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NVIDIA“Kepler”架构完测

2012-05-09《微型计算机》评测室《微型计算机》2012年4月下

人无我有,人有我精GTX 680功能特性体验

Boost与超频并不冲突

“GPU Boost”,相信玩家能第一时间从名字上大致猜出这个功能的作用。是的,它能在不超过热功耗限制的条件下根据核心的负载情况,动态提升显卡的核心频率。例如GTX 680核心频率为1006MHz,而它的Boost频率则为1059MHz。那是不是高只能加速到1059MHz呢?这个功能对显卡超频是否有影响?以下三图则是我们体验结果的简单展示。

单卡3屏3D Vision Surround,想说爱你不容易!

单卡就能组建3屏3D Vision Surround是GTX 680的一大特色。在GTX 580时代,我们只能通过SLI来实现这个功能。之前我们在介绍产品时曾提到,GTX 680是NVIDIA第一款在公版显卡上提供标准Displayport接口的产品。其实这个Displayport接口就是为3+1屏3D Vision Surround而生。和AMD的产品一样,GTX 680单卡3屏Surround必须使用到Displayport接口(加两个DVI接口)。

EVGA的PrecisionX软件。它是目前好用的GPU Boost功能软件。在这里强调一点GPUBoost并不是单纯的超频。GPU Boost的原理是利用热设计功耗限制,动态调节频率来解决GPU内部运算单元复用率不足的矛盾。
EVGA的PrecisionX软件。它是目前好用的GPU Boost功能软件。在这里强调一点GPUBoost并不是单纯的超频。GPU Boost的原理是利用热设计功耗限制,动态调节频率来解决GPU内部运算单元复用率不足的矛盾。

默认状态下,我们开启《使命召唤:现代战争3》时,能从软件中看到GPU被动态加速到了1058MHz。而开启《战地3》时,GPU则被动态加速到了1123MHz(如上图)。
默认状态下,我们开启《使命召唤:现代战争3》时,能从软件中看到GPU被动态加速到了1058MHz。而开启《战地3》时,GPU则被动态加速到了1123MHz(如上图)。

GPU Boost并不影响超频。在将功率限制拔高20%之后,我们就能轻松地将核心频率超到1156MHz。而此时,GPU Boost的作用依旧在。它能在120%于原散热设计功耗的范围内,将GPU频率动态拔高到1275MHz。
GPU Boost并不影响超频。在将功率限制拔高20%之后,我们就能轻松地将核心频率超到1156MHz。而此时,GPU Boost的作用依旧在。它能在120%于原散热设计功耗的范围内,将GPU频率动态拔高到1275MHz。

不一样的是,GTX 680能用剩下的H DMI接口输出第四个屏幕,只是这个屏幕不具备3D Vision能力。原本这个功能足够炫酷,但是带有Displayport接口的3D Vision显示器实在罕见。我们也未能在第一时间体验这个功能,只能在“2D”模式下尝试了3屏Surround。面对5760×1080的分辨率,单卡GTX 680的表现勉强及格。包括《Crysis2》在内的众多高要求游戏能比较顺畅的运行,只是平均帧数并不好看,只有30左右。

3+1屏3D Vision Surround能带给你震撼的影院级游戏效果。
3+1屏3D Vision Surround能带给你震撼的影院级游戏效果。

TXAA画面党福音

按照NVIDIA的说法TXAA是全新一代硬件渲染的抗锯齿技术,可以提供电影级别的画面品质,专为发挥GTX680强大的纹理性能而设计。目前TXAA分为TXAA1、TXAA2两个级别,TXAA1可以实现8xMSAA的效果,执行效率与2xMSAA相当,而TXAA2则会提供更高的画面品质,但资源消耗也仅4xMSAA的水平。

TXAA1与4xMSAA条件下的画面对比,TXAA1硬件消耗只有后者的一半,但是性能却能到达远超后者的8xMSAA的水平。
TXAA1与4xMSAA条件下的画面对比,TXAA1硬件消耗只有后者的一半,但是性能却能到达远超后者的8xMSAA的水平。

NVENC专用硬件 视频编码再加速

其实在“Kepler”之前,NVIDIA的显卡就能利用CUDA核心对视频编码进行加速。当时已经能提供比处理器快数倍的性能,不过后来被Intel在处理器上集成的专用视频编码引擎反超。事实上,CUDA核心并非视频编码的专用硬件,所以能耗比上的表现没有专用引擎出色。现在NVIDIA在“Kepler”上加入了专有的硬件编码单元——NVENC。它支持对H.264等高清视频的硬件实时编码,同功耗下的效率较CUDA编码又提高了4倍。

当前NVENC仍然需要专门的API和SDK,只有少量的如CyberLink_MediaEspresso等软件能支持。要到今年晚些时候,CUDA开发者才可以使用高性能NVENC转码器。届时将可以通过CUDA通用计算进行视频预处理,再使用NVENC进行编码。这能使工作效率进一步提高,并且相互不影响。
当前NVENC仍然需要专门的API和SDK,只有少量的如CyberLink_MediaEspresso等软件能支持。要到今年晚些时候,CUDA开发者才可以使用高性能NVENC转码器。届时将可以通过CUDA通用计算进行视频预处理,再使用NVENC进行编码。这能使工作效率进一步提高,并且相互不影响。

功耗温度简测:未食言!

在GTX 680发布前,NVIDIA CEO黄仁勋先生就说过,即将发布的“Kepler”架构是个高度重视能耗比的产品。根据惯性思维,我们很难相信“Kepler”能在性能领先对手的前提下,将能耗控制得更低。直到得知GTX 680核心只有294mm2后,我们才对这句话有了几分信心。实际情况如何,GTX 680到底多省电?我们用Furmark对它进行了拷机测试。待机状态,GTX 680平台的功耗比HD 7970低9W,优势并不明显。而满载状态,GTX 680则比HD 7970低了35W。为了避免功耗控制对Furmark成绩的影响,我们还对显卡在运行《战地3》时的功耗进行了对比。此时,除了GTX 580(功率限制保护),GTX 680和HD 7970的功耗都比Furmark拷机时要低,HD 7970比GTX 680高出20W。好了,游戏加拷机足以说明问题了。GTX 680的功耗控制能力确实如黄仁勋所言,非常出色。其能耗比表现明显超过了HD 7970,改变了以往一直是AMD产品在能耗比方面占优的局势。而温度方面,不论是AMD还是NVIDIA,公版产品的控制能力都不出色,建议玩家们入手后自行更换更优秀的散热系统。

3D游戏?超极本也没问题!

除了GeForce GTX 680之外,针对笔记本电脑的“Kepler”移动版本GeForce GT 640M也已经同时发布,我们自然也要对其进行测试。有些让人意外,强调轻薄便携和长效续航的超极本,竟然是首个采用“Kepler”架构移动显卡的产品。这实际上从更直接的角度说明,系统厂商对移动版本的“Kepler”在功耗控制方面的能力非常有信心,否则谁会想到在从来没有接触过独立显卡的超轻薄机型上,居然真的就有了玩3D游戏的希望。

采用GeForce GT 640M移动显卡的超极本是一款15英寸机型,机身厚度和重量分别是20mm和2kg左右。现在的超极本标准确实放得很宽了……为了更准确地为GeForce GT 640M的性能表现定位,我们选择了分别采用GeForce GT 630M和GeForce GT 540M的两款笔记本电脑作为参照。相信各位已经从参测样机规格表看到了,作为对比的两款样机的处理器都是标准电压版本,比起GeForce GT 640M样机的超低电压版本处理器,在性能方面要强很多。

是的,这不公平。不过在超极本上采用独立显卡的情况没有先例,没有其他采用超低电压版处理器和独立显卡的机型可供对比。而且如果在这样的配置下,GeForce GT 640M还能占到优势的话,那就更能证明“Kepler”的强大了。顺便说一句,虽然同为GeForce 600M系列,但是GeForce GT 630 M的核心架构依然是上一代的“Fermi”,基本上可以把它看成上一代GeForce 500M系列的马甲版。

虽然对“Kepler”的强劲性能已经有所了解,但是GeForce GT 640M的测试表现仍然让我们很吃惊。在处理器性能偏弱的条件下,GeForce GT 640M的3DMark测试和游戏测试成绩依然领先于GeForce GT 540M和GeForce GT 630M,而且领先幅度基本都在50%左右。也就是说,GeForce GT 640M的性能已经是另外一个档次的概念,而这样的提升幅度在以往的显卡更新换代中是很少出现的。这让我们对今年笔记本电脑的游戏性能很期待,在搭配性能更高的标准电压版本处理器之后,基于“Kepler”架构的移动版本显卡应该足以应付绝大多数大型3D游戏的性能需要。事实上,NVIDIA也表示今年会有8家品牌厂商推出专属游戏定位的笔记本电脑(去年只有5家),希望笔记本电脑也拥有出色游戏性能的玩家有福了。

值得一提的是,在考察通用运算性能的ComputeMark 2.1,以及针对曲面细分性能的天堂2.5测试中,GeForce GT 640M也体现出了高人一等的实力,曲面细分性能甚至超出了另外两款显卡接近1倍。

有些遗憾的是,采用GeForce GT 640M的测试样机出了一点状况,没办法测试电池续航时间。因此关于移动版“Kepler”显卡的功耗测试,特别是它对电池续航能力是否有影响以及有多大影响的问题,我们只能在今后的测试中去寻找答案。不过从超极本都能采用GeForce GT 640M显卡的情况来看,移动版“Kepler”显卡的功耗和发热量控制应该是比较到位的,否则谁也不愿意在自己的产品中放一个“烫手山芋”。

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