段高清視頻做視頻編輯時(shí)候用到此項(xiàng)技術(shù) 。
2.3 AVIVO

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早在Radeon X1000系開(kāi)始ATI就在其產(chǎn)品中鍵入了一個(gè)叫做AVIVO的視頻加速技術(shù) 。AVIVO的規(guī)格很高：第一代AVIVO就對(duì)H.264、MPEG2和VC-1（部分）硬件加速。根據(jù)產(chǎn)品定位不同，ATI也對(duì)AVIVO支持完整度有著自己的調(diào)配。現(xiàn)在回頭看來(lái)第一代的AVIVO勝過(guò)PureVideo 。不久ATI發(fā)布了Radeon HD 2000系列，AVIVO也升級(jí)到了AVIVO HD 。于是就出現(xiàn)了大家耳熟能詳?shù)腢VD（Unified Video Decoder，通用視頻解碼器）。隨著HD2400的發(fā)布，高清玩家不盡愉悅：硬解時(shí)代終于到來(lái)了！雖然它的游戲性能不及對(duì)手，但是一塊刀板的HD2400PRO，加上一塊碩大的散熱片，這不就是一塊完完全全的高清解碼卡嗎？我不需要它有多強(qiáng)大的3D性能，我們之在乎它能夠硬解主流Clear Video，將CPU能夠從繁重的解碼工作當(dāng)中解救出來(lái) 。不過(guò)初代的UVD有著種種的問(wèn)題，驅(qū)動(dòng)的不完善和播放軟件的不完全支持使得用戶在使用過(guò)程中會(huì)發(fā)現(xiàn)莫名其妙就無(wú)法打開(kāi)硬解了。

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RV770的發(fā)布標(biāo)志著UVD第二代的誕生。第二代UVD最大的改進(jìn)就是支持了多流解碼，比起第三代PureVideo HD的雙流解碼功能更為強(qiáng)大，第二代UVD可以一次硬解幾部影片，而且能夠支持2160P的視頻解碼了。這是個(gè)非常超前的概念，有點(diǎn)技術(shù)過(guò)剩的味道。
2.4 Clear Video
Clear Video是INTEL提出的高清視頻解決技術(shù) 。從G965開(kāi)始支持此項(xiàng)技術(shù) 。支持H.264、MPEG2和VC-1的硬件解碼。INTEL有點(diǎn)不讓NV和ATI獨(dú)大的味道。老師曾經(jīng)做過(guò)對(duì)比：用G41板載的GMA X4500HD圖形芯片硬解碼同樣一部影片。Clear Video的CPU占有率要比UVD高上20-30% 。處于仍然可以接受的程度。

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其實(shí)CUDA嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不應(yīng)該算作硬件解碼技術(shù) 。因?yàn)镃UDA不僅僅可以用來(lái)解碼，還可以用它來(lái)做很多其他的運(yùn)算。CUDA是由NVIDIA所推出的一種整合技術(shù)，是該公司對(duì)于GPGPU的正式名稱(chēng) 。如今的GPU運(yùn)算能力越來(lái)越強(qiáng)，如果僅僅是處理處理圖形數(shù)據(jù)有些浪費(fèi)，NVIDIA想到是否可以在閑暇時(shí)候調(diào)用GPU的這些運(yùn)算能力來(lái)分擔(dān)CPU的工作呢？測(cè)試CPU運(yùn)算能力我們一般用FLOPS來(lái)表示。FLOPS是“每秒所執(zhí)行的浮點(diǎn)運(yùn)算次數(shù)”(floating-point operations per second) 的縮寫(xiě) 。下面我們列出幾個(gè)具有代表性的CPU的FLOPS參數(shù)：
Intel Core 2 QX9770: 39.63GFLOPs
Intel Core i7-965: 69.23GFLOPs
AMD Phenom 9950: 29.05GFLOPs
AMD Phenom II x4 955: 42.13GFlops
GeForce 8800 GTX顯示卡的運(yùn)算能力可達(dá)到520GFlops，如果組建SLI系統(tǒng)，就可以達(dá)到1TFlops 。GTX285單卡已經(jīng)超過(guò)1TFlops！效率明顯比CPU翻上不少倍。我們也可以用CUDA來(lái)替代CPU進(jìn)行解碼運(yùn)算。已有軟件廠商利用CUDA技術(shù)，研發(fā)了一個(gè)Adobe Premiere Pro的插件。通過(guò)插件，就可以模擬CPU進(jìn)行解碼運(yùn)算。；老師采用索泰的離子平臺(tái)開(kāi)啟CUDA與硬解進(jìn)行過(guò)對(duì)比，發(fā)現(xiàn)CPU占有率介于軟解碼和硬解之間。但是因其通用性和便攜性所以可以在CPU性能不足硬解始終無(wú)法打開(kāi)的情況下進(jìn)行解碼。
3，顯卡的選擇
了解了主流硬解技術(shù)我們就可以有所針對(duì)得選擇適合自己的產(chǎn)品。
3.1 集成圖形芯片
AMD方面首選自從780G發(fā)布以后受到大家的熱捧，780G,790GX和最新發(fā)布的785G都是不錯(cuò)的選擇。目前AMD方面有計(jì)劃將785G來(lái)替代現(xiàn)在的780G，790GX仍然為高端產(chǎn)品。785G的圖形芯片升級(jí)為RV620級(jí)別，加入了對(duì)DX10.1的支持，晶體管數(shù)量大于2.05億個(gè)，不過(guò)仍采用55nm工藝制造，流處理器數(shù)量也還是40個(gè)，核心頻率與780G一樣默認(rèn)為500MHz，其他新特性主要有：第二代UVD、加速視頻轉(zhuǎn)碼（AVT）、HDMI 1.3規(guī)范、7.1聲道LPCM音頻輸出。

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NVIDIA方面MCP7A是不錯(cuò)的選擇。MCP7A芯片組整合了基于G98的GF9300/9400顯示核心，擁有16個(gè)流處理器。但G98整合了NVIDIA最新的第三代PureVideo技術(shù)，可以硬件解碼MPEG2、H.264和VC-1編碼的高清視頻。不過(guò)此款芯片組是基于INTEL平臺(tái)，INTEL對(duì)NVIDIA的出貨多少有些限制，所以市面上的產(chǎn)品也不多見(jiàn)，比較難以購(gòu)買(mǎi) 。

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今年的CES 2009索泰發(fā)布了一款基于MCP7A的離子平臺(tái)索泰 GeForce 9300-ITX WiFi 。這款產(chǎn)品老師已經(jīng)提及了好幾遍，這里就不再重復(fù) 。
推薦產(chǎn)品：索泰 GeForce 9300-ITX WiFi

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INTEL方面推薦G45 。Intel的4系列整合芯片組：G41、G43和G45對(duì)高清硬解的支持是有差別的。G45加載的是GMA X4500HD 圖形芯片，而G43為GMA X4500，多了個(gè)“HD”，多了對(duì)硬解的支持，而且僅有G45是對(duì)HDMI接口支持。G45的硬解效果較AMD，NVIDIA來(lái)說(shuō)略有遜色：CPU占有略高，播放軟件對(duì)其支持也不夠完整。

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3.2 獨(dú)立顯卡
AMD方面HD2000系列以上顯卡都能完整支持硬解。如今的HD4000系列產(chǎn)品適合作硬解卡的是HD4350 。基于RV710核心，搭載二代UVD可完美實(shí)現(xiàn)1080p藍(lán)光電影的100％硬件解碼。此款產(chǎn)品發(fā)熱較低，只需要一塊散熱片就可以滿足散熱要求。如果配有HDMI接口更佳。寫(xiě)到這里要說(shuō)明一下：有些HTPC的機(jī)箱采用的是非標(biāo)準(zhǔn)版本的擋板，購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候要看清楚自己的機(jī)箱能夠適合什么尺寸的擋板再做決定。有些品牌是贈(zèng)送矮版擋板的，購(gòu)買(mǎi)的時(shí)候請(qǐng)注意確認(rèn)產(chǎn)品附件。

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NVIDIA這邊G98之后的產(chǎn)品都完整支持硬解。NVIDIA的CUDA如果你也想考慮的話CUDA要求產(chǎn)品為GeForce 8系列、9系列和100、200系列GPU，并且最小配備256MB顯存。高端卡CUDA的運(yùn)算能力較強(qiáng)，但是HTPC不太適合用諸如GeForce GTX 260這類(lèi)的產(chǎn)品。不要指望GeForce 8400 GS的CUDA運(yùn)算能力有多強(qiáng)，能夠?qū)PU占有率降低到比硬解開(kāi)啟時(shí)候還低。

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市場(chǎng)上8系的產(chǎn)品早已退市，9系的低端產(chǎn)品還有部分，GeForce GT 100，120，150這類(lèi)的產(chǎn)品僅提供給特殊行業(yè)特殊渠道，不面向零售市場(chǎng) 。所以我們只能選擇9系的低端，9400GT，9500GT是不錯(cuò)的選擇。