风之力发威GB2.0 技嘉三扇GTX780评测

PChome | 编辑: 夏阳 2013-06-22 06:30:00原创 返回原文

双重升级 全新风之力搭配GB2.0组合出击

基于GK110的GeForce GTX 780震撼上市,除了TITAN这款作为纪念性的产品之外,它毫无疑问的问鼎消费级单芯卡皇之宝座,它在部分应用下甚至都可以调戏友商的双核旗舰HD7990,那么我们无需再用华丽的辞藻去形容这款游戏利器,下面给大家介绍一款来自技嘉的全新风之力三风扇超频版GTX780。

已经问世的GTX TITAN和GTX 780均是基于GK110内核,它是由一个15组SMX,非完全对称工作组构成的核心架构,由于种种原因,完整规格的GK110仅在通用计算领域的Tesla C20X上开放。而GTX 780则是被关闭了一个整组GPC,即12组SMX构成的4个GPC群组,那么显而易见,根据GK110的架构构成来说,GTX 780共拥有:2304个SP,192个纹理单元和48个光栅操作单元,下辖6组显存控制器,构成384BIT的位宽,与48个光栅操作单元直连。

GK110晶圆图

从GTX600时代,甚至追溯到Fermi,NVIDIA发现一个SM(X)组的内部纹理单元构成配比情况效率最大化就是现在沿用的方案,这样纹理和像素填充性能得到充分的发挥,并且用于线程指派和曲面细分的需求也不会受限制。

 公版的GTX 780的频率设定为,863MHz的核心和着色器频率,加速至900MHz,那么根据规格规模来说,它的纹理填充率为160GT/S。技嘉的这款OC版GTX 780预设为954MHz,目标加速值至1006MHz,相应的纹理填充率为183.2GT/S,像素填充率为45.8GT/S。

GIGABYTE GTX780 OC

通过0.7.1版GPU-Z我们可以看到它的信息,代号GK110,步进为A1,基于28NM TSMC HKMG,核心面积高达561mm²,这达到了GT200时代的规模,不过得益于全新的设计布局和制作工艺,集成了71亿晶体管已成为了现实。

光栅单元/纹理单元分别是48个/192个,着色器数量2304个,支持DX11.1,384Bit位宽搭配12颗显存颗粒构成3GB显存规格,运行在6GHz,显存带宽高达288.4GB/S。核心频率954MHz,动态加速至1006MHz。以上就是全新的单芯卡皇GeForce GTX 780的账面信息。

越冷越好 450W散热能力概念几何?

我们接到技嘉图形部门送递的GeForce GTX 780 OC版之后就发现它不再像以前的风之力,而技嘉也表示他们升级了风之力的散热器。我们都知道技嘉的显卡其中一大亮点就是WindForce 风之力散热器,其中涌现了不少的技术亮点,如倾斜式风扇改善扰流和排风情况,扁平但效率很高的鳍片矩阵设计,再到立体散热设计(酷冷三角),巧妙的利用风流改善热交换效率,另外还有独特的风扇轴承和气动设计,最终在业界树立了一座非公设计的标杆。

取自于技嘉官网

上图是前一代的风之力3X散热器,这种方案就是充分的导流,达到利用每一丝的空气与散热鳍片接触。在之后,技嘉又将与GPU接触的底座升级,也就是我们所看到的酷冷三角立体散热技术:

简单的用PS制作了一个示意图,能够说明问题即可:我们看到三根热管所在的就是一个既类似矩形又类似三角形的铝制底座,这就是本次风之力所谓的全新设计“酷冷三角”,风扇将气流从外接抽入并往下方的鳍片矩阵中吹,会被“酷冷三角“一分为二,由于底部又有散热底板的阻挡(与显存颗粒接触的那块底板)因此气流会乖乖的从鳍片的两边走。

只要科学合理的设计,小风量也可以达到高效的散热,正是因为大部分显卡的散热鳍片和气流作用时间太短,无法进行充分的热交换,导致只能靠大风量来保证散热效果,这样势必会造成满载时风噪过大,同时带动显卡震动也会加大噪音,技嘉这种独特的设计,使空气和鳍片的热交换时间增大了2~4倍(根据鳍片的宽度和鳍片的厚度的比例得来),不用太大的风量也能够将鳍片“吹透”,并且将热气向两边排开,保证新鲜的冷空气和排出的热空气之间没有扰流的现象。

搭载全新风之力的GeForce GTX 780

这一次风格来了一个大改观

这一次的技嘉GTX 780的风格有着一个很大的改观,首先它不再使用塑料的导流罩,换成了黑化的纯金属导流罩,使整个卡体都由全金属构成,坚实,质感。另外PCB的颜色也由万年不变的蔚蓝色换成了纯黑色,像主板部门从P67那样也开始走黑色路线了,不过不知道之后推出的型号是否也会采用黑色的PCB。

另外的一个大改观就是技嘉引以为傲的450W散热能力的散热器,450W是一个什么概念?据技嘉的量化就是可以让GPU的温度和室温保持在50摄氏度之内,也就是说即便室温是在30℃的情况下,显卡依然不会超过80℃,让GPU Boost 2.0彻底释放潜能。

450W的散热概念:

根据公式和技嘉的定义 450W的散热器可以让GPU保持在和室温相差50以内

全新升级的风之力散热系统取得450W的散热效能,除了具备三风扇,立体三角和高密度散热鳍片之外,还加入了全新的复合型的热管,并且在数量上也做了加强。传统的6MM热管导热能力理论值为35W,而技嘉透露这款散热所搭配的热管每根都可以达到55~70W的导热能力,整个散热器具备6根热管压入底座,将热迅速而高效的带热鳍片区散走。

GPU Boost是一项动态加速的技术,类似CPU的睿频一样,它可以在一定的程度内自动的提升GPU的频率,从而获得“额外”的性能。GT700已经具备了GPU Boost 2.0(下文简称GB2)的技术,不同于第一代的是,GB2是以温度为主,TDP为辅的检测触发机制,只要散热器足够NX,将GPU温度压制在80~85℃以下,它可以突破NVIDIA官方预设值,额外的一直往上加速,当然考虑到GPU体质以及供电部分的压力,还是会存在一定的TDP限制,也就是说TDP还是会有一定的影响,但主要是以温度为参考值。因此这就意味着GT700时代,各品牌的显卡PK的不仅仅是做工用料,更重要的是散热的效能。

越冷越好,这是技嘉这一代显卡的口号和目的,我们将在之后的实测中,见证这一点。

散热设计评定

在对细节分析之前,我们还是用五项属性去考量一下这款全新的风之力GTX780。

长达28.5厘米的卡体

静音大尺寸散热风扇

4+2 6热管导热

扩展散热牢靠 回流焊接

酷冷三角 立体散热技术

技嘉这款显卡的亮点就算在于散热方面,全金属的导流罩,加上固定条和牢靠的散热器本体,等效一体化,酷冷三角的散热原理我们上文已经做过介绍,它是巧妙的将热气分流,并且将热交换的过程由穿过鳍片的厚度变成了长度,单位的气流中提高了热交换效率,而且硕大的底座可以容纳(夹紧)更多的热管。

6根热管其中5根延展至扩展区,负担一部分散热需求,另外一根则伸向底座所在的鳍片区的上方,充分的利用每一寸散热片,回流焊接方式使鳍片和热管的导热效率得到最大化的保证。

在散热部分的评定中,我们给予9.5分的评价。

板型和供电评定

这款显卡的板型设计是要表现平平,因为它使用的就是公版的方案,即便有些许料件的品牌或者规格修改,但电路优化的效果可以说和公版无差别。

正面俯瞰

背部PCB特写

8+6PIN辅助供电

它其实是采用的公版的PCB,甚至是电路设计方案,包括视讯输出等等。提供有2只SLI金手指,支持4WAY SLI。

在板型设计的评定中,我们给予8分的评价。

供电方面,它和GeForce GTX 780公版以及TITAN都是相同的供电布局和设计。

6+1相供电设计 数字供电 整合式Mosfet

6+1相数字供电

显存颗粒看不太清 但能分辨出是SAMSUNG

12颗显存颗粒构成384BIT/3GB

6+1相的数字供电足以支撑同基于GB2.0的TITAN这样的电力需求,因此GTX780一样毫无压力,公版的供电设计方案是一个能够满足需求,稳妥的方案,特别是它使用了空间兼容性很强的贴片式电感和钽聚合物电容,钽电容的电气性能可以顶的上数个常规的固态电容。

在供电的设计评定中,我们仍然以公版的评判标准,7分。

挡板和性能评定 

挡板的设计,技嘉一贯秉承PCI*2,并且视讯接口不缩水,没有奇形怪状的设计。

 

干净利索的设计

DP+HDMI+DVI*2组合

挡板的设计中,技嘉秉承了NVIDIA的Kepler方案,提供标准的DP+HDMI+DVI*2的组合输出,支持3+1 Surround联屏,另外无论是长宽高,均没有夸张离谱的造型。

在挡板的评价中,我们给予8分的评价。

性能设定

性能的设定,相同的规格下取决于频率的设定,这款显卡的核心和着色频率设定在954MHz,加速至1006MHz,远超公版的863MHz~900MHz,因此在性能的得分方面亦是加分的。不过由于具备GB2.0和强大的散热,我们将在对其实测之后进行评分。

细节看技嘉独到设计 

技嘉的显卡特别是散热器方面,设计风格和方案严谨合理,充分的提现了工程师巧妙的利用物理法则提高散热器的含金量。

(点击查看原图)

这一张是该卡拆解并描述散热的示意图,冷空气由风扇抽入吹向下方的鳍片中,位于GPU核心上面的酷冷三角区,气流被分至两侧,增大热交换时间,并且保证热气是两边排开,和冷空气的进入尽可能的避开干扰。而位于供电上面的鳍片区也是一个重要的散热区域,5根热管把热量迅速高效的带过来,由右侧的风扇吹下的冷空气散去,但此时并不会把空气加热到饱和状态,空气将被透过鳍片,直接给一些敏感的供电元件散热,而且像Mosfet这种元件均有固体硅脂与底座和鳍片相连,都可以享受到来自上方透过的空气。

拆解的时候需要这里的螺丝

热管设计的很有讲究

由于空间的兼容性和成本,同时压近底座6根8mm的热管不太现实,过宽的面积会导致部分热管根本起不到什么效果,因此技嘉设计了4+2的方式,由三角底座伸出的2根粗达8mm的热管采用了这样的位置是非常合理的,因为它们吸热能力高于6mm热管,并且向两边传到的效率是均匀,合理的。

当然,其他3根6mm的热管也是发挥了重要的导热,固定作用,同时采用回流焊接的连接工艺,使得鳍片热管一体,非常牢靠。

螺丝孔位符合力学设计

如若没有另外3只螺丝的固定 稳定性安全性较差

长达29CM的卡体,GPU位于一侧,那么PCB和散热器的连接点都落在了这四颗螺丝和GPU  DIE面上了,这样的坏处就是GPU很容易被来自另外一侧的力导致散热底座将GPU的角硌坏掉,早在PIII和Athlon XP时代经常发生散热器硌坏裸DIE的事故。并且仅有四颗螺丝固定的力度不够,另外一侧容易松动变形。

在巧妙的利用PCB提供的孔位之后,正好在Mosfet和贴片电感的上方加入一块金属被甲,由三角形的螺丝矩阵固定,这样以来就能最大化的增强散热器和PCB的固定效果,而且两端的螺丝到散热器的边缘距离几乎相等,设计细致入微。

突破GB2.0 实战450W散热能力 

我们都知道GB1.0是以TDP为上限,那么出厂时的预设频率固定了,TDP也随之固定,加速幅度自然就确定了。

GTX 680 GPU-Z

轻度负载下 即TDP未达到上限  加速78MHz(点击放大查看原图)

超负荷满载下 TDP爆表 (点击放大查看原图)

只要是在TDP范围内,加速频率都会一直走下去,在轻度负载下,1084MHz已经超过了1059MHz,当然,TDP基本已经顶到了阀值,因此加速幅度不是特别的大。

GTX 780 GPU-Z

轻度负载  加速91MHz(点击放大查看原图)

重度负载 TDP爆表 GK110启用保护机制(点击放大查看原图)

我们看到,游戏应用中GPU都会维持在99%的负载以内,GB2.0会以更高的幅度加速GPU的频率,特别是搭载了技嘉全新的风之力450W散热器之后加速幅度超过了公版标准。

在极端折磨测试中,如Furmark,它可以让GPU超负荷运作,此时GT700芯片会启用保护机制,迫使GPU降频以退步在一个安全的TDP范围内接受折磨测试,这既算是一种对加速功能的遗憾又是不可缺少的保护。

不过不难看出,技嘉的450W散热能力如所说那样,在26摄氏度室温的环境下,经过30分钟的折磨煎熬最终将GPU的温度控制在77℃,与标称的差距50℃左右相吻合。GK110庞大的核心面积和晶体管数量能够静音与散热兼备,实属不易。

在加速的幅度中,近乎100MHz,性能表现方面非常出众,评分给予9分的评价。

五大属性雷达图

根据五属性来说,技嘉这款显卡的板型和供电设计受到了制约,而在性能表现和散热设计方面,特别后者,几乎达到了高效和静音的完美标准,总分41.5,综合8.3分。

性能测试

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。

3DMark 11 Performance

3DMark 11 Extreme

● DX11游戏《科林.麦克雷:尘埃2》测试

《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2

● DX11游戏《科林.麦克雷:尘埃3》测试

《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

尘埃3

● DX11游戏 《失落的星球2》测试

《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。

失落的星球2

性能方面,在消费级单芯显卡中首屈一指,部分应用可以无限的接近泰坦甚至双核显卡,在性能表现上没什么可说的,单核卡皇。

这款显卡虽然PCB部分沿用了公版的方案,但是相对技嘉来说可以说是一个大的改观,至少颜色由万年老蓝变成了黑色,而搭配有金属质感很强的全新风之力散热器,更显得神秘,高端。高达450W效能的散热器,如实的将温度压制与室温差50以内,并且一如既往的继承冷、静的状态,凭借GPU Boost 2.0和散热器,性能释放更彻底,高位宽高光栅化单元,配合3+1 Surround联屏技术,宽域畅玩游戏也不错,基本上说是无可挑剔的了。

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