台系1线同步跟进 微星GTX680公版测试

PChome | 编辑: 夏阳 2012-03-31 05:00:00原创 返回原文

微星同步跟进★彰显台系实力

面对南岛起初的跋扈气势,开普勒并没有各种延期,也没有像费米时代缝缝补补,沉着冷静地面市,一举将单芯卡皇桂冠揽入怀中,可谓不鸣则已,一鸣惊人。作为台系一线,微星也同步跟进了公版的上市,虽说完全按照公版来设计制作,但是微星本身的品质以及附带的Afterburner等软件还是值得入手的,我们一起来看看微星Geforce GTX680的表现如何吧。

微星GTX680单品测试

从GT200芯片开始,NVIDIA芯片的命名规律为G加上架构名称的头一个字母,如Fermi称为GF,那么这次的Kepler理所当然叫做GK,不过本次首发的是GK104而并非猜测的GK100,从首测中我们也已经详细介绍了GK104——GTX680的详细规格:在芯片面积和晶体管都大幅减少的前提下,CUDA内核数量提升到了1536个,并且流处理器与ROPs不再分频,而是像AMD那样同步运行。

● GTX680与同类旗舰产品实物对比

制程提升,芯片缩小,意味着功耗降低,那么要支持GK104的运行,不比再像之前那样配以体型巨大的板型。同为单核旗舰型号,GTX680的体积比他的前辈GTX580更加短小,几乎和GTX470差不多。如若与竞争对手的HD7970相比,则差别更大,用以往的眼光来判断,你可能不会认为它们是同一级别的产品。不过武功的强弱不是由身高决定的,显卡也是如此。

集精华之大成★三款旗舰架构对比

Kepler架构虽然是NVIDIA的新生代产物,在设计思路上颠覆了许多Fermi的元素,但不能说它们没有联系。Fermi是NVIDIA为了支持DX11全新设计的产品,它摒弃了GT200的模式,结构变化非常大。在Fermi中,NVIDIA提出GPC和SM的结构概念,以此将GPU分成若干平级并行的工作组,每一个SM有32个CUDA核心,而每一个GPC则有4个SM。重点在于为了尽可能地满足DX11曲面细分计算需求,NVIDIA为每一个SM组配置了独立的几何引擎,并且拥有独立的纹理单元。相较之下,AMD当时的做法只是沿用了RV770的设计模式,扩充了流处理器,在工作网路上加入一个单一的几何引擎来获得对DX11的支持。

NVIDIA GF100/GF110芯片架构

AMD Cypress芯片架构(HD5800)

这两种截然不同的做法导致的结果是,针对曲面细分的理论测试项目中,面对巨大的工作压力,Fermi架构表现优异,AMD不堪重负,以至于NVIDIA一度不愿意承认竞争对手产品也算是真正的DX11显卡。可是实际应用中,游戏开发者为了权衡DX游戏的硬件适应范围,曲面细分量不会设置太多,通常只用在一些特定的效果表现上,因此Fermi的优势很难找到用武之地。

GF100/GF110与GF104的SM组构成

NVIDIA无法不正视这个问题,于是在随后推出的中高端芯片上做出了改进的尝试,GF104/GF114将SM内的CUDA数量增加到48个,但SM只有八个。因为SM少,与其对应的几何引擎“Polymorph”数量也减少,相当于调整了曲面细分器和流处理器之间的配比,实际应用中的结果令人相当满意。

Kepler可以说是通过在Fermi架构探究中不断总结,不断优化得出的结晶。NVIDIA发现八个几何引擎已经能够完全满足实际游戏中曲面细分的需求,即便是理论测试也一样。因为曲面细分的几何结构最后需要做像素渲染,这样便需要更大量的流处理器,末端输出的性能也不只是由几何引擎决定的。

Kepler GK104芯片架构图

于是最后以GF104的组成形式为蓝本,Kepler架构中同样有8个SM,这里称为SMX。从G80开始NVIDIA便让流处理器的工作频率与ROPs以一定的比例运行,这个比例最初由BIOS内的设定控制,最后在Fermi架构固定为2赔。现在,每个SM中的流处理器数量扩充到了惊人的192个,整个芯片拥有1536个CUDA核,频率与ROPs频率同步运行。与GTX580相比,CUDA频率只降低了三分之一,但CUDA数量却是原来的三倍,这无疑是提升性能的更好方式。

GK104的SMX组构成

每一个SM单元中包含16个纹理单元和一个Polymorph2.0引擎以及四个Warp调度器。Warp调度器的配置效仿GF104的设计,下辖两个指令分派单元。这样有足够的数据通道调度192个流处理器。这些流处理器又以六个为一列,每列有专属的LD/ST单元和SFU指令单元。

另外鉴于Intel睿频之灵感,NVIDIA将能耗比的概念彻底升华,在GTX680上也得以实现,在TDP的范围内随着应用的需求而将频率动态提升。1006MHz的默认主频动态调整至1059MHz上看来似乎并没有多大的作用,但毕竟这是首次试水,目的仅仅在于实现,在经过大量测试和收集报告之后,相信在未来的Kepler甚至Maxwell产品中能够火力全开。关于更多具体的介绍请参照首测:开普勒架构惊天巨变 GTX680显卡首测.

外观以及内部剖析

由于采用公版,因此外形和NVIDIA首发时的样式并无差异,仍然是采用塑料质地外壳+微星Afterburner宣传贴纸,涡轮扇上MSI的LOGO可以辨认出这是微星的显卡。

虽说桌面显卡仍然是Geforce GTX(精视)字样,但字体以及对应的LOGO有所变化,从LOGO上也能感受的到NVIDIA是一家做事儿的公司。

凡是外露的金属接口全部采用保护套,以保证成色以及安全。

从开普勒开始,NVIDIA也开始支持原生单卡3+1屏,强大的性能使3联屏下常玩3D Vision游戏变得非常轻松。输出方式是DP+HDMI+DVI组合输出,并且一改Fermi时代的MINI HDMI接口,使二次投资再次降低。

作为旗舰,四路支持是必不可少的。

GTX680的供电接口为双6PIN,这种错开了一上一下的设计是为了方便拔插,宽度又仅占一个6PIN槽.

28nm制程,294mm²面积GPU的发热非常有限,公版散热方案依然采用封闭离心式设计,其中散热器本体毫不吝啬地沿用GTX580上纳入的均热板技术,使温度问题永远都不会成为GTX680的困扰。

PCB裸板,可看见正面有8颗显存,每颗显存容量256MB,构成2GB的总容量。

新制程,小面积的核心功耗同样不会高,NVIDIA只为其配备4相GPU供电和双相内存供电。从上图中我们可以看到原PCB的电路设计是5相GPU供电,只是中间一相留空了,这难道是为更高的型号预备的?

功耗温度展示★性能测试平台介绍

待机状态时,GPU频率以及显存频率运行在2D状态设定档位,保持系统启动进入桌面维持30分钟后,在室温25℃环境下读取GTX680显卡的GPU待机温度只有37℃,风扇由PWM控制转速较低,静音效果优良。

使用变态显卡拷机软件Furmark1.92对GTX680实施理论满载,20分钟后温度不再变化趋于平稳,室温25℃环境下读取GPU温度为84℃,离NVIDIA GK104芯片的温度安全上限设定很远。满载时风扇转速由PWM控制逐步升高,最后稳定在2600rpm左右,如同所有离心式散热器一样,这个状态下会发出明显的噪音,但处于可接受范围内。

GTX680满载功耗测试结果值得炫耀,28nm制程和小面积核心发挥了作用。使用Fumark1.92令显卡满载20分钟后,观察到整机的功耗只有383W。GPU-Z显示此时GTX680的功耗已经达到其TDP的120%,据此判断它没有像GTX580、GTX570那样采用功率控制措施。即便如此,它的满载功耗仍低于受限制后无法真正达成满载的GTX580。

下面我们将展示微星GTX680的性能表现,测试平台如下:

测试平台采用X79+Core i7 3960X配合四通道内存,软件部分采用最成熟的新驱动以及Windows 7旗舰版X64,测试游戏部分基本涵盖了目前大多数比较具有代表性的作品,利用Benchmark和Frps联合记录下微星GTX680在测试环境下的帧数表现。

理论测试之3DMark

3DMARK Vantage是专为Windows Vista DX10环境下开发的3D性能测试软件,分为高、中、低三种测试级别,对显卡的计算能力要求和显卡性能在得分中所占的比重也依次递减,通常以中档Performance设定为通用衡量标准。

测试参数设定:

3DMARK Vantage有一项PhysX测试基于NVIDIA物理加速技术设计,拥有CUDA架构的NVIDIA显卡可以借助庞大的并行计算内核帮助CPU大幅度提高这项测试的得分,而使用AMD显卡时则只能依靠效率不佳的CPU计算。参测显卡使用Performance和High模式各测试一遍,驱动中AA/AF选为应用程序控制。

2010年的最后一个月,Futuremark的大作3DMark 11终于发布,这也堪称2010年Benchmark方面最重磅的炸弹了。作为业内公认的专业图形性能测试工具,3DMark 11会在最短时间内进入所有硬件网站的测试标准,成为衡量市面上所有显卡和PC平台的标准型测试项目——从3DMark 99到3DMark Vantage十多年的时间里3DMark系列都是如此成为图形测试的标准。

Futuremark总是在版本号的前一年推出新软件,这次也不例外,3DMark 11在09年底就诞生了,不过巧合的是,它的版本号应该还有另一层含义——基于DirectX11接口的基准测试软件。

测试参数设定:

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。

理论测试之天堂3.0

俄罗斯Unigine公司开发的新款3D性能测试软件,主要针对DirectX11 API设计,同时还兼带DirectX9、DirectX10以及OpenGL3.2.这款测试软件的引擎,在DirectX11模式下可以选择开启或关闭Tessellator(细分曲面技术),这时DX11的重要标志性技术之一,也是DX11相对于以往API的明显提升部分,可使渲染对象拆分得更精细,模型边缘层次感明显,视觉上更加真实。

测试参数设定:

Unigine Heaven3.0的测试运行DX11和DX10两种模式,因为现在和未来一两年内,大型3D游戏将主要基于这两种API设计。测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF,运行在DX11模式下,Tessellator(曲面细分)级别设定为Extreme。

DX11游戏:尘埃

《科林.麦克雷:尘埃2》是一款为了纪念去世的英国赛车手科林.麦克雷制作的模拟赛车类游戏,在前作发行了两年之后,这款续作在2009年底正式发布。这款游戏最大的亮点是率先支持DX11引擎,无论是画面质感还是可玩性都大有超过《极品飞车》之势头。

测试参数设定:

所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用游戏自带的Benchmark程序,设定1920×1080分辨率,开启AA/AF。

《尘埃3》完整版是由Codemasters制作并发行的一款赛车竞速游戏,对此前发布的《尘埃3》进行资料上的填充和优化。 更新内容包括: 2个地点的12个新赛道,新车,和大量其他内容。 游戏采用的是Ego引擎,拥有更加拟真的天气系统及画面效果。 游戏拥有着出色的画面,激情的背景音乐,真实的操空性与音效。 一个赛车游戏其操控性是很重要的,而《尘埃3》操作很简单,给人的那种物理感觉很强。

测试参数设定:

所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用游戏自带的Benchmark程序,设定1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX11游戏:失落的星球2

《失落的星球 2》承袭前作内容第3人称射击,针对多人连线部分加以强化,并加入4人Co-op连线合作共同对抗巨大异形怪兽“艾克里德(Akrid)”崭新玩法,玩家不只是要正面对抗艾克里德,甚至还要爬上AK小山般的庞大身躯展开攻击。

 游戏采用 CAPCOM 独自研发并进一步强化的“MT-Framework 2.0”游戏引擎,呈现比前作更为细致绚丽的画面,使用该引擎的还有《鬼泣4》和《生化危机5》。

测试参数设定:

所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用游戏自带的Benchmark程序,分辨率设定为1920×1080,开启AA/AF。

DX11游戏:战地:叛逆连队2

《战地:叛逆连队2》(Battlefield: Bad Company 2),是EA DICE开发的一款第一人称射击游戏。游戏开发商美国艺电确定2010年3月2日为游戏Xbox 360、PS3、PC版的首发日期。该游戏是EA DICE开发的第9款“战地”系列作品,也是《战地:叛逆连队》的直接续作,在继承前作特性的基础上,强化了多人联机载具对战和团队合作元素的设定。游戏使用加强版的寒霜引擎,加入了建筑物框架破坏和物体分块破坏的支持。

测试参数设定:

这款游戏没有自带Benchmark程序,选择第二关“Cold war”刚开始时长达两分钟的自动过场剧情,使用Fraps软件记录游戏帧率。所有显卡运行在DX11最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX10游戏:生化危机5

《生化危机》,这个不朽的名字几乎任何80年后出生的男孩都知道。早在12年前这款游戏就已存在,并就此开创了AVG(冒险解谜类)游戏的先河。时至今日,《生化危机》系列已推出第五代作品,官方正式登陆PC平台,这次主人公要前往非洲无名小镇完成任务。相比第四代作品,《生化危机5》上的射击类游戏特征似乎更加明显。

测试参数设定:

使用游戏自带Benchmark程序,所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX10游戏:孤岛危机

《孤岛危机》(Crysis)是一款科幻题材的第一人称射击游戏,此游戏由德国游戏开发商Crytek制作开发,在由美国艺电发行,是孤岛危机三部曲的第一部。《孤岛危机》的背景发生在一群外星机器的船舰在地底被发现,玩家扮演三角洲特种部队中暴龙小队的成员──诺曼(Nomad)进行搜索和撤离的任务。这款游戏对硬件配置尤其是显卡的要求极高,发售没几天便获得“硬件杀手”的称号。

测试参数设定:

使用游戏自带Benchmark程序,所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,测试使用1920×1080分辨率,开启AA/AF。

DX9游戏:使命召唤7黑色行动

《使命召唤》系列在3D游戏爱好者中几乎是家喻户晓的,即便你不是一个FPS游戏玩家,你也至少听说过这个名字,它从第一代开始铸就的经典实在令人难以忘怀。从那以后,《使命召唤》系列一直保持着将近一年一部新作的发布频率,如今大家翘首企盼的系列第七部《使命召唤:黑色行动》终于面世,无论各游戏机构的评价如何,它都将是炙手可热的作品。

测试参数设定:

游戏没有自带Benchmark程序,选择第五关“S.O.G.”刚开始时长达两分钟的自动过场剧情,使用Fraps软件记录游戏帧率。所有参测显卡运行在DX10最高画质设定下,开启AA/AF。

性能展示的部分就到这了,无论如何,微星GTX680以绝大多数的胜出毫无疑问的问鼎单芯卡皇,那么根据微星的惯例,搭配TF4风扇的Hawk和Lightning版也会紧跟其后,在理念,做工,售后完全不输于其他对手。

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