中端新王者!NV 7600GT全方位对比测试
虽然NVIDIA早在去年6月就发布了GeForce 7800GTX,宣布了GeForce 7时代的来临,但由于ATI方面X1000系列显卡的延期发布,在市场上未能制造太多压力,因此NV迟迟不肯推出GeForce 7系列的中低端产品,转而将更多精力放在新产品、工艺的研发和改良之上。
● 一代经典——中端王者GeForce 6600GT:
GeForce 6600GT之所以会成为一代经典产品这是有多方面原因的:
首先,NV43核心是NVIDIA首款110nm工艺的产品,得益于新工艺6600GT的核心频率达到了500MHz,性能提升非常显著,同时发热与功耗控制都非常出色。6600GT仅需要一个小小的风扇就能很好的解决散热问题,而供电方面只需要从PCI-E插槽获取即可!
其次,规格方面NV43完整的继承了6800系列的架构,拥有8条像素渲染管线(6800U的一半)和3个顶点着色单元,强大的硬件规格让其性能比NV上一代的5900和ATI的9800还要强悍!
再次,6600GT能够完整支持DirectX 9.0c&SM3.0技术以及先进的PureVideo视频加速技术,虽然这在当时没能得到充分利用,未能引起用户的广泛关注。不过NV超前的设计让6600系列的生命周期非常长,即便面对ATI全新的X1600系列也不落下风!
6600GT与6600皆成一代经典
最后,NV对6600GT显卡的成本控制也是相当出色的,成熟的110nm让芯片良率提高不少,很小的功耗让PCB设计难度和成本大幅下降,使用128Bit GDDR3显存只要四颗即可,散热器也比较简单。从各个方面来说6600GT设计的非常完美,当然朴实的做工也没有限制6600GT的实力,从超频方面来说,6600GT的潜力也是非常巨大!
● 6600GT终结者登场,7600GT强势出击!
2006年3月8日的CeBIT2006展会上,NVIDIA终于隆重发布了新一代90nm GeForce 7系列中高端产品:GeForce 7900GTX、7900GT和7600GT,我们泡泡显卡频道也于第一时间为大家献上了评测“功耗大革命 GF7900/7600全球同步测试”。
相较而言,高端的G71核心并没有带给我们太多惊喜,与发布达半年之久的G70相比,仅仅是采用了新的工艺降低了功耗提高了频率,性能上并没有质的飞跃。而G73的规格却非常引人注目,以目前的形势来看,7600GT几乎就是将经典的6600GT彻底发扬光大:
首先,NV GPU已经全面转入90nm制程,G71/G72/G73三款核心当中显然中端G73受关注程度是最高的,先进工艺的采用让7600GT的核心频率更上一层路,达到了560MHz,功耗与发热无须担忧,小小风扇足矣,同样无须外接供电!
其次,G73核心完整的继承了7900系列的架构,像素渲染管线提高至12条(7900的一半),硬件规格上平了上一代的6800/6800GS,凭借高频率性能可比6800U!
再次,规格方面此次NV将重点放在了高清视频播放以及未来高清数字接口和解码,G73核心内部已经集成了HDMI混音输出模块,PCB设计支持HDCP解码,软件驱动方面已经准备就绪!这种超前的设计不得不令人佩服!
最后,NV在显卡成本控制方面,90nm良品率保证了芯片的量产和制造成本;显存方面依然只需要四颗,不过规格却提升至256MB/128Bit,显存容量、速度大幅提升成本却没有增加太多;而G73核心较低的功耗让7600系列的PCB设计和供电无须太复杂。
这一切,与当年6600GT刚出道时的境遇是何其相似!两款产品性能都可以赶超上一代旗舰级产品,而通过从里(GPU/显存)到外(PCB/散热器)精心的成本优化控制,将价格保持在了中端用户可以接受的水平。NV的良苦用心造就了6600GT中端霸主地位,而此次NV又在7600GT身上寄予厚望。那么我们就来看看12管线的7600GT能否再创辉煌?
自从去年中期NVIDIA发布7800之后,绝大多数用户都在期盼GeForce 7系列的中端产品出现。时隔半年之久NV最先发布的却是定位低端的G72核心,虽然7300GS的性价比也很出色,不过中端市场才是用户关注程度最高的领域,既要性能好还要价格低,这就是千元级显卡备受青睐的原因。
随着90nm工艺的成熟和良品率的提高,NV终于将新工艺引入了中高端显示芯片,90nm先进工艺能够在相同大小的芯片中集成更多的晶体管,在GPU核心频率提高的同时发热与功耗也能得到很好的控制。所以NV新款G73核心的表现如何令人非常期待!
● 管线升级到12条!G73核心架构解析:
6600GT | 6800GS | 7600GT | X1600XT | |
核心代号 | NV43 | NV42 | G73 | RV530 |
工艺制程 | 110nm | 110nm | 90nm | 90nm |
晶体管数 | 1.44亿 | 2.02亿 | 1.77亿 | 1.57亿 |
核心面积 | 125 | 149 | ||
显存容量 | 128MB | 256MB | 256MB | 256MB |
显存位宽 | 128Bit | 256Bit | 128Bit | 128Bit |
显存类型 | GDDR3 | GDDR3 | GDDR3 | GDDR3 |
显存规格 | 2.0ns | 2.0ns | 1.4ns | 1.4ns |
显存封装 | 144Ball | 144Ball | 136Ball | 136Ball |
核心频率 | 500MHz | 425MHz | 560MHz | 590MHz |
显存频率 | 1000MHz | 1000MHz | 1400MHz | 1380MHz |
像素单元 | 8 | 12 | 12 | 12 |
顶点单元 | 3 | 4 | 5 | 5 |
纹理单元 | 8 | 12 | 12 | 4 |
光栅单元 | 4 | 8 | 8 | 4 |
上市价格 | $199 | $249 | $199 | $249 |
从硬件规格上来说,7600GT已经完全凌驾于中端同类产品之上,仅仅在显存位宽和光栅处理器上逊于256Bit的6800GS。
● 延续经典管线论,Pipe Line与Shader Unit的区别:
RV530确确实实拥有12个像素渲染单元和5个顶点着色单元,规格上远高于8管线的NV43,看起来似乎和G73差不多,很多人也喜欢将它称之为12管线的产品。实际上ATI与NV的GPU架构完全不同,ATI在像素渲染单元的设计上完全将像素和纹理剥离,两者通过超线程分配单元统一调度。
ATI认为将来的游戏对像素的需求远大于纹理,因此为12个像素单元的RV530仅仅分配了4个纹理单元,构成了和高端R580相同的“像素:纹理=3:1”架构。
NV则认为纹理单元的作用依然非常重要,不同的游戏所需的像素处理难以统计,并且这一比列并不是固定的,随着场景设计的差异动态变化。何况3D物体的表面材质、纹理贴图等都随着分辨率的提高层数不断增多,实际游戏对纹理操作的需求并没有下降的趋势。因此PSU和TMU一直是1:1的比例。
实际上无论是1:1还是3:1的架构,都需要最大限度的将Shader Unit的性能发挥出来,这方面除了对GPU核心架构进行优化设计之外,很大程度上还要取决于游戏引擎的设计。RV530本来在纹理单元数量上就没有优势,而在效能上很难达到像素与纹理绑定设计的水平。因此RV530与G73虽然同为12PS/5VS的结构,然而实际性能确却有一定的差距。
● 顶点着色单元(Vertex Shader)设计:
不管使用什么图形芯片,3D图形的处理顺序都是最先从顶点部分开始,因为顶点是用来构造几何物体的,进行3D运算建模顶点是最基本最核心的内容。而像素对应工作就是将显卡合成的三维图形以二维的方式输出,简单说像素是二维而顶点则是三维的。然而与3D息息相关的顶点运算的需求是取决于游戏本身,每一个游戏的3D模型一旦确定,在一个静态的3D场景中,顶点数目也就固定下来了,这并不会因为游戏的细节程度、特效和分辨率而发生改变。所以顶点引擎往往没有像素引擎那么繁忙,游戏开发者通常会利用贴图等手段控制模型的3D顶点数目。
高端显卡无论G70/G71还是R520/R580都拥有8个顶点着色单元,应付所有游戏都不成问题,而中低端显卡则会适当减少顶点单元的数目,因此顶点单元的数目对中端显卡性能的影响比较大,需要特别关注。
G73的顶点着色单元架构基本与NV43是相同的,最直观的是数量上增加了2个,不过由于实现了单周期FMADD指令运算能力和强化了特殊功能单元(SFU)的性能,因此整个顶点单元算术性能相对NV43来说性能提高了一倍以上!
另外G73的顶点纹理拾取(VTF:Vertex Texture Fetch)性能有一定的提升,这主要是得益于纹理缓存吞吐量的提高。VTF的性能对于硬件加速位移映射来说非常重要。而ATI X1000系列在顶点着色单元的设计上与NV不同,ATI放弃了VTF这个SM3.0规定必须实现的功能,而是采用了渲染至顶点缓存的方式,因此适用范围不够广,在部分游戏当中效能可能会受影响。
● 除了PS/VS/TMU/ROP数量上的差异,G73架构比NV43更加优秀!
通过前面的规格表可以看出,G73相比NV43在硬件规格和制造工艺上有了很大的提升,这是最直观也最容易理解的。不过千万不要忽视了架构上进化,G73与NV43之间的差别就好比G70相对于NV40所做出的改进。虽然G70已经发布半年有余,不过G73的出现毕竟是GeForce 7系列首次进入中端市场,因此这里还是有必要作一简单介绍:
像素渲染单元部分,G73能够单周期完成FMADD(Floating-point Multiply and Add、浮点乘加运算,即运行一次乘法和加法运算),而NV43虽然也具备两个ALU,不过只能分别运行一个FMUL(浮点乘法)和一个FMAD(浮点加法)。在遇到需要两个FADD或者两个FMADD操作的时候,NV43需要两个周期才能完成而G73只需要一个周期。这就是G73真正拥有12×2=24个ALU的原理!
除了FMADD指令之外,G73在某些像素指令方面也有提升,例如RSQ(平方根)的指令吞吐能力就比NV43高一倍。
顶点着色单元部分,G73同样能够单周期完成FMADD计算,效能比NV43提高20%以上,Setup引擎在处理固定功能操作的时候效能比NV43提高30%以上。顶点纹理拾取性能也有了一定程度的提高。
● 小结:
可以这么说,RV530基本相当于三分之一个R580,NV43相当于半个NV40或者说三分之一个G70,而G73相当于半个G71,虽然这种说法非常不严谨(GPU架构所涉及重要参数诸如PS、VS、TMU、ROP、显存和频率等等都不尽相同),但却是很容易理解的。
因此在R580和G71性能不相上下的情况下,虽然RV530的规格看似高于NV43,其实两者处于同一性能水平,而G73从各个方面来说都应该是完胜NV43/RV530的,到底能否如同理论分析,在后面的性能测试中见分晓!
中端显卡历来都是竞争最为激烈的领域,用户们对性价比的追求在中端显卡上体现得淋漓尽致,既要性能高、还要价格便宜,在这两者之间取得平衡是件非常不易的事情,另外显卡的超频能力对于很多用户而言也是比较重要的因素,通过超频可以更加凸现出显卡的性价比。那么以上所说的这些厂商要如何权衡利弊才能做到?
● 谨慎采用90nm工艺:
ATI X1000系列的发布让显示芯片全面进入了90nm时代,而实际上业界首款90nm GPU并非ATI的R520,而是NVIDIA的C51(GeForce 6100集成图形核心)。从这个方面正好可以看出ATI与NV在GPU生产工艺方面走的是完全相反的道路:
ATI一般都会把非常先进的工艺首先应用于最高端的产品之上,以便达到更高频率提升图形性能,例如X850/X1800;而NV则会把先进工艺首先引入中低端产品,这是因为中低端GPU晶体管数较少,制造难度相对较低,采用新工艺能够迅速出货并大幅降低成本,NV首款110nm NV43(6600GT)和首款90nm C51/G72(集成芯片6100/独立芯片7300GS)就是很好的例子。等到新工艺成熟之后NV才大规模引入高端GPU之上,这样中高端复杂GPU良品率得到了保证,功耗、发热、成本、频率等各个方面均受益无穷!
前面已经提到过,在ATI X1600系列显卡推出之时,某AIC厂商就曾表示7600系列已基本就绪。直到如今NV才拿出7600GT来,可以想象A2版的G73良品率已经足够高了。G73的核心面积非常小,相同大小的晶元上能够切割出更多的GPU芯片,成熟的90nm工艺量产之后G73的制造成本甚至比NV43还要低!
● 显存带宽也很关键,为何不用256Bit?
显存带宽对显卡3D性能的发挥有着非常重要的影响,显存之于GPU就相当于内存之于CPU。CPU/GPU性能越强就越依赖于内存/显存的速度,这里小编不想再强调内存/显存的带宽到底会带来多大的性能影响。如果大家能够理解AMD 754与939 CPU的差别,就很容易理解NV为什么要给G73配备128Bit显存接口了:
这里可以把128Bit显存比作是单通道、256Bit当作双通道,采用128Bit不但能够简化GPU内部显存控制器设计,而且仅需4颗显存就能组成128Bit位宽,PCB结构与设计难度降低不少!Socket 754的CPU和主板都要比939平台便宜很多,而且内存只需准备一条,由此可想象在规格方面没有任何变化的情况下,G73放弃256Bit显存接口就能在GPU、PCB和显存方面都节约了不少成本。
● 一切的一切,都需要PCB的支持:
实际上G73核心与NV43是Pin-to-Pin兼容的
NV能够使用7800GT的P317 PCB直接推出6800GS显卡,用7800GTX 512MB的P348 PCB推出7900GTX,那为什么不直接使用6600GT的P229 PCB搭载7600GT呢?这主要是因为6600GT上所使用144Ball显存已经过时,速度慢(最快1.6ns)、容量小(单颗最大只有32MB,256MB需要8颗而且浪费位宽),所以为7600GT重新开发了P456公版PCB:
6600GT的P229 PCB与7600GT P456 PCB相比:大小尺寸完全相同、元件布局非常相似、供电模块如出一辙,只有细节部分作了一些调整。
可以看出6600GT的PCB右上角上还预留了6Pin的外接供电接口,不过这个接口从来没有被厂商启用过。在7600GT P456 PCB上,NV干脆省掉了外接供电。由此可见虽然7600GT的频率大幅提高,但功耗控制依旧非常出色,不会超过PCI-E接口75W的限制!
● HDMI-HDCP Ready、Dual-Link DVI支持!
最近一段时间大家对HDMI数字输出接头以及HDCP数码保护方面都比较关注。其实在这方面NV已经走在了前面,G73是首颗内部集成DVO端口的GPU,它能够对视频和音频信号进行混音处理,确保声音和图像的同步,然后交由HDMI数字接口统一输出:
而HDCP解码则需要额外集成一块“Store Keys ROM”保护芯片,NV为7600GT设计的P456公版PCB上已经预留了保护芯片的空焊位,只要厂商按照NV提供的解决方案设计,就能够在7600GT显卡上完美的解决HDMI-HDCP的支持:
综上分析,我们可以发现G73的规格确实非常强悍,在中端鲜有敌手。而功能与配置方面也很强大:最全面的PureVideo高清晰视频解码技术、GPU核心内建SLI支持、硬件上为支持HDCP-HDMI做好了准备、Dual-Link DVI支持未来HD Video/Game,这些超前的设计在未来很长一段时间内都不会过时,再加上强大的性能,7600GT又将是一款性价比超强、生命力超长的经典产品!
NV对7600GT的定价为180-230美元,这与6600GT刚发布时的价格基本相同。看来NV此次在7600GT身上的确是寄予厚望,希望7600GT也能够延续一代中端传奇。
● 对比测试即将开始,7600GT对手介绍:
目前在中端千元级价位角逐的主要有两款产品,ATI的X1600XT和NV的6800GS:
● 测试系统配置:
测试平台 | |
处 理 器 | |
主 板 | DFI |
显 卡 | |
内 存 | 威刚DDR400 512MB×2(Auto 3-3-3-6 1T) |
硬 盘 | Seagate 7200.7 80GB |
显 示 器 | 爱国者 998FD |
驱动程序 | |
主板驱动 | nForce Forceware 6.70WHQL |
显卡驱动 | Forceware 84.17 Beta 催化剂6.2WHQL版 |
操作系统 | Windows XP + SP2 |
● 3DMark03得分:
● 3DMark06:
7600GT依然是一枝独秀,将对手远远抛开。X1600XT的表现也很不错,与6800GS的差距并不大,但只要打开16xAF性能就大幅下跌。而6600GT几乎可以忽略掉,因为显存不足的原因无法运行测试!
● 小结:
如果说3DMark03太老,3DMark05太过照顾A卡的话,那么最新的3DMark06相对来说就比较公正了。
不过无论在哪个测试项目中,7600GT的表现都让人无可挑剔,强劲的性能让自家的6800GS和ATI的X1600XT输得无话可说、败得心服口服!
● DOOM3:
● Half-Life 2:
半条命2是ATI的优势项目,在1024分辨率下三款显卡的FPS都基本达到上限,反映不出性能差距。提高分辨率后差距终于拉开,7600GT终于显示出强大的实力,优势不可动摇!
● FarCry:
● Splinter Cell:Chaos Theory
细胞分裂中X1600XT的发挥并不好,只稍稍领先与6600GT。而7600GT与6800GS的表现与FarCry比较相似,同样是在开AA的情况下成绩相当,在这里ROP的作用再次凸现!
● 小结:
显卡在游戏中的表现才是其实力的真正体现,7600GT凭借高频率性能比6800GS要强不少。
这里要着重强调打开AA之后6800GS的表现的确出色,由此可见NV把7600GT的ROP数目提高的8个的确非常明智,以7600GT强大的性能,绝大多数用户都会开AA以提高画质,虽然比起高端产品16个ROP的差距还是比较大,不过从4个提高至8个已经非常出色了!
● 优品飞车地下狂飙:
优品飞车9特效全开最高的情况下对显卡的要求比较高,X1600XT显然不适合跑优品飞车9,性能还不如6600GT。高分辨率开AA又被6800GS追平。
● 使命召唤2:
使命召唤2中X1600XT又再次发威,性能优于6800GS。不过一旦开AA/AF就不行了,6600GT还是显存太小跑不了。
● 帝国时代三:
帝国三N卡的优势非常明显,无论是否开HDR X1600XT都落后于6600GT。7600GT优势非常显著,大幅领先于6800GS。
● Half-Life 2:Lost Coast
● F.E.A.R:
7600GT的领先优势依然不可动摇,无论是否打开AA/AF或者SoftShader。X1600XT表现不佳。
● 超频能力测试:
7600GT的默认频率为560/1400MHz,1.4ns显存的理论频率就是1400MHz,因此显存貌似没有多少潜力,而90nm的GPU仅比6600GT高了60MHz,核心超频能力让人比较期待!
测试成绩:
● 测试总结:
在所有的测试项目中,除了6600GT由于显存太小影响了性能发挥之外,6800GS与7600GT的表现都非常稳定,7600GT在规格与6800GS基本相同的情况下依靠高频率拉开了差距,完全凌驾于6800GS之上成为中端性能之王!
而X1600XT由于架构上的原因在不同的游戏中的表现反差较大,比如在3DMark05、使命召唤2中可以超越6800GS,但在3DMark03、细胞分裂、遗失的海岸、FEAR游戏中领先6600GT很小(别忘了X1600XT除了显存大之外频率还高出6600GT不少),甚至在DOOM3、优品飞车9、帝国三中落后于6600GT!
● 性能分析:
ATI的R580和RV530核心均采用了像素:纹理=3:1的设计,R580和RV530分别拥有48/12个像素渲染单元。通过我们的测试发现12“管”的X1600XT并不能完全击败6600GT,如果把它的显存容量和频率优势去掉的话,两者可以说处于同一性能水平。RV530是拥有12个像素渲染单元没错,但为何只与8管的6600GT处于同一水准呢?
原因就在于ATI的像素纹理非邦定设计与传统管线架构有很大的不同,一方面不同的游戏对纹理操作的需求不尽相同,3:1的设计并不能适应所有游戏;另一方面要考虑核心处理效能问题,必须合理的分配运算以及充分调动所有的像素渲染单元,也就是说很难、很少情况下能够达到100%真正12管线的效能!
NV全线产品都采用了传统意义上的管线设计,性能的发挥在几乎所有的游戏中都很稳定。6600GT落后于X1600XT的主要原因在于工艺落后,频率差距较大。
7600GT没有给X1600XT任何机会,两者的PS/VS/显存位宽/频率基本相同,但纹理单元/光栅单元/Shader ALU远多于X1600XT,因此性能上与X1600XT的差距非常巨大,可以说两者已经不是同一时代的产品了!
● 驱动支持度还不够,潜力巨大:
我们测试时使用的是NV提供的84.17Beta驱动,是支持GeForce 7900/7600最早的一款驱动,因此性能表现还不足以发挥其全部性能。在本文截稿时NV终于正式发布了通过WHQL认证的84.21驱动,正式支持7900GTX/7900GT/7600GT三款显卡,并且还支持GeForce 6/7系列的PureVideo功能,加入了H.264硬件解码,支持高清晰度MPEG-2解码,支持高清晰度MPEG-2空间/时间反交错。详细资料和下载请看“WHQL驱动发布 支持7900和H.264解码!”。
据测试,84.21WHQL驱动在多数游戏和测试中能有小幅的性能提高,在FEAR中开启AA后性能提升可达20%-40%!由此可见,对于刚刚发布的7600GT来说,随着驱动的不断完善性能还有再提升的潜力!
● 缺点分析:
7600GT发热小、功耗低、性能强大、功能全面、成本低……优点实在是太多了。因此在这里为其挑刺,罗列一些缺点出来:
- 核心超频能力不佳:
显卡超频不像CPU那么麻烦,尤其是N卡在驱动中就提供了非常方便的超频功能,操作简单、快捷、安全!因此无论老鸟菜鸟都很容易超频,而且大部分人都热衷于超频。
7600GT是NV首次在非常关注的中端领域使用90nm工艺,因此大家都对其超频能力非常期待。通过测试发现7600GT的发热很小,但超频能力一般,虽然显存拥有惊人的表现,但核心频率对性能的影响更大,由于超频后性能提升幅度不高,令人有些失望。
主要原因就在于GPU电压太低,如果今后有办法不通过硬件改造对核心加压的话(比如改BIOS),那么相信7600GT的实力应该不止如此而已!
- 散热器设计照顾不周:
通过前面的温度测试发现7600GT的散热器性能确实不错,但是结构上有些问题。7600GT的散热器与6600GT基本相同,只不过出风方位不同了,就是这个变化让它的出风无法照顾到显存和供电模块。默认频率下是没有关系的,但超频后显存与供电部分发热有所增加,没有主动散热的话不利于长时间运行!
另外前面提到过,风扇全速运行噪音比较大,建议用户降速使用,不会给散热性能带来太多影响。
- 做工不够YY?
泡泡专业评测 | |||
产品型号:GeForce 7600GT | 《中端新王者!NV 7600GT全方位对比测试》 | ||
评测日期:2006年3月20日 | 产品库 图片 | ||
泡泡独家评论 | |||
泡泡指数 9分 | |||
孙敏杰:9分 | 张立:9分 | 洪琦:9分 | |
6600GT廉颇老矣,该是时候升级了。90nm、12管线、超高频率这些激动人心的规格造就了7600GT强大的实力,让中端显卡性能大飞跃!6800U级别的性能,6600GT级别的功耗发热表现,7600GT的表现非常完美! | 半年一度的升级,老实说我对此已经有些疲倦。单纯的3D性能提升不会再给市场带来太大冲击,而NV肯定也明白这一点。最近的PureVideo、和90nm所带来的功耗优势等等,都让NVIDIA的产品重新吸引了世人的目光。 | 高端卡并不意味都配备着厚重的散热器!看到7900GT的外观您绝对猜不到这是款7800GTX版等级的产品。 价格更低、性能更好、发热更小,这才是DIY用户所希望得到的产品! | 6分以下:不做推荐 6分-8分:合格产品 8分-9分:优秀产品 9分以上:强烈推荐 |