Turbo Cache
Turbo Cache
Turbo Cache，即Turbo Cache技術，是NVIDIA推出的一項技術。通俗的說，Turbo Cache技術就是用內存當顯存來使用。
NVIDIA的GEFORCE 6200TC顯卡就使用了Turbo Cache技術。
比如一塊GEFORCE 6200TC128M的顯卡，實際顯卡上面只有64M的顯存，其餘的64M顯存需要在內存中共享。Turbo Cache技術需要在內存容量比較寬裕的情況下才能有效的發揮作用，如果內存比較小的話，Turbo Cache技術會減少對內存的佔用。ATI顯卡也有類似的技術，名字叫Hyper Memory技術，其作用是一樣的。
對於使用帶有Turbo Cache技術或者Hyper Memory技術的電腦用戶來說，最好不要配置低於512M的內存。
PCI-E作為新一代匯流排技術的產生，憑自身擁有的優點和特性，被所有圖形晶元廠商所看好並作為完美的下一代匯流排技術，並將在圖形領域完全應用PCI-E 成為圖形晶元廠商主流架構。AGP技術再不能滿足顯卡發展的要求，將被逐漸淘汰。新架構對所有顯卡晶元廠商都是一個新的機遇和挑戰，他們都希望充分利用這次機遇，在此次技術革新的時候，取得先機，在市場上取得領先地位。
2004 年12月16日，圖形晶元巨頭nVIDIA正式發布了基於Turbo Cache技術（以下簡稱TC技術）的Geforce6200TC顯卡。並稱TC技術將成為未來顯卡的一個重要發展方向。nVIDIA前腳剛剛發布 Geforce6200TC，就有許多顯卡製造廠商拿出了相應的零售產品。前些時候驅動之家也對昂達閃電6200TC做了一番測試。眾多媒體陸續刊登了許多相關產品的測試報告，並對TC技術做了解釋。我們就來談談這塊可以顛覆以往顯卡基本設計思想和足以改變整個顯卡市場產品態勢的新技術。
如果你想知道TC究竟為我們帶來了什麼？你就必須首先從技術方面熟悉和掌握它。Turbo Cache （增強型緩存加速技術）是nVIDIA的一項軟硬體一體化解決方案。官方網站的介紹也不能讓我們完全了解這項專業技術，我們把它粗略解釋為可以直接利用系統內存進行渲染，也就是可以大幅減少顯存容量從而降低成本同時又可保持良好3D性能的技術。有測試數據表明，採用TC技術的16MB板載高速緩存的顯卡， 3DMark03的測試成績會達到2200分，遠遠超過其競爭對手的產品。
為什麼板載高速混存只有16MB的顯卡能有這樣不尋常的表現呢？
nVIDIA 發布的內部代號為NV44的6200TC是率先應用TC技術的產品。它是NV4x家族的最新成員，它完全繼承NV4X的先進架構，採用TSMC .11微米製程，完整支持DirectX9.0C，其主要技術規格跟基於NV43V的6200基本一致的。不過NV44核心頻率為350Mhz，比 NV43V還要高出50Mhz。關鍵的不同在於TC技術能夠共享系統內存帶寬，通過將一部分系統內存虛擬成顯存來獲得最佳的顯卡3D性能。一般採用TC技術的顯卡都只具有16或者32MB高速緩存的版本，通過TC技術，我們可以得到128MB有效幀緩存器用於應用程序。
既然是利用系統內存，這和以前的集成顯卡又有什麼區別呢？
在nVIDIA 的官方技術說明中，內存管理技術可以“允許GPU在分配和不分配系統內存時無縫切換，並且高效的讀寫內存”。這個工作由驅動程序中名叫TC的管理部分執行，以分配和平衡系統及本地顯存，而且它的操作級別非常高。6200TC新引入了內存管理單元（Memory Manage Unit，MMU），能夠讓GPU透過PCI-E匯流排直接對系統內存進行讀取和寫操作，自動把渲染結果和紋理分配在本地內存或者系統內存上。這就類似於把 CPU的內存管理器搬到了GPU里，能夠把本地緩存和系統內存渾然視作一體，突破兩者的物理地址，以虛擬定址方式自由地分配幀緩存以及紋理緩存。
比如有一台使用集成顯卡的電腦有512M系統內存，如果划給集成顯卡8M容量作為顯存，則系統中會顯示僅有504M系統內存，但使用TC技術不會導致這種情況，它不會固定的分出一塊內存當作顯存，它的作用主要反映在兩方面：
* 第一、 TC技術僅僅是需要佔用主內存的時候才佔用，MMU具有一個智能的演演算法來決定使用主內存和使用板載緩存的最佳途徑。
* 第二、 2D顯示輸出是使用板載高速緩存，因此在這種情況下不會和CPU爭搶內存的控制權。
即使顯卡需要佔用一部分內存，但BIOS與Windows都會認為系統仍具有512M內存。還有比起集成顯卡完全依賴於系統內存的情況，TC卻可以通過顯卡板載的顯存作為Cache來加快對系統內存的讀取調用速度，為顯卡性能帶來明顯的提升。
所以Turbo Cache技術完全不會像整合顯卡一樣影響系統內存。
很多讀者都知道在AGP時代就有了類似的技術，TC又怎能稱得上是新技術呢？
當AGP技術被Intel推出時，AGP就作為降低顯存容量而出現的一種技術，用更專業的說法是“尋求降低幀緩存（Framebuffer）成本的解決方案”。
但是在AGP匯流排上開發的顯卡為什麼還是在不斷的增加顯存數量呢？
有著以下的原因：
* 一、隨著晶元製造技術的成熟，顯存顆粒的價格已經大幅降低，4顆16M×16的顆粒組成的128M顯存，僅比4顆8M×16顆粒組成64M顯存貴2個美元
* 二、 AGP匯流排帶寬在3D遊戲中還是不夠用，AGP8X的帶寬是2.1GB/s，與128bit@400MHz的顯存所具有的6.4GB/s帶寬相差很遠。
所以，在AGP上運用TC技術並沒有凸現出什麼特別的優勢。
隨著PCI Express 匯流排的到來，其最大的優勢就在於帶寬的增加和靈活的擴展性能。與PCI所有設備共享同一條匯流排資源不同，PCI Express匯流排採用點對點技術，能夠為每一塊設備分配獨享通道帶寬，不需要在設備之間共享資源，充分保障各設備的帶寬資源，提高數據傳輸速率。
所以TC並非完全是全新的技術，TC就是充分的利用PCI-E技術這一優勢，煥發出巨大的潛能。換句話說也就是PCI-E引爆了TC技術。
如果是這樣的話，6200TC 又於6200標準版有什麼區別呢？
首先NV44 6200TC屏蔽了顯存控制器上的Color and Z-Compression功能，這對開啟AA和AF的情況下會有一定影響。不過6200TC為Full 4管線設計，無論是基板和核心大小（Die Size）均大大小於NV43V，加上可以板載更少的顯存，這樣無疑為廠家降低了很多成本。
PCI -E平台中具有8GB/s的雙向帶寬，因此nVIDIA進行了這樣的運算：在具有32bit@350MHz幀緩存的6200TC中，GPU應該能得到8+ 2.8=10.8GB/s；而64bit@350MHz幀緩存與PCIE能為GPU提供8+2.8×2=13.6GB/s的帶寬。這個數字很誘人，上文中分析過，AGP8X帶寬僅有2.1GB/s，而128bit@400MHz的顯存能帶來6.4GB/s的帶寬。憑藉PCI-E，32bit@350MHz 6200TC的總帶寬竟然高於128bit@400MHz獨立顯卡。
但是實際情況並非這樣理想：8GB/s僅是PCI-E供給GPU的帶寬，內存提供給顯卡的帶寬自然無法達到這個數字。雙通道DDR400內存的帶寬為 6.4GB/s，雙通道DDRII 533也不過就是8GB/s，此外還要給CPU、硬碟DMA、南橋晶元、外設等等設備分配帶寬。因此，在採用TC技術上的顯卡，是不可能得到理論上的帶寬數值的。
同時，內存的延遲時間也大大高於顯存，內存的位數、頻率也會對帶寬造成直接影響。所以用戶要想採用具備TurboCache技術的顯卡，應盡量使內存容量增加並開啟雙通道模式。
基於上述原因，6200TC對比6200標準版有一定的性能差距。許多測試結果也證明了這點。
對於nVIDIA 這樣的廠商來說，對於他們利潤貢獻最高的並非是某些高端的產品，那些中低端產品才是真正主力。這類產品的巨大出貨量幫助nVIDIA擴大了其市場份額，同時給於企業的利潤以強大支撐。GF4 MX440和前階段的FX5200都有不俗的表現。表明低端產品的種種特性還是被大多數人所接受。nVIDIA 有理有希望利用6200TC 延續以往低端產品的勢頭率先搶下更多的PCI-E產品的市場佔有率。按照推測，未來的PCI-E低端市場必然會被大量擁有TC技術的產品佔領。ATI作為 nVIDIA的最大競爭對手當然不能放棄這塊誘人的市場，ATI也開發了一個類似的技術叫做Hyper Memory， Hyper Memory和Turbo Cache一樣也是從系統內存中定址為顯卡所用的一門新技術，2004年12月ATI就推出首先應用Hyper Memory技術的X300。相信基於此類技術的產品以後一定會越來越豐富，您的選擇面也會越來越廣。
近年度的各種市場調查數據顯示：整體PC市場集成顯卡的比例在持續的增加，獨立顯卡的市場份額被逐漸的降低。Intel開發出的集成顯卡被市場迅速接受，在台式機、筆記本上廣泛採用，Intel也憑藉集成顯卡市場的擴大而一舉成為顯示晶元最大的供應商。nVIDIA推出TC技術，某種程度上就是要制止 Intel憑藉集成顯示卡技術進一步侵蝕其市場份額。
PC的集成化越來越高，藉助一體化的銷售策略，更多的產品將會被整合化銷售。音效卡、網卡現在在主板上的集成度之高就很好的說明了這一問題。對於普通的客戶而言，去電腦城單獨購置音效卡、網卡並將其裝配到主板上如今已經是很少見的事例了。顯卡廠商面對這些問題，也積極開發性價比更高的產品來適應廣大消費者的需求。
有一點要提示的是關於搭配系統內存的問題，在以往的測試中為了能讓您的TC顯卡達到128MB緩存容量，nVIDIA建議您的系統內存不要低於512MB，目前來看這點並不算苛刻。但有些人則認為這是將顯卡成本直接轉嫁到內存上了。實際早在2003年的7月驅動之家就進行了一次“天造地設—尋求系統和內存最佳搭配的評測”針對系統於內存的最佳搭配，並提出了測試結論：WinXP成為了主流的操作系統，軟體開發平台紛紛向WinXP轉移，也就為WinXP提供了最大的軟體優化。許多更華麗界面和功能更強大軟體的應用，使用大容量的內存（通常是512MB甚至更高）對於WinXP的使用是一定有必要的。根據目前市場的情況，使用雙通道技術搭載2根256M內存的搭配方式已被相當多的消費者接受，如果暫時使用1根內存條的客戶，以後再升級內存時，TC顯卡借於雙通道的打開，會得到進一步的性能提升，而雙通道的使用也會使PC整體的性能也隨之有很大提升。在日常的2D應用中，比如觀看視頻、瀏覽網頁的時候，16MB 板載高速混存完全可以滿足應用需求，這時候TC技術不會佔用系統內存，而不會像915G等板載顯卡一樣，佔用固定內存，從而也不會造成系統的性能衰減。
說了那麼多，如果您是一位專業遊戲FANS，口袋中又有充足銀兩的話，想必對6200TC會透出不屑一顧的眼神。別說6200TC與6800、6600大哥級別產品擁有太大的差距，就與標準版的6200比較，擁有32M顯存的6200TC在大部分測試成績上都落後10%左右。現在市場上的6200的顯卡一般報價在千元左右，而6200TC的產品定價一般在7XX，也有部分廠家打出了足夠吸引消費者的6XX低價。6200TC相比於只有6200價格的75%，甚至更低。如果您不是把高端遊戲體驗作為主要衡量標準的話，6200TC一定是個不錯的選擇，TC技術的延伸會給我們帶來更多基於此類技術的產品。
伴隨著PCIE的高帶寬以及雙通道技術，內存頻率的不斷提升，給與TC技術發展的空間也越來越大。因為尺寸比較小，相信在未來的移動領域也會被大範圍的採用。顯卡製造廠商的大力支持，更給了nVIDIA無比的信心，6200TC的推出並不光是想攻佔入門級市場，它的出現，很大程度上降低了人們選擇PCI- E平台的門檻，使PCI-E顯卡被人接受的可能性大大增加。我們也會進一步跟進nVIDIA，對以後此方面的產品進行進一步評測。