在遊戲中，特別是在3D遊戲中，對真實世界的仿真和模擬往往是需要外圍高標準的硬體設施才能達到的。不知道各位喜愛玩顯卡和3D遊戲的玩家記不記得，3DMark 03測試軟體中的第四個測試場景：在一個樹木茂密的大自然中，陽光普照，有著河流和各種植物，十分漂亮，整個場景美倫美奐，充分展示了當前三維圖形工業的深厚造詣。這一幅場景中，畫面由河流中轉入到岸上場景以後，相信大家就會發現幀數下降得非常利害，性能較好的顯卡大概可保持在每秒20～30幀左右，而普通的低端入門級顯卡就有些慘不忍睹 ，只能看幻燈片了，這是為什麼呢？首先，這幅場景中擁有大量的多邊型計算和多邊型貼圖和一個高亮度光源進行光照，這些計算本來就相當十分耗費系統資源，但是這其中還有一個非常重要的因素就是加入了風的運動 ，當樹葉和植物受到風的影響而左右擺動起來，這其中要涉及到大量的物理模擬計算，包括樹葉擺動的幅度，風力的大小，風的方向和阻力等仿真運算。
GPU在處理各種圖形計算的同時還要負責去運算這些物理變化，而GPU的運算性能在受到物理處理瓶頸時就會影響到其他的圖形處理效果，所以就會直接導致幀數的下降。而在大型的3D遊戲中，為了使遊戲的畫面更加的真實，開發小組就會在遊戲中設計許多接近現實的物理計算，比如：自由落體，物體運動，空氣流動，力的反彈以及各種物體間碰撞等等。但是在傳統的計算機中，遊戲的物理運算基本上是通過物理引擎加上CPU處理後的物理參數後再反饋到中遊戲之中，這種方式往往在遇到大規模的物理運算時就會出現運算瓶頸，這也就造成了遊戲中一旦出現大量物理運算時，幀數就會明顯下降。那麼如果來解決這個問題呢，在Game Developers Conference （以下簡稱GDC）2005遊戲開發者大會上，一家來自美國的半導體生產廠商AGEIA給我們一個非常好的答案：使用PPU。
AGEIA最早提出物理卡的概念
那麼，說了這麼多，到底什麼是PPU呢？PPU就是Physics Processing Unit（物理運算處理器）的簡稱，如果CPU是為了達到更快的運算速度，GPU是為了達到更好的圖像效果，那麼PPU就是為了使遊戲更加真實。在以前的3D遊戲中，大多數的背景和物體都只是一些死死的貼圖效果，毫無真實感可言。而在去年發布的FPS遊戲大作Half Life 2（半條命2）中，遊戲開發商就給了玩家們一個非常真實的物理世界。你可以在遊戲中撿起一個廢紙盒，然後把它拋向遠處，然後可以看見它撞擊到牆壁以後反彈到上地面上，濺起一陣灰塵。接近於真實物理效果使得遊戲不再是由一個個的貼圖組成，任何物體都是可移動的，它們都遵守著遊戲中的物理參數，組成了一個「真實」的遊戲世界。
今天PPU的出現，讓人們再一次的看到了圖像處理技術的新出路，不再是像以前一樣只是單一的工藝進步、頻率提升、管線堆疊，而是採用了不同方式的處理技術。以往遊戲的物理運算都是依靠CPU來輔助GPU來進行物理運算，但是GPU本身的處理就已經非常繁忙，而加入了PPU以後，GPU便擺脫了耗費資源的物理運算，而只負責進行圖像的渲染和顯示，所謂「術業有專攻」，PPU負責進行單獨的物理運算，而CPU則進行兩者之間的綜合協調，達到完全互補效果，使得遊戲的表現更加接近於真實。PPU的出現又將是一輪新的3D技術革命，而將物理計算和圖像處理分開運算可以創造出更加生動的和真實遊戲環境。而玩家也將體驗到像電影中的一樣的壯觀場面，各種物體爆炸、撞擊、建築物倒塌等等。有了PPU的輔助以後，可以很輕鬆的實現各種複雜的碰撞。
CPU&GPU&PPU三者之間的關係
基本規格：
總線類型：PCI v2.2/2.3
顯存容量：128MB
顯存位寬：128Bit
顯存頻率：733MHz
顯存顆粒：SAMSUNG K4J52324QC-BC20
輸出接口：N/A
售 價：約299美元
華碩PhysX P1 GRAW Edition正面圖（點擊放大）
華碩PhysX P1 GRAW Edition背面圖（點擊放大）
華碩PhysX P1 物理卡採用了藍色的PCB，板型和當今的X1900/7900GTX相比，算是小個頭了。物理卡整體做工相當不錯，供電部分被集中在了物理卡右部，背部安裝了風扇加固條，體現了華碩一線大廠在細節設計上的周到之處，由於功耗不小，物理卡同樣需要外接電源，我們看到它使用的是一個4Pin的外接電源插口。華碩PhysX P1 物理卡的一大特點是採用了PCI總線接口，可能很多人會說PCI總線的帶寬只有133MB/S，會不會發揮不出物理卡的效能，其實物理卡在整個PC系統中起著降低CPU佔用率，分擔圖形子系統的部分工作等輔助功能，PCI總線的帶寬還是可以滿足其需要的。使用PCI接口的另一大好處是能夠有效地保證平臺的通用性，大家的主板或許沒有PCI-Express插槽，也可能沒有AGP插槽，但一般都具備PCI插槽。
顯卡的核心和「接口」 （點擊放大）
物理卡核心採用了AGEIA出品的PhysX PPU核心，根據AGEIA公司的白皮書對該核心的介紹，該晶片的峰值指令位寬為200億/秒，可以支持每秒5.3億球體對球體碰撞（sphere-to-sphere），曲面對曲面（Convex-Convex ）的碰撞最大為533000/秒。在工藝方面，PhysX使用了TSMC公司0.13微米的生產工藝，其內部集成了約1億2千500萬個電晶體。華碩PhysX P1 物理卡沒有提供任何輸出接口，和普通顯卡的設計大相逕庭，這也在一定程度上顛覆了大家對傳統顯卡的認識。
華碩PhysX P1 GRAW Edition的供電部分（點擊放大）
物理卡的供電部分做的非常到位，元器件方面全部採用了三洋的SVP固態電容和抗電磁幹擾的封閉式電感，保證了物理卡在各種使用環境下的穩定運行。
顯卡使用三星2ns DDR3顯存(點擊放大）
該物理卡板載了4顆三星2ns DDR3顯存，容量為128MB，工作頻率為733MHz，能提供約12GB/s的帶寬。
顯卡使用的散熱器(點擊放大）
物理卡使用的散熱器為單槽散熱設計，從外形來看和ASUS在6600GT顯卡上使用的風扇非常類似。物理卡正常工作時風扇的聲音很小，照顧到了不少喜歡靜音的用戶。
顯卡提供了遊戲和豐富的附件(點擊放大）
華碩PhysX P1 物理卡提供了正式版的《幽靈行動3》遊戲和數個支持物理卡運算的遊戲Demo，並附帶了詳細的說明書和一拖二電源擴展口以及一個CD包。
測試平臺方面，我們沒有使用成本較高的雙核+SLI平臺，主板方面採用了Intel的915P平臺，與之相搭配的CPU是Intel的Pentium 4 530，驅動方面使用的是NVIDIA最新的84.56 WHQL版驅動和AGEIA PhysX物理加速卡最新驅動2.4.3b WHQL多語言版
測 試 平 臺 | |
CPU | Intel Pentium 4 530 |
散熱器 | Intel原裝風扇 |
內存 | 威剛 512MB DDR400 × 2 |
硬碟 | 希捷 酷魚7200.7 120G（7200轉 2M） |
主板 | Asus P5GD1 Pro （915P+ICH6R） |
| 顯卡 | Asus 7800GTX TOP Edition 華碩PhysX P1 物理卡 |
電源 | 多彩 DLP-650S |
驅動 & OS | Windows XP 中文版+SP2+DirectX 9.0c NVIDIA ForceWare 84.56 WHQL AGEIA PhysX物理加速卡最新驅動2.4.3b WHQL多語言版 |
PhysX物理顯卡驅動自帶的Demo
自帶的Demo很好地演示了物理運算帶來的真實性
在安裝完驅動之後，驅動提供了一個自帶的演示Demo，大家可以操縱鍵盤和滑鼠控制白球對立方體進行碰撞。AGEIA提供這個Demo的最大意願或許就是展示一下物理卡在模擬物體真實運動上的高仿真度。
我們所用到的測試遊戲為華碩PhysX物理卡自帶的遊戲Ghost Recon 3（幽靈行動3），該遊戲是首批針對PPU進行了優化的遊戲之一。其實AGEIA PhysX的這種優化特效也可以通過CPU的運算而得來，只不過CPU速度會有所不如而已。
幽靈行動3遊戲畫面（Without PPU）
幽靈行動3遊戲畫面（With PPU）
在第一組畫面上，當我們在遊戲中使用手雷將目標物炸掉，在安裝了PhysX 加速卡之後你會發現在爆炸畫面中會出現更多的碎片從被摧毀的汽車中飛出，而在第一張圖片中，飛濺物數量明顯減少，擬真度明顯不如第一張圖，此外在第二張圖片中爆炸產生的光柱在圖片左邊的覆蓋範圍要更大。
幽靈行動3遊戲畫面（Without PPU）
幽靈行動3遊戲畫面（With PPU）
同樣，在第二組畫面裡，在啟用了PhysXPPU加速之後，你可以看到更多的飛濺物，雖然在第一張圖中，依靠顯卡的單純演算，畫面表現已經很不錯了，但是當安裝PhysX PPU之後，飛濺的粒子體積要更小，數量也更多，畫面整體上更上了一個臺階。
總而言之，現在的PPU無論是在遊戲支持上，還是軟體和驅動方面都不是很完善，我們的確能夠看到它在一些遊戲中所帶來的一定的性能和畫質上的提升，但是和其近300美元的價格聯繫起來，似乎又很不值。老實說，就現在的價格和支持的軟體程度而言，購買一塊AGEIA PhysX加速卡也許顯得還有些早。但是，在未來的12個月內將會有大量的支持PPU並為其優化的遊戲上市，或許到了那時，才是物理卡真正普及和流行的時候。