游戏之外的世界,专业显卡都有哪些用途呢?

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谈及专业显卡的应用领域,大多数人首先联想到的是CAD(计算机辅助设计)和CAM(计算机辅助制造)等三维图形建模技术,而与之相关的常用软件包括3ds Max、Maya、Auto3D以及Solidworks等。确实,3D建模和渲染已成为专业显卡最普遍的应用之一,然而,专业显卡的应用领域并不仅限于此,实际上,需要运用到“专业卡”的场景远超多数人的认知。甚至,连炒股的阿姨们也开始搭建多屏系统来实时查看沪深股市的行情,你知道吗?这恰恰展现了专业显卡市场的巨大吸引力!

正如我们对显卡的功能区分为图形处理和计算处理两个主要部分,专业卡的运用同样可以根据这两个功能的具体要求,在诸如CAD设计、CAM制造、CAE计算机辅助分析、多媒体娱乐、数字内容制作、数字标牌展示、医疗及生命科学、金融、石油钻探等多个领域发挥其独特作用。同时,它还能在GPU通用计算、云计算与游戏、虚拟化等技术领域提供助力。

专业卡的应用领域非常广

专业卡应用实例一:国家电网调度中心

在3D建模与渲染领域,即便未曾亲身体验,大家也应有所耳闻,此次我们将探索一些新奇的内容。Eyefinity宽域技术可实现多屏展示,桌面平台上已有此类技术支持六屏输出,然而,众多行业往往需将数十块大屏幕进行拼接展示。例如,国家电网公司曾对其调度中心进行改造,原先的大屏幕仅有十几至二十块,分辨率仅为3840x1080。在改造过程中,要求输出分辨率提升至23800x4200,水平方向和垂直方向分别提升了五倍和三倍。此外,还需实现点对点原生分辨率输出,这对后台控制系统的要求也随之提高。为此kaiyun.ccm,显卡需具备六个4K*2K分辨率的输出能力。

国家电网的调度机构运用了FirePro W9100这款高性能专业显卡,实现了多屏幕的拼接显示。

最终胜出的产品是AMD的FirePro W9100专业级显卡系统,它相当于R9 290X显卡的专业版本。这款专业显卡系统拥有6个mini DP接口,并且能够实现4K*2K分辨率的输出。重庆调度中心的显示系统是由48个独立的小屏幕组合而成的,而河北电力中心的显示屏则由64块屏幕构成,两者均采用了两套FirePro W9100+AMD的S400连接器来驱动。

专业卡应用实例二:HPC超级计算机

目前,在Green500榜单上位居首位的超级计算机,普遍采用了CPU与专用显卡相结合的混合架构。

另一个高端的专业卡应用领域涉及HPC超级计算机,其中连续四次荣登TOP500榜首的天河2号,采用了CPU与GPU相结合的异构架构。这种设计不仅能够打造出卓越的性能,而且在能源效率方面,相较于单纯依赖CPU的HPC系统,也展现出了更高的效率。与TOP500榜单相呼应的,是Green500超算排名,这一排名主要比较的是每瓦功耗下的性能。在去年年底,位于德国的重离子研究所(GSI)亥姆霍兹中心的L-CSC超级计算机位居榜首。该计算机采用的是AMD的FirePro S9150专业显卡。这款显卡在评估时侧重于GPU的计算能力。实际上,它与之前的W9100型号是孪生兄弟,两者都基于Hawaii核心设计。L-CSC的浮点运算能力达到了5TFLOPS,并配备了16GB的显存。

专业卡应用实例三:《中国正在听》大舞台

一般民众无法目睹专业卡,然而,这些专业卡所承载的内容却可能频繁出现在我们眼前。比如,大家应该都看过央视的《中国正在听》这一真人秀节目,实际上,该节目背后也是由专业卡提供支持的。此类节目往往对演播空间和显示设备有较高要求,该栏目采用的LED电视墙面积达到750平方米,由两台视频服务器协同运作。其中,居于核心地位的是AMD公司的FirePro W9100专业显卡,其卓越的视频输出性能助力节目团队成功进行了为期三个月的连续直播。

专业应用对显卡的要求

早期,游戏显卡和专业显卡各自独立存在,它们的目标用户对显卡的需求也截然不同,游戏显卡更侧重于3D游戏体验,而专业显卡的需求则更为多样复杂。因此,AMD和NVIDIA曾分别设计了两套不同的架构。然而,同时研发两种架构成本高昂。随着GPU技术的不断演进,对图形和计算能力的需求日益增强,AMD和NVIDIA现在都致力于开发一种架构,以满足游戏和专业显卡的双重需求。AMD之前的专业显卡分为FireStream和FirePro两个系列,但如今这两条产品线已合并至FirePro品牌之下。NVIDIA的专业显卡则分为针对工作站设计的Quadro和针对计算优化的Tesla,尽管两者现在采用了相同的架构,但在命名上仍保持独立。

尽管游戏显卡和专业显卡在构造乃至外观上日益接近,然而游戏玩家绝不可能购买专业显卡用于游戏娱乐。相反,专业显卡的用户可能会购置游戏显卡以供专业应用。然而,绝大多数用户仍旧会倾向于选择FirePro、Quadro或Tesla等专业显卡。毕竟,这些显卡在各自的市场领域内有着明确的界限,它们之间的差异主要体现在以下几个方面:

1、专业卡需要特别的硬件设计。

尽管专业显卡与游戏显卡在构造上保持一致,然而,为了迎合多样化的市场需求,专业显卡常常需要定制化设计。例如,针对多屏显示需求,AMD推出的FirePro W600专业显卡搭载了六个mini DP接口;而针对医疗行业的FirePro W5000 DVI显卡,则配备了两个DL_Link DVI接口。这些设计都是针对特定应用场景而精心打造的。

专业卡往往需要做针对性的设计

此外,FirePro S系列加速卡主要服务于通用计算领域,甚至可以省去视频输出接口;而且,HPC系统通常依赖外部散热系统。因此,像FirePro S9150这样的计算卡,既没有视频接口kaiyun全站登录网页入口,又缺乏散热风扇,即便价格低廉,也难以吸引消费级用户的青睐。

2、专业卡具备更好的专业软件支持。

专业卡购入后主要用于运行专业应用软件,比如3D建模和渲染类应用。众多此类软件均以OpenGL为开发基础,其模型展示方式与游戏应用截然不同,同时在交互操作上亦存在显著差异。因此,专业显卡必须进行针对性优化,以确保能够准确且高效地完成渲染任务。

这不仅仅关乎性能优劣的问题,有时其影响更为严重。Maya软件采用OpenGL overlay技术,在非专业显卡未经优化的情况下,根本无法正常展示,即便勉强显示,其效率也是极低的。这对于专业应用而言,无疑是一个致命的缺陷,因此,FirePro和Quadro等专业显卡都需要经过专门的硬件与软件认证。

3、专业卡具备更好的稳定性、可靠性。

游戏运行时出现卡顿,系统崩溃,最多按照网络管理员提出的“重启电脑即可”这一通用方法来处理,然而对于经常遇到卡顿问题的专业玩家而言,这种稳定性是无法接受的;若是在设计工作中遭遇突如其来的死机或错误,他们恐怕会心生愤怒,甚至想要发泄情绪。

在设计阶段,专业卡便已纳入了相关考量,例如在数据错误容忍方面,需具备ECC校验功能。目前,新一代GPU芯片已实现ECC功能的支持。然而,NVIDIA在Tesla K10加速卡中将ECC技术应用于外置的GDDR5显存,但启用此功能将耗费12.5%的显存空间,从而减少显存的实际可用容量。

4、专业卡需要良好的售后及技术支撑。

专业卡以“专业”为标识,因此遇到任何问题或需求支持的情况,普通维护人员往往难以应对。因此,厂商在售后和技术支持方面必须重点强化kaiyun全站app登录入口,不仅要解决用户提出的问题,还需在各类专业应用上给予充分的支持。

目前,众多专业显卡如AMD FirePro和NVIDIA Quadro普遍提供三年质保服务。其中,AMD专业显卡的独家代理商为蓝宝公司,而大家对蓝宝公司的消费级显卡产品应当相当熟悉。

5、专业卡最大的特色其实是....“贵”

高端消费级显卡的价格一般在599至799美元之间,而在我国,高端单芯显卡的价格大约在5000至6000元人民币,然而,同等级别的专业显卡价格可能高达消费级显卡的5至10倍,用四五千美元购买一块专业显卡已是司空见惯。

这里所提及的“贵”是指相对于游戏卡而言,专业卡实际上是一种生产力的工具。用户购买专业卡是为了创造效益,投入的一万元或许能够带来十万元甚至一百万元的回报。而且,在专业应用领域,最昂贵的并非专业卡,而是专业软件。例如,AutoCAD、Maya等软件的授权费用动辄几千美元,而高级版本的价格更是专业卡的5至10倍。从这个角度来看,专业卡的价值就显得不那么令人心疼了。

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