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伴随着Windows7而来的DirectX11，在Windows7发布以来的这一年时间里得到了迅速普及，我们看到在这一年时间里基于DirectX11图形接口设计的硬件显卡和游戏越来越多，可以预见的是在未来的一到两年时间里DirectX11都将会是主流，而在这个大的背景下，DX11性能的优劣无疑将在很大程度上成为衡量一款显卡好坏的关键。
DX11一个非常关键的技术就是曲面细分，而曲面细分又要依赖于多形体引擎，因此很早以前NVIDIA就提出了只采用一个多形体引擎设计的HD5000显卡，并不能应付DX11游戏的需要，因此它并不能算是一个真正的DX11显卡。虽然AMD并不承认NVIDIA所说的假DX11说法，但是AMD也承认曲面细分对于DX11的重要性，因此我们看到在AMD的第二代DX11显卡HD6800身上，有一个非常重要的改进就是提升了Tessellation的性能以应付DX11游戏需要。
AMD发布的两款HD6800显卡对准的都是NVIDIA早前发布的明星产品GTX460，而赋予GTX460相当大超频潜力的NVIDIA面对这一情况似乎非常轻松，我们都知道目前市售GTX460显卡中绝大部分显卡都能稳定超频至800/4000MHz频率，而NVIDIA正是采用推出价格为1699元的超频版GTX460来应对HD6870显卡的策略。号称真DX11显卡的GTX460 OC版能否超越1899元的HD6870，而改进Tessellation后的HD6800显卡又是否在DX11性能上有明显提升呢?
从上面的价格对比图中我们看到，作为价格在1899-1999元的HD6870与其说其竞争产品是GTX460 1GB，倒不如说是GTX470和GTX460 1GB 高频版，而价格在1299-1399元的HD6850则明显对应的是NVIDIA这一价位上的GTX460 1GB显卡，因此今天我们就将GTX460 OC版以及GTX460 1G公版与HD6800做一个全面的DX11性能测试，揭示谁才是真正的DX11显卡。 DirectX11 3D API核心技术介绍 说到微软的DirectX技术，相信大家不会感到陌生，尤其是喜欢玩3D游戏的玩家。简单来说，DirectX技术是一套多媒体接口方案，其中的Direct 3D部分表现非常优秀，被广大游戏和显卡厂商广泛使用，并成为了3D游戏和显卡的一个重要接口标准。 现在现在DirectX最新版本已经发展到11代，下面就简单介绍DX11的核心技术，由此对号入座，来体现A卡与N卡对DX11的支持程度。
DirectX 11包含了5大技术，分别为带来了Tessellation（拆嵌式细分曲面技术）、Multi-Threading（多线程）、DirectCompute（通用计算）、Shader Model 5.0（渲染引擎5.0）以及Texture Compression（纹理压缩）五个重要特性，为用户带来更好的视觉享受。
Tessellation，也就是细分曲面，是Direct X11的灵魂所在。细分曲面把游戏画面切割成更小的三角形，这样使得整个画面更加逼真细腻，而细分曲面的实现则需要用到多形体引擎，多形体引擎的数量也直接关系到显卡在DX11游戏中的表现。AMD在实现细分曲面时是整个核心共用一个多形体引擎，NVIDIA也可以在GT200的基础上加上一个多形体引擎来达到。 NVIDIA这次并没有像AMD那样，直接在GT200核心的基础上直接加入一个多形体引擎以达到DX11显卡要求，而是为了不使单一的多形体引擎成为显卡性能瓶颈在每一组SM中都加入了一个多形体引擎，这也是NVIDIA比AMD推迟发布DX11显卡的重要原因。
举个实际游戏例子来说，首款DX11测试程序，Heaven Benchmark中，几乎所有的场景都是由Tessellation技术动态生成的，其中最有代表性的场景就是地图中央的飞龙，但最具震撼力的是周围凹凸不平的砖墙、石阶和瓦片。Tessellation技术生成的是实实在在的顶点和曲面，所有的岩石、台阶和石块都是独立存在，而不再是平面上的虚拟贴图而已。与关闭后的画面一经对比，视觉反差十分强烈。 另外，在Direct X11的新技术中，Computer Shader就是其中重要一环，也就是通用运算。
NVIDIA显卡最大的优势就是CUDA与PhysX通用技术的支持，原理就是利用GPU的显示核心进行通用运算。可见NVIDIA具备一定的先见之明：CUDA偏向软件的优化通用运算，而PhysX让游戏的物理特效更趋真实。相信使用媒体压缩、图像处理的用户以及3D游戏的玩家已经感受到NVIDIA率先对通用运算支持带来的无限便利了。反而AMD对这一方面的支持却为一片空白，在DX11对通用运算的逐渐依赖的时代显得不入流。 此DX11非彼DX11!A/N DX11显卡架构对比分析 在DX11时代来临之前，大家都认为NVIDIA和AMD双方会重新设计GPU架构。不过AMD推出DX11新品之快的确让人感到意外，也让人浮想联翩是否真的重新设计了DX11架构。反而一向产品更新换代速度成为行业标杆的NVIDIA却落后了半年推出，表面看似NVIDIA在“磨洋工”，但是事实并非如此。下面就从GPU架构的分析就能得出答案。 首先是AMD的DX10.1与DX11两代核心架构的对比：
AMD当然意识到问题所在，于是在RV770上，首先对“TeraScale”架构进行了优化，并大幅度增加流处理单元，从R600的320个暴增到800个，也就相当于拥有了160个完整的流处理器，纹理单元也相应增加到40个，光栅单元保持16个。RV770性能也因此暴涨，HD 4850/4870在竞争中拥有不少优势。
RV870，又被命名为Cypress，采用了第二代“TeraScale 2”核心架构，。为何叫“2”而不是新名称？RV870包括流处理器在内的所有核心规格都比RV770翻了一倍，也就是“双核心”设计，几乎是并排放置两颗RV770核心，另外在装配引擎内部设计有两个Rasterizer（光栅器）和Hierarchial-Z（多级Z缓冲模块），以满足双倍核心规格的胃口。所以架构上，RV870实质与RV770增加不多，并没有真正对DX11的核心技术，包括细分曲面等进行优化，只是区区增加DX11包括SM5.0等指令集而已。 但是当今显卡的发展有一个隐晦的事实：发展了将近10年的GPU架构，渲染能力提升了150倍，但几何性能的增长居然连3倍都不到。这个问题此前未能得到重视，因为游戏中的几何图形转换大多交给CPU来计算，而到了DX11时代，新增的Tessellation技术对GPU几何图形处理能力提出了新的要求，此时如果继续沿用上代架构显然会制约DX11性能，成为新的瓶颈，并且作为DX11最重要的曲面细分部分，AMD只给整个核心配备了一个多形体引擎，显然无法满足DX11的需求。
NVIDIA并不急于跟随竞争对手发布DX11显卡，而是比较务实地做好自己计划而不是抢第一赚噱头。当NVIDIA的工程师通过计算机模拟测试得知几何引擎将会成为DX11新的瓶颈之后，毫不迟疑的选择了将单个控制模块打散，重新设计了多形体引擎和光栅化引擎，并分散至每组SM或每个GPC之中，从而大幅提升了几何性能，彻底消除了瓶颈，在DX11最重要的曲面细分部分，NVIDIA也是采用了与AMD完全不同的方式，NVIDIA根据每一块DX11显卡所具有的SM为每一个SM都提供了一个多形体引擎，例如完整的GF100核心总共有16组SM，因此其多形体引擎也具有16个。
倘若说RV870是“双核心”设计的话，那么GF100的流处理器部分就是“四核心”设计，因为GF100拥有四个GPC（图形处理器集群）模块，每个GPC内部包含一个独立的Raster Engine（光栅化引擎），而以往的GPU（比如RV870和GT200）都是整颗共享一个Raster Engine。我们知道RV870的Rasterizer和Hierarchial-Z双份的，而GF100则是四份的，虽然命名有所不同但功能是相同的。 测试平台和方法说明
这次评测主要考察1000-2000元级别显卡的DX11性能，参加评测的显卡分别是GTX460 768MB、GTX460 1GB公版、GTX470、HD6850和HD6870，考虑到市场上有大量高频版GTX460 1GB，我们就选取了比较普遍的800/4000MHz版本加入进行比较。另一方面，HD5850已经降价，我们将其加入作为参考对象，而性价比不佳的HD5830，没有加入本次评测。 除了3DMark Vantage外，其他项目全部为DX11项目，毕竟DX11显卡，其DX11性能才是最关键的。分辨率为1920x1080，贴近高端用户的实际环境。 3D理论性能测试：3DMark Vantage 3DMark Vantage是一款完全针对DirectX 10开发的测试软件，只提供DX10的API，因此DX9的显卡就无缘测试了，而3DMark Vantage较权威地得出显卡的DX10性能，对于消费者了解显卡的理论性能有一定的指导意义。而3DMARK Vantage提供了4个等级的标准设置，分别是Entry（入门级别），Performance（性能级别），High（高端级别）和Extreme（极致级别）。根据本次测试显卡的定位，我们选择Performance（性能级别）对显卡进行测试。
3DMark Vantage认为不同级别的测试模式，显卡和CPU之间的权重比例是不一样的，因此四个测评模式下的评分标准也不一致，下面我们来看看四个模式中，显卡和CPU的权重比为多少：
3DMark Vantage 总得分标准： 测试成绩：
Heaven benchmark 2.1对比测试 游戏引擎开发商Unigine推出的DirectX 11 GPU测试程序Heaven Benchmark自去年10月推出以来，就凭借对曲面细分等新特性应用的深度和广度成为媒体和玩家测试DX11显卡的重要工具。
在2.0版本的基础上，Heaven Benchmark 2.1测试工具加入了对OpenGL 4.0标准规范的支持，包括OpenGL模式下的硬件曲面细分技术。并且加入了对多种立体3D模式的支持，包括Anaglyph、Separate Images、NVIDIA 3D Vision、iZ3D等等。此外，2.1版本还进行了一些细节方面的优化和完善。 测试成绩：
在前作《尘埃》大获成功之后，这款与已故赛车手科林麦克雷合作的拥有十年发展历史的游戏又出新作——《尘埃2》在越野赛表现形式的多样性方面展开了探索。
该游戏的一大特色是将当代越野赛的一些真实事件记录在册，给玩家带来无数的变化，更有真实世界环境挑战的体验。世界巡游赛让玩家在富有侵略性的赛事中角逐，同时玩家还能在非常特别的新地点参与单人赛事，这些新地点包括峡谷赛事、丛林小径以及城市竞技场环境等等。
笔者使用游戏自带Benchmark进行测试，测试环境均为Windows7，在1920X1080全高清下开启最高特效，游戏抗锯齿开启为4AA。 测试成绩：
DX11游戏《地铁2033》测试 作为一款恐怖FPS游戏，《地铁2033》拥有次世代顶级的画面表现，精确的实时光照，高精度的体积阴影，PhysX加速效果，尤其是整体大范围烟雾尘埃刻画更是出众，营造出了一个极具渲染力的恐怖末日游戏场景；游戏中，主角与其他角色的互动性较高，任务也具有一定的自由度；武器种类虽然较少，但细节表现还是较为优秀的。总体上，《地铁2033》凭借DirectX 11/10/9下的优异画面表现和超精细场景刻画，绝对是一款对游戏画面有追求的FPS玩家必玩的大作。
进入《地铁2033》游戏初始界面相信玩家可以感觉到本作的独到设计风格，落在相关选项上对象会有高互动的感应。
DIRECTX 11 OPTIONS（DIRECTX 11选项），RESOLUTION（分辨率），DIRECTX，ANTIALIASING（抗锯齿），TEXTURE FILTERING（纹理过滤），GAMMA（伽玛值）。测试中我们将所有的特效都开到最高，同时打开游戏物理加速。 测试成绩：
DX11游戏《异形大战铁血战士》测试 《异形大战铁血战士》是这款FPS游戏是由Rebellion公司开发的，本次的游戏的剧情没有照搬电影的剧情，而是将舞台设定为名叫BG-386的行星，相同的是人类在该星球发现了古代金字塔，而围绕该金字塔隐藏的巨大秘密异形、铁血战士以及人类3种族再次展开激烈的战斗。
游戏中除了提供单人故事模式以外，还提供多人对战模式，可以说多人对战模式才是这个游戏最能吸引玩家一直玩下去的地方。
纹理质量、分辨率、阴影复杂性、各向异性过滤、环境光散射，垂直同步的调整菜单。所谓的（环境光散射）Ambient Occlusion是指通过不特定的光源表现周边所有环境阴影的功能。比如在在墙和墙草和草之间相关物体们产生的光线的反射。在测试中我们将所有的特效开至最高。 测试成绩：
DX11游戏《失落的星球2》评测
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美丽的画面，使用该引擎的还有《鬼泣4》和《生化危机5》，并且PC版本加入了DX11特效，成为一款具备DX11性能参考价值的游戏。本次测试，我们使用了官方的Benchmark Version进行测试，结果具备很大的权威性。
测试成绩:
DX11游戏《鹰击长空2》评测
《鹰击长空2》是最新的DX11游戏，玩家将扮演飞行员，驾驶世界上最先进的飞机，担任一系列的战斗任务。该游戏运用了较多DX11中很重要的“细分曲面”特效，能较好地反映显卡的DX11性能。我们采用Benchmark进行测试。 测试成绩：
DX11《战地：叛逆连2》游戏对比测试 《战地：叛逆连2》（Battlefield: Bad Company 2），是EA DICE开发的一款第一人称射击游戏。游戏开发商美国艺电确定 2010年3月2日为游戏Xbox 360、PS3、PC版的首发日期。该作是EA DICE开发的第9款“战地”系列作品，也是《战地：叛逆连》的直接续作，在继承前作特性的基础上，加强了多人联机载具对战和团队合作元素的设定。游戏使用加强版的寒霜引擎，加入了建筑物框架破坏和物体分块破坏的支持。
游戏的选项主要分为一般设置和行动设置两部分。一般选项包括了游戏控制器的选择，玩家控制的习惯，以及声音和视频的设置，多种选项堆在一个窗口虽然稍稍令人有些眼花缭乱，但是却省略了不停翻页找选项的痛苦。至于行动设置部分，则就是图中的“步行”、“载具”和“飞行”的选项。《战地：叛逆连2》提供了多达15种。 测试成绩：
PConline评测室总结 通过上面的测试，相信对于谁才是真正的DX11显卡以及GTX460 OC版与HD6870显卡性能对比，都已经有了非常明确的答案，为了更加直观地看出这次我们所对比显卡在性能上的优劣，我们不妨通过下面的这个表格来做一个清晰对比。
首先，在价格方面应该说HD6870目前最大的竞争对手，就是已经降价到1999元的GTX470显卡，但是对比两者的DX11性能我们会发现的七个项目中HD6870仅在两个项目中要比GTX470领先1%，在其它的项目中几乎都以大比分落后对手，综合来看GTX470的DX11性能足足领先HD6870达20%，可以说在同价位显卡上HD6870没有任何优势可言。 其次，可以非常肯定的一点是目前市面上的GTX460都能非常轻松超频到800/4000MHz甚至更高，而即使这样的超频版GTX460显卡其价格也仅仅为1699元，但是我们看到在我们使用800/4000MHz超频版GTX460显卡与HD6870对比时，GTX460同样在综合性能上要领先HD6870达7%，这样一来HD6870几乎已经没有任何的性价比可言，暂且不说GTX470的价格和GTX460已经对HD6870造成夹击之势，即便是GTX470不降价相信超频版GTX460也让HD6870相当难受。 最后，只是在HD5000显卡架构上进行一些简单优化和改进的HD6800显卡，很显然依然无法改变其在DX11游戏中的劣势，或者说这也从侧面证明了NVIDIA采用全新架构设计的DX11显卡在DX11游戏中的充分优势。另外，我们不能否认的是NVIDIA在通用计算、物理加速以及近期非常热门的3D技术方面都给消费者带来了很好的体验，而这些都是AMD需要改进或者学习的。 当下以及未来DX11游戏成为主流是毫无疑问的，而如果我们用显卡在DX11游戏中的性能表现来衡量它是否是真DX11显卡，那么同样毫无疑问的是GTX400系列显卡是当下符合DX11游戏的真DX11显卡。 |
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2010-11-04 02:49
出处：PConline原创
责任编辑：heminggui
