超重负荷测试:GTX295 SLI竟不是最强?

    PC游戏发烧友始终关心如何提升他们的3D性能，虽然SLI和CrossFire双卡系统已经可以让性能轻松翻倍，但对于终极发烧友来说，这仍然不够。NVIDIA和ATI(AMD)又推出了单卡双芯产品，可支持到4核心并联系统Quad SLI和CrossFire X，进而将系统的3D性能推向了极致。

    NVIDIA第一代支持Quad SLI的产品是7900GX2，但由于PCB过长，以及一些设计上的BUG，仅供展示和OEM之用，正式上市的是7900GX2的改进版——7950GX2。7950GX2搭载了两颗G71核心，频率为500/1200MHz，不过由于当时驱动的不完善以及游戏支持不力，四颗核心的7950GX2 Quad SLI并没有完全击败两颗核心的X1950XTX CrossFire。

7950GX2是“单卡”之王，但双7950GX2却不是性能之王

    2008年春天，NVIDIA发布了其单卡旗舰——9800GTX，就在不久之后，又推出了第二代支持Quad SLI的单卡双芯产品——9800GX2。这也是NV第一代统一架构的双芯片显卡，9800GX2搭载了两颗G92核心，频率达到了600/1500/2000MHz，一个硕大的散热器将两片PCB连接在一起，超复杂的结构让人叹为观止。

9800GX2显卡结构图

GTX295显卡结构图

    随着GTX295的发布，标志着NVIDIA第三代Quad SLI系统的降临，GTX295采用了与9800GX2相同的散热设计方案，但由于这种双PCB设计方案成本过高，虽然重新夺取了性能的宝座，但只能说是叫好不叫座，市场上基本无人问津。NV随之又推出了单PCB版的GTX295，这也是NV的第一片单PCB双GPU显卡，也标志着双核心显卡正式走向成熟。

● GTX295的和平演变：双PCB变为单PCB

    旧版GTX295采用编号为P656的双PCB方案，而新版GTX295采用了编号为P658的单PCB方案，虽然两者才设计上完全不同，单仅仅是将两张显卡放在一起，相同的外形尺寸都非常具有震撼力，一眼望去就能领略其内在的强悍性能。

  
左：单PCB新版               右：双PCB旧版

    除了相同的尺寸外，两张卡外观部分的差别还是比较明显的。新版GTX295的散热风扇置于中间，而且采用了传统扇叶的风扇款式；旧版则将散热风扇置于尾端，而且采用了涡轮形制。

  

    翻看背面，新版由于采用了单PCB设计，大量的元件安装必须要通过PCB双面贴片安装的方式布置，所以新版GTX295在PCB背面部分采用了即起到保护作用也能辅助散热的两个独立的金属片；旧版由于是双PCB的设计，所以可以轻松的将主要元件都安排在每张PCB的正面部分，所以主卡的背面部分并无任何保护或散热措施，呈现出华丽的“大露背”效果。

   

    输出接口部分也存在差异，新版仅仅提供了双DVI的输出端口组合，对于一张对应到极限游戏表现的显卡而言虽然问题不大，但就应用流行趋势而言，如果能加入HDMI或Display Port接口的支持，将会更加完美；旧版则比较“大方”的提供了双DVI加HDMI接口的输出组合，对于一些喜欢用大尺寸平板电视玩游戏的用户而言可能会更加方便。

    脱去外衣，两张显卡的差别就非常明显了，新版的单PCB对旧版的双PCB。

   

    PCB布局方面，新版由于采用了单PCB方案，所以元件布置密度更高。特别是每颗核心14颗总共28颗显存的布置，必须将其中一半转移到PCB背面。而旧版的双PCB虽然每张板上都被切去一块用作通风用，单布线依然可以做到闲庭信步，至少每核心对应的14颗显存都可以与GPU同一面。

    除了主图形核心外，两颗NVIO2和NF200这样的外围功能芯片在新版中都布置在了PCB正面，总共5颗大型芯片布置在一起看起来很壮观；旧版则将负责输出的NVIO2芯片分别布置在两张PCB上，而负责差分PCI-E通道和内部通信用的NF200布置在主卡上。当然，由于新版采用了单PCB的设计，旧版负责两颗GPU沟通的排线也就自然的取消了，从某种意义上说，取消排线可以提高产品的稳定性。

   

    散热器部分的差异也非常明显，新版采用了两个独立的热管散热器对应两颗GPU，两者无连接，显存和外围功能芯片以及供电部分都通过大型的金属底座散热；旧版则采用统一的大型涡轮热管散热方案，如同奥利奥饼干中的奶油夹层，将GPU、外围功能芯片、显存、供电模块的散热全部整合在一起。新版的散热方案会将部分热气从尾端吹入机箱，而旧版则将热气全部抽出机箱，从这一点说，旧版的散热器设计更符合风道设计。

    辅助供电接口部分新旧两版都采用了8pin+6pin的方案，可见两者对于电源的需求基本相同。只不过新版的两个接头都布置在了唯一的PCB上，而旧版是分别安装在两张PCB上而已。

    目前已上市的GTX295显卡均采用NVIDIA公版设计，不管单PCB新版还是双PCB旧版，唯一的区别就是散热器上的贴纸和风扇上的厂商LOGO。虽然华硕推出了一款非公版GTX295火星卡，不过严格意义来讲它应该是GTX285 X2，比NV的公版GTX295更强大。

    上图就是我们测试用的技嘉和耕升牌GTX295，散热器的设计和7900GTX比较类似，中间一个8CM的风扇。下面再来看看显卡的PCB部分。

    新的单PCB版GTX295采用P658公版设计，搭载两颗GT200核心，同时还有两颗NVIO芯片，一颗NF200芯片位于PCB正中，负责两个核心的桥接。供电控制采用了ADI公司的ADP3192A芯片。

    外部供电部分采用了6+8模式，8pin接口必须连接电源的8pin，否则显卡无法工作，这一点和3870X2的8pin可以使用电源6pin供电还不同。同时在显卡挡板处还配备了LED指示灯，如果电源线连接错误，指示灯会有所提示。

    这两款显卡的频率与NV公版相同，核心频率576MHz，Shader频率1242MHz，显存频率1008MHz。每颗GPU配备了专用的896MB DDR3显存，显存带宽为448Bit。

● 简单超频测试：

    由于默认频率较低，我们首先对这两张卡进行了超频测试，结果如下：

    可以看到，技嘉的GTX295略高一点，但性能差距几乎可以忽略不计。

● 本次测试所采用的平台：

CPU：Intel Core i7-965 Extreme Edition (3.2 GHz, 6.4 GT/s QPI);
主板：Gigabyte GA-EX58-Extreme mainboard (Intel X58)
内存：Corsair XMS3-12800C9 (3 x 2 GB, 1333 MHz, 9-9-9-24, 2T)
硬盘：Maxtor MaXLine III 7B250S0 HDD
电源：Enermax Galaxy DXX EGX1000EWL 1000 W power supply
LCD：Dell 3007WFP
系统：Microsoft Windows Vista Ultimate SP2 64-bit
驱动：ATI Catalyst 9.7 for ATI Radeon HD
      Nvidia GeForce 190.38 WHQL for Nvidia GeForce

● 显卡驱动设置说明

ATI的催化剂：
    Smoothvision HD: Anti-Aliasing: Use application settings/Box Filter
    Catalyst A.I.: Standard
    Mipmap Detail Level: High Quality
    Wait for vertical refresh: Always Off
    Enable Adaptive Anti-Aliasing: On/Quality
    Other settings: default

Nvidia GeForce：
    Texture filtering – Quality: High quality
    Texture filtering – Trilinear optimization: Off
    Texture filtering – Anisotropic sample optimization: Off
    Threaded optimization: Auto
    Vertical sync: Force off
    Antialiasing - Gamma correction: On
    Antialiasing - Transparency: Multisampling
    Multi-GPU performance mode: NVIDIA recommended
    Multi-display mixed-GPU acceleration: Multiple display performance mode
    Set PhysX GPU acceleration: Enabled
    Ambient Occlusion: Off
    Other settings: default

● 本次测试所采用的游戏及工具

第一人称射击游戏
    使命召唤：世界战争
    西部狂野：生死同盟
    Crysis：弹头
    雷神战争：深入敌后
    Far Cry 2
    F.E.A.R 2：起源计划
    Left 4 Dead
    潜行者：清空

第三人称动作游戏
    鬼泣4   
    波斯王子：重生

RPG游戏
    辐射3

模拟类游戏
    GRID
    HAWX

即时战略类游戏
    红色警戒3：起义时刻
    冲突世界：苏联进攻

基准测试软件
    3DMark 06
    3DMark Vantage

    以上游戏测试均分别采用1280*1024、1680*1050、1920*1200以及2560*1600分辨率，最高游戏画质，并且打开4xAA+16xAF，如果游戏不支持则在驱动设置中打开。如果游戏不带测试工具，则使用Fraps 2.9.8记录游戏运行的帧数，并且测试3次取平均值。

    多卡系统一直被认为是噪音产生的大户，下面我们就来对比GTX285 3路SLI、3*HD4890以及2*4870X2 4路Crossfire系统，看看GTX295 Quad-SLI系统的噪音如何。

● 噪音测试：半斤八两

    虽然新版的GTX295的噪音还算可以接受，但到了双卡组Quad-SLI系统后，尤其是长期工作在3D模式时，所发出的噪音还是非常惊人的，对于喜爱静音的发烧友，建议配备水冷散热系统。

    下面我们再来看看GTX295 Quad-SLI系统的功耗如何？

● 功耗测试：双GTX295比三GTX285省电

    新版的GTX295在功耗方面控制的还算不错，虽然满载功耗超过了400W，但依旧低于AMD的3*4890 CF和2*4870X2 CF。

● 使命召唤：世界战争

    游戏版本为1.3，使用一段自动运行的场景进行记录帧数。

    在使命召唤5的测试中，GTX295 Quad-SLI系统比GTX295单卡的性能提升还是不少的，但并不十分巨大，随着分辨率的提升，差距越明显。不过Quad-SLI并没有GTX285 3路SLI的表现好。

● 狂野西部：生死同盟

    GTX295 SLI系统在这个游戏中出现了问题，性能比单卡GTX295还要低。2*4870X2的表现依旧最好，而且随着分辨率的提高，性能损失也是最小的。

● Crysis：弹头

    GTX295 SLI在《Crysis：弹头》中完胜2*4870X2，不过依旧不敌自家的GTX285 3路SLI，并且随着分辨率的提高，差距逐步的增大，这应该是此时显存带宽已经成为瓶颈，GTX295的显存位宽低于GTX285所致。同时我们还看到，就算是当今优异的显卡系统，依旧无法在超高分辨率下流畅运行这款硬件杀手级的游戏。

● 雷神战争：深入敌后

    在《雷神战争：深入敌后》中，GTX295 SLI的表现与《Crysis：弹头》类似。

● FarCry 2

    在《FarCry 2》中，GTX295 SLI与3路GTX285的性能差距不足1.5%，但依旧领先于2*4870X2。

● F.E.A.R2：起源计划

    GTX295 SLI的表现和GTX295单卡几乎没有差别，只有在2560*1600超高分辨率下才体现出了差距，并且依旧落后于3路GTX285。

● Left 4 Dead

    GTX295 SLI依旧落后于3路GTX285，只有在2560*1600才取得领先，领先幅度仅为2%。

● 潜行者：晴空

    GTX295 SLI第一次全面领先于3路GTX285，而对于单卡GTX295来说，也有40%的性能提升，2*4870X2虽然落后，但随着分辨率的提升，落后的差距逐步减少。

● 鬼泣4

    GTX295 SLI再次领先所有的多卡系统，同时也可以看到，这款游戏对多GPU的支持还是非常不错的。

波斯王子：重生

    GTX295 SLI虽然领先于3路GTX285，但全面落后于2*4870X2，而且随着分辨率的提高，差距越大。

● 辐射3

    可以看到，这几种多卡系统的表现几乎相当，只有到了2560*1600高分辨率下，2*4870X2系统才稍显优势。

● GRID

    3路GTX285再次超过了GTX295 SLI。

● H.A.W.X

    GTX295 SLI依旧落后3路GTX285，不过在这款游戏中，A卡全面落败。

● 红色警戒3：起义时刻

    很明显，这款游戏限定了最高30的帧率，只有到了2560*1600分辨率下才决出胜负。3路GTX285的表现依旧最好。

● 冲突世界：苏联进攻

    GTX295 SLI的表现依旧不尽如人意，在低分辨率下的表现不如单卡GTX295，只有到了高分辨率下才取得领先，3路GTX285依旧是最抢眼的。

● 3DMark 06

    众所周知，3DMark 06测试是比较依赖于CPU的，当CPU成为系统瓶颈的时候，显卡之间的差距是很难体现出来的，不过2*4870X2系统依旧取得了领先。

● 3DMark Vantage

    在3DMark Vantage X模式中，GTX295 SLI不但打败了2*4870X2，同时也教训了屡次羞辱自己的自家兄弟——3路GTX285。不过以3D MARK的风格，这样的结果也能理解，毕竟理论性大于实战性。

● 测试数据汇总：

    GTX295 SLI只有在少数几个游戏中取得了领先，但在多数游戏中的表现要低于3路GTX285。而且多卡系统还有一个致命的弱点，那就是体积庞大、功耗和噪音过高。同时，必须要有游戏的支持才能更好的发挥出性能。

● 为什么GTX295 Quad SLI并不比GTX285 3-Way SLI强？

• GTX295(576/1242/2008MHz)的默认频率比GTX285(648/1476/2484MHz)低；
• GTX295相当于是GTX275 X2，每颗GPU显存位宽是448Bit、容量是896MB，而GTX285是512Bit 1GB，容量速度频率都吃亏；
• GPU数量越多，效率越低，对驱动和游戏的依赖性越高；

    综上，虽然GTX295 Quad SLI要比GTX285 3-Way SLI多一颗核心，理论渲染能力更强，但由于显存规格缩水，导致在重负载游戏测试中性能下降，如今的DX10游戏可都是显存消耗大户，在2560分辨率下1GB都只能算是标配。

    不过三路GTX285需要占据三个PCIE插槽、六个PCI位、六个PCIE供电接口、噪音功耗更大一些，这些也不容忽视。

● 三路和四路各有所长

    虽然GTX295 Quad SLI不能完全战胜GTX285 3-Way SLI，但在绝大多数游戏中，打败对手的HD4870X CrossFire还是没有问题的，毕竟四路交火也存在效率损失的问题。

    A卡和N卡，三路和四路，在不同的游戏中都是各有强项，并没有完胜的现象出现。所以，对发烧级PC游戏爱好者而言，并不是厂商宣称的最高端的显卡系统才是非常好的的解决方案。

    GTX295 Quad SLI受到了显存位宽和容量的限制，因此华硕研发出了一款配备了4GB 1024Bit显存的GTX295显卡，实际上就是显存翻倍的GTX285 X2，两片组Quad SLI就是GTX285 X4，性能自然无人能敌，不过该火星卡限量发行。因此实际最强系统还是三GTX285或双GTX295，看玩家的个人喜好了。<