NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

作者: / / 时间:2020-05-24 / / 浏览量: 215次

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电前面我们介绍了Kepler架构解析,大家应该很好奇Kepler实际效能如何。从取得资料至测试之前,对于Kepler的效能预测是功耗减低、效能小幅提升。经过测试之后,前者一如预期,效能部分却比想像中还要好,不仅胜过HD 7970,更能在部分测试中小胜双核心的HD 6990,超乎预期水準。

快速浏览: 拼效率:决战28nm电力效率战效能:单核心硬上双核心玩特效: AA、Tessellation全开没问题尬温控:隐藏的热导管NVIDIA GeForce GTX 680完全拆解桌上型驱动独缺XP

在GTX 680解禁之前,全球媒体只有Windows 7 64bit驱动可用,而解禁之后官网立刻放上Windows、Linux等5种作业系统,共计9个版本的驱动程式。相较于先前HD 7970迟迟不来的驱动程式,GTX 680在驱动表现的确如以往的準时。或许有不少人知道,NVIDIA在驱动程式部门配置的人员,比起硬体设计人员还多,因此在驱动程式的时效、最佳化与游戏支援方面,反应会比AMD还快,但是这次还是有几个小小的遗憾。

仔细浏览支援列表,也意外发现仍桌上型版本仍不支援任何版本的Windows XP。笔电核心则只有提供GT 630M的驱动程式,同时不支援「任何」Windows版本,仅有Linux等5个版本。

虽说Windows XP已经在2010年6月30日停止零售版的销售,但是Windows XP在家用市场仍有相当的佔有率。不论AMD或NVIDIA都经常性遗忘Windows XP,导致这些玩家可能买了卡也没最新的驱动可用,相信这不会是个好现象。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲解禁当天官网就放上数个版本的驱动程式,但是也可看到独缺Windows XP版本。

测试平台

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

拼效率:决战28nm电力效率

前面文章提过,这次Kepler特色之一就是改用28nm製程,而採用新製程的优势就是耗电量与TDP降低、超频性增加。在官方文件中,也不只一次提出Kepler在电力效率上的表现。因此我们这次也顺便测试Kepler在不同游戏、API底下的电力效率变化。

电力效率指标

所谓的电力效率,就是单位功耗所得到的效能有多少,简单来说就是每瓦(W)获得的帧数。挑选了Street Fighter IV、Biohazard 5与Unigine Heaven 3.0做为测试项目,环境是在1920 x 1080解析度下,并开启所有特效,得出结果后,将测试的FPS数值除以平台功耗,得到的数值就是电力效率。电力效率越高,代表花费的电力越是用在刀口上,对于追求效能的玩家而言,这数值可能没有太大的意义,这指标对于环保的意义较大。此外,由于中低阶卡功耗相对较低,因此显卡的等级与效率不见得成正比。

电力效率提升43.1%

Kepler在电力效率方面成长多少?首先来跟Fermi 2.0架构的GTX 580比较。在开启Tessellation的DirectX 11环境中,可看到GTX 680的电力效率为0.219帧,也就是每瓦(W)的耗电量获得0.219帧。而Fermi 2.0架构GTX 580,电力效率表现则是0.153帧,两者差距高达43.1%。架构与製程提升后的效益,在特效要求较高的DirectX 11与Tessellation环境相当明显。

至于在DirectX 10方面,可看到GTX 680与GTX 580电力效率分别为0.603帧与0.436帧,比起DirectX 11的落差,差距缩小到38.3%。而DirectX 9方面则差距更小,只剩下18.4%。从数值中可看到,电力效率方面Kepler比起Fermi有十分明显的进步,且特效强度越高差距越明显,虽然不到官方宣称的2倍效率,但是我们也测试出43.1%的差距。

效率领先HD 7970

28nm的电力效率领先40nm似乎是理所当然的事,接下来就来比较同为28nm製程的HD 7970跟GTX 680电力效率表现。从数据中,我们可以看到HD 7970在GCN与28nm製程加持下,表现并不差,但是跟GTX 680相比还是有明显的落差。

在DirectX 9、10与11环境下,GTX 680分别领先HD 7970约7.8%、23.3%与15.9%,差距相当明显。这也让先前HD 7970对GTX 580的电力效率优势蕩然无存,似乎重演了2010年4月Fermi推出时,在Tessellation效能狠狠打了RV 870的情况。

DX 9、10、11电力效率测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲从电力效率来看,不论Driect 9、10还是11,GTX 680是目前高阶卡当中效率最高的显卡,同为28nm的HD 7970效率也有不错的表现。此外,电力效率并不是高阶卡的特色,中低阶卡的功率低,反而电力效率会更高。

(后面还有:战效能:单核心硬上双核心)

延伸阅读:

新卡王核心 Kepler 解析:28nm 製程加持、2倍电力效率、更快的速度

完全看懂 HD 7970 新架构,GPU 如何跑出更高的效能?

AMD HD 7970 之 GCN 架构完全解析,带来 GPU 革命

战效能:单核心硬上双核心

电力效率再高,游戏效能不高还是只能吃土。这次编辑部挑选了前后代几张高阶显卡一同测试,包括GTX 680、GTX 580、HD 7970、HD 6970,还有双核心的HD 6990。至于NVIDIA最新的双核心显卡GTX 590则受限于时间,无法于截稿前借到,因此只能由上述5张卡互相厮杀。

Bindless Textures

Bindless Textures这次Kepler在效能面的技术着墨很多,除了GPU Boost外Bindless Textures也是重点功能。NVIDIA在DirectX 11基础上进行Texture(纹理、质地)强化,过去的DirectX 11显卡在进行Texture处理时,需要先配置Slot(槽),而这个Slot则位于固定空间的Binding Table中,Shader所能存取的Texture数据则是取决于Slot数量多寡,在微软DirectX 11规範中每个Shader最多只能存取128个Texture数据。

而Bindless Textures技术就如同字面上的意思,解除了原本Texture的「绑定」限制,让Shader能够存取的Texture数据量从128个暴增到100万个。让Shader直接存取记忆体中的资料,不再受到Slot的限制。除了可以提高Texture数量外,并能减少CPU使用率,当然也有助于效能提升。

平均领先6.47%

说这幺多,实际效能是怎样?从数据上来看,不论是DirectX 9、10、11,GTX 680对上HD 7970在效能表现都有明显优势,领先幅度大约在3~10%不等,差距大的项目最高可落差到15~30%。但是GTX 680并非所有项目都能完全领先HD 7970,尤其在特效强度、解析度较低的环境中,容易造成些微的落差。整体而言,GTX 680对上HD 7970大多是大胜小负的局面,总测试项目平均领先幅度约为6.47%,GTX 680游戏效能领先HD 7970应是无庸置疑的事。

单核对双核胜负难分

说句公道话,GTX 680比HD 7970晚推出数个月,拥有效能领先也是「应该的事」,而且它还没成功挑战双核心显卡。AMD阵营单核心显卡王者虽是HD 7970,但实际上的纪录保持人应该是双核心HD 6990。虽然说CrossFire十分吃重游戏支援性,但是在运算效能方面,双核心显卡还是有明显的优势。

以测试数据来看,要论断GTX 680与HD 6990的胜负还真的有些困难,最大的因素在于对于CrossFire支援度差的游戏,GTX 680领先的幅度相当惊人,最多可达30%上下。但是普遍而言,GTX 680都是呈现落败的局面,幅度最高也会差到30%左右。两者相比,若游戏对双核心的支援度较佳,HD 6990有较大的赢面,反之则是GTX 680佔优势,客观一点来分析,应该说是各有长处。

DX 9、10、11游戏效能测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电
NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电
NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲效能表现上,GTX 680大多能领先HD 7970,但是跟双核心的HD 6990在部分测试上仍有段差距。若是碰到CrossFire效率较差的软体,GTX 680才有可能胜出。但是在价位、功耗等考量下,HD 6990并没有明显优势。

(后面还有:玩特效: AA、Tessellation全开没问题)

延伸阅读:

新卡王核心 Kepler 解析:28nm 製程加持、2倍电力效率、更快的速度

完全看懂 HD 7970 新架构,GPU 如何跑出更高的效能?

AMD HD 7970 之 GCN 架构完全解析,带来 GPU 革命


玩特效: AA、Tessellation全开没问题

相较于DirectX 10刚推出的那个年代,由于Unified Shader(统一着色引擎)刚投入实战,加上Crysis等怪兽级游戏相继推出,令人有种硬体追不上软体的感觉。然而几年下来,即使后来又出现Tessellation这项吃资源的技术,但整体而言硬体又赶上游戏引擎的发展。加上Crysis的经验,让游戏厂商也了解到游戏不是越吃吃资源越好,能够让多数人享受游戏,才是玩家与厂商双赢的局面。

AA:新卡AA衰减量提升

以高阶卡而言,当代指标游戏都能顺顺跑是基本要求,以GTX 680而言,在Battlefield3的1920 x 1080环境开启4倍AA,FPS表现平均有约60张的水準。不过在测试中也发现,AA的强度与以往相比,似乎在FPS衰减量方面有明显的差异。于是透过Unigine Heaven 3.0的DirectX 11环境测试,从0倍提升到8倍反锯齿,GTX 680的FPS衰减了38.7%,GTX 580则是30.9%;对手阵营HD 7970是38.4%,HD 6970则是23.2%。可看出在部分环境的反锯齿效果上,新卡的衰减量反而比旧卡高。

AA衰减量测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲以Unigine Heaven 3.0测试,GTX 680与HD 7970的AA表现上差异并不算明显,大约只有0.3%的落差。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲若跟GTX 580比较,可发现虽然GTX 680运算效能较强,但是AA的衰减量反而比较高,两者相差7.8%。

Tessellation:Kepler佔优势

打从Fermi开始,在Tessellation特效方面,几乎都是NVIDIA採用的架构较具优势。从这次的测试来看,Kepler也延续Fermi传统,在Tessellation特效表现领先GCN架构。以Unigine Heaven 3.0数据中来看,GTX 680开启Tessellation后FPS衰减了19.5%,而GTX 580则是20.2%,两者差距并不明显。而在AMD方面,HD 7970衰减量为26.9%,HD 6970则是23.9%,明显高于NVIDIA阵营。

Tessellation衰减量测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲在8AA环境下,开启Tessellation后FPS约衰减19.5%,若关闭AA衰减量会稍微提升,约为20.6%。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲HD 7970衰减量与GTX 680相当,约在20%上下,且不论0~8倍AA环境下,衰减量都相当。

(后面还有:尬温控:隐藏的热导管)

延伸阅读:

新卡王核心 Kepler 解析:28nm 製程加持、2倍电力效率、更快的速度

完全看懂 HD 7970 新架构,GPU 如何跑出更高的效能?

AMD HD 7970 之 GCN 架构完全解析,带来 GPU 革命


尬温控:隐藏的热导管

温控一直是高阶显卡的痛,像是初期Fermi架构的功耗与TDP就是个标準的样板。然而进入到28nm世代,不论是AMD或NVIDIA在这方面都得到缓解,至少很难听到有人拿显卡来煎鸡蛋了。

弃均热板就热导管

Kepler的TDP只有195W,算是相当异类的高阶卡。且打从均热板(Vapor Chamber)进入高阶显卡以来,GTX 580、HD 6970甚至28nm的HD 7970都是採用这种设计。均热板的好处是透过真空腔体,仍拥有比热导管更高的传导效率。不过拆开GTX 680却发现并非採用均热板配置,而是在鳍片底下布了3条隐藏的热导管。

高低负载温差大

GTX 680的散热鳍片以高阶卡而言相当迷你,就以往的经验来说,公板卡的散热只能说是「堪用」。不论是新旧卡在闲置温度方面差异都不大,普遍都在33~37度之间。至于满载的表现,透过Furmark测试分析,GTX 680温度为83度,GTX 580则是77度,HD 7970是75度,最后HD 6970温度最高有90度。

温控测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲闲置状态下,温度差距并不明显,大多落在33~38度之间。这得归功于各家的闲置降频、降压技术。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲GTX 680满载温度并不如预期,主要是受到散热器的限制,让温控表现甚至逊于GTX 580。

价位出色,缺点少

效能出色的显卡,通常价位都不会出色,价位高达20,000元的HD 7970就是最好的例子。这次GTX 680建议售价为549美元(折合新台币约16,470元),而台湾的市场售价则在17,500~19,000元之间,价位基本上维持以往高阶卡的价位。HD 7970受到GTX 680的影响之下,近期之内肯定会降价以对,若有意选购AMD显卡的玩家可以再等等。

整体而言,GTX 680在效能、效率、温控、价位等方面都相当出色,加上新技术的加持,是这几年来少数能用「革命性」来形容的高阶卡。尤其在电力效率方面,更是有明显的优势,双6pin供电的高阶卡已经好几年没出现,这也让人更期待中阶核心的表现,GK 104以下的核心是否能维持Kepler的高效率,也值得我们继续关注。

功耗测试

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲闲置环境下,GTX 680的平台功耗只有71W,数值低于其他高阶卡。但是平心而论,差距并没有大到令人吃惊。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲若使用FurMark测试,受限于显卡的超压保护机制,GTX 580等卡难以跑到极限功耗,因此大多维持在300W上下。

(后面还有:NVIDIA GeForce GTX 680完全拆解)

延伸阅读:

新卡王核心 Kepler 解析:28nm 製程加持、2倍电力效率、更快的速度

完全看懂 HD 7970 新架构,GPU 如何跑出更高的效能?

AMD HD 7970 之 GCN 架构完全解析,带来 GPU 革命


NVIDIA GeForce GTX 680完全拆解

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲GTX 680是NVIDIA第一张可4萤幕输出的显卡,并支援多重3D萤幕技术3D Vision Surround。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲核心型号为GK 104-400-A2,採用28nm製程Kepler架构,架构配置与Fermi相似但不相同。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲PCB上共配置8颗GDDR5记忆体,总容量为2GB,相较于HD 7970而言,记忆体容量较少。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲低功耗是Kepler的优势,供电介面仅使用2个6pin插槽,是继GTX 285之后,少数採用此种配置的顶级卡。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲这次GTX 680的散热器相当迷你,仅有117mm,且前方有特殊斜面设计,据官方说法,能够减少乱流的产生。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲传输介面採用PCI-E 3.0规格,不过在截稿之前,受限于驱动程式与Intel晶片组限制,并不能在Z77和X79上正常运作。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲散热器以铜底与核心直接接触,铜底下方是隐藏的3条热导管,而非均热板设计,高负载环境下温度高于前代。

NVIDIA GTX 680 完全实测:28nm製程加持、电

▲供电模组由GTX 580的6+2相减少到4+2相,且核心供电部分,有预留1组空焊插槽,或许会用在更高阶的版本上。

延伸阅读:

新卡王核心 Kepler 解析:28nm 製程加持、2倍电力效率、更快的速度

完全看懂 HD 7970 新架构,GPU 如何跑出更高的效能?

AMD HD 7970 之 GCN 架构完全解析,带来 GPU 革命



上一篇: 下一篇: