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9系游戏神器 影驰GTX970黑将显卡评测

时间:2014-09-22 15:40来源:转载 作者:刘峰睿
NVIDIA的Kepler核心显卡发布已经两年半,当初GTX680的手法评测就是由我完成,?#20004;?#36824;记忆犹新。在显卡产品上,NVIDIA也开始 使用类似Tick & Tock的节奏:每隔两代产品进行架构升级。Maxwell正是Kepler的后继者,在架构上使用了全新SMM单元,16组SMM单元分布在四组GPC 之中的结构,提升了引擎执行效率、改良了Cache缓存机制,让Maxwell不仅性能全面提升,功耗却大幅下降,并且这是在制造工艺仍为28纳米的前提 ?#29575;?#29616;的,从之前的GTX750Ti/750产品上,就可以看出Maxwell的可?#29575;?#21147;。

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    完整版的Maxwell自然更是可怕,?#36824;?#22312;跟注重性价比的甜点~次旗舰产品线上,用户往往更为挑剔,GTX970就位于这个位置。近几代产品 中,NVIDIA对X70级别产品的重视程度也越来越高,这次的Maxwell GTX970定价就仅有2499元,相对于过去几代X70产品来说已经非常厚道。而这次评测中为大家带来的就是NVIDIA GeForce显卡顶级品牌:影驰的非公版GTX 970黑将版显卡。

Maxwell架构解析

   NVIDIA Kepler GPU架构于2012年初问世,它前所?#20174;?#30340;能效?#21364;?#29983;出全球最快的游戏PC、工作站以及超级计算机和云游戏服务器。甚至智能手机平板电脑乃至汽车的信息娱乐系统都得益于TegraK1系统(SoC)获得了空前的视觉计算功能。

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   而NVIDIA的第一代“Maxwell”架构在上一代的基础上又获得了全新的提升。?#29575;?#19978;“GM107”在研发期间的定位是专为笔记本和小型(SFF)PC等功率受限的使用场合而设计。但?#29575;?#19978;它的性能已经达到了桌面?#25237;?#29978;至中端的水准,NVIDIA在最后时刻将其打造成GTX650Ti的?#24433;?#20154;,强行推入主流市场。

   在1080p分辨率下,GeForceGTX750Ti的性能通常可与四年前的旗舰GPU——GeForceGTX480比肩,?#27426;?#28909;设计功耗仅为区区60W,是后者的四分之一!那Maxwell高端产品又当如何?是什么革新让它有如此惊人的表现呢?

   Maxwell在流式多处理器(SM)方面采用了一种全新设计,可大幅提高每瓦特性能和每单位面积的性能。虽然Kepler SMX设计在这一代产品中已经相当高效,但是随着它的发展,NVIDIA的GPU架构师再次在能效比利用方面突破了难关。

   MaxwellSM设计实现证明了这一点,控制逻辑分区、负荷均衡、时?#29992;?#25511;粒?#21462;?#32534;译器调?#21462;?#27599;时?#21448;?#26399;发出指令条数等方面的改进以及其它诸多增强之处让Maxwell SM(亦称“SMM”)能够在效率?#26174;?#36229;Kepler SMX。全新的Maxwell SM架构能够在GM107中把SM的数量增至五个(GK107中仅有两个),而芯片面积仅增加25%。下表提供了高级对比,对?#20154;?#26041;分别为Maxwell以及上一代GK107 Kepler GPU:

    具体来说,首先Maxwell采用了容?#30475;?#22686;的二级高速缓存设计,Maxwell核心架构中二级高速缓存容量为2048KB,而GK107中的容量仅为 256KB。由于片上高速缓存容量更大,因此需要向显卡DRAM发送的请求更少,从而降低了整体显卡功耗、提升了性能。

   除了上述变化以外,NVIDIA的工程师还雄心勃勃地在晶体管水平?#31995;?#25972;了Maxwell GPU中每个单元的实现方式,以便最大限度提高节能性。所有这些努力的最终结果是,采用相同的28纳米制造工艺,Maxwell能够提供相当于Kepler两倍的每瓦特性能!

   虽然说起来简单,但?#29575;?#19978;这些就意味着Maxwell内部所有单元和横梁结构均得到了重新设计,数据流得到了优化,功?#20351;?#29702;实?#33267;?#22823;幅改变。

    虽然从图形特性的视角来看,第一代Maxwell GPU可提供与Kepler GPU相同的API功能,但?#30001;?#23618;来上,Maxwell还在单个GPC(图?#26410;?#29702;簇)内实?#33267;碩喔鯯M单元,每个SM包含一个多形体引擎 (Polymorph Engine)和?#35780;?#21333;元,而每个GPC包含一个光栅引擎(Raster Engine)。ROP依然与二级高速缓存片(L2 Cache Slice)以及显存控制器联系在一起。

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   GM 204 GPU包含4个GPC、16个Maxwell流式多处理器(SMM)以及4个64位显存控制器(共256位)。这就是这一芯片的完整实?#20013;问劍?#35268;格大约是GeForce GTX 750Ti中的GM107的3倍。

   上一代Kepler的方法是划分为非2幂(non-power-of-two)数量的CUDA核心,其中一些是共享核心,这种方法需要的SM调度器数量较少,但复杂程度较高,在各种各样的游戏引擎环境中表现并不理想。

   上一代Kepler的方法是划分为非2幂(non-power-of-two)数量的CUDA核心,其中一些是共享核心,这种方法需要的SM调度器数量较少,但复杂程度较高,在各种各样的游戏引擎环境中表现并不理想。

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   而现在每个SM分为四个独立的处理块,每个处理块具备自己的指令缓冲区、调度器以及32个CUDA核心。新的划分方法简化了设计与调度逻辑、节省了晶体管与功耗、降低了计算延迟。

    总体而言,在这一全新设计上,每个“SM”的尺寸得到大幅缩减,而性能却能够达到一个KeplerSM的90%。更小的晶体管消耗让NVIDIA能够在每 颗GPU中实现更多数量的SM。通过对比Kepler和Maxwell SM总数的相关指标可发现,后者的峰值?#35780;?#24615;能比前者高25%,CUDA核心数量多1.7倍,着色器性能大?#20960;?.3倍。

   对GM204来说,要在显存位宽与上一代Kepler架构核心相同的情况?#29575;迪中?#33021;大幅提升的目标,增强显存系统也同样重要。内部显存系统带宽实?#33267;?#25552; 升,效率也得到了改善。此外,2MB大容量二级高速缓存配置(比之前的任何GPU设计都大)十分?#34892;?#22320;降低了显存带宽需求,确保了DRAM带宽不成为瓶 颈。

   其他关于Maxwell架构的基本信息,例如通过Giga Thread引擎的主PCI Express接口数据流、Polymorph与Raster单元的基本操作等等过于晦涩的知识这里就不再赘述了。

影驰GTX970黑将版赏析

   影驰GTX970黑将版显卡采用经典银灰色外壳 黑色扇叶的外观,造型上相对上代产品有多处调整改进,整体上看起来更时?#23567;?#20805;满科?#20960;小?#19982;各种各样颜色的主板、机箱搭配也不会有问题。

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   影驰GTX970黑将默认频率为1127MHz,最高加速频率为1266MHz,拥有4GB 7012MHz GDDR5显存。

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   影驰为GTX970黑将配备了背板,起保护、加固和辅助背面元件散热的功用。

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   显示接口包括DVI、HDMI和DP。

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   影驰GTX970黑将采用银河双子星散热系?#24120;?#36825;颗风扇也采用了特殊的扇叶,能够?#34892;?#25552;高风量,增?#21487;?#28909;效率。

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   7相供电设计,采用全固电容?#22836;?#38381;式电感,保证了最佳电气性能。外接供电则采用超过公版规格的6 8Pin,为显卡超频提供了有力支持。

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   来自NVIDIA的GM204芯片

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   三星GDDR5显存,共4GB容量

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   显示输出接口

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   PCB正面俯视图

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   巨大的散热器本体拆解

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   核心部分为纯铜底座

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   配备了4跟热管,采用镀镍处理

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   由于显卡超高的能效比,PCB不需要做的很大,因此长度也控制的非常好,甚至还没超过一块标准ATX主板的宽?#21462;?/p>

测试平台说明

   测试平台配置说明:

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测试平台使用主板:技嘉 G1.SNIPER Z97

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测试平台使用电源:安钛克 HCP1000 白金版

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测试平台使用SSD:OCZ VERTEX 460 240GB

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基准测试:3DMark

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   2013年2月1日,Futuremark在其官网上正式宣布了新3Dmark的发布时间,它于UTC时间2月4日18:00,?#26412;?#26102;间2月5日凌晨2:00正式发布。新的3Dmark支援桌面与移动平台的跨平台测试,支援windows、Android、iOS与Windows RT系统平台的测试。新3DMark分为入门级测试Ice Strom、主流级测试Cloud Gate以及高性能测试Fire Strike三大场景。取消了过去按照E、P、X的等级划分方式。

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基准测试:3Dmark 11

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    时?#20004;?#26085;依然没有任何一个测试软件或者游戏能够取代3DMark在游戏玩家心目中的地位,因为3DMark的魅力就在于它所带来的不仅仅是惊艳的画面,更重要的是向广大玩家提供了一种权威、系统、公正的衡量显卡性能的方式。

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基准测试:Heaven

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   Unigine Heaven(天堂)显卡测试程序4.0版For Linux(2013年2月18日发布)

  对于现代显卡测试而言,除了3DMark之外必不可少的项目就是来自俄罗斯的Unigine Heaven(天堂),尤以其高负载、高压榨而知名。得益于Unigine引擎的出色性能,Heaven在曲面细分?#31995;?#34920;?#32622;?#26174;要优于3DMark。

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游戏测试:孤岛危机3

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     《孤岛危机3》是前作的精雕细琢的?#26377;?#21095;情模式具有所需的灵魂和情感,让游戏中的杀戮变得有意义,这一点突破了前作。虽?#27426;?#20154;游戏模式不足以留住大量 玩家,但毕竟具有自己的特色,为大家提供了额外的选择。这应该不算是提前到来的次世代游戏,但它的操控非常完美,节奏紧凑,战术灵?#30591;?#21095;情故事真?#23707;?#29702;, 是一款合格的《孤岛危机》系?#34892;?#20316;。

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游戏测试:?#25293;?#20029;影9

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    ?#35910;拍?#20029;影9》将讲述劳拉的首次冒险之旅,主角劳拉?克劳馥的年龄被设定在21岁,那时的她还只是一名刚出茅庐的新人,经验欠缺。随着游戏剧情的发展,玩 家将与劳拉共同成长,获得新的武器和道具并习得新技能。在冒险的小岛上,玩家可以在营地对道具进行组合,?#34892;?#29305;定区域就需要特定道具和技能才能通过。岛上 的各个营地之间可以快捷传送,玩家无需长?#26223;?#28041;。而除了劳拉外还将有其他角色出现在岛上。

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游戏测试:地铁2033

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    《地铁2033》(Metro 2033)是俄罗?#26500;?#20316;室4A Games开发的一款新作,也是DX11游戏的新成员。该游戏的核心引擎是号称自主全新研发的4A Engine,支持当今几乎所有画?#22987;?#26415;,比如高分辨率?#35780;懟PU PhysX物理加速、?#24067;?#26354;面细分、形态学抗锯齿(MLAA)、并行计算景深、屏幕环境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、?#30828;?#36148;图、物体动态模糊等?#21462;?/p>

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游戏测试:超级房车赛2

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    《超级房车赛:赛车运动》是Codemasters最接近PS2经典游戏《职?#31561;?#36710;手》的作品。不同于《超级房车赛2》的街头赛车风格,这款游戏的重点回 到了拟真的赛车运动,为了比赛而?#33041;?#30340;赛车再次占据了车辆列表,而Codemasters在本作中的赛道数量比前作多了几乎一倍。《超级房车赛:赛车运 动》的缺点都很奇怪,比如品?#23454;?#19979;的?#30340;?#35270;角和有问题的耐力赛,游戏缺少自定义选?#30591;?#20294;是总体来说Codemasters在这款游戏中终于又再?#25105;?#25806;全 开。

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温度/功耗及超频测试

    GeForce GTX 970和过去的N卡一样,都还可以进行一定幅度的超频,尽管影驰GTX970黑将默认就已经达到了1127~1266MHz的超高规格,但是在笔者测试中 发现,它还有提升空间,能够进一步发掘潜力。最终,影驰GTX 970黑将版显卡在默?#31995;?#21387;下成功超到了1250MHz,并可以稳定通过测试,性能自然也是进一步提升。

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   Maxwell的架构的改良让GTX 970在功耗温度?#31995;?#34920;现都必须要用惊艳来形容。面对同为28nm的GTX 780,性能更好的影驰GTX 970黑将在温度?#31995;?#20063;大幅领先,待机仅有31度,Furmark拷机没到70?#21462;?/p>

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   而功耗方面,影驰GTX 970黑将的满载功耗更是比GTX780低了50W之多,而两者的系统待机功耗是相近的。可以看出Maxwell架构在功耗?#31995;?#34920;现是多么出色。

   影驰GTX970黑将是Maxwell到来后最先上市的产品之一,相对于目前的顶级型号3999元的GTX980,2499元的GTX 970更为直接的击穿了消费者的价格心理线。拥有超过GTX780的性能,大幅提升的功耗和温度表现,不愧是新一代游戏神器
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