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GPU也要双核心 ATI Gemini显卡大曝光

    还记得NVIDIA的GeForce 7950GX2吗?当初为了与ATI X1900XTX争夺性能之王的地位,NVIDIA将两颗G71核心合而为一,并且采用双PCB板的设计,高度集成的配置,加上具备SLI的串连能力,想必许多玩家们还是记忆犹新。

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 蓝宝石双核心X1950Pro能够组建Quad CrossFire

    ATI方面也有双核心显卡的计划,从ATI的产品路线图中就可以发现一项不为人知的技术——Gemini。ATI将CrossFire合成引擎集成在RV570/RV560核心当中之后,X1950Pro/X1650XT的交火性能得到了大幅提升,而且新的交火方案可以更容易的制造双核心显卡。

代号“教父” ATI双核心X1950Pro曝光

    在RV570/RV560正式发布之后,以蓝宝石为首的各大AIB纷纷推出了自行研发的双核心显卡,其中部分产品曾在展会上亮相过。本以为这些产品仅仅是厂商为了展示技术实力而已,没想到今年初已经有部分厂商将双核心显卡推向了市场。

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    随着8800的发布,双核心7950GX2迅速淡出了市场,但有消息称NVIDIA并未放弃双核心计划,基于G80双核心产品并非谣言。而ATI方面除了AIB厂商热衷于双核心之外,ATI官方的Gemini计划从未停止过,那么接下来我们就看看ATI的双核心显卡有什么特色?

● 精星双核心X1650XT:

    首先介绍一款由台湾精星(GeCube)研发的双核心X1650XT显卡,其正式型号为Dual X1650XT,采用了Gemini2代技术(第一代为Dual X1600XT),基于中端RV560核心:

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    产品特色在包装上就能看得一清二楚,该卡拥有两颗GPU和256MB×2的显存,支持四个DVI接口,支持ATI物理加速技术(Gemini的特性之一)。
 
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    双核心显卡由于集成度太高,体形要大于普通X1650XT这种中端卡,但也没有超过高端卡的标准。精星的散热器非常有特色,采用了超大面积纯铜散热片和涡轮风扇的配置,兼顾两颗核心和八颗显存的散热。

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 精星双核心X1650XT和普通X1650XT对比
 
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    显卡的背板也做得很有个性,该卡最特殊之处就是这两个输出接口并非普通的DVI。而是专业显卡上比较常见的DMS59,一个接口可以通过特殊的线缆转换为两个DVI接口,从而支持四个DVI:

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 DMS59 to Dual DVI Cable
 
    相信很多人都对双核心显卡的内部结构非常感兴趣,下面就来看看精星是如何做到的,在实现方案上有何过人之处。
    取下沉重的散热器,显卡上的重要芯片就一览无余了,可以看到除了两颗RV560核心和八颗显存之外,还有一个面积特别大的神秘芯片:
 
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    PLX PEX8532是一颗最高支持PCI-E X32的接桥芯片,最多可让8颗芯片分享相同的PCI-E接口,由于采用了较早的PBGA封装因此芯片面积非常大(680Pins 35mm x 35mm),但其最高功耗仅为7.38W。
 
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    PEX8532芯片的功能类似于NVIDIA GeForce 7950GX2内的BR03接桥芯片,都属于PCI-E控制器,当GPU与外部PCI-E X16接口之间交换数据时,都要通过PEX8532芯片进行协调处理,此时相当于每颗GPU分到了PCI-E X8的带宽。而当双核心显卡内部的两颗GPU之间交换数据时,就无需走外部PCI-E接口了,直接通过PEX8532芯片交换,带宽可以达到PCI-E X16的理论速度!因此PEX8532可以说是双核心显卡的数据协同处理器,彻底减轻了显卡外部PCI-E X16接口的负担!
 
    由于PCI-E控制器的这种高速低延迟的数据交换特性,双核心显卡内部的两颗GPU可以不使用CrossFire桥接,因为PCI-E控制器内部的4GB/s带宽(上下行各4GB/s等效8GB/s)甚至比CrossFire接口4GB/s的速度还要快。因此以往无桥CrossFire性能损失比较大的现象在拥有PCI-E控制器的双核心显卡上面是不存在的!
 
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 双核X1650XT也能工作在NF4主板上
 
    还有一个优势,双核心显卡集成了PCI-E控制器之后,兼容性得到了改善,虽然在显卡内部还是以CrossFire模式运行,但它不再要求主板必须支持CrossFire,例如在NVIDIA主板上面也没有任何问题。
 
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 只需占用一条PCI-E插槽,就能达到四屏输出
 
    双核心除了3D效能大幅提高之外,还能够提供廉价高性能的多头输出方案,精星这款产品只需占用一条PCI-E就能四屏输出。
 
    除此之外ATI未来会在Gemini技术中加入物理加速方案,依靠两颗GPU实现CrossFire Physics物理加速!

● 华硕双层PCB的双核心X1950Pro显卡:

    RV560核心只有128Bit显存,双核心版本只需集成8颗显存,而如果要制造RV570核心的双核心显卡就比较困难了:两颗核心发热都很大,而且集成多达16颗显存,对PCB走线和供电都提出了严峻的考验。因此NVIDIA的7950GX2采用了双PCB组合的方式,华硕开发的双核心X1950Pro也采用了类似的设计:

挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝

    从卡的上方来看,双PCB板的配置则是可以一眼看穿。为了在有限的空间中加强散热方面的表现,华硕没有采用与7950GX2相同的“散热片+风扇”这种传统方案,而是直接利用热管,将GPU所产生的热量,直接带到显卡后方,并且由后方的散热风扇排除。热导管的末端为2组密集的散热鳍片,当然工程样板的“卖相”不太好。

挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝

    可以看出,华硕这块双核心的X1950Pro结构和7950GX2极其相似。原理和前面的精星X1650XT基本相同,都是用PCI-E控制器实现接口通讯。

    下面就将它拆开来,仔细观察显卡的构造和细节部分,工作原理就基本明朗了。

    两块PCB的用料和布局基本一致,下层PCB上集成了一条PCI-E插槽,上层实际上是插在下层上面:

挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
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挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
    仔细看,这一组PCI Bridge采用的正是PCI-E的传输接口,中间另有桥接用的子板,看来在针脚定义上,也是依循着PCI-E的标准而定,这一点与7950GX2也是有着异曲同工之妙。
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
 上层PCB没什么特别的
 
挑战7950GX2 双核心X1950Pro全球首曝
 
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 下层PCB同样集成了PEX8532
 
    由此可见,虽然华硕双核心X1950Pro的结构和精星双核心X1650XT相差甚远,但其基本的工作原理是相同的,核心配件依然是这颗PCI-E控制器。
● 蓝宝石单PCB双核心X1950Pro显卡:

    双核心显卡,除了拥有两颗GPU之外,还要为两颗GPU分别配备独立的显存,所以布线设计、供电设计都是双份的,PCB设计难度可想而知!

    因此,NVIDIA的7950GX2和华硕EAX1950Pro Dual都采用了双PCB设计,简单的说就是将两块7950GT级别的显卡通过特殊的手段合成在了一起,由此可以简化PCB设计难度(两块8层PCB)。而蓝宝石的双核心X1950Pro并没有使用双PCB,而是采用了单张12层PCB将显卡集成度进一步提高,由此得以将所有元件集成在一块PCB上!

    蓝宝石超级复杂的12层PCB设计的确显示出了强大的研发实力,不过我们不禁要问单PCB与双PCB相比有什么优势呢,下面就仔细欣赏显卡拆解图片,慢慢进行介绍:

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 蓝宝石X1950Pro Dual的体积比8800GTX还要大一点
 
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 1GB显存容量,默认频率比X1950Pro稍高
 
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    最关键之处,精星和华硕的双核心产品只能当作单卡使用,无法继续组建四核心Quad CrossFire系统,而蓝宝石凭借与ATI技术合作关系,在产品设计时就保留了交火桥接口,两片显卡可以组建Quad CrossFire,达到更强性能!
 
小结:
 
    显卡的竞赛可以说是NVIDIA跟ATI这两家大厂的主要角力战,事实上在许多的情况下,两者都存在有“互相借鉴”的情况,NVIDIA的GeForce 7950GX2让所谓的“双卡合一”有了另一种存在的模式。同样的,这样的设计风格也可以运用在X1950Pro上面,甚至未来可以再把等级提升到RV630/R600核心版本上面,而蓝宝石的研发能力,从这款X1950Pro Dual身上也得到了极大的验证。
 
    总的看来,蓝宝石这款双核心X1950Pro Dual,虽然正式推出的时间晚了一点,不过就设计上来说,的确为ATI显卡未来的发展走出了另外一条道路,不仅频率较高,而且散热方面也做得更为用心,如果能改进体积方面的问题,应该会是一个相当特别的显卡选择,稍后我们将为大家带来这款产品的实际测试,有兴趣的玩家们一定要密切注意!
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