催化剂智能程序究竟何物？
早在Radeon X系列显卡时，ATi在催化剂驱动中加入了一项称为“Catalyst A.I.”的功能选项，意译成中文则叫做“催化剂智能程序”，作用是自动控制、智能优化ATi显卡在3D游戏中的性能。该功能一出现即得到来自多方的正面评价，并且效果很快得到证实：它确实让X700及同系列显卡提升了运行一些游戏的帧率。
不过在显卡核心架构本身不变的前提下，3D速度获得提升，这很容易使人联想到性能与画质之间此消彼长的逻辑关系。因此Catalyst Ai技术一路发展至今也时常遭到来自业界怀疑：ATi是否以牺牲画质的方式促进帧率的增长？此论调随着2010年3月针对HD5000系列显卡推出的Catalyst 10.3正式版驱动的发布而达到高潮，且这个声音很大程度来自ATi的竞争对手。
在行业内激烈的竞争过程中站在自身立场发表观点是天经地义的事，我们暂不评价谁是谁非，且先看ATi官方对Catalyst A.I.功能机制的解释。
“通过Catalyst A.I.用户可以在当今顶级主流游戏中得到性能提升以及全方位的游戏新体验。要说明的是，取得这样的性能提升并不是建立在牺牲画质的基础上的。由于当前开发人员在制作游戏时会使用很多不同的方法，所以一个固定的程式很难同时为每一个游戏进行优化。而借助Catalyst A.I.，我们可以更灵活地解决这种不一致的情况，同时为用户带来更佳的游戏体验。此外，如果没有多余的优化应用，那么游戏将按照开发者的原意进行。当程序需要时，优化措施将开始执行”
曾关注过Catalyst A.I.的读者可能会对上面那段简述印象深刻，因为ATi除此之外没有对这项功能的实现原理做其它解释，我们亦不好判断其真相。但从最近采用Catalyst 10.3正式版驱动的测试结果来看，它对游戏测试的优化效果是带有选择性的，即便是几种相同类型的游戏测试也会产生截然不同的测试结果，而其中的规律似乎与游戏采用Benchmark的形式有着某种联系，或许通过这个线索我们能探究到一些关于Catalyst A.I.优化机制的真相。
方式影响结果 优化机制初露端倪
以下是最近得出的ATi HD5000系列与NVIDIA GTX400系列在四款3D即时战略游戏中的性能对比，虽然这些游戏类型相同，但是测试结果却可用截然相反来形容。这里直接引用之前评测文章中的柱状图说明。
● 测试方式不同则结果不同 优化机制初露端倪
其中《星际争霸2：自由之翼》和《战锤40K：战争黎明之混沌崛起》ATi阵营完胜。
而《冲突世界》和《英雄连之前线》的测试则NVIDIA胜出（就单GPU核心性能而言），且HD5870显卡在《英雄连》中受到某种制约，性能发挥明显异常。
虽然这四款游戏都是3D即时战略游戏，但用于测试显卡3D性能的Benchmark模式却有区别。通过观察可以发现，ATi、NVIDIA显卡性能表现与这些游戏采用的Benchmark模式有直接关联。
● Catalyst A.I.为何青睐传统即时战略视角？
四款游戏Benchmark模式的差异具体表现在：ATi发挥的出色的《星际争霸2》、《战锤40K》以传统即时战略操作视角体现；NVIDIA发挥出色的《冲突世界》、《英雄连》尽管也是即时战略游戏，但测试程序以类似第三人称视角的游戏体现。
Catalyst A.I.基于何种机制运作？
以上的对比结果让我们不禁想起网络中流传的一种对Catalyst A.I.的解释：对各向异性过滤的智能控制程序，主要根据Mipmap等级的识别。这里便牵涉到人眼视觉感受和无效计算的问题。
因为现实中人眼对物体表面细节的辨别能力是由近至远递减的，所以远处物体若维持高画质不但没有实际意义反而会显得失真，从显卡的角度来看便只会徒增GPU核心的计算量，占用硬件资源，这部分通常被称作无效计算。
然而对于从显示器上看物体而言，近处和远处物体给人眼感官的区别来自分辨率资源的分配。因为显示器的像素量是固定的，相同的物体在近处占用的像素资源较大，而远处则较少，那么显然远处物体没有足够的分辨率来体现细节，但这正好与肉眼的生理属性相符，人从视觉上不会感觉到异样。于是广泛应用于3D图形中的MIP map技术便基于这个理论应运而生。
MIP来源于拉丁文中的multum in parvo，意为在一个小空间里的多数(有时直接合并成mipmap)，这是一种电脑3D图形成像技术，用于使合成3D图像的2D贴图达到立体感效应。mipmap技术与材质帖图技术结合，根据距观看者远近距离的不同，以不同的分辨率将单一的材质帖图以多种图像的形式表现出来并代表平面纹理：前面显著的位置使用分辨率较大的图像，而当图像后退到背景区域时则使用较小分辨率尺寸。每一个不同的尺寸等级定义成一个mipmap水平。
Catalyst A.I.的运行机制是根据mipmap等级优化各向异性过滤的工作。当该项功能开启时，程序会自动检测贴图的mipmap水平，然后用事先准备好的算法自动优化纹理过滤的效率。这里最有可能的方式是缩减低水平区域mipmap纹理过滤的计算量，将原本正常情况下用作这部分工作的GPU资源释放出来，从而提高了整体图形渲染的效率。前面说到由于mipmap分辨率差异或是人眼远近视觉变化的因素，纹理过滤被降低的那部分图像从肉眼观看不会出现明显的差异。
ATi HD5000系列显卡在《星际争霸2》、《战锤40K》和《冲突世界》、《英雄连》这四款3D及时战略游戏测试中的差异是否合乎上述理论逻辑？接下来我们将在驱动中开启和禁用Catalyst A.I.的不同设定下测试其中前两款A卡发挥出色的游戏，观察Catalyst A.I.对它们的优化幅度，并分析造成这个结果的原因。
实践获得真相 测试平台及标准展示
有传闻说ATi为了击败竞争对手，在Catalyst 10.3正式版驱动中加强了Catalyst A.I.的优化程度，换言之就是“牺牲更多画质以换取性能”，那么本次测试我们将在这款驱动环境下进行，对比Catalyst A.I.的优化效果的同时校验此功能开关前后的图像质量，用无可辩驳的事实还读者一个真相。
此外，测试选用的ATi显卡为目前HD5000系列性能最高HD5970，它拥有两颗RV870显示核心组成内部交火，之前也有测试证明本身性能越高的HD5000显卡对Catalyst A.I.的优化越敏感。
● 测试平台软硬件构成如下
测试游戏除了两款A卡表现出色的3D即时战略游戏之外，还加入一款基于HAVOK物理引擎开发的第一人称射击类游戏《叛逆连队2》，以观察Catalyst A.I.对不同类型游戏的优化效果。
其中《星际争霸2》测试因为选定场景和测试平台的差异，所得帧率跟前文中展示的测试结果不同，但不妨碍对比。这次我们将选择负载更重的激烈对战场面。
界面易懂 Catalyst A.I.设定方式
在测试之前首先要了解10.3正式版驱动中Catalyst A.I.的设定方式和可选项目。一如既往，这个功能的选项卡位于ATi驱动中的3D设定部分。
驱动程序的默认将Catalyst A.I.开启，并设定在“Standard（标准）”状态。除此之外还有两种状态可选。
“Advanced”（高级）状态意味着驱动会加强优化效果，纹理过滤的算法更趋向于性能，不过这样是否会造成明显的画质下降还不得而知，需经过最后的画质对比才能下结论。
最后，驱动支持将Catalyst A.I.功能完全关闭，3D计算完成按照普通程式进行。以上这三种设定究竟会带来多大帧率差异，紧接着的测试结果柱状图会揭晓答案。
柱状图对比 测试结果揭晓唯一真相
柱状图中分别展示标准、高级、关闭三种Catalyst A.I.的状态设定，每一项由三种颜色的状态条显示的最高、最低和平均帧率。为保证测试的燕歌行，模拟对显卡性能要求最高的游戏体验，测试中游戏程序的画质设定全部为最高级别，并开启4×AA和16×AF。
Catalyst A.I.对《星际争霸2》的优化立竿见影，其中属关闭到标准状态的变化最明显，平均帧率提高了23fps，而从标准到高级则平均帧率又出现6fps的增长。。
与《星际争霸2》同类的即时战略游戏《战锤40K》也对Catalyst A.I.的设定有所反应，从关闭到标准平均帧率提高了10fps左右，但从标准到高级基本没有变化。
除了即时战略游戏而外，炙手可热的第一人称射击类游戏《战地：叛逆连队2》对Catalyst A.I.效果的体验可谓是教科书模式的，在它那远近景深丰富多彩的3D图像中，ATi智能优化程序大有作为。A.I.设定从关闭到标准平均帧率提高了接近一倍！而从标准到高级也无变化。由此看来Catalyst A.I.并不是只对某一类型的游戏产生效果，它的应用面是广泛的。“Advanced”这个设定应该只是ATi留给用户进一步压榨游戏性能的尝试手段，具体效果还要看优化机制与游戏程式的契合。
● 为何A.I.对《冲突世界》、《英雄连》优化乏力？
3D即时战略游戏的建模与其它3D游戏没有本质上的区别，也可以拉近或放远视角，但这类游戏的默认视角都是在最远处，也就是从最高空俯瞰全局。如此一来Catalyst A.I.会自动将图像中大部分3D图形的mipmap识别为低水平，普遍应用优化算法，使GPU的负荷显著减小，帧率就会提高不少。
《英雄连》与《冲突世界》虽也是即时战略游戏，但自带的Benchmark却以另一种类似第三人称视角的游戏场景进行，不具备即战略游戏视角特性，自然优化机制不会像前两款游戏那样运作。
优化影响画质吗？《星际2》场景对比
本文的最后一个环节也是消费者和ATi粉丝最关心的地方，不同的Catalyst A.I.优化设定究竟会对肉眼视觉带来多少影响？下面我们从1920×1080分辨率的游戏某些画面中的截取三种A.I.设定的图像，它们未经过分辨率压缩，像素保持原有精度。无需笔者过多描述，读者可自我判辨。
● 《星际争霸2》场景一
● 《星际争霸2》场景二
笔者观察结果：很难发现画质差异。
优化影响画质吗？《战锤40K》场景对比
● 《战锤40K：战争黎明之混沌崛起》场景一
● 《战锤40K：战争黎明之混沌崛起》场景二
● 《战锤40K：战争黎明之混沌崛起》场景三
笔者观察结果：很难发现画质差异。
优化影响画质吗？《叛逆连队2》场景对比
● 《战地：叛逆连队2》场景一
● 《战地：叛逆连队2》场景二
● 《战地：叛逆连队2》场景三
笔者观察结果：很难发现画质差异。
● 最终定论：不是空穴来风但也确无此事
这三款用作对比的游戏都会受Catalyst A.I.影响而出现巨大的性能飞跃，按照“牺牲画质提高性能”的逻辑，不同设定状态的图像本应出现显著差别。然而通过一系列细致的对比，这个论调看来已不攻自破。笔者对以上静态图像观察许久也没有发现可以作为证据的明显特征，更何况在紧张刺激的游戏过程里谁又能看出端倪呢？
事实上无论是ATi还是NVIDIA都会根据自身芯片架构特性、核心工作机制在驱动中做有利于性能的优化。而ATi采用的1D+4D矢量流处理架构理论上更依赖驱动程序对游戏数据指令的调控，驱动中出现智能优化项目纯属正常。但一切都得保证一个前提：不能损失画质，至少在与竞争对手的画面比对中不可出现明显异常。否则顾此失彼的极端做法势必会影响产品在消费者心中的形象，使被信任度大打折扣，乃至整个品牌及合作伙伴的利益都会遭到打击。想要失信非常容易，再想取信则难上加难，相信任何一个行业领军品牌都不会为图一时之利而跨越雷池。
目前我们发现网络中部分A卡和N卡的对比成绩有失真的现象，尤其是在一些对Catalyst A.I.优化较为敏感的游戏项目中，A卡的表现低于驱动程序默认状态应有的成绩，因此有理由怀疑在测试中评测人员关闭了Catalyst A.I.，从而人为地使测试结论朝有利于N卡的方向倾斜。本文中我们通过以上对比发现，ATi的优化机制恰到好处，视觉画质没有受到影响，在此前提下催化剂10.3版驱动的Catalyst A.I.仍然是出色的优化功能，我们也必须肯定ATi为此做出的努力。
综上所述，在没有足够理由的情况下测试人员不应改变驱动默认设定，在对比测试中保持Catalyst A.I.的默认开启对NVIDIA和ATi都将是公平的，我们也会致力于为读者营造更为公平公正的评测环境。
