一、前言

　　前段時間，nVidia正式收購了AGEIA。相信大部分讀者都會知道，AGEIA是一家從事PhysX物理引擎開發和物理加速卡研發的公司。PhysX PPU(Physics Processing Unit),也就是物理效果處理芯片的設計初衷正是希望能為游戲設計者提供一個更好的平台，使游戲開發者能夠為玩家創造出更貼近于現實的游戲效果。但是值得注意的是，PhysX開發工具包允許用戶通過一般的CPU進行物理運算或者通過特定的物理硬件加速卡進行物理運算。

　　這種理念從理論上來看是相當好的，由于目前物理加速卡硬件的普及程度還是較低，如果能讓物理效果運算通過CPU來進行，則良好的兼容性能夠讓更多的用戶體驗真實的物理效果，對于程序開發者來說也更樂意于採用這個引擎進行游戲效果的設計。畢竟游戲開發者也是需要注重經濟效益的，目前真正擁有物理現實加速卡的用戶還相當少，如果游戲開發者僅僅為這群少數用戶開發游戲，顯然是不理智的。但是在實際操作中，問題也是相當的突出。要知道，CPU能夠處理的物理運算與獨立物理加速卡能夠處理的物理運算根本不是在一個相同級別上的，對于游戲開發者來說必須要面對大部分希望有更貼近于真實的游戲畫面用戶只能使用CPU進行物理效果運算的局面，進而使得物理引擎的真實效果被大大壓制了。在物理引擎效果被限制的情況下將會引出更加嚴重的問題：對于目前的游戲或其他應用來說，真實物理效果的開啟並不能帶來真正讓玩家感到很震撼，很革命性的變化。我們能夠把這個情況與3D顯卡當年的情況相比。除非兩者的效果真的相差很遠，否則革命並不會順利、快速地發生。然而正是由于用戶硬件的問題，物理引擎並不能發揮到所有效果，進而限制了物理運算與非物理運算的差別。

　　目前，游戲開發者如果採用PhysX引擎開發游戲，他們都會先考慮如果僅用CPU進行運算能夠達到怎樣的效果。雖然當裝備了物理加速卡後，或許我們能夠獲得更加逼真的現實效果，更多的顯示細節，更高的處理速度，但是以目前來說我們不可能期待游戲開發者完全基于物理硬件加速卡的基礎上開發真正的物理游戲。

　　nVidia成功收購AGEIA後，按照nVidia的規劃，物理加速卡的功能將會在未來通過軟件的平台來實現。nVidia現在所做的其實與AGEIA當年所做的基本一樣，但是為什麼AGEIA失敗了而nVidia卻正在走向成功呢？AnandTech的獨到分析或者能夠解答我們的問題(http://www.anandtech.com/video/showdoc.aspx?i=3224&p=2)。

二、PPU與GPU有些什麼不同

為什麼我們需要獨立的物理加速卡?

　　自從AGEIA真正出現在我們面前開始，所有的GPU生產設計商都在大聲疾呼“我們也能夠實現AGEIA所實現的效果。”當然，物理運算能夠在GPU上運行。普通的圖形運算和物理運算其實在結構上是相似的，但是他們也有點不同，而AGEIA聲稱他們能夠比其他廠商的產品處理更大量的並行運算或者獨立運算。或者他們的說法是正確的，因為他們所生產的硬件產品在處理物理運算上的確做得很好。

　　但是問題就如我們上面所說的：開發者在開發游戲時不可能假設所有用戶都在用並不普及的獨立物理加速卡產品，開發者必須要考慮游戲中的物理效果是否同樣能在GPU上實現。當然，硬性和軟性物體碰撞本身是一個相當複雜的系統，把這個系統完全交由GPU處理的話將會讓GPU不堪重負，然而如果僅僅是在爆炸中增加更多的粒子和碎片等等，對于nVidia和AMD來說都是相當容易的事。

來自Havok FX的挑戰

　　Havok FX的出現是理所當然的。Havok FX謀求通過讓GPU發揮更多的效能，在著色方面努力，以不通過額外的硬件實現物理運算所獲得的效果。現在的GPU或者在物理運算效果上並不能達到獨立物理加速卡的水平，但是這並不礙事，正如我們上面所說的，游戲開發者自一開始就無意把PhysX的性能推至極限，因為擁有物理加速卡的消費者不多，出于銷售方面的考慮他們不可能這樣做。

　　但是現在Intel收購了Havok。從現在看來，Havok FX已經有淡出市場的趨勢。站在Intel的立場當然希望所有的物理運算都停留在讓CPU進行，這是出于商業利益的考慮，我們不能怪他。但是這樣對于整個顯示工業的發展，特別是對于游戲愛好者來說，這個收購對他們來說並沒有好處。目前物理引擎軟件開發包並沒有承諾支持普通顯卡，而PhysX硬件被市場接受的速度相當慢，擺在nVidia面前的可是一個難得的機遇。

深入思考：為什麼需要獨立的物理加速卡？

　　目前Intel/Havok處于相對弱勢的地位，nVidia對AGEIA的成功收購讓nVidia獲得了一個難得一見的發展機遇。nVidia收購AGEIA後，他將獲得PhysX物理引擎，同時nVidia能夠把這個引擎加入到它的顯卡產品中。其實PhysX軟件開發工具包(SDK)目前已經被很多平台上的很多游戲所採用，如果把對PhysX的支持馬上加入到nVidia的GPU中，則nVidia的GPU將支持目前所有採用PhysX的游戲。

　　正如我們所指出的，相比于目前的GPU，獨立的物理加速卡能夠提供更多潛在的物理運算能力。但是在游戲開發者確定絕大部分消費者的機器擁有物理加速性能之前，高度真實的游戲物理效果是不可能實現的。而如果GPU能夠實現PhysX的功能則這個問題能夠解決了。

　　現在的PhysX引擎能夠很好地實現複雜的物理顯示效果，但是前提是必須要有支持PhysX的硬件。而如果nVidia的GPU產品能夠對PhysX進行支持，那麼PhysX將會馬上有了一個相當大的發展平台。如果事情真的這樣發展的話，那麼PPU將會很快地被GPU所淘汰。我們相信，這件事將會在未來很短的時間內發生。

三、面臨的挑戰

挑戰者是誰？

　　如果nVidia把物理運算的性能集合到GPU中後，那麼nVidia面對的挑戰者會是誰呢？以目前來看，這個挑戰者顯然不會是AMD，因為目前Havok的擁有者是Intel。而另一方面Intel則對AGEIA相當拒絕，因此我們能夠預言，nVidia的未來對手將是Intel。

　　當然，或者開發者會為AMD的GPU開發獨立的物理引擎，但是我們相信這在中短期內並不現實，因為這類型的工作需要大量的時間。而現在的底線是如果沒有了物理引擎的支持，AMD的GPU將只能靠CPU來實現物理性能。雖然無論Intel手上的Havok如何發展，AMD的CPU都肯定會獲益良多，但是缺乏像Intel一樣的財力的AMD顯然無法像Intel一樣暫時忽視顯卡市場的短期發展。

　　自Intel從多線程到多核心邁進的過程中，nVidia多少感到一點危機感。隨著多線程和多核心的不斷發展，顯卡領域存在著被CPU再次吞噬的可能，因此nVidia必須讓顯卡產品向CPU的灰色地帶發展。從現在看來，nVidia可走的路還有很多，但是如果真的到了CPU與GPU再次合一的時候再想辦法的話，那nVidia就面臨大麻煩了。從目前CPU的發展趨勢來看，多線程，多核心，大規模化的並行運算已經是無法逆轉的歷史趨勢。

前路崎嶇

　　nVidia承諾會聯同其所有GPU的競爭者一起發展PhysX，但是對于現在的情況來說，最大的挑戰還是在于要讓游戲開發者願意把更多地發掘物理引擎的潛能。只有硬件和軟件同時發展，物理運算的革命才會真正地到達。而現在我們能夠看到的事游戲開發者們正在逐步嘗試向物理引擎的極限推進，因為我們能夠預言在不久的將來，所有用戶都將能比較容易地獲得支持物理運算的硬件產品。

　　而更重要的是，在nVidia的規劃中，它將正在嘗試把高級別的物理運算推至CPU無法達到的領域。盡管GPU能顯示的物理運算效果可能不如獨立的物理加速卡，但是CPU卻幾乎毫無疑問地在這方面要比GPU還要弱。讓更多的游戲開發者採用PhysX引擎，賣出更多支持PhysX的顯卡，讓游戲玩家真正體驗到物理效果帶來的震撼，這三個方向將會讓PhysX在物理效果市場上拋離Havok。

四、最後的話

nVidia是一家硬件公司

　　雖然PhysX是關于物理硬件方面的，但是這次收購似乎更多的是在于軟件方面。nVidia現在需要依靠CUDA來運行AGEIA的PhysX軟件。這並不要求除普通顯卡以外的額外硬件，我們在未來可能不會見到PPU產品像GPU一樣，一代又一代地更新，甚至我們很可能在未來nVidia的GPU中只能見到很少AGEIA物理加速卡的影子。

　　Tony Tamasi表示，nVidia本次的收購或者能利用上PhysX硬件技術的地方或許只有很少一部分，而這個硬件技術方面的部分並不是nVidia所關注的。更重要的是隨著DirectX和Shader Model的不斷發展，顯卡越來越需要更優秀的獨立編碼系統，而GPU也需要依靠優秀的物理效果編碼接口才能實現更好的性能。當CUDA走向核心位置而shader硬件繼續發展，所有玩家將最終能使用大眾化的顯卡處理複雜的物理運算。而這樣做的話nVidia的GPU將會有效地激起一般玩家的購買欲望。

PPU怎麼辦？

　　以目前的方向發展，nVidia將會徹底地讓物理處理芯片消失，特別是如果AMD也一同支持PhysX的話。如果顯卡正常地發展，他們將會成為很好的物理處理器，在現在，PPU不會馬上地完全消失。最後，nVidia是不可能把對PhysX的支持在一夜之間做到其顯卡產品中的。我們的觀點是在當前的環境下，物理加速卡與顯卡將在短時間內繼續各自發展，但是長遠來說，GPU將會能夠在實現普通的顯示效果的同時還能進行大量複雜的物理運算。

　　對于AGEIA來說，它是不幸的，芯片的因素並不能讓其成為物理世界的主宰。而另一方面，物理加速卡高昂的價格，但是帶來的卻並非完完全全的顯示革命，這對于一般用戶來說顯然不能成為促進購買的動力。即使AGEIA沒有被收購，它的發展前景還是有限的。而本次nVidia對AGEIA的收購絕對是一個好消息，因為通過這次的收購，nVidia在物理顯示領域將獲得與Intel競爭的地位。為了物理顯示的未來發展，我們期待AMD加入到nVidia的一邊。