三風(fēng)扇五熱管！影馳GTX580黑將版測試

    泡泡網(wǎng)顯卡頻道3月18日 GTX580于2011年初推出，其采用完整512個流處理器的GF110核心，標配1.5GB/384bit顯存，在優(yōu)異N卡中772MHz的較高核心頻率，讓它當之無愧成為硬件配置最高的單核顯卡。其性能在各項評測中名列前茅，GTX580唯一的對手只剩下自己，唯一能做的就是用一個個新產(chǎn)品不斷超越自己創(chuàng)造的記錄。

    首批推出的GTX580均為公版，隨著時間的推移，有實力的大廠也陸續(xù)推出非公版并上市。影馳是NVIDIA在亞太地區(qū)最重要的合作伙伴之一，多年來只專注于NVIDIA顯卡的研發(fā)銷售，其產(chǎn)品頗受玩家們歡迎。近日，一款來自影馳的GTX580黑將登陸泡泡評測室，這款顯卡采用非公版設(shè)計，采用五熱管三風(fēng)扇強勁散熱器。這款顯卡能否讓GTX580性能再創(chuàng)巔峰，馬上帶來它的詳細評測。

● 流處理器數(shù)量提升

    大家已經(jīng)知道，GTX580從某種角度上來說是GTX480的改進版本，首先是彌補了GTX480在流處理器數(shù)量上的遺憾，從GTX480的480個流處理器提升到了512個流處理器，這樣在顯卡的3D性能上就有進一步的提升。

    看過我們之前的GTX480架構(gòu)解析的朋友應(yīng)該知道，GTX480是通過在GF100核心上屏蔽了一組SM(流處理器簇)將原本的512個流處理器降到480個的。而在這個架構(gòu)中，一個SM并不只是有32個流處理器，還包含16/48KB的動態(tài)分配緩存、4個紋理單元和一個多形體引擎。所以，GTX580相對于GTX480從硬件規(guī)格上來看并不僅僅是提升了32個流處理器，準確的說是提升了一個SM。

● 16/48KB動態(tài)分配緩存

    GF100/GF110核心的緩存設(shè)計非常有意思，采用的是L1和共享緩存動態(tài)分配總?cè)萘繛?4KB緩存的設(shè)計，這部分緩存可配置為16KB的一級緩存+48KB共享緩存，或者是48KB一級緩存+16KB共享緩存。這種劃分方式完全是動態(tài)執(zhí)行的，一個時鐘周期之后可自動根據(jù)任務(wù)需要即時切換而不需要程序主動干預(yù)。

    一級緩存與共享緩存是互補的，共享緩存能夠為明確界定存取數(shù)據(jù)的算法提升存取速度，而一級緩存則能夠為一些不規(guī)則的算法提升存儲器存取速度。在這些不規(guī)則算法中，事先并不知道數(shù)據(jù)地址。

● 4個紋理單元

    顧名思義，紋理單元就是專門用于渲染3D物體表面紋理的模塊，在圖形紋理越來越復(fù)雜的今天，紋理單元的重要性不言而喻。GTX580因為相對于GTX480增加了一組SM，所以紋理單元數(shù)量也得到了相應(yīng)的增加。

    在GF100/110架構(gòu)中，每一組SM中包含4個紋理單元，完整版的核心中一共有16個SM，所以GTX580一共擁有64個紋理單元，而GTX480由于屏蔽了一組SM，所以只有60個紋理單元。

    值得一提的是，GF100/110架構(gòu)中的紋理單元直接集成到了SM內(nèi)部，且每組SM中擁有獨立的紋理緩存(4個紋理單元共享這部分獨立的紋理緩存)，這樣的設(shè)計打破了之前紋理單元一直被設(shè)計在SM外圍的傳統(tǒng)，有效的提升了紋理效率。雖然從紋理單元的數(shù)量方面來說看起來比GT200架構(gòu)還少，但實際效率卻高很多。

● 一個多形體引擎

    多形體引擎(PolyMorph Engine)是NVIDIA DX11架構(gòu)中非常重要的一個部分，也是高性能DX11的來源保障。在GF100/110核心中，每個SM都擁有一個多形體引擎，總共多達16個。當然，由于GTX480屏蔽了一組SM，所以只有15個，而GTX580中擁有完整的16個多形體引擎。

    多形體引擎擁有五個階段：頂點拾取、Tessellation、觀察口轉(zhuǎn)換、屬性設(shè)置以及流式輸出。每個SM都擁有一個多形體引擎，因此每一階段中所運算得出的結(jié)果都被實時發(fā)送至SM處理。該SM能夠執(zhí)行游戲的著色程序、將結(jié)果迅速返回至多形體引擎中的下一階段，從而保證了最高的執(zhí)行效率。在五個階段都執(zhí)行完畢之后，結(jié)果會被傳遞給光柵化引擎。

    在這五個階段中，最重要的又是 Tesselation 階段，它正是保證DX11中 Tesselation 高效率執(zhí)行的保障。相比之下，AMD的RV870只有一個同樣功能的引擎，被稱為前端控制引擎，這就是為什么AMD的HD5000系列產(chǎn)品雖然同樣支持DX11，但在真正的大型DX11游戲中，效能和GTX480差距很大的原因。在這種情況下，AMD只能說太復(fù)雜的Tesselation目前用處不大的言論，實際上是自己性能不夠。

● 頻率提升

    大家從前一頁的GTX580規(guī)格表中還可以看到，相對于GTX480來說，GTX580在核心、Shader以及顯存頻率方面都得到了大幅度的提高。

    記得在GTX480發(fā)布的時候，有無數(shù)玩家對這款產(chǎn)品的頻率都非常不滿。一是核心頻率和Shader頻率較低(700/1401)，二是顯存頻率也和AMD的同級別產(chǎn)品差距太大。對高端顯卡比較了解的朋友應(yīng)該知道，AMD凡是采用GDDR5顯存的產(chǎn)品，默認顯存頻率都超過了4000MHz，而NVIDIA此前最高端的GTX480顯存頻率都只有3696MHz。

    但是，本次發(fā)布的GTX580完全可以讓用戶忘掉GTX480在頻率上的遺憾，GTX580的默認頻率高達772/1544/4008MHz，相對于GTX480來說有大幅度的提升，也就是說即使GTX580和GTX480完全一樣，頻率提升所帶來的性能提升也將非常明顯。況且，GTX580與GTX480還有很多不一樣的地方。

    正是由于增加了一組SM、提升了頻率以及我們即將要說的工藝的改進，GTX580的性能更上一層樓，每秒可處理多達20億個三角形，當之無愧的成為單卡性能之王。

    從本身的架構(gòu)上來說，GTX580所采用的GF110和GTX480所采用的GF100其實并沒有本質(zhì)的區(qū)別，內(nèi)部的架構(gòu)、功能模塊、晶體管規(guī)模等等都完全一樣，但NVIDIA這一次為什么不說GTX580是完整版的GF100核心，而是被命名為GF110核心呢？

● 工藝改進

    “工藝改進”這幾個字聽起來并沒有什么殺傷力，首先它不能像架構(gòu)升級那樣帶來全新的功能和非常明顯的運行效率的提升，也不能像升級核心規(guī)模那樣帶來明顯的性能提升，工藝改進確實是一個對于普通消費者不痛不癢的改進。

    但對于NVIDIA以及任何芯片設(shè)計公司來說，改進工藝都是他們非常重視的一件事情，也同樣是芯片生產(chǎn)廠商(這里特指臺積電)非常重視的事情。改進工藝可以讓生產(chǎn)效率得以提高、可以讓良品率更有保障、甚至可以讓芯片的性能更加出色。

    GTX580所采用的GF110就是一款采用改進的40nm工藝制程的芯片，改進后的工藝給我們帶來了更低的功耗、更低的溫度以及更好的執(zhí)行效率。

    上圖是NVIDIA公布的GTX580官方PDF中的一頁內(nèi)容，NVIDIA將GF110模擬成了480個流處理器，且頻率也和GTX480保持一樣，大家可以將上圖中的GTX580當作GF110版本的GTX480來看待。經(jīng)過NVIDIA官方的測試，即使流處理器數(shù)量、頻率都和GTX480一樣，改進工藝后的GF110都可以帶來非常明顯的性能提升，個別游戲性能提升幅度超過10%。

    而上面這張柱狀圖體現(xiàn)的是真正擁有512個流處理器以及更高頻率的GTX580相對于GTX480的性能提升，可以看到在改進工藝的基礎(chǔ)上再提升頻率和流處理器數(shù)量之后，GTX580的威力非常強大，不少游戲性能提升幅度高達30%，大多數(shù)游戲性能提升幅度都達到20%。

    除此之外，工藝的改進還可能修復(fù)一些芯片可能存在的缺陷，比如之前震驚業(yè)界的NVIDIA筆記本芯片缺陷問題，就是通過工藝更新修復(fù)的。從工藝更新這一點來看，GF110算是一款“全新”的產(chǎn)品。

    GTX580黑將基于40nm的GF110核心，支持最新的DirectX 11、Shader Model 5.0、CUDA、PhysX物理加速、3D顯示與3D眼鏡支持以及PureVideo高清硬件加速技術(shù)。

 

GTX580黑將

 

    GTX580黑將采用了和公版極其相似的海藍色非公版PCB，PCB上搭配了雙BIOS，可以在用戶遭遇BIOS問題無法啟動時候，按RESET鍵切換備份BIOS啟動。

    背面采用鋁合金散熱背板，起到固定PCB以防止變形，保護電子元器件的作用，以免被靜電之類的意外所燒毀。雖然增加了一層外殼，但鋁材良好的導(dǎo)熱性能并不會影響PCB板的散熱。

    核心采用了全新40nm工藝制造的GF110顯示核心，擁有512個流處理器，128個紋理單元，核心頻率為772MHz。

    顯存部分采用12顆三星0.4ns GDDR5顆粒組成1.5GB/384Bit規(guī)格，顯存頻率為4008MHz，0.4ns理論頻率為5000MHz，顯存還具有很大超頻空間。   

   

    由于PCB板上的供電部分和顯存部分都安裝了專門的散熱片，為了能夠直接與外界進行通風(fēng)，并未采用封閉式導(dǎo)風(fēng)罩，上面的3枚92mm風(fēng)扇主要為熱管散熱片和GPU核心散熱。

    擁有3個92mm大尺寸PWM智能溫控靜音風(fēng)扇，風(fēng)扇采用11葉片設(shè)計，自帶PWM調(diào)速功能，可以在900-2000RPM的轉(zhuǎn)速之間自動調(diào)節(jié)，最高轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生81CFM的風(fēng)量。AC獨家的FDB(流體動力高速軸承)可以有效保證靜音效果，滿載時噪音僅為32.5dBA。擁有超長30cm散熱鰭片，比顯卡PCB板還長2.5cm。

    鰭片分列左右兩邊，由84片高密度鋁制散熱鰭片組成，5條熱管與散熱鰭片之間采用了穿F.I.N技術(shù)，增加了熱管與鋁片的接觸面積，提高散熱效能。5條8mm純銅熱管呈平行狀貫穿進84片鰭片，將底座的熱量均勻的傳遞給散熱鰭片。底座采用純銅材質(zhì)，打磨的非常光滑，完全實現(xiàn)無縫零接觸，完全保證了將GTX580核心高溫傳遞給熱管。

    采用6+2相豪華數(shù)字供電，供電部分采用了驅(qū)動IC+Powerpak封裝MOSFET+數(shù)字供電電感，超頻潛力更強。核心6相供電，每一相都采用兩顆MOS管和一顆驅(qū)動IC，一上兩下。采用16顆昂貴的POS Cap鉭電容，鉭電容具有體積小、壽命長、耐高溫的特點，能夠降低系統(tǒng)紋波，提升電流純凈度，滿足長期穩(wěn)定使用。

    輸出接口采用NVIDIA公版設(shè)計方案，采用了mini HDMI+雙Dual-link DVI設(shè)計，能夠輕松實現(xiàn)3D Vision Surround技術(shù)，同時Mini HDMI接口已經(jīng)可以支持輸出未經(jīng)壓縮的次世代音軌。

    為了保證不讓任何一款配件成為瓶頸，保證測試出的數(shù)據(jù)較為真實。測試平臺選擇了高端Intel 酷睿 i7 870處理器，搭配微星的P55主板。內(nèi)存部分選擇了盛名在外海盜船DDR3 1600雙通道內(nèi)存以及主流的1TB硬盤，整套配置既高端，兼容性也很高。

   ● 測試平臺配置：

PCPOP.COM評測室
硬件系統(tǒng)配置
處理器	Intel 酷睿 i7 870 (2.93GHz , L3緩存=8MB , 四核心八線程）
主  板	微星P55-GD65 (Intel P55 芯片組）
內(nèi)   存	CORSAIR 2GB x2 DDR3-1600(9-9-9-24-1T)
硬   盤	Seagate 7200.12 1TB
電   源	安耐美金魔族87+
軟件系統(tǒng)配置
操作系統(tǒng)	Windows 7 Ultimate 64Bit
DirectX	11.0

    測試方法：基準測試跑分著名的DX10測試軟件3DMark Vantage。因為GTX580是DX11顯卡，在游戲方面主要測試4款DX11游戲，以及一款DX10和一款DX9游戲，測試結(jié)果與NV上一代單核卡皇GTX480以及AMD目前最高端單核HD6970進行對比。最后測試待機溫度和滿載溫度。

    通過GPU-Z軟件，識別出這是一款基于40nm工藝，GF110核心的GTX580顯卡。核心頻率為772MHz，擁有48個光柵單元和512個流處理器。

● 3DMark Vantage跑分測試：

  3DMark Vantage是Futuremark最新推出的一款顯卡3D性能測試，該款軟件僅支持DirectX 10系統(tǒng)及DirectX 10顯卡。測試成績主要由兩個顯卡測試和兩個CPU測試構(gòu)成，整個測試軟件更加偏重整機性能。

    畫面設(shè)置：3DMark Vantage的另一個全新特性是引入了四種不同等級的參數(shù)預(yù)設(shè)(Preset)。此前的3DMark在得出最終結(jié)果的時候都只有一個簡單的分數(shù)，而3DMark Vantage按照畫質(zhì)等級劃分成了入門級(Entry，E)、性能級(Performance，P)、高端級(High，H)、極限級(Extreme，X)四類，得分表達方式也改成了字母加數(shù)字的組合形式，從而更細致地反映系統(tǒng)性能等級，可以更對位、更公平地進行比較。當然，不同等級之間的分數(shù)沒有可比性。

    我們選擇了最常用的性能級(Performance，P)進行測試，這也符合普遍玩家最常見的使用時的體驗環(huán)境。

    大幅領(lǐng)先另兩款顯卡，比上一代旗艦GTX480性能成績領(lǐng)先幅度達30%之多。毫無爭議的獲得第一名。

    游戲介紹：萬眾期待的暴雪神作《星際爭霸》，在10年之后終于迎來的3D版本，目前暴雪已經(jīng)正式開放了《星際爭霸2：自由之翼》的Beta測試。雖然該游戲并不支持時下流行的DX10、10.1甚至DX11，但暴雪憑借成熟的DX9C技術(shù)，也將畫面做的非常完美，大量HDR及SSAO特效的應(yīng)用導(dǎo)致要求也比較高。

    畫面設(shè)置：所有特效全開最高，分辨率使用常見的1920x1200。值得一提的是，星際2雖然沒有抗鋸齒模式，但可以在顯卡驅(qū)動中強開，畫質(zhì)會有所改善。因此測試時我們打開了4AA16AF模式。

    測試方法：從戰(zhàn)網(wǎng)上下載一個1V1單挑錄像，通過錄像回放模式播放一段激烈的戰(zhàn)斗場面，通過Fraps記錄平均FPS和最小FPS。

    這款游戲中GTX580依然領(lǐng)先幅度較大，是唯一超過100幀的顯卡，表現(xiàn)非常優(yōu)秀。

    游戲介紹：Crysis（孤島危機）無疑是DX11出現(xiàn)之前對電腦配置要求最高的PC游戲大作。Crysis的游戲畫面達到了當前PC系統(tǒng)所能承受的極限，超越了次世代平臺和之前所有的PC游戲。Crysis還有個資料片Warhead，使用了相同的引擎，只是多了一個關(guān)卡，因此我們還是使用原版做測試。

    畫面設(shè)置：Crysis只有在最高的VeryHigh模式下才是DX10效果，但此前所有高端顯卡都只能在低分辨率下才敢開啟DX10模式，如今的DX11顯卡終于有能力單卡特效全開流暢運行。我們直上1920x1200高分辨率，開啟4AA模式進行測試。

    測試方法：Crysis內(nèi)置了CPU和GPU兩個測試程序，我們使用GPU測試程序，這個程序會自動切換地圖內(nèi)的全島風(fēng)景，得到穩(wěn)定的平均FPS值。

    在這款熱玩3D游戲中，不僅再次獲得了第一名，而且甩開第二名5幀多，顯示出GF110核心的性能優(yōu)勢。

    相關(guān)評測：年度DX11大作！異形大戰(zhàn)鐵血戰(zhàn)士測試

    游戲介紹：《Aliens vs. Predator》同時登陸PC、X360和PS3，其中PC版因為支持DX11里的細分曲面(Tessellation)、高清環(huán)境光遮蔽(HDAO)、計算著色器后期處理、真實陰影等技術(shù)而備受關(guān)注，是AMD大力推行的游戲之一，但是這樣的主題難免讓本作有很多不和諧的地方，暴力血腥場面必然不會少！發(fā)行商世嘉在2009年11月就曾明志，表示不會為了通過審查而放棄電子娛樂產(chǎn)品發(fā)行商的責(zé)任，因為游戲要維持“異形大戰(zhàn)鐵血戰(zhàn)士”這一中心主題，無論畫面、玩法還是故事線都不能偏離。

    畫面設(shè)置：AVP原始版本并不支持AA，但升級至1.1版本之后，MSAA選項出現(xiàn)在了DX11增強特效當中，當然還支持Tessellation、HDAO、DirectCompute等招牌。該游戲要求不算太高，所以筆者直接將特效調(diào)至最高進行測試。

   測試方法：游戲自帶Benchmark

    雖然領(lǐng)先幅度不大，但是GTX580黑將依然取得了第一名。

    游戲介紹：《戰(zhàn)地：叛逆連隊2》（Battlefield: Bad Company 2），是EA DICE開發(fā)的一款第一人稱射擊游戲。開發(fā)商EA已經(jīng)于本月2日正式同步發(fā)售了Xbox 360、PS3、PC版。該游戲是EA DICE開發(fā)的第9款“戰(zhàn)地”系列作品，也是《戰(zhàn)地：叛逆連隊》的直接續(xù)作，在繼承前作特性的基礎(chǔ)上，強化了多人聯(lián)機載具對戰(zhàn)和團隊合作元素的設(shè)定。游戲使用加強版的寒霜引擎，加入了建筑物框架破壞和物體分塊破壞的支持。

   畫面設(shè)置：《叛逆聯(lián)隊2》雖然是款DX11游戲，霜寒引擎也是備受期待的DX11引擎，曾被ATI用來做Tessellation的技術(shù)展示。不過最新版本的對DX11的支持非常有限，僅僅是采用新指令集渲染HBAO特效而已，游戲會自動偵測顯卡的DX級別來選擇渲染模式。

    測試方法：游戲不帶Benchmark，筆者選取了單人任務(wù)模式下的一段無需手動干涉的過場動畫進行測試，其中包括大量激烈的轟炸爆破激戰(zhàn)場面，完全可以反映真實的游戲性能。

    領(lǐng)先幅度巨大，突破了80幀，另兩款顯卡還未達到70幀，顯示出GTX580的強勁性能。

    相關(guān)評測：DX11代表作！20款主流顯卡決戰(zhàn)[DiRT2]

    游戲介紹：《科林麥克雷》系列游戲是為紀念去世的英國拉力賽車手科林·麥克雷(Colin McRae)而制作的，因此在游戲過程中不難見到許多麥克雷過往的身影。與一年一款的優(yōu)品系列賽車游戲不同，DiRT2距離前作已經(jīng)兩年之久，目前《科林麥克雷：塵埃2》主機版早已上市，幾乎登陸所有的主機和掌機平臺、好評如潮，而PC版由于支持DX11的緣故，所以被延期數(shù)月。

    畫面設(shè)置：DIRT2堪稱DX11游戲代表作，DX11的五大關(guān)鍵特性在這款游戲中都有體現(xiàn)，但卻沒有得到大范圍的應(yīng)用，都是點到為止。比如Tessellation主要體現(xiàn)在水洼和旗幟上，而賽車過程中也就那么幾處采用了該技術(shù)，因此這款DX11的要求并不高，特效全開的話中端顯卡都能跑動。

    測試方法：游戲自帶Benchmark程序，會自動跑完一個固定的賽道，非常接近于真正玩游戲的模式。

    在這款競速游戲中，繼續(xù)拉大領(lǐng)先優(yōu)勢，超過了110幀，領(lǐng)先第二名達20幀之多，而HD6970僅為90幀多。

    游戲介紹：《失落的星球2》的游戲舞臺是前作故事發(fā)生后十幾年之后經(jīng)過溫暖化改變的EDN-3rd，這里將新增叢林等新場景，主人公也并非前作那樣為一人，而是以“雪賊”們不同的視點展開故事。

    畫面設(shè)置：與前作相同，《失落的星球2》采用CAPCOM公司原創(chuàng)引擎MT Framework的最新版VER.2.0進行開發(fā)，游戲世界的表現(xiàn)將更加細致和美麗。而不僅僅是畫面上的進化，本作將會在前作玩家要求基礎(chǔ)上追加大量全新要素，新場景、新角色、新武器等自不必說，角色的動作也比前作更加豐富多彩。

    測試方法：游戲自帶Benchmark，測試A場景。

    《失落星球2》也是一款應(yīng)用Tesselation技術(shù)非常多的DX11游戲，因此這款游戲的測試結(jié)果差距很大。GTX580再次輕松領(lǐng)先GTX480達20幀。

● 待機溫度測試

    由于核心降頻到50.6MHz，待機溫度僅為30度，比公版卡好得真是太多了。

● 滿載溫度測試

    測試方法：用Furmark軟件讓顯卡進入滿負荷工作狀態(tài)，待溫度曲線穩(wěn)定后截取溫度數(shù)值。

    一般顯卡滿載溫度能控制在60度已經(jīng)很優(yōu)秀。作為一款旗艦優(yōu)異顯卡，影馳GTX580黑將滿載溫度竟只有52度，讓我們感到吃驚?？梢韵胍姾趯⒌纳崞髌鹆舜笞饔?，5根8mm熱管，84片高密度鰭片，三個9.2cm風(fēng)扇組成的散熱器大大降低了運行溫度，而且編輯測試中感覺風(fēng)扇的噪音的確很小，達到了官方宣稱的滿載時噪音僅為32.5dBA。可以毫無爭議的說，GTX580黑將是所有優(yōu)異顯卡中最“安靜”最“涼爽”的產(chǎn)品之一。

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● 評測總結(jié)及市場展望

    這款GTX580黑將各項游戲評測中都取得第一名，有些游戲中領(lǐng)先幅度還很大，無愧為單核“卡皇”稱號。采用真正全數(shù)字供電，鋁合金防護板，高規(guī)格三星顯存，讓這款非公版GTX580做工也很扎實。

    特別是擁有5根8mm熱管，84片高密度鰭片，三個9.2cm風(fēng)扇組成的散熱器很強勁，讓這款卡滿載溫度表現(xiàn)“驚艷”，而且還超級靜音。

    這款卡上市后，又為喜歡高端顯卡游戲發(fā)燒玩家提供了一個新選擇，集合性能、做工和靜音三大優(yōu)勢的非公版GTX580黑將市場前景看好。■    <