近年来，许多好莱坞新推出的强档动作电影、动画电影中，可说是大量运用到许多拟真的视觉特效，让观众叹为观止。这些电影视觉特效，在以前需要透过强而有力的超级电脑完成，以强力CPU、甚至多部电脑所串连起来的Render Farm来做平行运算，才能达到几可乱真的绘图效果。

　　3D绘图技术突飞猛进　电影特效进入游戏

　　就是因为人们对视觉品质的敏感度，一眼即可看出。所以在视频运算工业中，一直有进步的空间，只要画面衔接不顺，观众即可马上看到破绽，所以在这行业的专家们，必须将画面修饰到最完美的境界，以冲高票房。

　　正由于3D绘图需求日益遽增，除了电影视觉特效，在电子娱乐领域，也就是3D游戏部份，努力的空间还有很多，例如早期3D人物是有菱有角的多边形造型，进而修饰到圆弧曲线造型，近年来则进步到有光泽、反射出光影的特效，让游戏画面几可乱真，玩家能够感受到栩栩如生的虚拟3D国度。

　　GPU时钟频率3售于CPU成长　业界拟将GPU寻找第二用途

　　3D绘图技术发展至今，2大GPU厂的高阶或娱乐用途的GPU，时钟频率已高达500MHz左右，所搭配的G-DDR2视频存储器时钟频率也高达1GHz，容量配置高达256MB。而2004年第二季开始，AGP 8x也将进展到PCI Express（相当于AGP 16x），GPU时钟频率再往上调升，未来还将采用G-DDR3存储器规格，存储器预估高达512MB。

　　由此可见，GPU的发展速度，远比CPU还快上好几倍，GPU的运算能量早已比CPU还高，电脑系统核心元件的角色正悄悄易位中。这点从最近网咖更换硬体设备，以迎接天堂2玩家的需求看出。而现在玩家的电脑，早就是以GPU等级来区分好坏，而非单纯以CPU等级来区分高低档。

　　有鉴于GPU的Computing Power远胜于CPU，硬／软件业正在为GPU只能做绘图处理的用途寻找第二条出路。微软曾于2003年10月的PDC（专业开发者研讨会）中，揭示了这样的观念，就是：GPU除了担任主要的绘图（Graphics）处理运算之外，还能用来一般目的（General-purpose）运算的第二功能。

　　GPU的G将不只代表“绘图”　将进而成为“一般用途”

　　在该会议的简报里描述：GPU的功能不应该局限在绘图上展现绝技，更应可进一步运用到一般计算用途，如今GPU开始有从3D绘图进展到非传统绘图着色、模拟和物理运算、字形修饰、最佳显示管控等用途的趋势，因此GPU的角色可从单纯的“绘图”运算，延伸到“非绘图”的领域。未来在数位多媒体应用中，举凡像是媒体压缩、创作、非即时修饰等，甚至更多一般性的应用软件，GPU将可扮演部份运算以满足上述需求。

　　微软提出这样的观念，让IT业者也产生共鸣，ATI和NVIDIA都赞同这样的理念，让GPU的角色在电脑系统中不再只是次等公民，而晋升到一等公民。未来GPU的定义，将从Graphics Processing Unit变成General-purpose Processing Unit。因为新一代GPU的可程序化Shader功能，其实可提供3D之外的应用，因此微软在未来下一代DirectX 10 API（Shader 4.0？）制定中，将把之前Pixel Shader等看似只能局限在3D绘图专用API，延伸到Programmable Shader等各种软件都能应用的API，程序可以透过GPU的3D管线硬体，来加速处理各种需要大量资料运算的呼叫需求，CPU将可减轻负担，来处理其他事情！

　　同时钟频率GPU的Shader比CPU的SSE处理速度还快

　　由此可知，未来GPU会比CPU担任更重要的工作。就技术论点来看，GPU的Shader功能其实和Pentium4的SSE／SSE2指令集属性相同，都是用来处理“单一指令多重资料”（SIMD，Single Instruction and Multiple Data）。不过，RADEON 9700／9800具备处理12组Shader的大肚量，纵使Pentium4目前的时钟频率已经是GPU的6倍来说（3.0GHz CPU vs 500MHz GPU），最多只能处理1组。也就是说相同时钟频率（500MHz）下，该GPU的效率就是CPU的12倍。那为什么软件不透过“低”时钟频率、更有效率的GPU Shader来处理，而要透过“高”时钟频率、反而效率低的CPU SSE／SSE2指令集处理呢？

　　因此，在未来DirectX 10上路后，许多应用程序的写法将改变，举凡像是MPEG-2、MPEG-4解码器，都可透过GPU的Programmable Shader来达成。在各厂倡导未来数字家庭（Digital Home）的趋势、多媒体应用更将广泛之下，GPU的角色将取代CPU，成为评估电脑整体效能的主要元件。

　　GPU进军Render Farm　5年内GPU超级电脑将实现

　　业界也知道，GPU这种以摩尔定律的3次方成长速度，迟早会威胁到CPU的地位，当最近CPU还陷入是否即将进入到64位的迷思时，GPU早已跳脱几位的范畴，进而朝向非Graphics的应用。

　　事实上，已经有生物学家透过GPU来做DNA的运算，而前阵子NASA火星探测号也是透过GPU来绘制火星表面照片。所以GPU厂商除在时钟频率提升之外，也如火如荼地将GPU技术推广到其他领域。像是NVIDIA推出的Cg语言，就是推广以GPU Programming的概念。此外更与电影工作室合作，帮助将他们传统倚靠CPU为主的Render Farm慢慢移转到GPU。

　　而ATI也标示，GPU将可进攻广大的Render Farm市场。因为以目前Intel和SGI组成的“以CPU为主的Render Farm”，都是以Brute Force（粗暴式）的强力计算，需要多颗高速CPU串成，这些机器的成本极高，ATI认为可以用GPU将这些CPU搞定，以节省成本，且更有效率。所以在未来在2～3年内，我们将可预见“以GPU为主的Render Farm”，将成为市场的主流。

　　如果要发挥GPU的效率，程序的写法就要跳脱传统CPU的状况判断、分歧跳跃那种单线式写法，改成批次处理的管线式写法，这样才能发挥出平行运算的优点。这样的观念如果顺利推广到各界之后，业界预估5年左右，当GPU已成为General-purpose应用为主，软件也陆续改成以GPU为主的撰写方式的话，届时厂商就可以透过两颗或更多颗GPU串成的丛集服务器，构成一部以GPU为主的超级电脑。这种超级电脑一定比多颗CPU串起来的成本低，效率也高，可减少大量的运算时间，将有助于科学家做更进一步的研究。

　　所以未来GPU的新市场－GPU超级电脑，将有可能在5年内实现！未来大家在比电脑时，就会问，你的电脑（GPU）是多少管线的，而不是（CPU）多少MHz的...。 (完)