Quadro FX 370 vs.NVS 290－HP工作站对2D专业显卡可以说不？

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Quadro FX 370 vs.NVS 290－HP工作站对2D专业显卡可以说不？
　　本文的标题可能并不是很吸引人，虽然是2款入门级产品，但却是我们第一次对比规格相当接近的3D专业显卡和2D专业显卡（游戏显卡）。测试中一共使用了8个比较常用的CAD/DCC软件和10大类测试手段，比较全面的揭示了（3D）专业显卡和“非专业显卡”（包括游戏显卡和2D专业显卡）在图形工作站应用中的区别。在考察不同设计软件对显卡需求的同时，还分析和评估了SPECviewperf、SPECapc等测试软件（方法）结果的实际意义。另外我们还在专业显卡驱动以及针对3ds Max、AutoCAD的加速驱动上做了深入的测试，让大家了解到它们的真正价值。无论您是一位3D设计软件的用户、图形技术爱好者还是硬件发烧友，相信都能够在本文中有所收获。


对比产品介绍

    　NVIDIA Quadro NVS系列2D专业显卡在DIY市场中经常被人们所遗忘，原因是它们不像Quadro FX那样在驱动上针对OpenGL 3D设计软件进行了优化。除了支持单卡4屏显示的NVS 440，Quadro NVS 285/290这样的双屏显卡在性能上确实乏善可陈，然而这2款产品却被大量用在于HP、Dell等品牌的工作站上。

　    还记得NVIDIA刚推出第一代2D专业显卡Quadro 4 200 NVS（AGP 4X接口）时，IBM工作站曾经用它和Matrox G450做过对比测试，用的软件是比较古老的WinBench 99 2.0中的Business Graphics WinMark（商业图形性能）和CC Graphics WinMark（高端图形性能），结果200 NVS比G450有明显提高。后来Quadro NVS系列就逐渐占据了大量的OEM市场份额，ATI在晚一些时候发布了类似的FireMV系列产品线，也在一些工控和医疗图像领域有所作为。

　　在Quadro 4 200 NVS之后，该系列产品先后推出过280（AGP 8X）、285（PCI Express）和290（其中200和280还有PCI的版本）。2D专业显卡不像3D产品那样需要频繁的升级换代，半年前还在卖的NVS 285是04-05年发布的产品，其显示核心为NV44；而现在的290一下子就跳到目前还算是主流的G86，3D（非专业）性能大为增强。

　　Quadro NVS 290一共有2款规格，PCI Express x16接口的用于普通台式工作站，还有一款PCI Express x1的针对服务器等场合（后者受总线带宽影响性能较差，不属于本文的讨论范围）。Low Profile半高板卡设计使它能够安装在一些工控机箱里，最大21W的功耗和被动式散热适用于那些需要高可靠性的应用，例如：金融、证券、医疗图像、平面设计等领域。该显卡的DMS-59输出接口通过转接线能够支持2个模拟或者数字显示设备，不过数字输出的Single Link（单链路）DVI规格只能达到1920?1200的最大分辨率。  

　    Quadro FX 370是目前NVIDIA主流产品线中的入门级3D专业显卡。它与中低端的FX 570、中端的FX 1700使用了相同的P588公板PCB设计，外观上最大的区别就是FX 370减少了4颗显存芯片，规格降到64bit / 256MB。值得一提的是，FX 370的2个DVI输出接口中有一个为Dual Link（双链路）DVI，能够支持最高3840?2400分辨率的数字显示设备，其中包括2560?1600的30”液晶显示器。  

    　从两款显卡的规格对比上看，虽然显示核心一个是G84而另一个为G86，但却拥有相同数量的ROP（光栅化处理器）和Shader（流处理器），显存位宽也都是64bit。不过由于NVIDIA为了拉开Quadro FX 370与FX 570的差距，故意降低了GPU的工作频率，使得它的像素/纹理填充率和流处理器频率低于NVS 290。在总线接口上，FX 370已经能够支持PCI-E 2.0规范。



测试目的


1．对比专业显卡与游戏显卡在CAD/DCC设计软件中的表现

　    先说明一下，由于Quadro NVS 290不具备Quadro FX系列专业显卡的OpenGL优化，因此它在3D设计软件中的表现应该与同规格的游戏显卡相当。近年来，部分CAD/DCC软件提供了对Direct3D的支持，比如3ds Max 9.0及以后的版本就把Direct3D作为了默认和推荐的显示接口，另外AutoCAD也开始支持Direct3D。在这种情况下，NVIDIA针对这2款软件开发的专业显卡加速驱动受到了挑战，如今针对3ds Max的MAXtreme已经基于Direct3D开发，而针对AutoCAD的POWERdraft也推出了OpenGL和Direct3D两个版本。由于NVS 290是一款“非专业3D显卡”，因此不能使用上述加速驱动，但是其Direct3D性能与游戏显卡相比没有受到限制（这一点我们会在下文的测试中证明）。本文通过测试对比了3D专业显卡与“游戏显卡”在Direct3D、OpenGL、专用加速驱动下以及更多只支持OpenGL的传统CAD/DCC应用软件中的表现，其中包括性能、画面质量和可用性方面的综合分析。


2．入门级、中端3D专业显卡性能对比

    　Quadro FX 370的价格只有不到1000RMB，而FX 1700达到了4000元左右。它们之间的性能差距如何？一分钱是否等于一分货？本文通过加入我们以前的FX 1700测试数据，让大家了解这两款显卡在不同软件中的实际表现。


3．NVIDIA 169.96版专业显卡驱动测试

　    NVIDIA在最近发布的169.96版专业显卡驱动中集成了AutoCAD和3ds Max的加速驱动（参见“NVIDIA Quadro新版驱动整合AutoCAD、3ds Max优化程序”一文）。本文还专门针对该版本驱动的性能和使用方法进行了测试。
  


测试平台


硬件配置

主机
惠普HP xw4600工作站

芯片组
Intel X38 Express

CPU
Intel Core 2 Duo E6550 2.33GHz 4MB/1333MHz FSB

内存
2GB DDR2 800 ECC 双通道

硬盘
Seagete 7200.10 160GB SATA

显卡
NVIDIA Quadro NVS 290
NVIDIA Quadro FX 370
NVIDIA Quadro FX 1700




软件配置

操作系统
Windows XP Professional SP2

显卡驱动
NVIDIA Forceware 169.96、169.39（用于Quadro FX 1700部分对比测试）

3ds Max加速驱动
NVIDIA MAXtreme 2009 D3D（Version: 11.00.00）
NVIDIA MAXtremeD3D 9.00.02（用于3ds Max 9测试）
NVIDIA MAXtreme 8.00.04（用于3ds Max 8对比测试）
Direct3D、OpenGL（3ds max自带，用于对比测试）

AutoCAD加速驱动
NVIDIA POWERdraft 2009（OpenGL：17.2.1、Direct3D：17.2.0）




应用软件
Autodesk 3ds Max 2009、9.0 SP2、8.0

Autodesk AutoCAD 2009

Maya Unlimited 6.5

SolidWorks 2007 SP0.0

CATIA V5 R14

Pro/ENGINEER Wildfire 2.0 M190

UGS NX 4.0.3.3

Solid Edge 19.00.00.66




测试内容及软件
3ds max古建筑模型（故宫）播放

SPECapc for 3ds Max 9

CADALYST Systems Benchmark 2008（version 5.0）

SPECViewperf 10

SPECapc for Maya 6.5

SPECapc for SolidWorks 2007

CATBench2005

SPECapc for Pro/ENGINEER Wildfire 2.0

SPECapc for UGS NX 4

SPECapc for Solid Edge V19




其它
桌面分辨率设置为1280*1024，关闭垂直同步
运行应用软件测试时在显卡驱动控制面板中分别选择相对应的优化设置选项


说明：本次测试的硬件平台我们选择了目前惠普主流的Intel单路工作站HP xw4600，各方面的配置应该能够比较好的消除影响显卡性能发挥的瓶颈。测试共分为2大部分，第一部分包括3ds Max和AutoCAD软件，它们的共同特点是既能支持Direct3D又能支持OpenGL，而且Quadro FX系列显卡还能够使用NVIDIA针对这两个软件开发的加速驱动；由于这两个软件的用户群数量巨大，对显卡性能的要求相对不高（与第二部分测试的软件比较），“使用专业显卡还是游戏显卡”争论最多的，因此这部分测试将是本文的重点。第二部分则是另外几个常用的传统CAD/DCC软件，这些软件只支持OpenGL，而且多数都是跨平台（包括：Windows、Linux、UNIX小型机等）开发的。




第一部分、支持Direct3D和OpenGL的CAD/DCC软件测试



三、AutoCAD 2009

　　其实AutoCAD软件中最常用的还是2D设计功能，因此大多数用户都是用台式机和游戏显卡来运行它，对于这一点我们完全能够理解。不过近年来该软件的3D功能不断加强，而用户对设计的要求也越来越多的转向3D，Autodesk公司还推荐AutoCAD的用户向3D功能更为强大的Inventer迁移。


AutoCAD中的3D显示驱动设置



    　使用Quadro FX 370显卡安装了NVIDIA加速驱动后，在AutoCAD“手动性能调节”设置界面中多出了“nvd3d9.hdi”和“nvgl9.hdi”两个显示驱动选项（见上图），它们就分别是基于Direct3D和OpenGL的POWERdraft。另外，在“启用硬件加速”左侧的黄色惊叹号表示当前版本显卡驱动还没有通过Autodesk的认证（并不代表一定会影响使用）。  



　　谈到POWERdraft加速驱动，不得不提一下ELSA（艾尔莎）。这家曾经在专业显卡领域纵横多年的德国厂商，早在AutoCAD R14时代就已经开发了被称为“针对AutoCAD的唯一2D硬件加速方案”的POWERdraft，而用于3ds Max的MAXtreme也是它的杰作。后来ELSA的显卡驱动研发团队被NVIDIA收入旗下，成就了后来Quadro的辉煌，而POWERdraft和MAXtreme这两个加速驱动也自然成为NVIDIA的产品。如今显卡的2D加速早已达到极限，POWERdraft也不再针对2D优化，而是用于提升3D性能。  



　　通过察看“性能调节器日志”，我们发现AutoCAD自带的Direct3D驱动无法使用“平滑线显示”（也就是线反锯齿）功能，而自带的OpenGL驱动则不支持“单像素光照”。不过在POWERdraft加速驱动中，无论是Direct3D还是OpenGL，都能够对上述2种功能提供支持。  




　　当我们将显卡更换为Quadro NVS 290后，在设置显示驱动时出现了上面的错误提示，没有NVIDIA Quadro FX系列专业显卡是无法使用POWERdraft加速驱动的。这里我们注意到了“NVIDIA 3D Hareware Renderer”的标题，看来NVIDIA同样有意淡化PO