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卡皇不是凑个双核 需多方位衡量
AMD和NVIDIA向来将造出这个世界上最强显卡看做业界领航者的象征,2011年,这两大图形芯片业巨头的新一轮竞争拉开帷幕,对“卡皇”称号的争夺在AMD的HD6990和NVIDIA的GTX590之间展开。
如今获得单卡最高性能的途径无外乎双核设计,AMD和NVIDIA各自利用交火和SLI技术,将两颗旗舰GPU集成在一片显卡PCB上,再用桥接芯片组成一个内部的“双卡”系统。从技术角度而言,这与常规的双卡系统没什么区别,但实际应用中的散热和双核效能是较难把持的问题。
这很容易理解:常规的外部双卡各自有独立的散热器,而内部双核却只能依靠一个散热器;外部双卡每颗GPU享用独立的PCI-E16通道,而内部双核必须共享一个PCI-E16通道。对这些因素解决的好否都将最终决定这款双核旗舰显卡的可靠性以及相对单核提升的效能。
所以,我们在评价、对比双核旗舰显卡时也必须依照上述概念多方位衡量。
● AMD最新双核旗舰Radeon HD6990
HD6990是第二代DX11显卡中首先发布的双核旗舰型号,它整合了两颗完整规格的Cayman核心,相当于两片没有缩水的HD6970组成内部交火,只是核心频率和显存频率略低一些,为830MHz/5000MHz,后者是880MHz/5500MHz。
与上一代旗舰双核HD5970一样,AMD坚持限制晶体管规模的做法使它在实现双核旗舰时游刃有余,散热和功耗都没有形成太大压力。
● NVIDIA最新双核旗舰Geforce GTX590
NVIDIA的GTX590是一片“久违”了的双核旗舰显卡。因为从GTX295往后,在第一代DX11显卡GT400系列中,Fermi架构的晶体管规模过于庞大,超过了30亿,以至于在散热方面,单核旗舰尚且勉强支撑,双核便是无法想象的事。这也导致在2010年整整一年中,NVIDIA没有拿出可与HD5970竞争的最高性能单卡。
当然,Fermi架构确实是出色的,NVIDIA也一直在努力改进。经过对制程和晶体管排布的调整之后(NVIDIA官方宣称),它的第二代DX11架构Fermi2.0诞生,从功耗和散热测试的结果来看,确实较以往有明显进步。于是NVIDIA雄心勃勃地将双核计划提上日程,具体的产品现已摆在我们眼前——GTX590。
NVIDIA之前曾透露,GTX590不会重蹈GTX295的覆辙,它必将是由没有削减任何规格的两颗GF110核心组成。后来此承诺确实兑现了,GTX590每颗GPU中的512个SP单元一个不少,只是核心频率设定为608MHz/1216MHz,比对应的单核旗舰GTX580低了将近170MHz/340MHz。
这个情况着实令人诧异,在对性能分毫必争的卡皇对决中,NVIDIA难道不想为自己增加筹码吗?或是碰到了棘手的难题?
接下来,我们将通过一系列客观的测试,从多个角度全面衡量谁才是这次卡皇之战的赢家。
别的是浮云 旗舰双核功耗散热是前提
遵照前文中的观点,在一片显卡PCB上,两颗GPU分享的散热器规模有限,高温将形成极大的压力,所以散热效果便是旗舰双核显卡成功与否的前提。如果不能保证安全运行,失去了实用价值,再高的性能都是浮云。
● 旗舰双核显卡散热对比是前提,别的都是浮云
Furmark这款软件想必不用多做介绍,它能将GPU的占用率提升到100%,极致的发热成为许多显卡的噩梦,是业界用于确定显卡品质的最过硬标准。
【GTX590满载散热测试】GPU1:40℃/GPU2:86℃
GTX590在使用Furmark测试时出现了奇特的现象,两颗核心温度呈相反方向变化。原因是第一颗GPU始终处于空载状态,而第二颗GPU负载提高致使风扇提速,在强风力的影响下,第一颗GPU的温度便低于待机温度。
GTX590内建的SLI系统似乎对Furmark测试做了屏蔽,所以通过这项测试我们无从得知它的真实散热和功耗情况。
【HD6990满载散热测试】GPU1:79℃/GPU2:86℃
HD6990能很好地支持Furmark测试,两颗GPU被同时加以极致负载,风扇转速始终根据温度忽高忽低地变化,阻止任何核心温度超过90℃,因此温度曲线也起伏不平。靠近PCB外侧的GPU温度低一些,属于正常情况。
【HD6990整机功耗测试】480W
通过Furmark负载我们测试出HD6990在极端状态下的整机功耗为480W。而至于GTX590如何,Furmark是无能为力的,我们必须寻求其它途径使其双核满载。
双核功耗难控制 真要满载如此可怕
● 3DMARK06完美支持SLI,可用作GTX590满载测试
3DMARK06中有一项Pixel Shader(像素着色),测试原理与Furmark类似,它将GPU中的所有SP单元用作像素着色,使其达到最高理论负载值。GTX590的SLI系统虽不支持Furmark,但3DMARK06无疑完美兼容,能用作检验散热和功耗情况。
【Pixel Shader测试】3DMARK06中的极致负载测试
【Pixel Shader测试】场景展示
出人意料的是,测试仍未能完成,因为GTX590在运行3DMARK06 Pixel Shader测试不到一分钟就触发自动保护,使系统重启。测试视频如下
【GTX590整机功耗测试】535W(未测出最高值)
从功率显示器的读数能看出Pixel Shader能有效使GTX590的内部SLI系统满载(通常会比Furmark略低),功率在超过500W后仍逐步提升,但因系统重启无法得知最大值。猜测是因电流过大或温度过高触发了GTX590的安全保护机制。
尽管GTX590的测试无果而终,AMD与NVIDIA双方卡皇在功耗与散热阶段的比拼还是有了基本定论。HD6990能像AMD的中低端显卡那样保持一如既往的可靠性和实用性,而GTX590则疑点多多。虽然NVIDIA宣称Fermi2.0在功耗和散热方面有显著改善,但规避Furmark测试以及扛不住3DMARK06测试的结果是否又意味着双核功耗加在一起仍无法控制呢?之所以相比GTX580降频幅度如此之大,现在一切豁然开朗了。
双核旗舰购买价值由性能提升幅度衡量
经过可靠性、实用性的首轮对决之后,接着双核卡皇的较量将要比拼性能。当然,性能的绝对值不是唯一衡量标准,还要结合售价和相对单核旗舰的性能提升幅度,才能得出最终的价值判断。
接下来的测试中,我们将HD6990与GTX590和它们所对应的单核旗舰HD6970、GTX580的测试结果放入同一张柱状图,性能绝对值以及提升幅度会一目了然。虽说两者都是各自的双核旗舰,但价格相差还是挺大的。截止目前,GTX580的官方售价为6999元,HD6990的官方售价为5099元,有1900元的差价。
● 测试平台软硬件配置如下
● 性能测试对比中关于HD6990双BIOS的说明
HD6990在出厂时都会在交火端口处贴上一个封条,其实它跟交火没有丝毫关系,封条下面是一个BIOS切换开关。
所有公版设计的HD6990都有双BIOS功能,一个BIOS的核心频率设定为默认的830MHz,另一个为高频的880MHz。这样AMD官方为游戏玩家预设了更高的性能,不比承担风险自己动手刷BIOS了,能满足大多数人的超频欲望。
因此下面的测试对比中HD6990将出现两种频率设定测试所得的成绩,相对HD6970提升幅度只以默认频率计算。
不过根据封条上的提示查阅官方说明:“任何超过BIOS最高设定的超频所导致的损坏都不在质保范围内。”看来AMD也是防患于未然,只要你不是挑战世界纪录,还是老老实实用AMD为你准备好的BIOS设定吧。
基准性能测试及提升幅度对比
● 基准性能测试与提升比例
【Heaven2.1 DX10】HD6990提升幅度96%|GTX590提升幅度55.7%
【Heaven2.1 DX11】HD6990提升幅度97.5%|GTX590提升幅度54%
【3D11 Performance】HD6990提升幅度73.1%|GTX590提升幅度37.9%
【3D11 Extreme】HD6990提升幅度81.1%|GTX590提升幅度53.7%
游戏性能测试及提升幅度对比
● 游戏性能测试与提升比例
【战地:叛逆连队2】HD6990提升幅度77.3%|GTX590提升幅度47.4%
【地铁2033】HD6990提升幅度81.4%|GTX590提升幅度47.8%
【孤岛危机】HD6990提升幅度78.4%|GTX590提升幅度53.3%
【生化危机5】HD6990提升幅度21.4%|GTX590提升幅度9.7%
【异形大战铁血战士】HD6990提升幅度81.2%|GTX590提升幅度51.4%
选坑爹还是要实际?由你见仁见智
● 评价总结:NVIDIA形式大于实际;AMD注重实际价值
在文章的最后部分,我们本次测试所获得的所有信息汇总在下列表格中,让HD6990和GTX590分别于其对应的单核旗舰做各项参数变化幅度对比,其中优劣无须言表,究竟谁是当今最强显卡,留给读者见仁见智。
事实上HD6990与GTX590对于当今大多数3D游戏而言都是性能过剩的,游戏中谁高几帧,谁少几帧,对用户没有实际意义。由于相应的单核旗舰显卡也能组成外部双卡系统,所以双核旗舰相对单核的性能提升幅度和价格增加,便能体现出厂商对用户的态度是否严谨负责。
换句通俗的话讲:你是想买一个坑爹的形象品,还是货真价实靠得住的硬货?
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