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超越人眼分辨率!Eyefinity技术全解析

    泡泡网显卡频道11月4日 在图片、视频、显示设备的分辨率节节攀升的同时,有没有想过人眼的视觉分辨率大概是多少呢?您的显卡和显示器能否达标?

    人是万物的尺度,人类在观看物体时,能清晰看清视场区域对应的双眼(视觉)大约是横向35°纵向20°。人眼在中等亮度,中等对比度的“分辨力(d)”为0.2mm,对应的“最佳距离(L)”为0.688m。其中d与L满足tg(θ/2)=d/2L,θ为“分辨角”,一般取值为1.5°,是一个很小的角。

    将视场近似地模拟为底面为长方形的正锥体,其中锥体的高为h=L=0.688m,θ1=35°(水平视角),θ2=20°(垂直视角)。以0.0002m为一个像素点,这样就可以计算获得底面长方形为2169x1213的分辨率。

    2169x1213就是人眼“注视”中、可以完全看清的区域,但别忘了人眼还有“余光”,上下左右比较模糊的区域也属于可见范围,这样估算下来,最终人眼的分辨率大约是6000x4000。

    所以说,一般情况下一台1080p分辨率的显示器或电视机已经够看了,但如果有更高要求或者特殊需要的话,哪怕是目前民用最高分辨率的2560x1600甚至专业领域的3840x2400显示器都是不够用的,因此多头输出和多屏应用近年来的应用十分广泛。

    AMD发布新一代Radeon HD5000系列显卡时,除了率先对DX11提供支持外,还有个最大的亮点就是Eyefinity技术,首次将显卡的输出接口从双头扩展至三头甚至六头,AMD声称Eyefinity技术的输出画面已经超越了人眼分辨率极限,可以为游戏玩家或专业人士提供完美的显示方案。

    首批发布四款HD5000显卡最多只能提供三屏输出,这是为了照顾大众用户显示设备的需要,而今天要介绍的是HD5870的特别版——提供多达六个Mini-Displayport输出!

    近年来,GPU的性能翻了无数倍,画面和特效有了质的飞跃,但最终输出的图像分辨率却是一成不变的——1920x1080是目前的绝对主流,2560x1600就已经是上限了,为什么分辨率不能再大一点呢?


双Dual-Link DVI的配置已经沿用了好多年

    瓶颈就在液晶显示器面板的制造上面,切割液晶面板跟切割硅晶片有些类似,面板/核心越大,良品率就越低,成本就越高,几乎成级数增长。硅晶片出了问题还能够激光修复或者屏蔽,性能虽有损失但正常使用完全没有问题,而一整块液晶面板有较多坏点的话,相信没人愿意买单。

    所以,高分辨率的液晶面板都是天价,主要供医疗、科研、遥感等需要处理高精度图像的专业领域使用,难以进入消费级市场。对于游戏玩家来说,顶级的30寸显示器所提供的2560分辨率就是最高级别,3840分辨率的专业显示器刷新率只能到30Hz,而且点距尺寸太小,根本不适合玩游戏。


单屏分辨率上不去,多屏拼接是解决方法

    既然分辨率无法继续提升,解决方法只有一个,那就是组建多屏系统。相信很多人都有双屏应用的经验,对于多任务来说,双屏可以获得更大的自由分配空间,有利于提高工作效率;但对于游戏玩家来说,双屏几乎毫无用处,主屏玩游戏的话无法同时对副屏操作,如果双屏扩展的话对于游戏简直是个噩梦!

    对于游戏玩家而言,双显示器是没有意义的,当扩展分辨率之后,您所面对的屏幕最中间始终是显示器的黑边,从玩游戏的角度来说,不需要双显示器、四显示器更没必要,只有三显示器才适合人类的视角——中间需要一个主屏幕,两边用来扩充视野。那么现在的问题就是单显卡只能双头输出而且性能有限,多显卡虽然可以多屏输出但仅支持2D不支持3D游戏。

Matrox幻日支持单卡三屏输出:

    此前几乎所有的显卡都仅支持双头输出,只有Matrox Parhelia-512(幻日)是个例外,看上去只有两个DVI接口,但却是完美的三头输出:

你只玩了1/3的游戏!3D环幕技术大测试

    Matrox在消费级市场的最后一款显卡——“幻日”,本来就是针对主流市场设计的,Matrox既想要保持完美的2D输出,还要保证强悍的3D游戏性能,另外就是加入了真正的三头输出支持。听起来非常完美,很可惜这款显卡失败了,Matrox也带着自己的遗憾黯然离去,NVIDIA和ATI继续疯狂的在3D速度和规格方面厮杀——用Matrox的话说在显示和输出方面不思进取。

Matrox TripleHead2Go(3D环幕仪):

    为了满足游戏玩家三屏玩游戏的需要,Matrox在之前DualHead2Go的基础上,成功的研发了三头输出的TripleHead2Go,中文名称为3D环幕仪。Matrox带来的3D环幕仪能够像变魔术一样让一个显卡的输出口扩展为三个,由此实现三屏幕环幕游戏或者是四屏幕专业作图显示。

Matrox重返游戏领域!3D环幕仪全赏析

    千万不要以为TripleHead2Go单纯的比DualHead2Go多了一路输出而已!TripleHead2Go是一款极具创意的全新产品,它能够把三个显示器模拟成为一个超宽屏幕的显示器,从而让游戏画面能扩展输出至全部的三个屏幕,而多块显卡虽然理论上能支持数十个屏幕,但多个GPU无法协同渲染并输出,大多数游戏都无法支持多屏输出。

    TripleHead2Go的设计理念很有意思,但缺点也很明显,它只能通过VGA模拟输出,仅能支持1280x1024的普通显示器,没法支持更高分辨率的显示器。因为它的功能只是将显卡的一个输出接口拆分成三个接口,这样三个接口的总分辨率不可能超过Dual-Link DVI 2560*1600=4096000的像素限制,而1280*1024*3=3932160则刚刚好,再高一点点都不行。

2D专业显卡支持4屏输出:

    在专业绘图领域,多屏显示很流行,因此NVIDIA、ATI、Matrox等厂商都推出过很多型号的2D专业显卡,提供四头输出。图形工作站还可以安装多块这样的显卡来连接更多显示器。


蓝宝FirePro 2450专业2D显卡

    其实这样的专业显卡并不复杂,结构就是普通的单卡双芯显卡,通过集成两颗GPU,来提供四头输出。两颗GPU并不是通过SLI或者CrossFire来提升3D性能,而是各自独立输出2D画面,基本上与插两片显卡没区别,只是节省插槽而已。另外专业卡的驱动很强大,能提供更稳定、更方便、更易用的多显示器配置方案。

以往的多头输出显卡局限性很大


Matrox这款支持4口DP输出的2D专业显卡售价高达6000多人民币
支持4口DVI/VGA输出的FirePro 2450售价也将近4000元

    幻日是古董级显卡,跟不上时代的发展了;3D环幕仪仅支持三个1280x1024的显示器,近2000元的售价太过昂贵;多头2D专业显卡不是玩游戏用的,而且价格也很昂贵。难道就没有更强大、更完美的解决方案吗?

    当Matrox的TripleHead2Go快要被遗忘的时候,AMD拿出了惊人的设计方案,在首颗DX11 GPU RV870当中直接集成了一个6通道的显示控制器——无需任何外接芯片或者输出方案,而且这六个通道都能支持2560x1600分辨率的10bit色显示!

    ATI将这项技术称为“Eyefinity”,最多可以通过DisplayPort输出六个屏幕,不过首发上市的HD5870仅能支持三个屏幕,是ATI故意限制了输出吗?

    其实是Dual-Link DVI的问题,无论如何它都要占据两个显示通道。但市售30寸显示器标配就是Dual-Link DVI,HD5870为了保证兼容性和易用性,设计了两个DVI接口,导致最多只能实现三屏输出。不过三屏输出对于大多数游戏玩家来说刚好合适,四屏和六屏都有些别扭。

● HD5870 Eyefinety6终极版

    确实有六屏输出的需要,那么可以购买HD5870 Eyefinety6版本,它直接提供了6个Mini-DisplayPort接口,搭配相应的显示器或者转接头,就能实现完美的六屏输出。


普通版连出风口都被挡住了一半

    很显然,普通显卡的挡板连三个DVI都放不下,六个普通DVI、HDMI、DisplayPort都是不可能的,因此HD5870 Eyefinety6版直接设计了六个Mini-DisplayPort接口。

    但目前DisplayPort接口的显示设备尚未普及,Mini-DisplayPort接口更是无法直接使用,需要相应的转接线才能输出,因此6DP版本是针对有特殊需要的用户,而普通版本仅支持三头输出也不是刻意限制,主要是为了最大限度的保证兼容性,确保大多数用户无需转接就能直接使用。

Eyefinity输出技术详细规格:

  • 最多可连接六台显示设备;
  • 最高可输出8192x8192的分辨率,但由于输出接口规格和显示设备分辨率的限制,目前还达不到理论值;
  • 常见的组合模式就是六台30寸显示器,实现7680x3200的分辨率;
  • 支持Windows 7、Vista和Linux三种操作系统,不支持XP;
  • 当多块显卡组建CrossFire系统时,只有主卡可输出图像,最多可支持3个或6个显示设备;
  • 多块显卡各自独立工作时,所有显卡皆可输出图像。

DisplayPort可转接成任何接口:

    DisplayPort是用来取代DVI、HDMI成为未来主流显卡、显示器、电视机的接口,但目前还为时尚早、不够普及,好在DisplayPort可以转接成任何常见的数字接口,转接头/转接线在淘宝等网上购物店均有销售。

  • DisplayPort to HDMI
  • DisplayPort to DVI
  • DisplayPort to Dual-Link DVI
  • Mini-DisplayPort to HDMI
  • Mini-DisplayPort to DVI
  • Mini-DisplayPort to Dual-Link DVI
  • Mini-DisplayPort to DisplayPort

    Mini-DisplayPort是由苹果制定的免费开放式标准,它和DisplayPort的关系就像是Mini-USB和普通USB,只是接口形状变小而已,针脚定义和数据传输没有任何区别。

    Mini-DisplayPort和DisplayPort都可输出2560x1600的分辨率,DP转DVI的转接线有两种,如果确实需要通过DVI连接30寸液晶显示器的话,必须购买DP转Dual-Link DVI的线,如果是普通的Single-Link DVI的话,最高只能支持1920x1200分辨率。

    转接线价值不菲,最便宜的也要一百多,而且仅支持Single-Link DVI,转接为Dual-Link DVI的品牌或大厂的售价高达数百元。

灵活多变的显示器组合:

    通过ATI最新的显卡驱动,六台显示器可以通过任何形式组合起来,但如果要将多个屏幕合并成一个大分辨率用来玩游戏或者看视频的话,必须将显示器拼接成长方形才可以:


1号显示器组合被捆绑成为一个显示器,支持独占视窗的3D游戏输出

    以上示意图就是常见的摆放模式,显示器可以横着放、也可以竖着放,几个显示器可以捆绑在一起获得大分辨率,也可以分开来多屏输出,基本上没有任何限制。

    在普通版HD5870发布一个多月之后,传说中的HD5870 Eyefinety6特别版终于抵达泡泡网评测室,我们来先睹为快:


正面:外观几乎看不出来区别


背面:6DP版本没有背板,不知道零售版会不会安装


接口:6个Mini-DP看着就是舒服,完全不会阻挡出风口

    由于6DP版本的出风口畅通无阻,因此散热器上方的排风口被封死,这就意味着风扇吹出的热风会全部排出至机箱外,而普通版HD5870会有一小半热风残留在机箱内,给整体散热造成负担。

    首次集成多达6个DP接口,那么HD5870 Eyefinety6特别版的内部结构有何奥秘?会不会有许多输出或者转接芯片呢?

    拆开之后,颇为失望,6DP版和普通版几乎没什么区别,元件布局和供电设计如出一辙,唯一不同的似乎就是输出接口了。


6个Mini-DP比两个臃肿的DVI简洁多了,输出部分也没什么特别之处

    最大的区别就在显卡背面,6DP版背面也集成了8颗显存,这样正反两面共计16颗显存组成2GB容量,比普通版多一倍。想要在超高分辨率下玩游戏的话,显存消耗自然会倍增,HD5870 6DP版本重新设计PCB来集成这么多显存确实考虑的非常周到。

    由于显存容量翻倍,超高分辨率下游戏渲染时的负载更重,6DP版本为了保证充足稳定的供电,采用了6pin+8pin的供电设计,不过供电模块设计没有任何变化,看来普通版的数字供电已经相当冗余了。

    散热器结构也基本相同,只是对出风口的风道进行了调整,普通版由于DVI挡住了去路,只好设计了一个弧形导流通道,而6DP版本则没有阻挡直接将热风排出体外。

办公、上网、炒股、多任务

Google Earth、超高分辨率图片查看

飞行模拟游戏:

FPS游戏:

RTS游戏:

赛车游戏:

    静态的图片看起来有些乏味,也不够直观,下面我们就来看一段视频,Eyefinety三屏六屏的经典应用实例将被完全展示出来,多屏显示的震撼效果靠文字和图片是根本无法体现的!

Eyefinety多屏技术在游戏中的兼容性:

  • 几乎所有的主流游戏都支持各种组合形式的特殊多屏(分辨率)模式;
  • 老游戏(如魔兽3)不支持宽屏,强行设定分辨率会导致画面严重拉伸;
  • 极个别游戏不会扩展宽高比(如街霸4),而是通过裁减画面的方式来确保画面不变形,这样在超宽分辨率下图像显示画面不仅不会增多反而会变少;


街霸4居然通过裁减输出宽屏

  • 游戏中,并排放置显示器(如3x1)可以直接加宽输出画面,而上下堆叠显示器(如3x2)不会简单的增高画面,因为游戏是按照宽高比例输出,而不是按分辨率大小。举个例子:3x1显示的内容比3x2还要多,但3x2可以获得极其细腻的画面;横放三屏显示的画面最多,而竖放三屏可以获得合理的比例;
  • 三屏是最适合游戏玩家的组合,中间显示器的画面和普通游戏无异,左右两个显示器可以扩展视野,符合人眼的“注视+余光”分辨率理论。

总结:多屏游戏时代来临

    看看腐败的老外们就知道多显示器在国外有多么流行了,只可惜多屏不能很好的玩游戏一直令玩家们比较郁闷,如今有了AMD的Eyefinety技术之后,多屏、超高分辨率玩游戏不再是遥不可及的梦想。

    Eyefinety技术除了提供最多6屏显示之外,核心优势就是能自由的将多台显示器捆绑起来,虚拟成为一台显示器,这样游戏就会自动检测到超高分辨率、特殊宽高比的显示器,从而输出合适比例的画面,这样就确保了完美的兼容性。而且不止游戏,高清视频播放也不会出现渲染错误或者失效的情况。

    3D渲染都完美解决,各种2D应用自然不在话下,通过驱动中附带的多屏设置工具——HydraVision,如今民用级Radeon HD5000系列显卡已经能够媲美昔日的2D专业卡,为各类用户提供廉价的多屏解决方案。


国内某玩家的HD5870三屏系统

    据了解,包括中低端显卡和移动显卡在内的HD5000全系列都有能力支持最多6屏显示,但是否会开放尚未可知。但可以可定的是,基于HD5000架构的2D/3D专业显卡将会更具竞争力。随着国内消费能力的逐渐提高,三屏环幕游戏的高端玩家会越来越多,因为双屏的局限性确实太大了。■<

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本文产品

ATI Radeon HD 5870 6DP

更多产品信息>>
品牌:ATI接口类型:PCI Express X16 2.0核心品牌:ATI核心代号:RV870AMD芯片:Radeon HD 5870核心频率:850MHz

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