NV迈进DX10.1时代!40nm工艺GT220评测

    泡泡网显卡频道9月15日 近几年随着金融危机的来袭，很多IT厂商都放慢了新品的发布速度，就连显卡的领头军——NVIDIA和ATI也都放缓了前进的步伐，如身经百战的G92核心和以性价比著称的RV770，都已经服役了将近两年。而在今年ATI抢先推出了40nm工艺的HD4770之后，NVIDIA似乎开始感觉到压力了。

    一直以来NVIDIA似乎都在采取稳中取胜的策略，并不盲目追求一些不成熟的新技术、新工艺。每代的高端核心均采用当时比较成熟的制造工艺，而新技术、新工艺会在后续的低端产品中进行试水，例如8800GTX上市时只采用了90nm工艺，而经过之后的数次改进，一代经典——65nm/55nm的G92诞生了。

    这次的情况也不例外，在GTX285用保守的技术取得了阶段性的胜利以后，NVIDIA开始为下一代产品的成功积累经验，于是结合了目前众多新技术于一身的GT220诞生了。GT220虽然定位于低端，但我们认为确是一款划时代的产品，在支持的技术以及采用的工艺上创下了NVIDIA很多的第一次，下面我们就对GT220的新特性分别加以介绍。

● NVIDIA首款采用DX10.1的显卡

    尽管在大多数人看来DX10.1和DX10并没有本质性的差别，但根据微软的说法，DX 10.1是对DX10的一系列完善、补充、拓展和延伸，并增加5个新的API、支持即将发布的最新硬件、强制要求FP32纹理过滤和4x MSAA多重采样反锯齿。

    DX10.1主要更新内容：

    1. 支持Shader Mode 4.1
    2. 新的着色指令支持立方体纹理贴图阵列
    3. 应用程序可以控制多重采样和超级采样的使用，并选择在特定场景出现的采样模板
    4. 可以直接对压缩的纹理材质进行渲染
    5. 更具弹性的资源复制和利用
    6. 包括多个渲染目标的总体混合模式，以及更新的浮点混合功能

  

之前AMD所演示DX10.1全局照明以及MSAA效果

    理论上来讲，DX10.1的要点在于提高执行效率、减少重复性的GPU资源浪费，至于特效方面不会带来太大的惊喜。而且目前的情况是，DX10游戏刚刚起步，DX10的指令和特效尚未得到充分利用，至于更新的DX10.1指令集恐怕无法在短时间内得到使用。另外，从DX10.1的更新内容来看，它远不如从DX9B到DX9C的改动那么巨大，因此DX10.1的意义恐怕会大打折扣。

    尽管NVIDIA在一开始也并不看好DX10.1的前景，但由于DX10.1的高执行效率非常有助于低端显卡的性能提升，因此在GT220中首次引入这项技术，并且还会在新一代GT200全系列产品中逐步引入这项技术。关于DX10.1对性能的影响我们会在后面测到。

● NVIDIA首款采用40nm的显卡

    除DX10.1之外，GT220最大的看点当然是40nm工艺，之前AMD也尝试过抢先采用40nm工艺GPU，但由于当时台积电40nm工艺还相当不成熟，导致良品率极低，直接造成了HD4770因供货不足，只能提早推出市场。同时也证明了过于激进的采用新工艺并不一定会取得成功。

    而目前台积电的40nm工艺已经发展相当成熟，良品率已经提高到可以同时应对ATI、NVIDIA下一代DX11的多款产品线的需要，NVIDIA视时机又开始出手了。

  

    GT220是NVIDIA首批现身市场的40nm工艺产品，和9600GSO（G94）的核心面积相比有明显减小，这就意味着几乎在相同的性能下，GT220的生产成本将大大下降，不仅如此在理论上GT220将拥有更低的功耗以及发热量。这一点我们后面也会测到。

● NVIDIA首款采用gDDR3的显卡

    GT220在显存方面一改之前低端卡只采用性能低下的GDDR2局面，首次采用了gDDR3显存颗粒，虽然gDDR3单颗位宽只有GDDR3的一半，但存储密度却是GDDR3的两倍，而且在相同频率下(比如2000MHz)，gDDR3的核心频率是GDDR3的一半，因此功耗发热要低很多。对于位宽不高的中低端显卡来说，gDDR3大容量、低成本、低功耗发热的特性简直相当完美！

    为了和DDR3内存颗粒区分，DRAM厂将其称为Graphics DDR3 SDRAM，简写为gDDR3，和DDR3内存颗粒一样都是8bit预取技术，单颗16bit，定位中低端显卡；而传统的GDDR3则是Graphics GDDR3 SDRAM的简写，它和DDR2内存一样采用了4bit预取技术，单颗32bit，主要定位中高端显卡。但我们所得到的显卡并不是个gDDR3版本的，而是普通的GDDR2版本。

● NVIDIA首款集成声卡的显卡

    之前对于组建HTPC的用户来说选显卡一直是一大难题，之前NVIDIA的显卡在HTPC领域的优势并不是很明显，这主要不是在性能方面而是由于之前NV的显卡并不能原生输出HDMI音频，因此用户在连接上会稍微有些麻烦。不过GT220彻底解决了这一问题。

    GT220在核心内部已经原生集成了HD Audio CODEC，也就是说GT220已经不再需要和主板的声卡进行连接，就可以独立输出音频，极大地方便了HTPC用户，再加上其低功耗、低热量，相信一定是日后组建HTPC的首选。

    在6月初我们就已经爆出NVIDIA将要发布采用40nm工艺并支持DX10.1显卡的GT220的消息，并且也在后续的消息指出先期发布的产品也并不仅仅只针对于OEM市场，也将面向于零售市场。而如今3个月已经过去了，却仍然只闻其声不见其物，并没有在市场上看到其零售版的身影，简直吊足了广大玩家胃口。

    目前POP评测室已经得到了GT220的工程样版，该显卡核心开发代号为NV216，拥有48个流处理器，核心规格和G94核心的GeForce9600GSO基本相同，但这款产品是首批采用台积电40nm工艺并首次支持DX10.1的GPU，在显存搭配上采用1024MB的GDDR2显存。

    从核心大小上可以看到，得益于40nm制作工艺，核心面积明显减小，降低了核心制作成本。另外，先进的制作工艺在理论上可以降低发热量，并且超频能力也会相应提高。

    在测试之前，先来介绍一下我们测试平台、测试的项目以及测试方法等。另外，由于我们得到的产品为工程样品，其频率并没最终定下来。因此，就不和其他产品进行对比了。

● 测试平台

● 测试项目及方法

    理论性能测试：选用最具权威性的3Dmark Vantage的总分及GPU得分进行测试。

    常规性游戏测试：挑选几款热门游戏进行流畅性测试，模式：1440*900。

    DX10.1性能对比：通过《晴空》这款DX10和DX10.1双模式游戏，对比出GT220是否对DX10.1游戏性能有提升。

    功耗测试：由于测量显卡的功耗有一定的误差，因此我们关闭CPU及主板的省电功能，并选用整机的满载功耗和待机功耗。

    发热量测试：室温为15度。

    注：由于这款显卡并不是定位于游戏显卡，因此我们在游戏测试中只测DX9、DX10各两款游戏。

● 3DMark Vantage

    3DMark Vantage是业界第一套专门基于微软DX10 API接口、Windows vista操作系统(需SP1)打造的综合性基准测试工具，能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势，可以在当前和未来一段时间内满足PC系统游戏性能测试需求。

● 测试成绩

    这款产品定位低端，因此就不要指望其拥有多么强悍的性能了，但测试出来的成绩已经完全超越HD4650。可见GT220日后在低端产品中是一款非常具有竞争力的产品。

● 3D游戏性能对比测试：《最后的神迹》

    由史克威尔·艾尼克斯负责开发的RPG大作《最后的神迹》是一款受到了很高评价的游戏，并且已经登陆PC平台。游戏采用虚幻3引擎开发，能够代表不少电视游戏平台移植作品的性能表现。

    在测试中我们选用19寸液晶的标准分辨率（1680*1050）进行测试，可以看到GT220可以勉强在高分辨率下运行，但画面稍微有些停顿。

● DX9游戏性能测试：《求生之路》

    《Left 4 Dead》使用强化版的Source引擎，代表着《半条命2》系列作品的硬件需求。是近期一款比较热门的电脑射击游戏，是不可或缺的DX9测试项目。

    可能由于ATI的显卡在对DX9的支持上要好于NVIDIA的显卡，因此在这次测试中HD4650小幅领先。

● DX10游戏性能测试《鬼泣4》

    作为主机移植大作的《鬼泣4》，也是近期很多玩家所钟爱的游戏。虽然是一款移植过来的作品，但是在画质上几乎无可挑剔，可玩度也非常高。

    在测试中同样开启了4AA和16AF，测试帧数达到近40帧，还算基本流畅。看来GT220玩这款游戏基本不成问题。

● DX10游戏测试：《孤岛惊魂2》

   《孤岛惊魂2》的故事背景虽然从前代中的海岛转换到了非洲草原，但漂亮的画面效果却被继承了下来。同时，由于其号称可以与Crysis媲美，成为了显卡测试中不可或缺的成员。

    孤岛惊魂2果然相当考验显卡，在1440*900的分辨率下仅得到22帧的速度，不能算流畅。

● DX10.1游戏性能测试：《晴空》

   虽然整体画面效果没有《CRYSIS》出色，不过其应用的光线追踪渲染技术还是非常考验显卡性能的，很多勉强通过了《CRYSIS》考验的显卡却在《晴空》面前纷纷落马。

DX10.1模式

DX10模式

    在测试中我们开启的4AA，可以看到DX10.1还是有一定效果，由于DX10.1在DX10的基础上得到了一些精简以及优化，因此支持DX10.1的显卡，在理论执行效率上有所提升。但1帧的差距也不排除是测试误差。

    游戏当然不是这些低端显卡的强项，实际上很多用户选择低端卡的目的也并不是为了玩游戏，而是组建可以播放高清的HTPC，而高清并不是所有主机就能播放的，必备的一点就是显卡必须要支持高清解码。不然，单纯靠CPU解码能力很难实现流畅的播放。

    测试中我们采用VC-1编码的1080P电影，具体的规格如上图。

GT220实时CPU占用率9%

9500GT实时CPU占用率8%

HD4650实时CPU占用率7%

    可以看出所测得三款显卡对于高清的支持都相当到位，在开启硬件加速的情况下，CPU的占用率都不过10%。但9500GT可能会在声音输出方面有一些小麻烦（须内部连接数字音频跳线）。

    入门级显卡的测试重点当然不在于性能方面而是在节能方面，尤其是采用40nm新工艺的显卡，理论上功耗更低、更节能。下面我们就来测试一下这款显卡的是否节能。

● 满载功耗

● 待机功耗

    40nm工艺果然名不虚传，即使在满载的时候整机功耗（注意是整机）也不过121W，在待机功耗更是下降到100W以下。这是其他任何一款显卡无法比拟的。

    总的来说，GT220借助于NVIDIA卡特有的供电技术可以明显降低显卡和显存频率，节约电力，降低风扇噪音，但是毫不影响这些应用的性能。在待机模式下，显卡频率降至最低，并且降低芯片电压，关闭未被使用的电路，最大限度的节约电力，降低风扇噪音，延长板卡使用寿命。

    之前已经提到过，40nm工艺的显卡不仅在功耗方面下降很多，在对发热量的控制方面也是相当优秀，在最后我们再来测试一下。

● 待机温度

● 满载温度

    结果正如我们想得那样，40nm工艺显然带来了功耗以及发热量的重大改进。在这次测试中，GT220的表现非常完美，即使是在满载的情况下温度也不过50度。

    尽管我们测试的这款显卡在性能上不是很突出，但我们已经从这款显卡看到了NVIDIA新一代GT200以及下一代GT300显卡的优势，得益于台积电40nm工艺使得新一代显卡在同等性能下，拥有更小的核心面积，进而大大的降低制作成本。功耗以及发热量的改善，能够使显卡的频率进一步提升，从而达到前所未有的性能。

    另外，GT220的核心还集成HDMI音频输出的功能，打破了一直以来NV的卡不能输出声音的尴尬，并且相信NVIDIA将在新一代显卡中全面普及这项技术。使得NVIDIA在高清领域的优势更加明显。

    除此之外再加上NVIDIA原有的特色技术，例如：通用计算技术CUDA、物理加速技术PhysX以及立体视觉技术3D vision，使得NVIDIA的新一代GT200系列，在同时代产品中更具竞争力。并且我们相信NVIDIA下一代GT300核心也将是一款另我们眼前一亮的产品。■<