Project Logan：全球最先进、最节能的GPU架构

ZDNet至顶网服务器频道 07月30日 新闻消息： 近期，在加利福尼亚安纳海姆举行的 SIGGRAPH 展会上，NVIDIA 让大家抢先预览了 Project Logan 中全新的 GPU —— 我们的新一代移动处理器。

Project Logan 的 GPU 基于 Kepler 架构，该架构是全球最先进、最节能、性能最高的 GPU 架构。 Kepler 架构为诸多产品打下了基础，这些产品从一年前开始陆续上市，涵盖了我们的笔记本、台式机、工作站以及超级计算机等系列产品。

而现在，Kepler 架构正在入主移动设备。

Project Logan 的 Kepler GPU 大大推动了移动图形技术的进步，将最前沿的特性与节能性和前所未有的性能结合在一起。

Project Logan 中的 Kepler GPU 可实现:

* 最先进的移动图形技术，完全支持 OpenGL 4.4、OpenGL ES 3.0 以及 DX11

* 首款现代通用 GPU，具备计算功能并支持 CUDA 5 与 OpenCL

* 惊人的节能性，在每瓦特性能方面比 iPad 4 高 3 倍

Project Logan 是NVIDIA支持 CUDA 的新一代移动处理器。 从图形的角度而言，Project Logan 对移动领域来说如同 GeForce 256 这个史上首款 GPU 一样极具里程碑意义。GeForce 256 于 14 年前问世，是针对 PC 的首款 GPU。GeForce 256 当时掀起了 PC 图形的革命，还凭借其全工作站级的特性集以及行业领先的性能开创了 GPU 这一产品类别。

Kepler 能够为移动领域带来同样的效果。 它在性能上实现了巨大飞跃。 它可以提供非同寻常的节能性。 它还能够提供对现代 GPU 特性集的全面支持，这些特性指的是最新 PC GPU 以及即将问世的游戏机中的特性，而非当前移动 GPU 中不完整而又过时的功能。

整个产品系列均采用单一架构

NVIDIA运用了 Kepler 高效的处理核心并新增了一个全新的低功耗内部单元互联体系以及广泛的全新优化，二者都是专门针对移动领域的。 凭借这一设计，移动 Kepler 的功耗还不到 iPad 4 等一流平板电脑中 GPU 功耗的三分之一，然而却能够实现相同的渲染性能。 另外它还在性能提升与超频方面给我们带来了巨大的空间。

Kepler 支持全系列 OpenGL，其中包括刚刚发布的 OpenGL 4.4 全功能图形技术规范以及 OpenGL ES 3.0 嵌入式标准。 它还支持微软最新的图形 API —— DirectX 11。

全新的渲染和模拟技术

先进的 API 将让开发者能够利用更高效、视觉效果更迷人的渲染方法，这些方法此前在移动处理器上都是不可能的。

它们通过一系列先进的渲染和模拟技术，将令绝佳的图像栩栩如生，这些技术包括:

* 曲面细分 (Tessellation) – 该技术可在 GPU 上按照高级描述动态而高效地创建几何图形，根据用户的视角调整三角形的最佳尺寸。  相比之下，传统的预生成方法中的画面细节效率较低，需要处理各种可能视角的过多的几何图形。

* 基于计算的延迟渲染 – 该技术可在单一延迟渲染通道中计算场景中所有光线的效果。与当前基于 OpenGL ES 的技术相比，这一 OpenGL 4 功能大大改善了延迟渲染效率和可扩展性，前者需要针对场景中的每一个光源开设一个额外的通道。基于计算的方法极具扩展性，这也为更先进的光照模型铺平了道路，例如利用虚拟光点来模拟全局光照效果。

* 先进的抗锯齿和后期处理算法 – 它们通过让多重采样更具可编程性、让应用程序能够运用自己的抗锯齿滤波器，从而可实现更好的图像质量，尤其是在色彩对比度非常锐利的区域。这些技术还成就了更高效的电影级后期处理特效，例如运动模糊和景深。

* 物理效果与模拟 – 这些技术可模拟所渲染对象的物理学行为，例如计算刚性体力学或制作烟雾粒子动画。 这让游戏玩家能够欣赏到更细腻、之前在移动设备上无法实现的完全互动的虚拟世界。

利用 Kepler 这一行业领先架构与生俱来的通用 GPU 计算特性，我们还将为图形以外的全新移动应用带来开创性的计算功能和节能性。 其中包括计算成像、计算机视觉、增强现实以及语音识别。

在 SIGGRAPH 大会上，NVIDIA 在其新一代移动 GPU 上展示了新一代的游戏引擎技术 —— Unreal Engine 4。

Unreal Engine 4 支持 OpenGL 4.3 特性集，这样便为移动设备带来了高端图形硬件功能，它们与新一代游戏机以及 DirectX 11 PC 游戏中所展示的功能无异!

NVIDIA正是在 Kepler 架构上打造了高端 Unreal Engine 4 PC 演示，这些演示充分利用了 2.5 Teraflops 以上的计算性能。开发商可以打造高端游戏并把这些游戏搬到跨多平台的各种设备上来，其中包括平板电脑、智能手机、Windows、Mac、PlayStation 4 以及 Xbox One。  NVIDIA 在 OpenGL 4.3 方面的成就为这一战略开启了移动战区。

从 PC 到游戏机再到移动领域，虽然 Unreal Engine 3 已经为数以百计的高品质游戏所采用，但是NVIDIA还是为未来的游戏开发而重新构想了 Unreal Engine 4。

NVIDIA 的工程师将向特定的记者和业内人士演示采用 Unreal Engine 4 的台式 PC 游戏内容。 所有这些都在一块比指甲还小的芯片上运行，这些游戏内容只是移动 Kepler 能力所及的冰山一角。

“Ira” 是电脑渲染的人头演示程序，逼真得令人惊叹不已。今年早些时候，NVIDIA在 GPU 技术大会上推出这一演示时，人们的反应。 Ira 的皮肤会随着他眨眼和作怪相而运动和舒展。他的嘴巴会随着他张口说话而运动。 简而言之，基于真人模型的 Ira 看起了温暖而亲切，这是一次重大飞跃，较旧的图形技术只能生成离奇而类似橡胶似的人脸。

现在，NVIDIA已经打造了一个可以携带到任何地方的 Ira。 大家可以把它认作是移动版 Ira。 这全都归功于新一代移动技术 Project Logan。NVIDIA在 SIGGRAPH 视觉计算大会上首次发布了该技术。GeForce Titan GTX GPU 曾被用来生成最初版本的 Ira 演示，与 GeForce Titan GTX GPU 一样，Project Logan 运用了同一种 Kepler 图形架构。

换而言之，Kepler 的非正式吉祥物一直过着秘密的双重生活。 在今年三月份，NVIDIA首次展示了他们与南加州大学创新技术研究所合作打造的这一演示。在那时的大部分时间里，该团队一直在开发一双开发者套件，这两个套件重复着 Logan 所能实现的功能。最近，这两个套件才找回自我，成为 Logan。多亏了NVIDIA的孕育团队，这些芯片能够像预期的一样工作。 在数日之内，该演示就准备就绪，可以在 SIGGRAPH 视觉计算大会上进行展示。

如果没有 Logan 的 Kepler 架构及其对尖端图形技术的支持，这一工作是不可能实现的。一般只有高性能 PC 才可以运用这些尖端图形技术。 诸多特性此前都是只在 PC 上才能用到的工具，例如支持全色调贴图、静态阴影效果、FXAA 3.0 以及全 HDR。

这些工具让该团队能够打造一段可实时微笑和作怪相的演示，而且还包含了在不同光照条件下的效果，同时让用户能够缩放或摇镜头。

虽然该演示并不包含原版 Ira 演示中的所有特性，但是它确实包含了原版所不具备的大量明显的修饰性效果。要记住，Logan 是针对低功耗移动设备的。 例如，移动版 Ira 包含了泪腺等诸多细节，眼睛周围与眼睑交汇处有微微的红色。 在演示中，光线会在 Ira 眼睛的虹膜上以更逼真的方式反射。

总而言之，演示的结果，让人叹为观止，回味无穷。