揭真相:双核非公版显卡有必要出吗?

PChome | 编辑: 马振华 2011-09-29 05:43:00原创 返回原文

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旗舰双核显卡象征意义大于实用

说到双核显卡,这种一种通过集成两颗GPU的手段,来获取更强单卡性能的产品。注意,这里的核心是指两颗在物理上各自独立,拥有完整结构的芯片,不要与GPU内部集成的流处理器核心混淆。AMD和NVIDIA这两家图形芯片厂商,在许多代产品中都曾官方推出过这类产品,至今仍没有停止,不约而同地,它们都是作为至高无上的旗舰型号,因此相信大多数DIY用户都没有实际接触过,但一定知道它们的存在。

【上图】AMD最新双核旗舰显卡HD6990

通常,图形芯片厂商每一代产品官方只会推出一款双核显卡,设计方案无一例外都是采用两颗当代旗舰GPU芯片,在同一片显卡PCB上,以额外的桥接芯片控制,组成内部的双卡系统。就相当于SLI和Crossfire,只不过由单卡来实现。其核心目的是是将单卡性能提升至新的高度,体现芯片厂商的最强技术实力。

【上图】HD6990的PCB裸板

不过由于旗舰GPU巨大功耗和复杂的电路,这对散热系统和PCB设计制造工艺提出极为严苛的要求,可靠性不敢恭维。为了寻求稳定,往往还需要让GPU低于其单核显卡的频率运行。由于旗舰GPU需要足够的PCI-E带宽支持,而若将两颗GPU合并一个PCI-E通道上,最后还不得不损失掉一些性能。显然,如果只是追求这样的高性能,无论从哪方面看,用两片单核旗舰组双卡是更好的选择,上述双核旗舰存在的唯一意义几乎全是为了形象而已。

那么,问题来了,在这个产业中,双核显卡还有必要推出吗?

中高端双核显卡很有价值 谁来推广?

除了AMD和NVIDIA官方推出双核旗舰显卡之外,与其合作的各显卡品牌厂商也会设计自己的非公版显卡,不同的是后者更多的是考虑产品的实用价值,所以它们选用GPU时钟情的对象是比旗舰芯片低一级的中高端原生芯片。由于这种GPU单独的一颗对PCI-E带宽需求不是特别高,因此两颗共用一条PCI-E通道造成的性能损失比旗舰芯片小得多。

诸如此类的例子数不胜数:往远了说如技嘉在Geforce6时代就推出双核6600GT显卡,往近了说索泰去年设计了双核GTX460显卡。它们都是基于中高端原生芯片设计,用过的人一定会发现它们的共同点:性能在当代旗舰单核显卡之上。这样一来,如果有用户需要比旗舰更高的性能,而经济上又不允许他购买两片旗舰显卡,那这种中高端双核显卡便完美地填补了定位的空缺,

【上图】技嘉曾设计的双核6600GT显卡

【上图】索泰推出的双核GTX460显卡

遗憾的是,有此需求的用户依然是小众,品牌厂商们即便设计出这一类的非公版产品,也不会投注精力去推广。尽管它们具有实用价值,但最后都是昙花一现,很快就停产了,甚至根本没有真正投产,只有概念样品。

不过随着计算机硬件技术的发展,CPU核芯显卡大有一统低端独显市场之态势,这意味着独立显卡的入门起点将越来越高,于是开始有厂商意识到独具特色的产品将是未来的核心竞争力。

【上图】AMD中高端GPU芯片“Barts”,所属显卡HD6870

首先向这个领域正式发起冲击的品牌便是著名AMD显卡品牌迪兰,凭借HD6000系列中高端产品HD6870功耗小,性能好的特点,它采用两片“Barts”芯片设计出了HD6870×2双子星显卡,这虽然不稀奇,但重要的是,迪兰将此作为非公版产品线上正式的型号投产,并加以推广。

从以上示意图可以看出,迪兰这款非公版HD6870×2的性能正好嵌于AMD官方旗舰双核HD6990与旗舰单核HD6970之间,并且它的售价却与HD6970相同,性价比十分出众,是非常优秀的高性能解决方案。

下面给笔者将为读者详细介绍这款显卡,并展示一些它与HD6970的性能测试对比。

迪兰HD6870双子星做工用料及介绍

我们通常挑选双核卡有以下几点需要注意:第一就是其中一个核排出的热量,第二是单路供电需求,第三就是板卡长度。目前最长的在售显卡应该是HD6990,长度大约为30厘米,而这款HD6870×2为29.2厘米,长度次于HD6990。市面上的机箱大部分可以兼容30厘米以内的显卡,何况买的起这些显卡的网友都不会去用百十块钱以内的机箱,更不会不组建机箱风道,所以这些都不是太大的问题。

长度不超过HD6990公版

由于供电规格和布线规模没有HD6990那么夸张,长度没有HD6990长也是在预料之中,空间兼容性没问题。

显卡正面

这块卡放在手中掂量了下,约莫着得有3,4斤重,6根大铜管可不是盖的。正面一看就能辨别的出两只风扇是一大一小,少了一份刻板,多了一份俏皮。

显卡背面

每当看到做工超级豪华的显卡时,笔者总是心潮澎湃,并且怀着膜拜外加意淫的心情去打量着手中的米物。八颗显存在一片火海中格外显眼,这是来自尔必达的高档显存,估计正面也会有八颗,另外还有其他的芯片以及大量的修正补偿电容。

视讯接口

视讯输出接口没什么特别的,仍然和AMD大多数中高档显卡一样是双Mini DP+HDMI+双DVI组合,最高支持4联屏输出,这对于选择这款卡去玩游戏的玩家来说足够了。另外迪兰和蓝宝在附赠的线材方面一向不吝啬,各种转接线材都齐全,满足各种各样的显示器。

 双8pin外接供电接口

由于这是两块完整规格,标准频率的HD6870内核,因此双8pin是少不了的,虽说理论上8PIN可以承受300多W的输出功率,但迪兰还是选择了让线路安全一些,同时也降低了电源单路12V的负载压力。

提供一个桥接金手指

这块双子星内部已经组建了CFX,所以只提供一个桥接金手指用于组建双卡四路HD6870交火。

迪兰HD6870双子星供电设计详解

刚才就已经可以看的到那6根非常意淫的大热管,拆开散热器后果然是霸气外露。两样不相干的东西凑在一起很简单,但是彼此“融合”在一起,这的确需要很强的设计功底。

供电系统是首要难题

第二颗HD6870内核的供电部分

背面的Powerplay供电芯片

第二颗核心供电IC

笔者对PCB观察了一番之后,发现供电系统并不是简单的两套HD6870堆在一起的,而是将两颗HD6870的显存供电和Powerplay供电做在一起,共用一套,而核心供电则是独立的。

如上图所示蓝色标注的区域就是第二颗HD6870的核心供电系统,12V进入高压滤波电容后经过Chil数字芯片的控制,进入Drmos再进过电感和低压滤波电容,最后进入修正补偿电容区做最后的电流修整,供给内核使用。用于翻译来自数字IC的信号并控制常规模拟Mosfet的Driver与Mosfet整合在了一起。这就是我们常说的Drmos,由于两者被整合在一起,之间的损耗与电阻更小,发热更小,效率更高,供电系统更加精准。

从HD3000开始AMD显卡便全部具备Powerplay的技术,这是一套针对低功耗时的负载方案,此时显卡和核心频率降的非常低,因此供电需求也是微乎其微,由一个两相的供电系统即可满足。上图标淡黑色部分即为Powerplay,使用还是我们常说的八爪鱼低温场效应管。

第一颗HD6870的供电以及显存供电

第一颗核心供电IC

上图右侧就是第一颗核心的供电,构成方式也和第二颗是一样的,关键看左侧的两相显存供电,它采用的仍然是两相供电,但是与Powerplay不同的是它使用的是和核心供电一样的Drmos,满足高频高负荷的显存供电需求下还能保证较低的温度,使显存的状态稳如泰山。另外从布线来看,显存的电源应该来自PCI-E。

Lucid芯片

实现内部交火的控制以及传输就是上图这颗Lucid Hydra芯片了,它也可以用于N/A混交,其引脚也是相当复杂。

笔者猜测这颗芯片的额定电压应该是和核心以及显存都是不同的,再加上为了保证电流信号的绝对纯净,它自己单独使用一套供电系统。

独立的供电系统

这颗芯片处于板卡的正中间,由于避免比较高的固态电容与散热鳍片相冲突,故滤波电容采用了高档的钽电容,不过一分钱一分货,钽电容的电气化性质更加优秀,迪兰花的心思是可以看的出来的。

电气化设备在设计的时候便要考虑到电子的物理性质,即布线越长,电磁转化的幅度就大,损耗就越大,精准度就越差,在一块有限的PCB空间上去实施一个如此复杂的工程,这真得考验板卡的设计实力了。

测试平台软硬件配置与与测试方案介绍

下面我们选用其余三款显卡来与迪兰HD6870×2做性能对比测试,其中包括AMD HD6000系列中的单核旗舰与次旗舰,以及NVIDIA方面与迪兰这款显卡价格相同的GTX570显卡。从性能对比中读者可以观察迪兰非公版双核HD6870×2的性能定位,体会它的存在价值。

● 测试平台设定状态

本次参测显卡非旗舰即高端,为了使它们充分发挥性能,尽可能体现出之间的真实差距,测试所用的CPU Core i7 980X模拟硬件发烧友的使用状态,被超频至4GHz,内存以三通道运行在DDR3-1600,时序7-7-7-19-1T。

基于DX11和DX10的三款基准测试

● 基于DX11和DX10的三款基准测试

基准测试中迪兰非公版双核HD6870的性能大幅领先单核旗舰显卡,这已经初步说明了这类以中高端原生GPU设计的双核显卡的价值,最后我们看它在实际游戏中的表现是否也是如此。

基于DX11和DX10的五款游戏测试

● 基于DX11和DX10的五款游戏测试

由于AMD和NVIDIA双方GPU的计算原理略有不同,所以它们对不同游戏的适应性也产生产别,但总体性能走势与先前的基准测试无大出入,迪兰双核显卡的性能性能表现如同基准测试一样出色。部分游戏测试结果甚至达到了HD6870单卡双倍的性能,这说明这类由中高端芯片组成的双核显卡在目前的PCI-E带宽条件下确实能够更充分地发挥两颗GPU的性能。

最后对于迪兰HD6870×2双子星显卡本身,笔者给予这样的评价:

双子星的定位很清晰,就是用一块内部交火的HD6870X2去秒杀同价的GTX570,而事实上这个成绩已经可以让GTX580下课了。虽说GTX560在多数游戏中的性能是要比HD6870要强,除非NVIDIA的AIC也设计出GTX560×2,否则NVIDIA很难在同价位单卡下与迪兰这款双子星相抗衡。

双子星上市的意义在于它和GTX570官方报价一致,但性能却要比后者高出一大截,即便GTX570实际已经开始卖2399了,那也是要比旗舰GTX580便宜的多,强的多。它性能虽然不及HD6990和GTX590但已经接近两者,并且有着便宜一倍的价格优势。

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