是乌龙还是巧合 HD6790改写显卡潜规则

2011-06-02 14:22  出处:PConline原创  作者:罗乐   责任编辑:zhengyan1 

 

 

【6月2日太平洋电脑网重庆站】“这是最好的时代,也是最坏的时代”。在过去的2年里,喜欢显卡的朋友早已看惯了“春花秋月”。某款被玩家认可的芯片,换个名头、当作新品重新上市的例子随处可见。当我们为芯片厂商的行为所不齿时,有一个事实是我们怎么样都无法忽视的:游戏的发展日趋缓慢,无论是暴雪、还是EA多年来都都鲜有令人激赏的新作,而游戏的迟滞使玩家更换显卡的动力锐减,进而造成了芯片厂商开发动力不足。从DX7开始,几乎每一代显卡的发展,都与游戏力作的发布如影随形。作为显卡厂商、玩家的源动力,在今时今日,游戏几乎成为了推动显卡的决定性因素。

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最新上市的DX11游戏《尘埃3》

  随着DX11的日渐成熟。《尘埃3》等一大批游戏出现在了玩家面前。在为其逼真的游戏体验、细致已近毫末的画面所折服时,玩家也猛然发现,曾经让自己引以为毫的GTXXX、HD5XXX,也终于成为了昨日黄花。究竟什么样的显卡才能满足最新游戏的需要?许多玩家仿佛突然之间又找回了昔日的激情,对显卡的热情再次回到了他们身上。可彷徨四顾后,却发现能够满足他们需求的显卡,真的是少之又少。  

  底气不足的“狙击手”--GTS450

  作为一款上市才一年的显卡,在DX11游戏面前,步履蹒跚的GTS450其实远远称不上“老”。192个流处理器的规格其实也谈不上过时。在上市伊始也曾经,背负着的玩家的诸多希望。

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  按照NV的设计初衷,作为NVIDIA首款千元级以下DX11显卡的GTS450,市场价格在上市时被定在了99-149美元。就是说根据显存规格和做工的不同,GTS450将会被卖到人民币690-1099元不等。产品线跨度非常之大,几乎占了NVIDIA产品线的35%,这也从另外一个侧面说明NVIDIA在当时将GTS450视为了市场的主力,具有长期的战略意义。

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GTS450定位

  核心规格方面,GTS450将会拥有192个流处理器、4个多边形引擎、32个纹理单元,核心规格就刚好是GF104核心的一半(完整的GF104拥有384个流处理器、8个多边形引擎、64个纹理单元)。而GTS450的开发代号为GF106,采用TSMC 40nm工艺制造,在当时送测时核心频率为875MHz,流处理器运行频率为1750MHz,显存频率为4000Mhz,是在那个时期NVIDIA显卡中最高的,而这中间还有一段小插曲。

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GTS450核心图

   事实上,此款GTS450本该在2010年8月31号时发布的。但在NVIDIA内测中却发现:顶着最新上市“光环”的GTS450,竟然比1年前、早在09年就发布的AMD HD5750还要慢。考虑到对流处理器个数进行修改已不可能,NVIDIA只能通过提高其频率来挽回颓势。于是,在9月13日,GTS450终于出现在了媒体面前。核心频率也从原来的783MHZ提升到了875MHz以上,“预超频”送测的做法让玩家一时间议论纷纷。

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GTS450测试成绩

  虽然在基准测试中,GTS450如愿以偿地“战胜”了早在自己一年前就已上市的HD5750,但在与高一阶的HD5770中却全面落败。究其原因主要是因为:虽然GF106其实就是GF104的单GPC版本,流处理器也达到了192个,但显存位宽却因为核心上的某组显存控制器被屏蔽,从而只得出了128Bit的规格,这也成为了GTS450的正式出货标准。当时,各个媒体从特殊的渠道获知:完整192bit显存GF106核心的GTS450会率先针对OEM市场推出,而一些人询问过NVIDIA有关人员是否会推出GF106满192Bit显存规格的显卡,被回答为:“有可能,要看市场动向”。

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完整的GF106核心

  当时的NVIDIA肯定没有想到:暴风雨竟会来得如此之早,如此之猛烈……

  你辜负了我的崇拜--GTX550Ti

  2010年12月8日是一个值得纪念的日子,对于显卡从业人业、普通消费者而言无可替代,长期起着“引路人”作用的 Futuremark 3Dmark系列再出新品。全面支持、仅只支持DX11的3Dmark 11在这一天正式发布。 在作弊、优化、合作等条目满天飞的今天 , Futuremark再次重申了基准性能测试的公平性, 明确提出了坚持公平、精准地表现技术和负载 、 坚持生成可重复、可验证的稳定结果等几大原则。

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3Dmark11发布

  当然,最引人注目的还是的其对DX11的完整支持,也就是使用原生DX11引擎,全面使用DX11 API的所有新特性,包括曲面细分、计算着色器、多线程等的。公正地说,这一代3Dmark 11虽然还是有瑕疵,但在历代的3Dmark版本中称的上最为出色的。可就是这样出色的3Dmark 11却成为了NVIDIA的噩梦。除了其自身产品在DX11中表现较差、没有“吃透”DX11规则之外,最大的问题是3Dmark 11彻底抛弃了封闭的NVIDIA PhysX而改用开源的Bullet专业物理库。这样的举措使NVIDIA苦心经营的PhysX转眼间灰飞烟灭。

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使用Bullet专业物理库进行测试

  在同一条起跑线上,曾经被寄予厚望的GTS450原形毕露,其在3Dmark Vatnage 11中的表现全面落后于HD5770、HD5750,市场地位岌岌可危。于是,前文提到的完整版192bit显存GF106核心不得不火线救场,其编号被设定GTX550Ti,流处理器仍然为192个。提高了位宽和频率的GTX550Ti,虽然在各个测试中如愿以偿地压倒了HD5770。但此时HD5770的市场价格已降到了699元,而GTX550Ti的价格却还在1199元左右,性价比远远谈不上出色。可无论怎么说,在千元市场,N卡毕竟还是压倒了同价A卡。让当时任何人都没有想到的是,这样的优势竟然只维持了不到2个月……

  不是乌龙也不是巧合-256位HD6790

  面对GTX550Ti的攻势,摆在AMD面前的问题,以什么样的显卡占领千元左右的显卡市场。HD6850?大材小用还在其次,960个流处理器带来的成本压力,远远不是千元市场可以消化的。HD5770?在128bit位宽下,高频早已榨干了它的潜能,升级无力是所有人都无法忽视的事实。按照AMD的构想,千元的A卡,应该是一个介于HD5770、HD6850之间的产品。它的性能应远远领先于HD5770,但又不能危及HD6850的销售。究竟什么样的规格最合适呢?2011年4月答案浮出水面:将HD6850削减流处理器,HD6790就此诞生。

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  一直以来,不同时期决定显卡性能的因素,在消费者心中总在变化。但有二点在最近几年中始终未曾改变:核心流处理器个数、显存的位宽。探究09-11年显卡发展的过程,不难发现128bit成为中端显卡标准规格的历史,其实并不长。在GTX260、HD4850和HD4860时期,千元级显卡始终和256bit带宽如影随形。当时显存多使用的是DDR3和DDR4规格,频率和脉冲时钟受到极大的限制。为了达到较高的带宽,上游厂商必须使用更高的位宽,来弥补不足。显卡分级也就显得更为泾渭分明:千元以上显卡384或256bit、600到800元256bit(96GT/HD4850)、500元以下192bit或128bit(9600GSO是当时的一个特例)。高数量的流处理器理所应当配更高的位宽,是几乎所有人的共识。

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曾经的HD4000系列中端王者HD4850

  GDDR5显存的出现,彻底改变了这种情况。低功耗、高频率、更低延迟的GDDR5显存似乎天生就是上游芯片厂商的“救星”。 根据显存带宽=工作频率×显存位宽/8的计算公式。凭借4200MHz以上的超高等级频率,芯片厂可以轻而易举地以128bit位宽,实现原本在2200MHz显存频率下,需要256bit位宽才能实现的带宽,以较低的成本实现获得更为出色的性能。HD5770、HD5750就是根据这样的理念设计出的产品,其特点是在DX11环境下性能出色,足以满足1680x1050分辨率下绝大多游戏的需求,在出色画质和速度之间达到了一个完美的平衡点。基于同样的思路,192bit的GTX460、128bit的GTS450、192bit的GTX550Ti相继出现。各种测试数值的轮番轰炸,使人们对256bit带宽这个规格不再十分敏感,慢慢地接受了“千元显卡128bit已经足够”这个概念,256bit的产品也开始成为了1299或更高价位显卡的标准。

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从HD5000系列开始,256bit在HD5850以上显卡才看的到

  常言道:人无远虑,必有近忧。随着大量支持DX11游戏的涌现,在高频率的华丽外衣下,128bit在高分辨率、全特效下设置下速度不佳的致命伤一点点浮出水面。特别是大尺寸液晶和基准测试软件的持续更新更是使其缺点迅速放大。在多数测试软件中,同样芯片的显卡因带宽的不同,可能出现30-50%的性能差异;而在实际应用中,1680x1050以上高分辨率、全特效环境下,256bit带宽对比128bit在帧数上的领先更为明显。

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  AMD正缺一款占领千元市场产品,消费者也同样有这样的需求。HD6790的出现完美地解决了这个问题。 通过上面表格了解到,Radeon HD 6790并非使用了RV840核心,而是使用了Radeon HD 6800系列专用的Barts核心,在这一点上GeForce GTX 550 Ti截然相反。虽然二者在定位上相同,但却是两种产品策略衍生出的产品。

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Radeon HD 6800系列专用的Barts核心

  在规格上,Radeon HD 6790使用了40nm工艺的Barts核心,其由17亿晶体管构成。其核心编号为215-0798002,这款核心拥有800流处理器、16个光栅单元和40个纹理单元,虽然上述硬件规格均非Barts核心的满规格设定,流处理器个数也与上一代的HD5700系列相同。但是,在显存控制器上Radeon HD 6790却毫不犹豫地保留了完整的256bit设计,从而确保与上一代Radeon HD 5770之间有着非常明显的性能差距。

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公版HD6790 PCB

  其实在发布前一个月,HD6790将使用256bit位宽的消息就已经在坊间流传。然而,千元显卡无256bit的思维定式,还是影响了一大批资深用户,其中甚至不乏从业多年的编辑。于是,HD6790完整256bit位宽的消息被认为是AMD摆的乌龙。当HD6790正式上市后,几乎所有的人瞬间失语,无数人心中都在考虑一个问题:HD6790与GTX550Ti相比,究竟可以领先多少。今天笔者就使用时下为用户所喜爱的昂达HD6790 1024MB神戈,为大家做一个简单的测试,先为各位看官介绍一下测试用的显卡。

  随着HD6790的发布,各个品牌都推出了有特色的产品。作为一向以“市售最高频率”、“市售最佳做工”为目标的昂达神戈系列,近期推出了7相数字供电、高频率版的HD6790 1GB神戈。虽然还未正式上市,但一经曝光就引起了玩家的广泛关注。其最大的特点是核心供电部分使用6相CHIL 8266数字供电,板型设计按照HD6850标准,超频性能非常出色。

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昂达HD6790神戈

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正面PCB图

  昂达HD6790 1GB神戈采用了40nm新工艺制程,核心代号为Barts LE,拥有800个流处理器,40个纹理单元,16个ROP着色单元。完整支持DirectX 11、Shader Model5.0技术、支持AMD Eyespeed,Tessellation与HD3D等3D游戏技术,支持DisplayPort 1.2a、HDMI 1.4、宽域等显示技术。

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6+1相供电

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CHL8266数字供电芯片 

  供电方面,因为采用了6+1相数字供电,配合寿命长达50000小时以上的固态电容与全封闭电感,昂达HD6790神戈将在出厂时预设多种运行模式, 例如显卡待机、满载、视频播放、3D计算等,同时根据核心负载率调整供电使用模组数,有效根据不同应用施以不同功耗对应,做到节能 的目的。值得一提的事,CHL8266芯片最大可支持200A电流和2V电压,最高可支持400瓦显卡稳定运行,对于HD6790来说绰绰有余,超频空间非常广阔。

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6pin电源接口

  根据我们的了解,Radeon HD 6790的原厂公版卡就是直接沿用了Radeon HD 6870的PCB方案,从而提供两个六针辅助供电接口,毕竟Radeon HD 6850只有一个,这样可以为新卡提供更充足的供电保障。至于第三方厂商的非公版,相信很多产品也会如此,昂达曝光的这块卡就是个明证,2个供电接口,充分体现了多相数字供电在稳定性和超频上的优势。

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Hynix GDDR5 0.4ms显存

   显存方面,昂达HD6790 1GB神戈采用1GB/256Bit的高速GDDR5显存颗粒,容量供1024MB显存规格,显卡的默认频率为840/4200MHz。同时还将提供超频跳线,允许用户以超公版频率运行,性能进一步提升。

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四热管散热器

  散热器方面,昂达HD6790神戈的设计与众不同, 4根6mm纯铜热管巧妙地连接在硕大的铝制底座上,主要帮助散热的高密度铝挤散热鳍片鳍片在散热器两侧,而且面积颇大,透过9CM超大型智能温控风扇把热量迅速排走。再加上使用2PIN温控通过GPU运作实现温控调节,从而以达到高效散热、有效节能的效果。

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双DVI、HDMI、DisplayPort

  输出接口提供了两个DVI、HDMI、DisplayPort,完全可以媲美高端的Radeon HD 6800/6900系列,也支持AMD独有的Eyefinity多屏输出技术,高清方面完全不必担心 。

  测试平台:AMD Phenom II X4 965+AMD 770+WIN7 Utimate 32bit

  1、基准测试完胜,3Dmark11领先GTX550达20%以上

 

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双DVI、HDMI、DisplayPort

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  2、速度画质兼备 全特效速度远超GTX550

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总结:

  从上述结果不难看来,在诸多测试中,GTX550唯一“胜出”HD6790的,仅有其满载功耗。无论是在3Dmark系列基准测试,还是在实际游戏中,HD6790优势非常明显,领先幅度从15-30%不等,完全称得上完胜。对比上一代HD5770 PK GTS450或GTX550的成绩,我们不难发现,在流处理器相同、频率甚至更低的情况下,HD6790通杀对手的秘诀,正是来源于其256bit的超高带宽。特别是在高分辨率、全特效当道的大环境下,显存频率上百兆赫的差异、流处理器几十个不同,都远远不及翻倍带宽带来的性能提升。从这一点看,AMD此次押宝256bit带宽的作法,非常明智,既以更低的价格取得GTX550Ti的性能优势,又拉开了与自家HD5770的差距,使产品线进一步丰富,也使2011年千元显卡之王的竞争变得毫无悬念。有兴趣的玩家不妨对这款产品多加关注。