成王败寇 浅谈AMD与NVIDIA的DX11之争

互联网 | 编辑: 张玥 2010-06-30 00:00:00转载-投稿

差距越来越大!AMD宣布DX11出货1100万颗

首先我们来看一组AMD和NVIDIA官方公布的数据:
2009年9月,AMD率先发布首款DX11显卡HD5800系列
2010年1月,AMD宣布出货200万颗DX11 GPU
2010年3月,NVIDIA正式发布DX11显卡GTX400系列
2010年5月,NVIDIA总裁黄仁勋宣布出货“几十万”颗DX11 GPU
2010年5月,AMD宣布出货600万颗DX11 GPU
2010年6月,AMD宣布出货1100万颗DX11 GPU

可以看出,在NVIDIA时隔半年终于进入DX11时代之后,不仅没有对AMD显卡的销售造成影响,反而进一步推动了DX11显卡的普及,出货量成倍增长!

NVIDIA目前只有高端DX11显卡,因此“几十万”这个笼统的出货量其实也并不算少,分析师认为NVIDIA大约销售了40万颗GF100 GPU,其中大多数都被用于制造Tesla,GeForce游戏显卡所占比例不高,但具体数字无人知晓。

是何原因造成DX11时代,NVIDIA和AMD这种两极分化的现状呢?其实是由多方面因素综合作用的结果:

第一, AMD先发制人,先于对手半年进入DX11时代,HD5000已经深入人心;

第二, AMD从上至下拥有非常完整的DX11产品线,而NVIDIA至今只有三款高端产品,势单力薄;

第三, GTX400整体性能不如预期,上市价格过高。GTX480未能击败AMD旗舰HD5970,而且功耗发热极大,与节能环保的HD5000形成强烈反差;

第四, NVIDIA的真假DX11概念经不起推敲,毫无说服力,并没有给用户带来实质上的改进;

第五, NVIDIA在功能方面的优势正在消亡,AMD乘胜围追堵截,HD5000成为目前最完美的显卡。

下面就为大家逐个进行详细的分析。

先入为主!DX11游戏基于HD5000而开发


相信很多朋友都没忘记,2005年NVIDIA凭借GeForce 8800系列率先进入DX10时代,领先AMD长达半年之久,此后的第一批DX10游戏几乎都是基于8800系列开发,最终导致HD2000系列在DX10游戏中的表现惨不忍睹。

历史是如此惊人的相似,到了DX11时代又是一个轮回。如今AMD领先NVIDIA半年进入DX11时代,首批DX11游戏都是基于HD5000而开发的。虽然NVIDIA号称GTX400拥有更先进的架构,专为DX11而优化设计,并拥有超强的曲面细分性能,但除了在SDK和DEMO中能体现出GTX400的超强的数据外,在实际DX11游戏中,GTX400并不比HD5000强多少。

 
绝大多数DX11游戏都基于HD5000而开发

单纯论GPU硬件规格的话,GTX400的晶体管数和显存容量位宽都超过HD5000 50%以上,可实际性能并没有这么高的领先幅度。原因当然是在游戏方面,这些DX11游戏都是基于HD5000而开发的,针对HD5000的架构,几何、纹理、光栅等内部运算单元的比例进行了平衡和优化,可以充分发挥出性能。而对于GTX400系列来说,无论驱动怎么优化,都不能很好的适应这些游戏的需要。

 

Eyefinity技术能够兼容几乎所有的主流游戏

现在,AMD已经吸取了当年DX10时代失利的教训,加大力度与游戏开发商合作。当年第一款DX10游戏在DX10显卡发布整整半年后才出现,而首款DX11游戏与首款DX11显卡是同时发布的,在DX11显卡发布半年之后已经有多达六款DX11游戏。DX11游戏和显卡的普及速度如此之快,AMD功不可没!

而且,新一代游戏大作都能够完美的支持AMD HD5000的另一大特色技术——Eyefinity,让更多的玩家可以体验到DX11和Eyefinity所带来的视觉震撼。


大军压境!DX11不应该是高高在上的

旗舰级显卡作为各自最强3D图形性能的代表,肩负着展示技术、树立形象、打击竞争对手的特殊使命,因此AMD和NVIDIA双方对于高端显卡的性能之争都非常在意。不过,高端显卡出货量太小,而且由于成本较高无利可图,真正影响市场占有率并且能带来利润的,却是主流中低端产品,国内国外皆是如此:

通过国外权威调研机构的数据来看,200美元以上的高端显卡仅占出货量的7%,100-200美元价位的中高端显卡出货量占27%,而100美元以下的主流中低端显卡市占率高达66%!

由此可见,两三款价格高高在上的DX11显卡根本无法满足广大游戏玩家的需要。DX11想要真正走向主流,需要千元价位主流显卡的大力支持。目前只有AMD从上至下提供了一条完整的DX11产品线,给几乎所有的用户都提供了合适的选择:

AMD的显卡产品线现在已经完全改朝换代,进入了40nm HD5000时代,台式机和笔记本都有非常完整的型号提供给广大用户。也是拜HD5000系列所赐,AMD在台式机独立显卡和笔记本独立显卡市场的占有率双双超越NVIDIA。
 

AMD早已布置好完整的DX11产品线,NVIDIA的主流DX11显卡在哪?

反观NVIDIA,在发布GTX400系列三款高端显卡之后,就开始叫嚣该系列才是真正的DX11显卡,而对于主流级市场弃之不顾,千元价位的GTX260+全面缺货,只能依靠老迈的三朝元老G92核心苦苦支撑。而仅有的三款DX11显卡,自发布至今也并非一帆风顺,定价偏高、有价无货、功耗巨大,消费者是买不着、付不起、用不了……


节能环保!高功耗高发热显卡不受欢迎

几年前,电脑的功耗和发热还不是很严重的时候,大家可能并不在意电脑的配件会消耗多少电能、产生多少废热。但随着近年来环保、节能、低碳、减排理念日渐深入人心,越来越多的用户意识到了电脑的功率其实很大,于是节能环保的概念开始被DIY玩家所接受。

此前电脑内部功耗最大的配件是CPU,不过近年来Intel和AMD双方的处理器在节能方面其实做得都非常出色,尤其是Intel LGA1156接口的全系列CPU,由于将北桥和集显都整合在了CPU内部,并且使用了最先进的45nm、32nm工艺,因此整体功耗大大下降。AMD的新六核进一步强化了节能睡眠技术,表现同样也相当不俗。
 

现在,显卡已经成为了电脑当中功耗最大的配件了,CPU退居其次。显卡在近年来的发展,几乎可以用肆无忌惮来形容,不知道从什么时候开始,主板供电满足不了显卡的胃口了,外接供电成了高级显卡的象征,从4Pin、6Pin、8Pin到6+6Pin、6+8Pin。电源也从当初的额定200W够用到现在的400W以下无用。

不可否认,显卡的性能增长速度惊人,然而耗电量也是与时俱进。在全球都在号召减排低碳的同时,大功率显卡和环保的理念背道而驰,随着不久前功耗之王GTX480的发布,网友们对显卡高功耗积聚已久的不满达到顶点。
 

高端显卡功耗表(平台总功耗)

我们可以看到,GTX480性能不如HD5970但是功耗居然比HD5970还要高!无独有偶,GTX470在性能上与HD5870差不多,功耗却同样高过HD5870。虽然GTX480/470在2D模式下的频率非常低,但待机功耗依然高于HD5000系列,看来庞大的核心、革命性的架构、40nm的制程工艺使得GTX400系列的功耗几近失控;和Fermi形成鲜明对比:HD5000架构高效节能,在性能和功耗上都有所斩获。尤其ATI第二代PowerPlay节能技术已近接近完美了。
 

然而,大功率并不仅仅是多费几度电而已,它可以引发一连串的负面效应,当越来越多的用户意识到大功耗的危害之后,顶级显卡的发展进入了另一个阶段,那就是不仅需要更强的性能,而且在功耗方面要有所收敛。

AMD的HD5000系列,在性能方面其实并没有比上代规格相似的产品强多少,价格还要更贵一些,但却大受欢迎,原因不仅仅是因为它支持DX11,其实最重要的是其大幅下降的功耗,迎合了广大用户对节能减排、低发热低噪音、最低成本升级显卡的需要。而GTX400系列显卡纵然拥有强悍的DX11性能,但其唯一的缺点——功耗,却成为挥之不去的阴霾,让很多NFan扼腕叹息。


真假DX11?玩游戏还是被游戏玩?

落后长达半年之久,性能上没有带来惊喜,价格依然高高在上,功耗发热还那么大,无奈之下NVIDIA只好抛出了真假DX11的概念,声称GTX400才是真DX11架构,而HD5000只是在上代基础上修修补补的产品。论据只有一个——GTX400拥有很多个Tessellation单元,而HD5000只有一个。

事实的确如此,GTX400拥有极强的Tessellation性能,在微软DX11 SDK和NVIDIA自家Demo中的性能可达HD5800的10倍左右,在Heaven Benchmark 2.0中性能也领先于HD5970。但是,DX11游戏真的需要那么强的Tessellation性能吗,曲面分那么细有用吗?我们先来看一组截图:


 
Heaven 2.0 Tessellation Off,FPS=69

 
Heaven 2.0 Tessellation Normal,FPS=33

 

Heaven 2.0 Tessellation Extreme,FPS=16

可以看出,Tessellation从无到有所带来的画质改进是质变,石块、台阶、瓦片的立体感十分强烈,相应的光影效果也很到位。然后将Tessellation级别从Normal提升至Extreme时,凹凸立体感并没有太大变化,Normal模式已经足够出色了,过高的细分级别并不会带来更佳的画质,但却大大加重了显卡的负担,FPS损失非常惨重。

Heaven是款不错的DX11 Benchmark程序,其1.0版本是基于HD5000而开发的,Tessellation只有Normal级别。在GTX480发布之后,很快就诞生了2.0版本,其测试场景并没有太大变化,最核心的内容就是将Tessellation提升至Extreme级别,大家可以发现,片面提升曲面细分的结果就是:除了FPS暴降之外很难看出画面有什么提升!

当然,微软的几个DX11 SDK和NVIDIA自家的Demo也是同样的问题,下面是NVIDIA Island11 Demo的截图:


 

关闭Tessellation与25级Tessellation的区别,即便缩略图都能看出来
 

默认50级与最高的100级的区别

该Demo默认的Tessellation细分级别为50(可以认为是自动插入顶点的数目),将其加大到100级之后,GTX480依然能够流畅自如,而HD5870则只有个位数。但是,50级和100级的画面真有区别吗?恐怕拿着放大镜也很难看出来,事实上即便是25级的Tessellation,画面已经非常好了,到了一定的精度就不会有什么效果了。


真假DX11纯粹是无稽之谈,DX11游戏不需要把曲面分太细

在真正的DX11游戏中,开发商们不可能将Tessellation级别调太高,因为这样做的结果并不会让游戏画面变得更好,但却会大幅降低游戏FPS,游戏运行不流畅,可谓是得不偿失。游戏不同于技术演示Demo或者SDK,而是本着实用化的原则,追求高效率运行,而不是专用来刁难显卡的。

就拿目前已经发布的几款DX11游戏来说,对于Tessellation技术都只是蜻蜓点水、适可而止,即便如此已经可以让游戏画面得到很大的改善。就连最新的一款DX11 The Way游戏《地铁2033》,对于Tessellation的应用也不是很高,而GTX400在该游戏中的表现也并不比HD5800强多少。

所以说,通过几款毫无实际意义的SDK和DEMO或者Benchmark来证明GTX400才是真DX11显卡是毫无道理的,游戏才是检验显卡性能的唯一标准,而HD5800面对所有的DX11游戏时都能有相当不俗的性能,以现有HD5000的Tessellation运算能力,是完全足以胜任今后较长一段时间内DX11游戏的需要。GTX480/470虽然拥有N倍于HD5000的Tessellation运算能力,但除了能够在为数不多的几款Demo当中蹂躏A卡外,似乎并没有其它用途。等到未来游戏真正需要更强的曲面细分性能时,当今的顶级显卡可能几百块钱处理都处理不掉了,未来的游戏同样需要更强的浮点运算能力,而不是片面注重某一特定技术的性能。


功能全面!HD5000才是最完美的DX11显卡

前面提到过,HD5000之所以大受欢迎,其实性能方面反而是次要的,最重要的是其附加功能和特性都非常诱人,比如功耗发热很低、Eyefinity多屏显示技术、DP/HDMI/DVI全接口输出、次世代音频源码输出等等。

尤其是Eyefinity多屏显示技术,超大的分辨率与超广的视野给游戏玩家带来了无与伦比的显示效果,最关键的一点该技术是免费赠送给玩家的。NVIDIA似乎也看到了多屏功能的重要性,于是通过驱动让双卡SLI可以支持三屏显示,可惜最新的GTX480单卡都无法实现,这无疑大大提高了玩家组建多屏的门槛。

 

用户亲身感受AMD奢华五屏幕游戏感受

其他方面,N卡一直占据着绝对优势,比如CUDA、PhysX还有3D Vision等技术,不过现在看来双方的差距正在逐渐缩小甚至追平。前不久NVIDIA CUDA项目负责人、Aegia(被NVIDIA收购的PhysX技术发明公司)创始人之一跳槽至AMD,这将会对未来AMD的GPU并行计算和异构计算产生甚远的影响。

 

近年来,AMD Stream技术也取得了长足的进步,虽然与CUDA还有一定的差距,但基本上各种GPU通用计算类应用也都有比较实用的软件出现,比如:GPU视频编辑、编码、视频实时倍线、3D转换等等。

PhysX方面,我们可以看到NVIDIA的宣传力度也有所减弱,因为近期似乎并没有什么支持GPU PhysX加速的大作,DX11游戏更是一款都有没有(地铁2033仅支持CPU加速PhysX,而不是GPU加速PhysX,因此A卡不输于人)。最关键的是DX11 DirectCompute技术的引入,使得DX11游戏能够不通过额外的API就能调用GPU的并行计算能力,从而实现各种额外的3D特效,包括物理效果。

 

微星一体机采用了AMD 3D显示解决方案

最可喜的是,AMD已经正式发布了3D立体解决方案,并且完全开放授权,与第三方伙伴进行合作,目前AMD的方案已经能够兼容各种3D显示技术,并获得了一线大厂的亲睐。

 

蓝宝展示AMD的三屏3D显示,3D不再是NVIDIA的专利

由此可见,无论从性能还是功能还有功耗方面来讲,HD5000系列虽然并不是最强的,但却是各个方面最均衡、最完美的,是目前市场上最值得选购的DX11显卡。

现如今,HD5000系列显卡的优势也已经扩大到了移动平台,HD5470、HD5650成为了新一代笔记本上应用最广泛、最受欢迎的HD5000系列移动版独立显卡,其强大的显示性能和功耗受到了更多笔记本厂商的青睐。


落后就要挨打!AMD新一代DX11产品将至

在目前DX11显卡产品线方面,AMD依然牢牢把握着主动权,旗舰级HD5970无法被超越,HD5800系列无论性价比还是能耗比都非常不错,HD5700及以下级别产品没有竞争对手,最受普通玩家欢迎,在市场上都是抢手货。

当然,AMD并没有因为HD5000系列的强势而沾沾自喜,其新一代的DX11产品已经被提上日程,不管竞争对手的表现如何,AMD仍然计划在今年发布研发代号为南方群岛的HD6000系列产品,确切时间未定,但应该就在秋天的某个时候,而不会拖到冬天。这也就意味着,新一代产品将在Radeon HD 5000系列露面整整一年后开始登场。

由于台积电代工工艺方面的限制,南方群岛家族继续使用40nm工艺,同时部分汲取下代全新架构“北方群岛”的特点,这样一来将会提供比Radeon HD 5000系列更高的性能,但功能特性方面变化不会很大。据说,南方群岛设计师的主要关注点就是改进目前架构的效率,而不是推倒重新来过。

反观NVIDIA方面,DX11 GPU到现在只有一颗,GTX400系列三款产品目前依然停留在高端领域,尚未进入主流和低端市场。不出意外的话,NVIDIA的主流DX11显卡将会在第三季度发布,显然他们将会面临AMD HD5000和HD6000系列的两面夹击。

虽然整个业界都在期待NVIDIA早日发布新产品,就像大家期待GTX480的发布一样,但最终结果如何依然是个未知数,性能、功耗、价格、产量都是个问题。根据目前有限的资料显示,NVIDIA新显卡在性价比方面并不会比HD5000好多少,那么未来的市场局势如何就更不容乐观了。


全文总结:

从架构上来看,NVIDIA新一代GF100核心确实有不少亮点,但是最终产品的表现却让人比较失望,究其原因,与NVIDIA过于保守的风格有关:冷眼对待DX10.1和DX11,迟迟不肯使用GDDR5,消极对待40nm工艺,最终导致了DX11时代的落后、显存频率上不去、良品率低下功耗巨大等一系列负面效果。

当务之急,NVIDIA应该吸取前车之鉴,去扩大产品线,将中低端的DX11显卡做好,而不是去鼓吹毫无意义的真假DX11理论。如果Tessellation单元的数量可以决定真假DX11的话,那么NVIDIA即将推出的中低端显卡显然也不会是真正的DX11显卡,不然又得吞下类似“DX10.1无用论”这样自己种下的苦果。

AMD方面,HD5000系列综合来看的确相当不错,无论是GPU本身、板卡设计、做工、驱动还有配套的3A平台方面都很完美,这些都是硬件方面,但配套软件方面也有不足之处,比如Stream并行计算和GPU物理加速依然是软肋,希望AMD能够加大研发力度,去改进软件方面的不足,让HD5000变得更加完美!

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