图形巅峰对决:GTX285单/双/三卡详测
[泡泡网显卡频道 2009年1月15日]1月8日,NVIDIA正式面向全球发布了当今最强的单卡——GTX295,7天之后的今天,我们又迎来了当今全球最快的单核心显卡——GTX285。GTX285的到来,标志着单核心显卡王者将要再次易主……
双核心优异GTX295虽然才刚刚发布一个星期,但是已经受到了网友和用户的广泛好评,在我们的GTX295评测文章(《优异四芯对决:GTX295单/双卡性能详测》)中,超过200条评论,90%以上都是好评,足以见得广大网民的民心所向。
仅仅过了一个星期,NVIDIA就再一次发布了新产品GTX280,旗舰级显卡的发布仅仅隔了一个星期的时间,这在NVIDIA的历史上是非常少见的。在笔者写GTX295评测的时候笔者提到,去年对于NVIDIA来说是非常艰辛的一年,高端市场的GTX260被HD4870踩在脚下,中端的9800GTX又不是HD4850的对手,被逼无奈的NVIDIA只能通过大幅降价来应对这些进攻。
而现在,首先是在前一段时间低调的发布了新版的GTX260显卡,流处理器数量从192个提升到了216个,同时将工艺更新到55nm,让GTX260不敌HD4870单卡的时代已经成为历史;如今又连续发布GTX295与GTX285两款旗舰级显卡,让HD4870X2也彻底告别性能王者宝座,NVIDIA再一次成为性能的象征。
从产品的命名上就可以看出,GTX285与GTX280一定有很大的联系,没错,GTX285实际上就是GTX280的升级版。从硬件上来说,GTX285就是GTX280的55nm版本。
一直以来,NVIDIA在产品的工艺上都比较保守,AMD早在RV670(HD3850)时代就迈入了55nm时代,而NVIDIA却在去年发布9800GTX+的时候,才首次采用55nm的工艺。当然,55nm工艺的9800GTX+也让NVIDIA收复了9800GTX的失地,性能比采用RV770核心的HD4850略强。
在这之后,NVIDIA又陆续对9800GT、9600GT等产品在工艺上进行了升级,低端产品9500GT等产品也推出了采用55nm工艺的版本,但是这一切NVIDIA并没有大规模宣传,本来也是后来者,宣传也没有什么意思。去年年底,NVIDIA发布了55nm版本的GTX260,配备216个流处理器,终于在性能上超越了AMD的HD4870。
如今的GTX285也就是GTX280的55nm版本,我们知道,制程工艺的升级可以带来一系列的好处,如成本降低、核心面积降低、发热量降低、功耗降低、甚至对电路的要求也随之降低,GTX285就是这样的一款产品。
根据资料,GTX280核心面积为576平方毫米,而GTX285的核心面积只有470平方毫米。
前面我们说了,GTX285实际上就是GTX280的55nm版本,下面我们来看一下GTX285的具体规格:
从上面的图片和规格总表中可以看出,GTX285与GTX280一样,仍然拥有240个流处理器、80个纹理单元和32个光栅单元,显存总容量仍然为1GB,但是相对于GTX280来说,GTX285改进的地方也非常多,如下:
● 默认频率更高 浮点运算能力突破1TFLOPS
由于GTX285采用55nm工艺,导致核心的发热量大幅度下降。发热量的下降不仅仅标志着用户有更好的使用感受,最重要的是可以对产品的频率进一步的提升。从表中可以看出,GTX285的默认核心/Shader频率为648/1476MHz,而GTX280的核心/Shader频率频率为602/1296MHz,提升幅度非常大。
同时,频率的提升也标志这显卡具有更强的计算能力,浮点运算首次突破1TFLOPS,达到了1062GFLOPS。织田的GTX280就是因为流处理器频率不够高,导致浮点运算只有933GFLOPS,没有突破1T大关,被AMD的HD4850羞辱了一通。
核心频率的提高还提升了显卡的纹理填充率,虽然显卡的纹理单元仍然为80个,但纹理填充率却从48.2GT/S涨到了51.8GT/S。
从表中还可以看出,GTX285首次采用0.77ns的GDDR3显存,这是当今速度最快的GDDR3显存颗粒,0.77ns的GDDR3显存理论频率可达2600MHz,不过为了安全起见NVIDIA将GTX285的显存频率设定在2484MHz。显存频率的提升也让显存带宽更上一层楼,从141.7GB/S提升到了159GB/S。
● 功耗降低 双6Pin供电足矣
工艺的升级还带来了功耗的大幅度降低,根据NVIDIA的官方资料,GTX280的设计功耗为236瓦,而GTX285的设计功耗仅仅为183瓦。
183瓦的功耗意味着什么?省电是当然的!还有就是,显卡的外接供电接口只需要两个6Pin就可以搞定(每个6Pin可提供75W的供电,再加上PCI-E 2.0提供的75W供电,完全足够);而GTX280不得不使用一个6Pin+一个8Pin的设计。
通过前面的介绍,相信大家已经对GTX285的规格、理论性能等已经有了一个初步的了解,不过前面介绍的都是一些理论上的东西。下面我们回归实际,从硬件方面对GTX285进行彻底解析:
GTX285果然是GTX280的升级版,就连外观都几乎一模一样,从上图可以看出,两款显卡的散热器很可能是一款型号,但NVIDIA官方人员表示散热器有小部分升级,所以在这里我们只能说"酷似"。
同一星期前发布的GTX295一样,GTX280也取消了之前高端显卡惯用的背部后壳,不过这可不是为了节省成本,而是在显卡的背部加外壳虽然美观,但对显卡的散热并没有好处,反而会导致显卡热量沉积在外壳与PCB之间。
GTX285的PCB和GTX280有较大的区别,GTX280的显存布局为正反面各八颗,而GTX285显存的布局为16颗显存全部在正面。整体上看GTX285似乎在用料方面比GTX280精简,这正是由于工艺的更新对电路要求的降低,给节约成本奠定了基础。
首先可以很清楚的看到,硕大的GTX280核心上被安装了一个保护盖,与G80、GTX280等都采用了相同的设计,这就使得我们无法看清楚核心的硅片到底长什么样,也正是这样的设计让我们看不见GTX285到底比GTX280在核心面积上小多少,不过输出接口附近那颗芯片倒是似曾相识。
GTX285核心代号为G200-350-B3,拥有高达14亿个晶体管,台积电65nm工艺制造,目前已经是B3步进(GTX280有两种:G200-302-A2和G200-300-A2),从步进上来看GTX285已经经过了多次修改,相信已经非常稳定。
● NVIO二代输出芯片:分久必合,合久必分
在8800GTX显卡上,NVIDIA首次将2D引擎与3D引擎分开,把GPU设计成了两颗芯片,其中一颗NVIO芯片就包含了RAMDAC和TMDS,专门负责图形输出。理论上来说,把输出部分和高频率的流处理器分开的话,有助于降低干扰,提升输出画质。
实际上,分离式设计也是受到了制造工艺的限制不得已而为之,我们知道G80的改进版——G92就没有NVIO芯片,因为65nm允许GPU容纳更多的晶体管,所以G92把NVIO整合在了芯片内部。显然,两颗芯片不但制造成本高,而且对显卡PCB和后期加工提出了更高要求,单芯片才是非常受欢迎的解决方案。
GTX280显卡上的NVIO二代芯片(注意是ES版)
“话说天下大势,合久必分,分久必合。”在GTX200芯片上,NVIDIA又把输出模块分离了出来,这就是上图中的NVIO二代芯片,不过还是ES版。二代相比一代作的改进主要有:
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支持HDMI输出
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兼容DisplayPort输出
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支持10Bit色Dual-Link DVI输出(一代仅支持10Bit色模拟输出)
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支持PureVIDEo-HD,双流硬件解码加速
GTX285采用的仍然是第二代NVIO芯片,不过已经去掉了ES的标签,也就是说GTX285所采用的NVIO芯片已经是非常稳定的版本,不会存在任何问题。
GTX285和GTX280所采用的显存类型和规格都差不多,都采用的是1GB/512Bit的显存规格,实际上NVIDIA为了实现512Bit总线的确付出了不小的代价,GPU内部的显存控制器就需要消耗不少晶体管。而AMD在这方面就做的更好一些,HD4870采用GDDR5显存,仅仅依靠超高的频率填补256Bit带宽的缺陷,所以HD4870性能能够超越老版GTX260。
GTX285和GTX280在显存布局上不一样,GTX280的显存布局为正反面各八颗,而GTX285显存的布局为16颗显存全部在正面,背部的位置不知道今后是否会推出2GB版本的GTX285。
在之前我们GTX280的评测中介绍到,GTX280采用最快的0.8ns GDDR3显存颗粒,在性能上甚至比0.9ns的GDDR4显存还要快(因为GDDR4显存延迟较大)。而如今,0.8ns GDDR3显存已经不再是最快的GDDR3显存颗粒了。
上图就是GTX280显卡所采用的0.8ns GDDR3显存颗粒,从图上我们可以看出,显存的编号为H5RS5223CFR-N2C,是16M×32Bit 0.8ns规格,16颗正好组成1GB 512Bit的规格。我们再来看一下GTX285采用的显存颗粒:
上图是GTX285采用的0.77ns显存颗粒,从图上我们可以看出,显存的编号为H5RS5223CFR-N3C,两颗显存的区别就在于一个是N2C,一个是N3C。实际上,后最为N3C的就是0.77ns显存颗粒,虽然速度更快,但是显存的电压并没有因此提高。
也正是由于GTX285采用了0.77ns的显存,才使得其显存频率可以高达2484MHz,从理论上来讲0.77ns的GDDR3显存可以达到2600MHz的频率。规格上,GTX285和GTX280所采用的显存还是没有变化,仍然为1GB/512Bit。
● 一如既往的豪华散热系统
NVIDIA的高端卡散热器一直都以豪华著称,虽然这次核心工艺的升级让核心发热量下降了不少,但在散热器上依旧没有缩水,据官方人员说还有效幅度的升级,显卡散热器更加安静,下面我们一起来看看GTX285的散热器。
GTX285与GTX280所采用的散热器结构比较类似,硕大的散热底座搭配三根纯铜热导管,热管直接与散热鳍片连接,核心的热量可以迅速的传到散热鳍片上并及时排出。
散热器底部与核心接触处采用纯铜材质
● 豪华的供电系统
说实话,GTX285的供电系统相对于GTX280来说是有略微的缩水的,但是仍然可以用豪华来形容,供电部分一共拥有8颗电感,也就是8相供电系统。电容方面全部采用日本化工的固态贴片产品。
显卡的外部输出接口仍然采用的是双DVI+S-Video的全接口设计,这一点和GTX280没有什么区别。
本次测试我们一共收到了来自华硕、微星、七彩虹、索泰、Inno3D(映众)5家厂商的6片GTX285(七彩虹两片),由于都是采用公版设计,在这里我们就不对每一家厂商的产品做详细介绍,规格参数都可以参考前面的介绍部分。
● 华硕ENGTX285/HTDP/1GD3/A
● 七彩虹iGame285-GD3 CH版 1GB D08
● Inno3D Geforce GTX285 OVERCLOCK
● Zotac(索泰)Geforce GTX285
● MSI N285GTX-T2D1G-OC
注:Inno3D和微星的GTX285为超频版本,感谢所有送测厂商
看到这里,关于产品的介绍已经告一个段落了,接下来我们即将进行性能的测试,在测试之前我们照例来看一下本次测试所使用的测试平台:
PCPOP.COM评测室 | |
硬件系统配置 | |
Core i7 Extreme Edition 965 (四核/3.2GHz/4x256KBytes L2/8M L3) | |
主 板 |
Gigabyte X58 Extreme, Chipset:X58 |
显 卡 |
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内 存 |
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硬 盘 |
西部数据 velociraptor 300G 10000RPM 16MB |
电 源 |
海盗船 HX 1000W |
软件系统配置 | |
Windows vista Unimate 32 Bit SP1 | |
DirectX |
10.1 |
显示驱动 |
NVIDIA Forceware 181.20WHQL ATI Catalyst 8.12WHQL |
主板方面采用当今最强大的X58芯片组主板,可以实现双路PCI-E X16,同时硬盘方面我们都采用了西部数据10000RPM的硬盘,保证不会出现传输瓶颈。NVIDIA显卡采用最新的ForceWare 181.20WHQL驱动,而AMD显卡采用最新的催化剂8.12WHQL。
● 测试平台照片:
为了考验显卡在多种模式下的性能,本次测试我们不同于以往,采用了多显卡平台进行测试,分别测试了单卡GTX285,双卡GTX285 SLI,三卡GTX285 Tri SLI,单卡GTX295,双卡GTX295 Quad SLI以及HD4870X2。
● 测试项目
既然是现今最强的电脑游戏平台,我们要尽其所能展现其性能,为此。我们选定分辨率为1920×1200(24寸宽)和2560×1600(30寸宽),并开启4AA16AF,以接近这部分用户的实际使用环境。测试程序由理论测试程序3DMark和近期对显卡要求较高的游戏组成。
● DX9C理论性能测试:3DMark06
● DX10理论性能测试:3DMark Vantage
在3DMark 06的测试中,由于A卡具有传统优势,HD4870X2的性能接近GTX285 SLI。而在3DMark Vantage中,N卡表现非常优异,单核心的GTX285性能已经非常接近双核心的HD4870X2。两个测试项目中均没有出现成绩不正常的情况。
● DX9C游戏性能测试:《使命召唤5》
在《使命召唤5》这款游戏中,1920×1200分辨率下,性能最高的竟然是GTX285 SLI,而在2560×1600分辨率下,性能最高的为GTX295单卡,看来两路以上的显卡系统对《使命召唤5》支持的并不好。不过,GTX285表现很不错!
● DX9C游戏性能测试:《优品飞车12:无间风云》
在《优品飞车12》这款游戏中,多路系统的表现更不正常,甚至连双路系统的表现都不如单路,这样的一个测试成绩确实让我们有些意外,显然NVIDIA还需要在多路系统驱动方面做出更多努力。
● DX9C游戏性能测试:《侠盗飞车IV》
在这个测试项目中,我们在进行测试的时候经常出现问题,最后勉强的跑出了如上表的分数。双路GTX295 Quad SLI平台下,1920×1200分辨率经数次测试都出现了无响应的现象;而在三路GTX285平台下,2560×1600分辨率中又出现了自动弹出的现象,总之成绩很不正常,仅作参考。
● DX9C游戏性能测试:《战火兄弟连》
《战火兄弟连:地狱之路》这款游戏还没有正式发布就广受游戏爱好者的期待,虽然是DX9游戏,但是对显卡的要求一点也不低,本次测试我们加入了这款游戏的测试。从测试的结果来看,A卡比较占优势,GTX285表现只能算一般。不过在这款游戏中,三路GTX285系统表现出了杰出的性能,总体来说多路系统对这款游戏的支持较好。
● DX10游戏性能测试:《失落星球:殖民地》
这款游戏我们分别测试了两个分辨率下的室内和室外场景,一共4个测试项目,从测试的成绩来看,各个平台表现都有好有坏,整体来说三路GTX285性能表现不错,当然GTX295的Quad SLI仍然占领最强性能的宝座。
● DX10游戏性能测试:《冲突世界》
在《冲突世界》这款游戏中,三路GTX285的表现非常好,甚至超越了Quad SLI平台,不过单路GTX285性能一般,落后HD4870X2很多,单路GTX280依然垫底,整体来看没有驱动程序方面的问题。
● DX10游戏性能测试:《孤岛危机》
《孤岛危机》不愧是显卡杀手,本次测试的绝大多数平台在2560×1600分辨率下开4AA,都只能以个位数看幻灯片,无奈我们只好放弃在此模式下的测试。从我们测试的成绩来看,三路GTX285表现非常好,再一次打败了Quad SLI的GTX295平台,单路GTX285相对于GTX280有小幅度提升。
● DX10游戏性能测试:《孤岛惊魂2》
在《FarCry2》这款游戏中,三路GTX285表现也非常不错,高分辨率下超越了GTX295 Quad SLI,1920×1200分辨率下也和GTX295四路平台不分上下,不过双路的GTX295平台表现一般,落后GTX285 SLI平台幅度较大。
● DX10游戏性能测试:《切尔诺贝利:晴空》
在《切尔诺贝利:晴空》这款游戏中,N卡可谓是全军覆没,大规模的爆发了驱动程序的问题,从测试成绩上来看,这款游戏简直就是专门为A卡开发的。HD4870X2表现非常优异,在2560×1600分辨率,并开启AA的情况下还能基本流畅运行,显然N卡还暂时不适合这款游戏。
● 功耗测试
我们的功耗测试方法就是直接统计整套平台的总功耗,既简单、又直观。测试仪器为Seasonic的Power Monitor,它通过实时监控输入电源的电压和电流计算出当前的功率,这样得到的数值就是包括CPU、主板、内存、硬盘、显卡、电源以及线路损耗在内的主机总功率(不包括显示器)。
从测试的成绩来看,GTX285平台不管是在待机还是满载,都比GTX280小不少,与HD4870X2相比,N卡简直太省电了。不过GTX295的单卡满载功耗似乎有点不正常,甚至比GTX285满载还低,故此成绩仅供参考,我们严格参照仪器上显示的成绩。
本次一共测试了9款热门的游戏和3DMark06、3DMark Vantage两大理论测试,从测试的结果来看,不少的游戏都还存在这与多路系统不兼容的情况,越是多路系统,性能越低的情况经常出现。
事实上,多路显卡系统最重要的就是驱动程序,但NVIDIA和ATI双方都拥有多路显卡平台数年,驱动程序方面还是有很多的不足,在这一点上令无数高端玩家非常遗憾。笔者认为,多路显卡驱动程序的开发不仅仅是NVIDIA和ATI两家图形芯片厂商需要努力,同时游戏厂商也需要努力,这样才能达到游戏厂商和图形芯片厂商互赢的效果。
单从GTX285显卡本身来看,性能表现确实非常优异,在所有的测试中GTX285都较大幅度的领先了GTX280,55nm工艺带来的频率提升效果是显而易见的。我们可以预计,GTX280很快就会退出市场,GTX285将会接过GTX280单GPU最强显卡的大旗。
从NVIDIA高端产品线的格局来看,今后将主要是GTX295、GTX285和新版的GTX260,9800GX2已经成为历史,老版本的GTX260也会随着216个流处理器的新版GTX260全面上市逐渐退市。同时,NVIDIA即将推出一系列的GT100系列产品,逐渐取代当今Geforce 9系列产品,并且工艺上将极有可能更新到40nm,我们也期待2009年NVIDIA与ATI的竞争进一步加剧(别忘了下半年可能还有个Intel)。
价格方面,GTX285在大陆的零售价格为2999元人民币,部分厂商可能会推出高频版本的GTX285,价格可能会略高;这个价格与最高端的GTX295正好相差1000元,与新版的GTX260相差1200元(GTX260零售价格1799元),2000元以内、300元市场以及4000元市场都被NVIDIA占住,AMD接下来在高端市场的日子相信不会太好过。■<