要深入研究N卡和A卡的结构，可能需要整整一本书。在DX9之前的时代，两家公司的架构主要由像素单元、顶点单元、纹理单元和栅格单元组成。渲染过程的所有单元被捆绑在一起，形成一个渲染管道。管道越多，性能越强。考虑到游戏的指令大多是4D指令(RGBA用于像素，XYZW用于顶点)，这些单元被设计为一次处理4D指令，这是当时游戏环境的有效架构。但到了DX9后期甚至DX10时代，游戏中的1D、2D、3D、4D指令开始频繁混合，像素与顶点的渲染比例也发生了变化。原来的架构变得低效。例如，一个处理单元可以同时处理4D操作，但处理1D操作时只使用了4/1的资源。剩下的四分之三的资源是闲置的，这使得效率降低了四倍。有些游戏需要渲染的像素比顶点要多，这些单位以固定比例捆绑在一起是低效的。例如，当像素在挣扎时，顶点可能是空闲的，这是对资源的浪费。为了解决这个问题，NV和ATI都对体系结构进行了改进，但都是治标不治本。在这个时候，重新设计建筑成为不可避免的。因此，从DX10时代开始，两家公司的架构发生了巨大的变化。

当两款DX10产品上市时，人们惊讶地发现有两种不同的架构。

N卡的架构思路非常简单，利用一个强大的前端处理器将所有指令拆分为1D指令，而后面的所有处理单元都成为1D单元(流处理器)，这些流处理器可以作为像素和顶点单元，每个单元都可以独立地发送和接收指令，这样无论遇到什么类型的指令都可以“蜂群”。它是标准的线程级并行体系结构，是追求高效率的理想体系结构。

N卡架构看起来很完美，但是缺点也很明显，因为每个流处理器对应的独立指令发射器和控制单元这样的东西，体积巨大，控制单元在晶体管消耗中占相当大的比例，在相同数量的晶体管中，N卡能做的计算单元相对较少。当流处理器数量较少时，处理4D指令的性能会不足(因为处理一条指令需要4个流处理器)，因此N卡的流处理器频率会是核心频率的2倍以上，以弥补数量上的不足。由以上缺点而造成的另一个缺点，就是耗电量巨大。

综上所述，n卡架构执行效率高，灵活性强，在实际应用中易于发挥其应有的性能。但其功耗难以控制，且处理单元少，限制了理论计算能力。

A卡虽然也采用通用的1D流处理器作为执行单元，但采用指令级并行架构。每5个流处理器组成一组，每组一次最多接收一条5D指令(N卡接收1D指令)。在前端，所有指令都被封装成5D指令并向下发送(而N卡被分成1D指令并向下发送)，因此A卡的架构也被称为5D架构。这样的设计可以实现较高的指令吞吐量，可以在较少的控制单元中做出巨大的计算单元，晶体管的消耗也较少，所以A卡流处理器一般是N卡的4-5倍，理论计算能力比N卡强得多，功耗也相对较低，性能与芯片面积也相对较小。

然而，A卡架构的缺点也很明显，虽然总理论计算性能较强，但一旦遇到混合指令或条件指令，前端很难实现完整的5D封装，往往会变成3D、2D、1D发送下来，导致每组流处理器只有3个、2个甚至1个在工作，几乎浪费了一半的单元。要针对这种体系结构对软件进行优化，必须减少(这需要大量程序员的努力)或消除(这是不可能的)混合条件指令的存在。因此，在软件优化的程度上，A卡处于劣势，往往无法发挥其应有的性能。

综上所述，A卡架构的优势在于其理论计算能力，但执行效率不高，对复杂多变任务的适应性不强。没有软件的支持，它往往不能充分发挥其应有的性能。因此，除了游戏厂商的支持外，A卡还应经常发布针对A游戏优化的驱动补丁(导致A卡发布半年后可以通过驱动提升性能)。

在物理加速技术方面，全球主流是Havok技术，目前为INTEL所有，平台支持度高，各厂商(包括AMD)默认支持，在游戏支持方面占60%以上的市场份额。但是，该技术侧重于CPU处理(一小部分可以由A卡协同处理)，因此性能有限，可以显示的效果规模较小。

物理学领域的另一股新力量是AGEIA的PhysX技术，它以独立加速卡的形式存在于硬件上，具有特定而强大的功能，可以显示更复杂的物理效果，但它不是开放的，需要购买加速卡，这限制了它的支持。自2008年NV收购AGEIA公司以来，PhysX技术已成为N卡的独家技术。DX10架构后，N卡集成了PhysX物理引擎，但封闭策略不变。为了实现PhysX的物理效果，用户必须拥有DX10或以上的N级卡，这对游戏厂商来说风险更大。如果“性能足够”的硬件用户数量不足，那么软件厂商将蒙受巨大损失。到目前为止，支持PhysX技术的游戏数量还没有成为主流。许多制造商宁愿优化N卡，但不支持PhysX技术。但NV以积极进取、有时不按常规行事的营销方式而闻名，未来前景光明。

目前，支持PhysX技术的游戏只相当于Havok的30%左右，数量并不占主导地位，而且很多初学者对支持物理加速技术和游戏优化的概念感到困惑，以为针对N卡优化的游戏要使用PhysX技术，其实两者并没有什么关系，针对N卡优化的游戏虽然较多，但使用PhysX物理技术的游戏相对较少。在这方面，两者不相上下，只不过在购买N卡和更多的芯片上。

在高清解码方面，自蓝光击败HD- dvd后，市场上高清电影源开始增多，但高清电影播放的解码任务对于当时的双核cpu来说非常困难，中档以下的cpu全部投降。此时，NV和AMD在DX10架构中加入了高清解码功能，几乎分担了所有的CPU工作。让即使是低端CPU也能流畅地播放高清电影。当时，有三种主要的高清格式。奇怪的是，N卡只支持一种格式的全解码，这导致N卡播放器的CPU在播放其他格式的高清电影时仍然非常困难，甚至卡死。另一方面，A卡支持双格式解码(剩下的格式计算能力不足以让CPU处理)，因此用户即使在入门级CPU上也可以流畅地播放高清，因为它有足够的备用电源用于其他事情。从那时起，“A卡适合看电影”的说法就流传下来了。但是N卡到DX11架构还支持双格式解码，解码能力终于可以到AMD了，不过此时的CPU已经发展了三四代，入门级的CPU可以应付高清播放，显卡解码能力就没那么亮了。

在画质方面，理论上是没有区别的，因为两者都是处理数字信号，只要信号源是一样的，得到的结果也是一样的。而最终的输出取决于模拟信号的转换和刻意渲染，可能会有细微的差别，但这只是效果上的细微变化，与画面质量无关。N卡的效果似乎更柔和一些，颜色也更浅一些，而A卡则更锐利一些，颜色也更鲜艳一些。欧洲和俄罗斯国家的人喜欢低饱和度的图像，而亚太地区的人喜欢高饱和度的图像。不同国家的人对冷暖色的偏好不同，所以这只是一个喜好问题，没有高低之分。两者之间的区别很小，几乎可以忽略不计，因为显卡的工作实际上是重建颜色，而不是改变它们。

在抗混叠性能方面，前两代效率较高的N卡一直占据优势，到了第三代，AMD HD4000系列将抗混叠计算从流处理器改为光学删除单元，使抗混叠性能大幅提升，超越了N卡。到了第五代，GF500系列的N卡也改成了光删除单元，从此，两家公司一决雌雄。

在多屏输出方面，这是AMD的强项。后来，A卡可以实现单卡的6屏输出，双卡支持12屏恐怖。结合架构和显存的特点，即使在多屏幕高分辨率下，其性能下降也比竞争对手要小，使其成为多屏幕爱好者和多屏幕游戏玩家的最爱

在3D视觉技术方面，前期以N卡为主，后期以A卡为主。由于A卡的3D视觉技术是免费开放的，得到了大量周边厂商的支持，具有较高的选择性。就技术本身而言，两者都有无线和有线设备，它们的工作原理相同，但差别不大。

在通用计算方面，虽然通用计算的概念最早是由ATI在X1900XT时代提出的，但是ATI并没有给予足够的重视。此外，后期A卡DX10架构的软件开发难度较大，导致支持的软件数量较少，一直没有得到提升(虽然其计算性能无敌)。N卡从GF200系列开始，重视通用计算，开辟游戏以外的应用路线。通过对体系结构的针对性改进和便捷开发工具包的推出，程序员无需学习图形API就可以开发出适用的软件，并且支持c++语言，得到了越来越多的支持者。这可以从中国的天河一号超级计算机中看出，它在早期使用a卡核心作为计算单元，在后期切换到n卡核心。

在专业图形领域，两家公司都有相应的专业卡系列，而N卡占据了专业卡的大部分市场份额，导致A卡的选择较少。但在性能方面没有赢家，两家公司都有各种档次的定位产品。但在游戏卡中，一张卡可以突现出带有特定型号的特定驱动，让几百块钱的游戏卡瞬间变成几千块钱的专业卡案，当时在专业圈可是一件大事件，各种改版的驱动供下载也一度火爆，但经过新版本的驱动补洞和型号更换，这件事就不存在了。但是A卡适合做的图形是传下来的，其实在没有修改的情况下，这两张游戏卡在专业图形上根本没有任何表现，它的性能在专业卡的眼里甚至只是全部的零头，所以在游戏卡上的专业图形，本身并没有太大的意义。

在司机方面

在ATI时代，A卡的驱动程序一直饱受诟病。ATI经常在没有充分测试驱动程序的情况下推出新硬件，然后慢慢改进驱动程序。前期经常会出现各种兼容性问题，导致A卡的性能和兼容性在驱动发布半年后才恢复正常。然而，当时的NV过于严格和保守(现在仍然如此)。虽然带动程度很高，但严重拖慢了新产品推出的步伐。所谓的优点也有缺点。

AMD在2007年收购ATI后，A卡的驱动终于恢复正常，这让人放心，但要解决ATI之前的驱动坏名声还需要时间。虽然AMD解决了驱动问题，但新的问题出现了：卡架构优化困难。AMD只能在新游戏发布后慢慢推出有针对性的优化驱动，因此A卡通过驱动“提升”性能的现象依然不变，导致首次评测A卡的成绩往往低于预期，随着时间的推移，排名也发生了变化。而N卡在这方面要好得多，没有毛病挑。

在双核卡和多卡跨火互联驱动中，A卡和N卡是相反的，A卡驱动在跨火中兼容性非常高，而N卡经常出现问题，多卡互联兼容性问题更为严重(多卡丢帧现象比A卡还多)，甚至影响双核卡的发挥，一直没有得到改善。我们只能希望在未来两家都能互相学习。

近年来发生的事情：当NV和AMD的统一渲染架构达到第四代(N卡的GF400和A卡的HD5000)时，它们都达到了极限，缺点大于优点。为了提高N卡计算单元的性能，GTX480晶体管达到了前所未有的规模，功耗散热也没有得到控制，成为历史上第一款需要屏蔽部分的单元，保证了第一款高端产品的成品率；a卡也好不到哪里去。HD5870已经达到了极限(1600个计算单元)，而且效率太低，无法扩展。当代工台湾半导体制造有限公司。由于美国的下一代制程尚未可用，两家公司不得不推出采用原始40纳米制程的下一代机型。NV的解决方案是改进制造工艺，使40nm应用更加成熟，并最终开放了GTX480被封锁的SM(32流处理器)集合，推出了GTX480的完整版本：GTX580。由于自身的复杂性，AMD在制造技术上没有改进的空间，它在架构上发挥了作用：两个前端处理器(前几代只有一个)，增加了控制单元，减少了计算单元。HD6870拥有1,120个流处理器，击败了1,440个流处理器HD5850，更接近1,600个流处理器HD5870，证明了改进是成功的，但这个名字有点令人不快。后来，HD6970从5个流处理器变成了4个。这种双重改进确实提高了效率。甚至第二个旗舰HD6950(1,408流处理器)也比之前的旗舰HD5870更好。不过，两款产品并没有可比性，虽然N卡一直保持着两代最强的单核，但在价格定位上，AMD还是比较“阴险”，经常能戳到NV的痛处。

更新：自从两家公司在2012年发布最新的DX11.1内核以来，情况发生了变化。AMD最新的GCN架构(HD7000系列)与2000流处理器一样大，但最明显的改进是控制单元与前所未有的晶体管数量的比例大幅增加，有点像n卡。结果得到了惊人的性能，效率大大提高，计算性能更强，通用计算性能也明显优于以前，彻底摆脱了通用计算的老问题。

但N卡半年后推出的最新Kopenler架构(GF600系列)，更是让人落镜，大大减少了控制单元，甚至将前端部分的工作改为驱动端，然后大大提高了流处理器的数量，虽然效率比以前低，但计算性能是N卡中最高的，这也就稍微接近了A卡的含义。从实际性能来看，GF600比HD7000的性能更强，功耗更低，确实是最强的。但是价格不是很实惠。

综上所述，这两个家庭戏剧性的融合让人对世界和谐的未来感到好奇。一直以来，A卡给人的印象是芯片小，功耗低。现在，角色已经转变为N卡小芯片和低功耗。虽然两者之间的距离越来越近，但线程级和指令级两种架构之间仍然存在边界，导致A卡在新架构中的第一次技术失败。一直扮演弱者角色的AMD未来会做出怎样的反击，目前还不清楚。这是非常有趣的期待。

什么是卡片？a牌和n牌的区别是什么？一般来说，纸牌A和纸牌N在游戏中都有各自的优缺点，在大多数游戏测试中，它们都是赢家和输家。而“N卡适合玩游戏，A卡适合看电影”这种中国式的谬论我们应该少听少说，否则会大大限制你的技术发展水平。虽然N卡和A卡的架构不同，但是为了兼容各种软硬件，它们都是按照一定的标准设计的，所以性能是一样的。主机游戏厂商推出的每一款大作在宣传效果上都是里程碑式的，而主机游戏厂商的支持也成为了两者之间的战场，所以我们经常会在主机游戏大作中看到两个品牌的logo轮转。而这种现象也导致了相当多的初学者陷入了一个误区：谁的家里支持的游戏多，谁的显卡就好。事实并非如此简单。每个销售游戏的制造商都只对玩家数量感兴趣，不会愚蠢到选择其中一个而放弃另一个，所以即使一款游戏声称针对一个显卡进行了优化，也会给另一个显卡留下相当大的影响，所以在大多数游戏测试中，即使两个显卡获胜或失败，也不会那么接近。

而对于网络游戏来说，玩家的数量是游戏商的生命，希望高手机玩家能够玩到自己喜欢的游戏，所以除了对硬件要求较低外，对两款显卡的支持也不会有任何差别。总的来说，对于用户人群来说不要刻意去关注A卡和N卡，就像处理器平台有AMD和Intel一样，各有各的优缺点，但并不影响我们大多数人的使用，只要根据自己的喜好实用，根据自己的要求和预期价格就可以选择，不用在意品牌。希望大家能理性看待显卡是选择A卡还是N卡，而不要被商家所迷惑。

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