物理加速技术三国大战：揭开序幕

　　在显卡的发展历程中，工程师们一直致力于在电脑屏幕上呈现出更加接近真实世界的画面。发展到今天，3D技术的进步已经能让虚拟世界的表面材质以假乱真，我们在初次体验《Far Cry》游戏的精美画面时就不禁发出了由衷的赞叹。但让人遗憾的是，这么美妙的画面也只是金玉其外，虚拟世界中几乎不存在物理上的力学关系，例如当你碰到树枝时，要么直接穿过，要么它就像一堵墙那样挡住你的去路，无论如何都打不断它；或者当你用机枪扫射汽车时，它会按照事先设计好的方式被破坏，在毁坏到一定程度后就无法再继续破坏它了。也就是说，这些物体的物理变化方式是预先就设计好了的。有这些“顽固”的物体存在，让虚拟世界显得与“真实”离得很远。

　　在现实世界中物体与物体之间、物体内部的物理关系无处不在，真实的物理关系应该是任意和即时的。现在的电脑也有一定的物理处理能力，但这是由CPU提供的，目前最高端的显卡也不提供物理加速。由于CPU的浮点运算能力有限，因此不可能有强大的物理处理能力。就像在《上古卷轴4：湮灭》游戏中，当你从不同的角度和速度碰撞特定物品（如桌上的书、蜡烛和地上的剑、斧头等等），它们会根据相应的物理关系被撞飞，但同时发生物理变化的物品也只有数个而已。如果要表现大规模的物理变化，现有的CPU仍然无法办到。因此为了让虚拟世界更加“真实”，专门针对物理运算进行加速的硬件或软件便成为了大家关注的焦点。

　　联合舰队起航——NVIDIA&Havok展示SLI物理加速技术

　　今年3月20日，NVIDIA首先在官方网站上宣布，与Havok联合推出SLI物理加速技术（NVIDIA SLI Physics）。随后在3月21日到3月24日，NVIDIA在GDC游戏开发者论坛上向公众展示了SLI物理加速技术的独特魅力。

　　目前显卡的运算能力日渐强大，SLI和Quad SLI也逐步推广开来，但在实际游戏中我们会发现，尽管部分游戏场景需要显卡全速运算，但在更多的时间段内显卡只用到了20％的运算能力，剩下的80％运算能力被白白浪费了。如何善加利用显卡强大的运算能力就成为了显示芯片厂商必须要考虑的问题，让显卡代替CPU进行物理运算正是一条出路。

　　NVIDIA通过与Havok合作，在SLI平台上实现了物理加速。NVIDIA在SLI物理加速技术的演示文档中表示，在1.5万个石头从高处滚落的场景中，在开启多线程的Pentium 4 XE 955（3.46GHz）＋GeForce 7900GTX SLI的平台下，依靠CPU进行物理运算时画面的平均帧数仅有6.2帧，而采用GPU进行物理运算时画面的平均帧数暴涨至64.5帧，优势十分明显！

在物理运算上GPU相比CPU有着巨大的优势

　　SLI物理加速技术实际上并不神秘，现阶段是让SLI平台中的一块显卡用于3D渲染，另一块显卡专门用于物理加速，也就是把第二块显卡当作了物理加速卡来使用。当游戏中使用了Havok物理引擎时，会通过DirectX调用第二颗GPU，让第二颗GPU来进行物理运算，然后再通过显卡驱动将物理运算的结果交给第一颗GPU，最后完成常规的3D渲染运算并输出到屏幕上，整个物理运算过程不涉及CPU。

SLI物理加速技术示意图

SLI平台新的工作模式：第二块显卡作为常规显卡或物理加速卡

　　其实从理论上讲，单款显卡也是可以实现物理运算的，例如在3D渲染运算较少的场景中，GPU就可以把剩余的运算能力用在物理运算上。只不过现在新的3D游戏需求太高，单显卡的运算能力往往在3D渲染运算上都捉襟见肘，哪里还有多余的能力来处理物理运算呢？

　　SLI物理加速技术主要针对GeForce 7系列显卡，NVIDIA推荐的最低配置为GeForce 7600，显卡档次越高效果越好。从目前的资料来看，SLI物理加速技术的工作模式可以在软件中切换，应该会集成在Forceware驱动程序中，就和在驱动中打开SLI模式的方法一样。不过现在的方法是强制让第二块显卡工作在3D渲染或物理加速的模式下，缺乏灵活性。估计今后NVIDIA会改进这种方法，让SLI平台实现物理加速的动态负载平衡：在3D渲染任务较重的时候，让两块显卡更多地进行3D渲染运算，反之亦然，真正实现SLI平台的优化利用。