功耗作弊几时休 双核卡皇如何选

互联网 | 编辑: 姜云诚 2011-05-16 18:45:00转载-投稿

自2011年开始,NVIDIA与AMD的DX11图形之争就已经开始,两者都推出了各自的旗舰产品,都是在上一代的基础上做了大幅度的提升,而其中强调的最多的就是显卡的功耗问题。

自2011年开始,NVIDIA与AMD的DX11图形之争就已经开始,两者都推出了各自的旗舰产品,都是在上一代的基础上做了大幅度的提升,而其中强调的最多的就是显卡的功耗问题。

自NVIDIA推出570 580开始,就不断的传出在FurMark功耗测试过程中,有造假成份的存在,主要表现为,跑分时功能全开,跑功率时对显卡进行限制。这也是为什么当前几天我们看到最新发布的GTX590参数时,为何在频率上给出的数值还不及560Ti的数值。

近几年来,从GT200开始,NVIDIA的旗舰显卡不断的刷新超频记录,不断对单核性能的极限进行挑战,同时大规模的GPU不断的出新,对AMD造成了一定程度上的遏制,而AMD则是不断的在研究对功耗的控制,最终得到的结果都是NVIDIA胜出,无论是在功耗上还是性能上,都稍逊于NVIDIA的旗舰显卡。

但是自从N卡的“烧卡门”、功耗的作假等问题的出现,胜利女神的天枰终于开是发生了稍微的改变,自GTX 590双核显卡的发布,陆续有许多问题浮现出来,比如对于测试功率方面GTX 590仅使用了单核工作、低频的设置限制了在功耗方面的全面发挥,导致NVIDIA GTX590的功耗数据比一般旗舰显卡数据上低很多。对与这些问题,今天我们将会给大家带来最明确的答案,通过各种数据以及测试,来看看AMD的HD6990和NIVIDIA的GTX590,这两款显卡到底谁才是真正的双核卡皇。

所谓单卡双核,顾名思义,就是一款显卡上使用了两个GPU图形处理器,直白的说就是一款显卡上自身就有个SLI的并联连接,只是在内部,而不像过去是通过两块显卡完成。

通过图片的数据显示,两个品牌的旗舰显卡GTX 590 和HD 6990都没有在物理规格设计上进行削减,也就是说,性能都是全面的。

下面在来看下各自的芯片规格配置。

GTX590中整合了两颗GF110芯片,每颗芯片保持了与GTX580相同的完整规格,只是频率设定低了170MHz左右,同时也使Shader频率降低了350MHz左右。因为GF110毕竟是面积达到520mm²的巨核,通过对这规格的了解,我们不难发现,NVIDIA的目的只有一个,让功耗和温度控制在一个有效的范围内,尤其是降低频率减小功耗这一项。

AMD的HD6990采用了Cayman的核心架构,由于芯片面积和功耗发热都比NVIDIA的GF110小一些,频率方面并没有降低,而是使用了高频,AMD的目的也很明确就是在性能上的到更高的体现。

通过对两款显卡的芯片的了解,我们知道两款显卡各自都有自己的侧重点,N卡侧重的方向是功耗和散热问题,而A卡在自身有功耗和散热优势的状态下,侧重的则是性能。那么两者追求的方向最终谁能胜出,成为了玩家们最为关注的话题。接下来我们从各自的侧重点进行详细的分析阐述包括功耗的测试、性能的对比、双核的提升以及工艺上带来的性能提升四个方面进行分析。

GTX590与HD6990 FurMark功耗对比

在过去的GTX570和GTX580中我们发现一个问题,就是很多玩家相信了一些评测的报道上显示的功耗数据,依照功耗上的数据进行电源的配置,然后最终的结果是,电源完全胜任不了,也就是说那些功耗的显示数据其实是假的,那么假在哪里,消费者应该如何看待功耗的数据问题呢,首先我们来看一份数据报告。

下面4份数据的测试平台分别为:

Idle:Windows 7 Aero 32位系统下分辨率为1280x1024 的待机状态

Average:3DMark03的测试,在分辨率为1280x1024,6xAA,16xAF的状态下,测是渲染时的平均功耗

Peak:3DMarks03测试在在分辨率为1280x1024,6xAA,16xAF的状态下,单核的功率测试

Maximum:在Furmark软件下的1280x1024稳定性的测试,对最高功率的测试,直至一个最大稳定值。

通过以上数据显示,除了最大值上面GTX590比HD6990大意外,其他的都是HD6990的功耗要低。但是问题出来了,其中PEAK这项测试,采用的是对单核心工作状态下的功率测试,也就是说这里的数据其实是GTX590跑的是单核心的功率,而不是双核心同时工作是的数据,这就是为什么曾有报道说一块GTX580所跑的Furmark的得分会与GTX580 X 2跑出的相同分数这一现象了。这是上面数据表现出来的其中一个现象。

其次,再来看下最高值的数据,最高值的数据竟然没有单核峰值高,这是不是有点荒谬,任何一个正常人都应该能看出这分数的问题,原因出在哪里,就是NVIDIA对显卡的功耗进行了智能化的限制,处于安全考虑,NVIDIA在Furmark软件中ban掉了Xtreme模式,除非软件的更新,否则是无法看到GTX590真正发挥实力时所产生的功耗数据的。

这种对硬件的保护机制,并非GPU特有,实际上在CPU中早就得到更加广泛的应用,我们常说的"CPU Throttling”就是指CPU温度过高出现降频降压保护。虽然GTX 580的功耗保护对测试造成不便,但站在用户角度看,这是一个很好的人性化设计,毕竟在真实的应用中,功耗保护基本上不会启动,也就是对性能并不会造成任何影响。

虽然对于显卡来说危害并不算太大,但是对于消费者来说就产生了误导现象,误认为其实N卡的功耗更加的低,其实不然,早前其实有人对GTX580进行过测试,实际的最大功耗可以轻松超400W,然而比GTX580更强劲的双核GTX590,怎么能表现到最大功耗仅有300多呢,下面我们看下超能网给出的测试数据图片。

这个测试基于原装公版散热器进行,频率和电压均保持在默认状态。利用Furmark v1.8.2对GTX 580进行拷机,由于存在功耗保护机制,故满载整机功耗仅为329W;而使用GPU-Z破解后,其功耗大幅提升,达到了487W之高,比未破解前足足高出158w,考虑到官方给出的最大整卡功耗为244W,“真实功耗”比“保护功耗”至少要高出60%以上。

GTX 580满载系统功耗

GTX 580在流处理器数和频率上都比GTX 480要高出不少,但它的“真实功耗”比GTX 480还要低5W,可以看到GTX 580实实在在的进步。

综上所述我们也有理由推断,有可能GTX590在GTX580的基础上有所提升。但功耗绝对不会有大于100W的差距,更何况如果是双核同时工作时的功耗,所以在这点上对于消费者造成的误解是很可能存在的。

另外如果在破解状态下了解到GTX590实际功耗的巨大,而对于在进行游戏时,如果没有降频的措施,势必会带来对芯片的影响,直接关系到了显卡的寿命问题,而在这方面官方并没有给出明确的答复,非常典型的例子就是2010年关于《星际争霸2》的烧卡门问题,由于驱动的问题,让显卡运行发生了错误,直接导致显卡被烧,这是否会和降频被不小心破解,而造成的烧卡有关系,至此官方也都没有给出明确的答复,只是说明了是驱动上的问题,这种种的事件,让消费者不得不在对N卡的性能表现上产生了怀疑,这或许也是导致NVIDIA系列的旗舰产品的降频生产,目的是防止这些事情的发生。

反观A卡情况,在同样的状态下,前三个测试都按单核来算,A卡的功耗自然要比N卡要好许多,而在最大功耗测试上的数据,由于N卡的性能发挥被限制才导致A卡在显示数据上不及N卡,但实际上通过上面的证实,大家都能明白A卡其实在功耗上是完胜了N卡。

HD6990与GTX590绝对性能PK

功耗的对比我们已经看到了猫腻,然而在性能的对比上会有怎样的差异,我们在接下来的数据中将会为大家揭晓。

之前我们对两款显卡的设计侧重性有所了解,N卡注重的是低频,低功耗,低热量;A卡侧重的是性能的发挥,高频的输出。但是两个不同侧重点的显卡到底会产生怎样的火花呢,我们来看下下面的几组数据。

硬件平台 :

CPU Intel Core i7 975 (133×25=3.33GHz,8MB L3 Cache)

主板 微星Big Bang Xpower (X58)

内存 宇瞻DDR3 1333 2G×3 (8-8-8-24)

硬盘 日立1TB 32M SATA II

显卡Geforce GTX 580 SLI 3GD5 (772/4008)

Geforce GTX 590 3GD5 (607/3414)

Geforce GTX 580 1.5GD5 (772/4008)

Radeon HD 6990 OC 4GD5 (880/5000)

Radeon HD 6990 4GD5 (830/5000)

Radeon HD 6970 2GD5 (880/5500)

软件平台

系统软件Windows 7 64bit旗舰版+DirectX 11

驱动程序NVIDIA ForceWare 267.71 for Windows 7

AMD 催化剂11.4 Preview for Windows 7

运行Performance和Extreme两项测试,分别检验显卡在高低不同负载下的DX11渲染能力。显卡驱动中将AA和AF设定为应用程序控制,分辨率使用测试项目默认设定。

很明显在这项测试上A卡具有一定的优势。

基于CryengineII的《孤岛危机》至今仍是公认最变态的3D游戏,玩家们还戏称为“显卡危机”,可见其对显卡性能要求之高。我们采用的是Crysis游戏自带的Benchmark进行测试。

在如此变态的游戏下进行的测试,我们能够看出在目前市面上几乎普及的分辨率下,A卡的HD6990以微弱的优势领先于N卡的GTX590

 《异形大战铁血战士》是这款FPS游戏是由Rebellion公司开发的,本次的游戏的剧情没有照搬电影的剧情,而是将舞台设定为名叫BG-386的行星,相同的是人类在该星球发现了古代金字塔,而围绕该金字塔隐藏的巨大秘密异形、铁血战士以及人类3种族再次展开激烈的战斗。

在这款测试中,HD6990只底了GTX580 SLI配置仅2分,而对于与GTX590的单独较量上,还是有所领先的。

《尘埃2》该游戏的一大特色是将当代越野赛的一些真实事件记录在册,给玩家带来无数的变化,更有真实世界环境挑战的体验。世界巡游赛让玩家在富有侵略性的赛事中角逐,同时玩家还能在非常特别的新地点参与单人赛事,这些新地点包括峡谷赛事、丛林小径以及城市竞技场环境等等。

这款游戏上HD6990很大数量上的被GTX590拉开了距离,在这款游戏上完全体现出了N卡的优势,如果处理器的效果更佳的话,可能分数会更高。

通过上述的对比测试结果我们可以看出A卡HD6990的高频模式发挥了一定的作用,在显示效果上在一些相对复杂的游戏上,比如《孤岛危机》A有一定的优势,而对于一些在光影效果上要求很高的游戏上,比如《尘埃2》,N卡的优势就明显的被激发出来,应该说在众多游戏中,N卡由于自身降频的原因,在一些数据上并没有真正的体现出自身的实力,但是有一点需要值得注意的是,两款显卡在价格上的差异却有2000元的空间,试问,对于差距在仅在伯仲之间的东西,你会选择便宜的功耗低的,还是会选择贵的,功耗还大的显卡呢。我想答案应该很明确,没错A卡的HD6990,很明显的在价格上取得了很大的优势。

对于一些玩家来说可能谁也不会选,因为从价格上来看,HD6990相当于两块HD6950,而GTX590的价格相当于两块GTX580的价格,如果是组建交火或是SLI,消费者又会如何选择呢,很明显两块GTX580的价格,远远在两块HD6990之上,从经济角度考虑,性价比上A卡的优势还是比较明显的。

内建双核相对单核的性能提升比例

通过刚才几款游戏测试的数据我们还发现了一些问题,就是关于双核显卡的能力体现问题。正如当今多核处理器一样,双核到底比单核的性能提升了多少,或者说双核单卡与双卡并联有那些差距是值得我们思考研究的。

我们就拿刚才的数据去做比较:

《孤岛危机》 GTX590相对于GTX580单从数据上性能提升15%左右;HD6990相对于HD6970单从数据上性能提升34%左右。

《异形大战铁血战士》GTX590相对于GTX580单从数据上性能提升51%;HD6990相对于HD6970单从数据上性能提升有惊人的88%左右。

《尘埃2》GTX590相对于GTX580单从数据上性能提升31%;HD6990相对于HD6970单从数据上性能提升64%左右。

最后是DX11的渲染度上GTX590相对于GTX580单从数据上性能提升35%;HD6990相对于HD6970单从数据上性能提升73%左右。

值得一提的是HD6990与交火有些微的差距,而GTX590与GTX580SLI的差距却非常的大,N卡其实在双核单卡的性能上完全被双卡SLI淘汰了。

总体上,HD6990在双核与单核的对比上,比HD6970性能上提升将近有40%~70%,具体显示上有的更能达到80%之多,而GTX590与GTX580的差距却并不明显,仅有20%-40%的提升,最高也就有50%左右。

我们可以来算一笔帐,如果GTX580与GTX590的差距不太明显,我们为什么要话费比GTX580贵出一倍的钱去购买GTX590呢,我们大可去购买单核的显卡GTX580,而A卡方面,HD6990在价格上更具可比性。

从上述分析来看,我们是否需要对N卡的降频行为进行思考呢,N卡的降频出于安全,节能考虑,可是在对于双核单卡上降频上,带来的影响却是性能上的大缩水,如果性能上不去,节能安全性的价值又何在,我们大可去买一个性能好安全性高,功耗低的显卡。这是NVIDIA需要去思考的一个问题。也是消费者需要考虑的一个因素。

A卡方面追求高频是否是个正确的方向,目前还不知道,至少在数据的表现上,却未落下风,双核的性能能够完全的被体现出来,另外双卡交火的A卡与双核单卡的些微差距,正是说明了双核单卡的效率之高。

当一款新的产品发布,我们需要的是真正的去发挥这个产品的实力,而不是让其保留,N卡和A卡的区别就在这里,N卡限制了自己的实力,A卡把自己最好的一面表现出来了,这就是两款显卡在侧重点不同上,所表现出来的性能差异。

最后我们再来讨论下关于两款显卡增加的核心面积与增加的性能绝对值

GTX590相比GTX580增加了520mm2面积/30亿晶体管,本意是想更好的能够控制显卡的功率和散热,而其实不然,隐藏的功耗过大问题,带来的是更多的潜在危机,作为一款旗舰显卡,可被称之为卡皇的显卡,如果频频夭折,这是任何人都不想看到的事情,毕竟对于真么昂贵的一款显卡来说,任何一次的“烧卡门”都会对Nvida带来巨大的损失。

HD6990相比HD6970增加388mm2面积/26.4亿晶体管,虽然在功耗上也没有减少太多,但是相对于破解后的GTX590来说,要少低许多,A卡冲的是频率,讲求的是性能,而然高频率所带来的安全问题,也是值得深思的,要知道,目前市场上,即使是要求最高的游戏,对于这款显卡来说也是没有任何挑战难度,所以如果A卡能够在追求高频率的同时,再多考虑显卡的稳定安全性,或许在性能上比N卡要出众的多。

下面我们来看下国外对于显卡的价值比的一项数据:

通过上面的数据显示我们不难发现,其实两款显卡的性价比几乎差不多,仅在高分辨率的模式下,HD6990能有拥有每美金102%的性价比,或许那胜点就在于高频。

A卡与N卡架构对比图

那么通过这些数据的表现,我们不难发现,AMD的图形芯片的规划理念,希望从低成本、低热量以及并行计算出发,所以AMD的价格才能比N卡的要便宜很多,在热量和功耗上也有所降低,这是A卡HD6990性价比高的原因。

另外,通过核心面积和增加的性能绝对值数据我们可以发现,由于AMD采用了更小的核心面积,自然在晶体管的数量上也有所降低,价格也会便宜,虽然理论效率表面上看可能与N卡相比会稍逊色一点,但实际节省了成本和发热量,带来的好处远比那点性能收益度更高。

一直以来AMD都是倡导小尺寸的流处理器单元,通过多个这样的节点并行计算来弥补结构上的简单化,目的非常明确,就是要用最少的晶体管数量实现最高的性能,最低的功耗,最低的成本,对于AMD的未来来说,小尺寸的核心设计,可以说是AMD的一场革命,这本身也是半导体设计的一个高峰。 

总结

通过对功耗、性能、双核以及核心技术4大方面的对比,我们可以看出无论是在性能上,还是设计上,两款显卡的提高都是有目共睹的,而性能方面更是发生了过剩的情况,显卡的设计本身就是为了游戏图形更好的处理,而所谓目前对显卡要求最高的游戏,在两款显卡面前也是无法遏制。

AMD与NVIDIA多年来的卡皇之争,一味的追求性能上的极致,而忽略了显卡本身的目的性,应该是从消费者的角度去考虑,首当其冲的就是巨大的功耗问题,现在全球提倡绿色节能环保口号,如何节能成为了重中之重的话题,虽然两大厂商在对显卡的设计上,各自采用了自己的设计特点,但是巨大的功耗问题还是没能完全的解决,其中NVIDIA的降频设计,更是让玩家摸不着头脑,降频带来的是节能,但损失的是性能,在评测中的作弊事件,让人们清楚的了解到,跑功率用单核加限制频率,跑性能,则马力全开,在这点上,消费者根本无法了解到当GTX590真正发挥实力时的功耗到底有多大,以及这样对显卡造成的伤害有多少,没人知道。另一方面,AMD坚持自己的高频设计,走小核心路线,不仅节省了成本,同时也带来了功耗上的降低,看起来很好的理念,但是为了性能上不被甩开,采用了高频的版本,对显卡的电路设计要求会更高,AMD坚持的这条路线到底对不对,只有在未来的使用中我们才能看清。

什么才是卡皇,卡皇的定位就像真正的皇位一样,威严、庄重、一丝不苟,极具责任心,而不是谋权篡位而来的,消费者最希望看到的是真正的对抗,把自己最真实的一面拿出来,虚假的东西总会被揭穿,正如N卡的“烧卡门”事件,如果没有《星际争霸2》的发布,也就不会出现那个BUG,显卡性能被遏制的问题也不会浮出水面,没人会了解性能限制所带来的潜在危机。这个例子就是告诉人们凭借投机取巧,甚至是作弊所拿到的皇位终究不会被人所信服。在这点上是NVIDIA需要反思的。

卡皇的竞争最终还是要回归到性能上来,前面的测试我们也看的出来无论是双核与并联显卡,还是双核与单核之间的对比,H6990在数据上与GTX590的差距并不明显,而GTX590相对与自身产品GTX 580的差距也并不明显,而在价格上,GTX 590却高的出奇,抛开与HD6990 2000元的差距不说,就是与GTX 580也有将近3000-4000元的差距。

在这样一种压力之下,GTX590的卡皇地位又如何坐的稳当,消费者又会如何考虑,答案应该很明朗了,开头提到的两款显卡各自的侧重点,一个舍弃性能保皇位,一个冲击高频挣皇位,被追的往往压力都很大,从而造成了很多小伎俩的出现,A卡的执着,坚持的路线,或许能为未来的显卡带来更大的生机。

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