民用NV顯卡的多屏顯示

1．多屏的設想

說起多屏幕顯示，相信很多人都不會陌生，我們經(jīng)常可以在賣場、電視和大型的集會上看到這種能給人帶來強烈視覺沖擊的顯示方式。多屏顯示可以從簡單的雙屏顯示發(fā)展到四屏甚至更多屏幕的電視墻組合，簡單來說，多屏幕顯示首先可以給人們帶來更廣闊的視野，例如我們不妨將雙屏顯示看作是單個更大寬屏顯示器，后者的優(yōu)點相信很多人都了解，比起傳統(tǒng)的4：3畫面，寬屏顯示器帶來的16：9畫面能讓整個畫面內(nèi)容完整不丟失，這在看電影和視頻時就顯得尤為突出了；同時寬屏顯示器也讓我們在同一個畫面下同時瀏覽多個窗口和網(wǎng)頁成為了可能，或者是平鋪或者是并列，這也為辦公效率帶來了明顯的提升；而隨著越來越多支持寬屏游戲的出現(xiàn)，人們在選擇自己的顯示器時就又多了一份斟酌了。
 
 

多屏幕顯示可以讓我們兼顧多個項目，同時免去了窗口之間切換的麻煩

我們知道，專業(yè)的圖形卡可以通過專門的接口和線纜連接多個屏幕，提供超大分辨率供顯示，不過專業(yè)顯卡的售價也是極其昂貴。例如麗臺的Quadro NVS 440，首先顯卡具備了2個高密度的DMS-59輸出口，可以讓單卡支持4屏模擬/數(shù)字顯示，同時本身的雙400MHz RAMDC可以讓每個屏幕都能做到2048x1536@75Hz的分辨率。而我們想要知道的是，能否只使用民用級別的顯卡，不使用這種專業(yè)的圖形卡來達到實現(xiàn)多屏幕顯示的目的呢？而實際上，Quadro NVS 440也并不能算是目前的主流專業(yè)圖形卡，就現(xiàn)階段來看一塊中端的專業(yè)圖形卡都要在1、2萬元左右，對于普通用戶來說，顯然不是一個能夠輕易去承受的價格。如果我們能夠在民用顯卡上實現(xiàn)和專業(yè)卡一樣的多屏幕顯示，那無疑將是一件非常美妙的事情。
 
 
 

不久前曾在韓國展出的由96臺15寸LCD搭建成的電視墻，通過使用四塊LEADTEK Quodra NVS 400 PCI顯卡組建成的特大屏幕顯示，這也創(chuàng)造了新的世界記錄

雙屏顯示其實是所有多屏幕組合中最簡單的一種，當然它也是其他所有組合的基礎(chǔ)。對一臺普通的家用PC而言，主機顯卡通常會使用D-sub口或者DVI口作為顯卡和顯示器的連接方式。除了極少數(shù)的DVI口是dual-link，大部分的DVI口仍然只能對應輸出一個顯示器，因此當我們用兩臺顯示器分別連接到顯卡的DVI口和D-sub口以后，我們就能做到最簡單的多屏擴展--雙屏顯示了。之后通過在驅(qū)動程序和顯示設置中的一些調(diào)整，我們就可以享受到2個屏幕顯示一個屏幕的完整內(nèi)容了。

不過今天我們要討論的內(nèi)容并不是簡單的2個屏幕的組合，而是要復雜一些的4個屏幕。為此我們也進行了一些細致的準備，包括4臺19英寸的液晶顯示器和2塊Geforce 7900GX2顯卡，之所以選擇了Geforce 7900GX2是因為我們很想看看在這種略顯BT的設置下，整臺主機會有怎樣的表現(xiàn)，傳說中的Quad SLi究竟具備怎樣的性能。當然我們并不否認這種做法多少有些賣弄的味道，但是能由此發(fā)掘一下使用非專業(yè)卡來實現(xiàn)多屏顯示的潛力，也未嘗不是一件樂事。

2．麗臺Geforce 7950GX2賞析

先來看到的是我們今天的主角之一：麗臺的Geforce 7900GX2。

其實每塊Geforce 7950GX2都是由兩塊PCB構(gòu)成，但是我們并不就此可以認為它就是1+1=2這樣的簡單組合。如上圖是一塊麗臺Geforce 7950GX2的樣品圖，每塊PCB上都有一顆GPU：G71和對應的256bit/512MB顯存。顯卡的外部接口被設計在了頂部的PCB上，而底部的PCB則具備了SLi接口和PCIE x16接口。仔細對比兩塊PCB，我們可以清楚地看到在底部的那一塊上我們還能看到一個類似于擴展槽的接口，其實它就是用來連接2塊PCB的橋接器。如下圖：

這個橋接器的作用就是將上下兩塊卡連接起來，組成一個顯卡，其實連接的原理就是SLi。除了這個橋接器以外，在底部的卡上Nvidia還設計了一顆模樣很像HSI的芯片，它同樣也是起到了連接兩塊卡進行協(xié)同運轉(zhuǎn)的作用。
 
 

如圖，這是橋接器被安裝到顯卡上以后的模樣。是不是和普通的SLi橋接器很像？只是換了個位置，換了個樣子而已。  
 

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這塊看上去很像GPU的芯片其實就是一塊位于底部PCB的GPU旁邊的芯片，除了上面看到的橋接器外，它也起到了協(xié)同兩塊卡一起工作的重要作用。

這是在兩塊PCB上都具備了的G71核心，從核心編號上我們看到它的版本是A2。
 
 

7950GX2使用的是三星1.4ns的GDDR3顯存顆粒。頂部和底部的兩塊卡都是一樣的規(guī)格：256bit帶寬/512MB容量。
 

仔細對比一下上下兩塊顯卡的PCB，必須說明的是雖然我們可以認為它們都是獨立的7900GTX，不過上下兩塊卡的PCB并不一樣，上方的PCB是P602,負責2個DVI的輸出；下方的是P502，承擔著Quad SLi模式下MIO口信息的輸入輸出。

顯卡使用的是6pin的輔助供電接口，我們看到這個接口也被設計在了上方的PCB上，也就是P602上。事實證明，7950GX2的功耗還是相當驚人的，特別是在組建了Quad SLi以后，我們使用了兩個電源才將它搞定，一個是航嘉的磐石500,另一個是Tt的520W電源，在完成這樣的搭配后，我們也終于可以穩(wěn)定地運行自己的Quad SLi系統(tǒng)了。
 
  
 
 

我們現(xiàn)在來看看7950GX2的散熱器部分，由于是要將兩塊卡疊合在一起，顯卡的散熱器肯定沒有辦法做的很厚，因此在看到略顯單薄的單卡槽散熱系統(tǒng)后，我們也并不驚訝。上下兩塊卡使用的散熱器是相同的。散熱器的主體材料仍然是采用了鋁片，不過核心部分散熱使用的是鑲銅。散熱片的設計是一種比較折疊式的架構(gòu)，從照片中來看，似乎這種折疊并不是非常平均，不過由于散熱器設計的比較大，它還是做到了覆蓋核心和顯存這兩個重點需要散熱的部分此外，顯卡使用的是由風扇抽風，通過散熱片向外排出的風道設計，從外部接口旁的風道口我們可以大致判斷出顯卡對散熱的處理方式?？偟膩碚f，我們對7950GX2的散熱系統(tǒng)并不十分滿意，過于簡單的設計讓我們懷疑它能否保證顯卡在超頻狀態(tài)下滿足核心及顯存的散熱需求。不過本次的測試重點并不在此，而事實上我們相信除了一些骨灰級發(fā)燒友，沒有多少人還會不滿足于這塊卡本身的性能的。

3．初步嘗試，Quad SLi失敗

這是組建好了Quad SLI后的模樣。它的性能是強大的，而它的功耗同樣也是驚人的。這樣的配置能否達成我們的多屏顯示的夢想呢？懷著興奮的心情我們開始了此次的探索之旅。硬件上的安裝還是非常簡單的，在將主板的BIOS升級到了最新版以后，我們也終于可以在華碩的P5N32-SLI Deluxe成功運行自己的Quad SLI了，為了能夠保證穩(wěn)定，我們采用的是雙電源系統(tǒng)，兩塊Geforce 7950GX2都是使用了磐正500W進行輔助供電的。而作為本次測試的主要目的：多屏輸出。兩塊顯卡上的四個DVI接口也都被充分利用。我們?yōu)轱@卡配備了四臺19英寸的液晶顯示器。搭成了2上2下的結(jié)構(gòu)。這樣一來我們?nèi)詫⒛茱@示4:3的畫面。

我們的測試系統(tǒng)配置如下：

我們此次的重點并不在Quad SLI的游戲性能上，因此我們并沒有對顯卡在3DMark和具體游戲中的表現(xiàn)進行測試。測試使用了Windows XP SP2系統(tǒng)，同時還安裝了DirectX9.0c。顯卡使用了兩款驅(qū)動程序，分別是ForceWare 91.47和ForceWare 95.97，前者則被認為是目前Quad SLI平臺中最穩(wěn)定的一款驅(qū)動程序，而經(jīng)過我們的實際測試發(fā)現(xiàn)結(jié)果也的確如此。 #p#page_title#e#

在安裝完成了系統(tǒng)和驅(qū)動程序后，我們進入控制面板開始對系統(tǒng)進行設置。系統(tǒng)順利認出了顯卡，這是我們在硬件信息中可以看到的內(nèi)容：
 
 

之后我們很順利地在驅(qū)動中打開了SLI選項，按照我們本來的預想：在Quad SLI下四塊核心可以分別負責一個屏幕的輸出，只要在nView中稍作設置，就可以完成了多屏顯示系統(tǒng)的第一步了，不過事實并非如此。
 
 

是的，我們只看到了一個屏幕可以正常顯示系統(tǒng)桌面，而其它三個則完全沒有顯示內(nèi)容。此時我們已經(jīng)將四臺顯示器都連接上了顯卡的DVI口。不過在系統(tǒng)的顯示驅(qū)動控制中，我們看到只有1臺顯示器被識別了出來，這是否意味著在Quad SLI下4個DVI接口只有1個是有用的？還是應該理解為4個DVI口等效但是只能支持單個輸出？

既然在Quad SLi下暫時找不到辦法實現(xiàn)多屏顯示，何不嘗試一下先舍棄Quad SLi？

4．舍棄Quad SLi，并不完美的多屏顯示
 
 

在對非SLI模式的描述中我們注意到drive multiple displays，似乎是能夠支持多屏顯示的？當然我們還必須通過實踐來證實。在完成設置保存重起后，我們重新進入了顯示驅(qū)動的設置畫面：

現(xiàn)在我們已經(jīng)可以在顯示設置中看到有4臺顯示器了，不過實際的屏幕上仍然只有1臺有顯示內(nèi)容，其它3臺仍舊是“黑臉”。
 
 

在將所有的顯示器都選擇了Attached之后，我們終于可以在4個屏幕上都看到畫面了，不過我們此時需要注意的是我們可以選擇4個屏幕并聯(lián)，也就是四個屏幕顯示相同的內(nèi)容；也可以選擇延伸(Extend)，實現(xiàn)用四個屏幕顯示一個完整的桌面。前一種模式并不是我們此次測試的重點，因此我們著重來看看如何通過延伸來實現(xiàn)在4個屏幕上顯示一個完整畫面。
 
 

4屏顯示下的桌面背景
 
 

這4臺顯示器現(xiàn)在終于可以為我們帶來超大的瀏覽模式，這在看網(wǎng)頁和運行多個窗口時表現(xiàn)的非常明顯

4屏顯示下的窗口最大化，我們注意到整個窗口被集中在了其中的一個屏幕上，而不是所有的4個屏幕。

同樣出現(xiàn)問題的還有之后的FarCry，我們看到游戲畫面也是只能顯示在一個屏幕下，而后臺的Farcry測試工具菜單卻又告訴我們這是一個正在多屏顯示模式下的系統(tǒng)。

不知道此時應該高興還是沮喪。我們終于能夠通過4個屏幕來顯示一個完整的畫面內(nèi)容了，不過此時我們也發(fā)現(xiàn)，這和我們所看到過的真正意義上的四屏顯示還不完全一樣。盡管窗口可以在屏幕上拖動并且能夠做到分別在幾個屏幕上進行顯示，但是桌面的墻紙并不是完整的一塊，卻是和并行顯示一樣在4個屏幕上分別顯示了完整的墻紙；另外系統(tǒng)的任務欄也并沒有擴展開來，而是仍然集中在了一個屏幕上。盡管單個的非最大化窗口能夠在屏幕之間拖動，但是窗口最大化時并不是占據(jù)所有屏幕，而只是集中在了其中的一個上?？磥恚@個4屏的顯示并不完美，是我們設置上有問題嗎？為了能夠找到原因，我們決定再進顯卡的驅(qū)動去看看。

5．深入探索多屏顯示原理

在Nvidia的驅(qū)動控制面板中，我們已經(jīng)可以看到系統(tǒng)識別出的2塊7950GX2

在顯示設置中我們看到驅(qū)動已經(jīng)可以正確識別出4臺顯示器

由于我們這里使用了2塊顯卡，每塊顯卡連接上了2臺顯示器。因此在驅(qū)動中默認要先選擇1塊顯卡，其次我們可以選擇顯示的模式，共有5種：Single、Clone、Horizontal span、Vertical span和Dualview。接下來我們必須選擇要顯示內(nèi)容的2個顯示器，從下拉列表我們發(fā)現(xiàn)這里有2組顯示器可供選擇；最后注意到有一個PRIMAry項，根據(jù)描述，選定的這個Primary顯示器將被作為主顯示器。至此對于之前四屏顯示中出現(xiàn)的任務欄只能顯示在一個屏幕無法延伸到其他屏幕的現(xiàn)象似乎也可以得到一些解釋，不過是不是真的就沒有辦法解決了呢？我們決定繼續(xù)嘗試。

如圖，這是我們在剛才的四屏顯示模式下，在顯示屬性中對4個顯示器的設定，此時在驅(qū)動程序中對應的設定如下：
 
 

此時的5個顯示模式中我們使用的正是DualView這一項。注意到對應注釋中最下面一排：可以獨立地設置分辨率和墻紙，由此我們不難理解之前的4個屏幕會顯示4個相同的墻紙了?？磥碇辽傥覀儸F(xiàn)在可以確定，Dualview無法做到我們需要的效果。不過其他的4項呢？ #p#page_title#e#

Single：從字面意思我們不難理解在這個模式下顯卡將只能支持單個顯示器的輸出，這樣自然無法達到我們的多顯要求，首先排出。

Clone：根據(jù)驅(qū)動對它的說明，在這個模式下同一塊顯卡上輸出的2個接口將會顯示相同的內(nèi)容。這意味著我們所擁有的4臺顯示器將不能夠顯示不同的內(nèi)容，必然有兩臺的內(nèi)容是重復的，因此也不適合我們使用。
 
 

Horizontal span：橫向顯示，這意味著每兩臺都是橫向顯示同一個畫面的內(nèi)容么？那么4臺顯示器呢？

同時我們還注意到對于Horizontal span的說明，可以讓兩臺顯示器共享相同的分辨率和色深，同時速度也將比Dualview模式下更快。盡管還不能完全明白這個解釋，不過驗證其是否可行最好的辦法還是通過實際測試。這一次我們使用的是FarCry的測試畫面。
 
 

游戲的測試畫面被集中在了屬于同一塊顯卡上的2個輸出口上，而另一塊7950GX2則顯示的是桌面的背景，比起在Dualview下的效果，我們看到Horizontal span僅僅是做到了讓單塊7950GX2的兩個接口完成畫面在橫向上的擴展，而無法讓兩塊7950GX2之間進行畫面上的擴展和延伸。

Vertical span：垂直顯示，這應該是和橫向顯示正好相對的一種模式。
 
 

在對它的解釋中，我們看到了和Horizontal span下類似的表述：可以讓兩臺顯示器共享相同的分辨率和色深，同時速度也將比Dualview模式下更快。同樣地我們也進行了實際的測試。
 
 

和Horizontal span下的橫向顯示游戲畫面不同，Vertical span下游戲畫面集中在了2個豎直放置的顯示器上。而另2個顯示器的畫面則是桌面的背景，這一點和Horizontal span相同。

6．多屏顯示的民用化，希望在前方

通過對Horizontal span和Vertical span兩種模式下的測試，首先可以肯定地是它們都無法滿足我們要在4屏下顯示整個系統(tǒng)畫面的需要。而事實上我們甚至可以這樣認為：無論是Vertical span還是Horizontal span模式、兩塊7950GX2都是相對獨立的，彼此顯示的內(nèi)容也是相對獨立。至此，現(xiàn)實已經(jīng)離我們開始所期待的結(jié)果越來越遠了，在嘗試了驅(qū)動中提供的所有可能后，我們都無法做到完全意義上的4屏顯示。盡管在Dualview下能夠讓4個屏幕拼接出一個完整畫面的內(nèi)容，但是當實際運行某一程序或者將窗口設置成最大化時，整個系統(tǒng)的畫面有被集中到了1臺顯示器上，其他三臺僅僅只能顯示桌面背景，不過我們現(xiàn)在也終于明白了在多屏顯示的設置項中那個Primary的含義，換言之，在Dualview下我們能夠?qū)⒄麄€桌面擴展到4個顯示屏，但是其中1個必將作為主顯示屏，當運行具體的程序或者軟件時系統(tǒng)將只能在主顯示器上顯示運行過程。這和我們之前看到的多屏幕顯示并不一樣?；蛘呶覀儜摾斫鉃槭褂肣uad SLi并不能為我們帶來真正意義上的多屏幕顯示效果？

在我們的測試過程中，我們也在多屏顯示下進行了視頻播放功能的測試：就像之前測試的結(jié)果那樣，窗口最大化時播放器被集中在了一個屏幕中，如果想要讓播放器能夠同時出現(xiàn)在4個屏幕中就只能靠拖動非最大化窗口來實現(xiàn)了。
 
 

播放器最大化
 
 

跨屏幕顯示的缺陷：無法同時在多個屏幕顯示播放內(nèi)容

但是我們隨后發(fā)現(xiàn)，這種通過拖動來實現(xiàn)跨屏幕播放的效果并不盡如人意，事實上播放的內(nèi)容只能夠顯示在一個屏幕上，其他屏幕顯示的只是黑屏而已。同時我們必須提醒大家的是，必須在顯示驅(qū)動中關(guān)閉D3D硬件加速功能，否則將無法播放視頻文件。

如果說Quad SLI不行，那么SLi呢？根據(jù)之前的推測，因為Quad SLi這種模式是將4顆GPU并聯(lián)進行處理，而SLI則是將2顆GPU并聯(lián)進行處理。它們在原理上是相同的，這樣說來，SLi下應該也是無法支持多屏顯示的。我們隨后用2塊7900GS組建了SLI，結(jié)果和我們預想的一樣，在打開SLI以后，系統(tǒng)只能支持輸出一個屏幕。但是事情并沒有就此結(jié)束，相反我們產(chǎn)生了更多的疑問，如果顯卡在SLi下無法支持多屏幕顯示，那么單塊的7950GX2又是如何做到支持多屏幕顯示的呢？正如我們之前在測試中看到的那樣，每塊7950GX2在連接上2個顯示器以后都可以在系統(tǒng)中對顯示模式進行配置，包括Single、Clone、Horizontal span、Vertical span和Dualview這五種，但是我們也知道正是通過SLI架構(gòu)，2塊7900GTX組成了7950GX2。然則，同樣是SLI架構(gòu)的7900GS SLI和7950GX2單卡為什么就會出現(xiàn)這么大區(qū)別呢？我們在實驗了最新的ForceWare95.97和目前最穩(wěn)定的ForceWare 91.47版的驅(qū)動后，都是相同的情況。對此，我們認為只存在有2種可能，一種是7900GS SLI和7950GX2在物理架構(gòu)上其實并不完全相同，這使得它們在多屏顯示上存在差異；一種就是Nvidia有意在驅(qū)動中對顯卡的多屏幕顯示功能進行了限制，這使得7900GS SLI和7950GX2無法表現(xiàn)出類似的效果。

盡管最后的結(jié)果并沒有達到我們預想的成績，但是我們并沒有因此沮喪，對我們來說，單卡7950GX2能夠?qū)崿F(xiàn)雙屏幕顯示本身已經(jīng)向我們展示了民用顯卡使用多屏幕的可能，如果能夠進行更進一步的探索，也許是在驅(qū)動方面也許是其他方面進行一下改進，達到我們的目的未必不是可能的。