主流级显卡如何选?GT240变形金刚解析

    泡泡网显卡频道12月9日 今年的十月NVIDIA终于正式发布了首款支持40nm工艺的产品GT220/210，这两款产品不仅在制作工艺上有所改进，并且还首度加入了原生HDMI音频输出以及DX10.1等新一代技术。正是因为这些革命性的改进使得GT220/210在发布之前就已经受到玩家们的广泛关注。

    但GT220/210毕竟定位于低端，还无法满足一些要求较高的游戏。而随后发布的主流级产品GT240，不仅同样使用了40nm工艺技术并原生支持HDMI音频输出，最重要的是流处理器增加至96个，可以流畅运行大部分游戏。因此非常适合主流级玩家使用。

    做为国内的老牌显卡厂商铭瑄当然也不甘人后，在近期发布了一款基于GT240的产品——铭瑄GT240变形金刚高清版。这款产品究竟有什么特别之处呢？下面我们就来为大家做一介绍。

    铭瑄GT240变形金刚高清版采用基于40nm工艺的GT240核心，该核心具有低功耗和低发热量的特点，核心具备96个流处理器，支持DX10.1特效及Shader Model4.1规范，支持NVIDIA CUDA运算技术及PhysX物理引擎。核心首次整合了音频单元，内建第二代PureVideo HD高清解码技术，轻松实现高清视频的全硬件解码。

  

    散热方面采用“炫蓝冰刀”散热器，散热器鳍片密集，开放式排列设计，有效利用风扇和散热片所产生的风道对核心外的部位散热，进一步降低显卡整体温度。

  

    显存采用奇梦达GDDR5显存组成512M/128bit的显存规格，显存默认频率就高达3600MHz，核心频率/流处理器频率为550/1340MHz。

    供电部分采用2+1相分离式供电，搭配高品质固态电容，电感采用全封闭陶瓷电感，供电部分做工相当扎实，有利于显卡更加稳定运行，由于采用40nm节能核心，因此无需外接供电，达到真正节能省电。

    在新工艺引进这方面，NVIDIA和ATI的做法完全不同。每当台积电宣布研发下一代工艺的时候，ATI总是愿意做台积电的小白鼠，有成功也有过失败。比如首款40nm工艺的桌面级显卡HD4770，就因为40nm产能问题导致HD4770“没出生就夭折”；而NVIDIA则不是这样的风格，往往是等到一代工艺已经很成熟，并且完全可以量产的时候才开始采纳，直接下大订单求得高利润。所以大家可以看到，ATI早在4月份就开始使用40nm工艺，而NVIDIA直到前段时间推出GT220才正式迈入40nm时代。

    GT240的一个重要卖点就是采用了40nm工艺，更先进的工艺对于核心本身来说有着诸多的好处，比如降低产品成本、提高核心面积的利用率、同样的核心面积内集成更多的晶体管以实现更高性能的产品、降低功耗与发热量等等好处。对于芯片厂商来说，工艺的每一次提升都是至关重要的。如果没有工艺的限制，那么世界上也根本不可能有最强性能芯片的这种定义，想堆多少晶体管就堆多少。

    对于用户来说，工艺的进步最大的优势就是功耗的降低，而功耗与温度、显卡散热器的搭配、噪音等等又有着不可分割的关系。目前最为先进的工艺就是40nm，所以说40nm是实现超低功耗的基本。根据NVIDIA官方的说法，GT240显卡待机功耗只有9W，甚至比一盏家用节能灯泡还要省电，及时满负载运行时的最大功耗也只有70W，这一点我们在前文中已经有所介绍。

    通过前面的介绍我们了解到了GT240显卡可以直接使用GDDR5显存颗粒，从颗粒成本上来说，GDDR5显存颗粒明显要比如今已经非常成熟的GDDR3显存颗粒更贵，为什么GDDR5显存颗粒又是“低成本制胜的法宝”呢？要搞清楚这一点，我们首先需要明白GDDR5显存的工作原理以及其相对GDDR3、GDDR4的优势所在。

    总所周知，在实际运行游戏从过程中，显存的频率远远比显存的容量重要，或者说现在显存容量已经不是显存性能发挥的瓶颈，最重要的是提升显存的频率才能够从根本上解决显存性能不足的问题。

    显存的频率分为IO频率和核心频率，两者都非常重要，GDDR4显存之所以失败就是因为I/O频率没有提升。和GDDR3以及GDDR4一样，GDDR5显存依然采用8Bit预取技术，也并没有让I/O频率翻倍，而是通过另外一个巧妙的办法解决了I/O频率不足的问题——两条并行的DQ总线，实现了双倍的接口带宽。

    双倍接口带宽可以起到什么作用呢？很简单的一个道理：可以实现位宽翻倍。简单的理解，128Bit的GDDR5显存，几乎等效于256Bit的GDDR3显存，因为他们的总存取带宽是完全一样的。所以我们看到，GT240采用的是128Bit的显存控制器，但实际上性能并不会差，这一点在我们后文的测试中会予以验证。

    对显卡比较熟悉的朋友就应该知道，256Bit的显存布线要比128Bit显存布线麻烦很多，成本也会自然上升。而GT240采用128Bit显存控制器却实现了等效于GDDR3显存256Bit的性能，自然在PCB的设计上会很大程度上降低成本。不过就目前来说，GDDR5显存的出货量还不是太大，而且价格比GDDR3贵，笔者估计从成本上来说估计能和采用GDDR3的256Bit持平，一旦GDDR5显存完全普及之后，成本优势即刻就会体现出来。

    从GF8时代，NVIDIA就开始大力宣传一个口号——Graphics Plus，可以简单的理解为“超越传统显卡”。在NVIDIA的眼里，显卡不应该仅仅局限在3D图像渲染的范围内，还应该有通用计算、物理加速、高清解码等等功能。而这一切都在进入GT200时代之后得到了完善，包括今天发布的GT240。

● CUDA通用计算 解决CPU高性能计算难题

    CUDA是一种由NVIDIA推出的通用并行计算架构，该架构使GPU能够解决复杂的计算问题。 它包含了CUDA指令集架构（ISA）以及GPU内部的并行计算引擎。 开发人员现在可以使用C语言来为CUDA架构编写程序，C语言是应用最广泛的一种高级编程语言。所编写出的程序于是就可以在支持CUDA的处理器上以超高性能运行。按照NVIDIA官方的说法，将来还会支持其它语言，包括FORTRAN以及C++。 

    简单的理解，CUDA架构就是让之前只能处理图像渲染的GPU通用化处理任何类型的计算，而能够实现任意类型计算的处理器只有CPU，但CPU的计算能力相对于CPU来说很弱，尤其是在处理一些高性能计算的时候CPU的性能明显不足。GPU的通用化可以让需要高性能计算的时候直接调用GPU进行计算，CPU仅仅是处理程序本身的一些工作。

    目前，支持CUDA的GPU销量已逾1亿，数以千计的软件开发人员正在使用免费的CUDA软件开发工具来解决各种专业以及家用应用程序中的问题。这些应用程序从视频与音频处理和物理效果模拟到石油天然气勘探、产品设计、医学成像以及科学研究，涵盖了各个领域。 目前市面上已经部署了超过一亿颗支持CUDA的GPU，数以千计的软件开发人员正在使用免费的CUDA软件工具来为各种应用程序加速。

● 内置物理引擎 玩物理游戏无需物理卡

    电脑3D图形渲染技术已经发展了很多年，从某种程度上来说已经非常成熟。在DX9.0C时代，业内人士普遍认为3D图形渲染已经没有太大的发展空间，因为已经很真实了。但是有一些公司的眼光可与我们不一样，他们认为3D画质虽然已经很真实，但虚拟物体的物理运动轨迹以及游戏中经常所涉及到的爆炸等等效果还是与现实中的场景相差甚远。于是就有公司做起了物理引擎这一行当。

    物理引擎的初衷仅仅是一个引擎，简单的理解就是游戏厂商采用了物理引擎之后，可以让游戏中的物体运动轨迹、撞击、爆炸等效果更佳真实，因为物理引擎的作用就是要让这些游戏中运动的东西按照物理定律进行运动。在这个领域，当时做的最成功的是Ageia与Havok。其中Havok是老牌物理引擎开发商，而Ageia作为后起之秀，靠一个叫做“物理加速卡”的东西一夜成名。

    什么是物理加速卡呢？总所周知，计算机显示器上所显示出来的一切，都是要经过计算机进行计算的，计算的速度取决于CPU的计算能力。但是CPU的能力是有限的，Ageia公司发现他们想要实现的效果仅仅依靠CPU的计算根本不可能实现（CPU太弱了），于是他们干脆搞了一个专门计算游戏中物理场景的处理器，这个就叫PPU，也就是“物理处理器”。只要游戏中采用的是Ageia的物理引擎，那么再搭配上这个物理处理器，性能就可以获得很大的提升。将这个PPU安装到一片拥有完整电路、缓存设计的一块PCB上，这就是物理加速卡。

    Ageia靠着物理加速卡一夜走红，NVIDIA见势将Ageia高价收入囊中。当然，NVIDIA看中的是Ageia的物理引擎技术，他们要实现的宏图霸业就是在NVIDIA显卡上计算物理场景，而不是需要一块单独的物理加速卡。这对于用户来说玩游戏不再需要话费高价购买一份专门的物理卡，对于NVIDIA来说可以使得其自家GPU的销量大涨。在这一步上，NVIDIA成功了，现在NVIDIA旗下的所有显卡（DX10之后）都支持直接使用GPU物理加速。

    其实，物理加速只所以能够在非常快的时间内应用到NVIDIA的显卡上，得归功于前一页我们介绍的CUDA架构。正是因为CUDA架构的通用性，才使得原本只能使用PPU计算的物理引擎，可以很方便的使用GPU进行计算。现在看来，NVIDIA这一步棋真是非常成功。

    显卡的发展经过了纯文本时代、2D时代以及到了今天的3D时代，从图形渲染画质上来讲，已经很难再有很大的提升空间，在如今的游戏中，我们可以看到非常逼真的3D游戏模型、非常炫目的光影特效以及抗锯齿效果等等。但是，这一切仅仅是计算机图形的渲染进入了3D时代，在视觉上，我们仍然没有获得非常豪华的3D效果，比如当游戏中的怪兽拿着斧头朝你砍来的时候，你并不会下意识地躲闪。

被过滤广告

    相信各位一定看过3D电影，在3D电影场景中，迎面开过来的火车仿佛就要从屏幕上冲出来撞到自己一样，这样的效果对于人们来说，是非常具有吸引力的。在3D游戏中，这种身临其境的游戏体验更是游戏玩家所追求的极致。之前，有一些厂商通过对显示器进行特殊的设计，实现了3D效果，但从实际的效果来看，表现都非常一般，给人的第一感觉就是重影非常严重，笔者经常去中关村溜达，每次进海龙大厦都会抬头看看天花板上挂着的3D电视，那效果简直是要多烂有多烂。并且，这种显示器或者电视价格都非常高，普通用户根本无福享用。

    去年，NVIDIA正式面向全球发布了3D Vision技术，通过一种较低成本的方式实现了更好的3D视觉，用户完全可以在自己家里实现3D家庭影院，当然最主要的作用是用作玩3D游戏。但是，这套系统需要一个120MHz刷新率的显示器和一个NVIDIA特制的3D眼镜，算下来价格也不便宜，但这项技术却为后来的普及奠定了基础。

    由于成本较高，3D Vision没有办法普及，但NVIDIA似乎早就料到了这一点，今年打出了0成本的3D Vision解决方案——给用户赠送红蓝眼镜。按照NVIDIA官方的说法，这套0成本的3D Vision解决方案是一个预览版本。通过这个眼镜，用户可以在自己的电脑上观看到3D效果，而且不需要购买昂贵的显示器，市面上所有的显示器都可以支持。当然前提是你需要购买NVIDIA的显卡才能够使用此功能。

● 测试平台

● 理论性能测试：3DMark Vantage

    3DMark Vantage所使用的全新引擎在DX10特效方面和《孤岛危机》不相上下，但3DMark不是游戏，它不用考虑场景运行流畅度的问题，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大胆，“滥用”各种消耗资源的特效导致Vantage对显卡的要求空前高涨，号称“显卡危机”的Crysis也不得不甘拜下风。

    在3DMark Vantage的测试结果中我们可以看到，采用GDDR5显存的GT240由于带宽上比较占优势，以绝对的性能优势领先其他几款显卡。

● DX9游戏：《街头霸王4》

    CAPCOM公司于1987年推出的大型电玩机台格斗游戏《街头霸王》，堪称目前格斗类游戏的始祖。经过了20多年的不断演化之后，如今的PC版《街头霸王4》不仅在画面上走向了全新方向，而且加入了各种新系统，试图让传统2D格斗游戏得到重生。

    结果和前面的理论性能测试如出一辙，仍然是GT240性能处于绝对优势，显存带宽还是非常重要的。

● DX10游戏：《生化危机5》

    09年3月初，《生化危机5》成功登陆PS3和XBOX360平台，并在首日就创下了400万的惊人出货量，向玩家证明了《生化危机》系列的成功。上周末，Capcom终于确定了《生化危机5》(Resident Evil 5)PC版的发售日期，于09年9月18日在欧洲地区上市。

    性能的差距相当明显，GT240和9600GT的竞争对手HD4670根本没有办法流畅运行游戏，平均帧数只有20FPS。

● DX10.1游戏：《孤岛惊魂2》

    自《孤岛惊魂》系列的版权被UBI购买之后，该公司蒙特利尔分部就已经开始着手开发新作，本作不但开发工作从Crytek转交给UBI，而且游戏的故事背景也与前作毫无关系，游戏的图形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。

    FarCry2是首批DX10.1游戏之一，但是它对DX10.1新指令的应用比较少，只是通过读取Z缓冲中的多重采样深度数据来达到更好的抗锯齿性能。在这款游戏中GT240依然以绝对的性能优势领先。

● 物理游戏性能测试：《一舞成名》

    《一舞成名》是一款耗时三年、投资一千万美元打造的中国首款偶像育成类网游！同时，她还是中国首款采用世界非常先进Unreal3引擎、以国际AAA标准研发的原创网络游戏！ 音乐舞蹈是《一舞成名》的游戏形式，强大的3D互动社区、独创的选秀和偶像育成系统、让人感动流泪的故事情节，将为每一位玩家带来非同一般的体验！玩家要做的就是在《一舞成名》的虚拟世界中通过包括舞蹈在内的各种方式表现自己、传播自己的个性与形象，最终成为万人瞩目的明星！

    测试结果一目了然，256Bit显存位宽的9600GT领先于GT240，但和GT240性能相差不大，由于A卡不支持GPU物理加速，HD4670得分参考价值依然不大。

    前面我们测试了GT240以及同为主流级定位的几款显卡3D游戏以及物理游戏的性能，然而对于物理加速这一点，NVIDIA的显卡还支持一种新的玩法：将一块显卡作为专门的物理加速卡使用。也就是说，如果你有一块其他的显卡，可以使用那一块显卡专门用来做3D渲染，再另外购买一片GT240做专门的物理加速卡。

    如上图，笔者使用一片GTX260+显卡专门用来做3D渲染，另外再搭配一片最新的GT240专门用来做物理加速，这样的搭配在物理游戏中能有多大的性能提升呢？下面我们通过对热门物理游戏《蝙蝠侠》的测试揭开谜底。

    通过测试我们看到，虽然GT240是一款主流级显卡，但将其单独作为物理加速卡使用时，性能还是有非常大提升的，同样的平台仅仅是多了一块GT240（专门处理物理场景），就可以从原来38FPS的成绩飙升至60FPS的成绩，非常划算。

    而且，这是GTX260+搭配GT240的性能提升，如果主卡性能比较低的话，那么搭配GT240作为物理加速卡性能提升的比率就更大。

    目前绝大部分物理游戏都基于DirectX 9 API开发，游戏本身对显卡的要求并不是太高，主要就是物理场景让显卡的性能下滑严重。而NVIDIA提供的这个解决方案正好可以解决这样的问题，用户甚至可以购买两块主流级显卡，在玩物理游戏的时候，则使用一块显卡做3D渲染，另一块显卡做物理加速卡；在平时玩一些对显卡性能要求较高的游戏时，则启用SLI功能，性能也会有很大的提升。这种搭配无疑使得用户在物理和3D的选择上更加灵活。

    Badaboom是NVIDIA联合Elemetal制作的Geforce GPU视频转码工具，在CUDA标准推出初期，这技术是唯一一款支持CUDA加速的视频转码软件，通过这款软件可以直接利用CUDA加速给iphone、iTouch、PSP、Apple TV等多种设备转换视频。目前，该软件最新版本为1.2.1。

    本次我们采用NVIDIA的首部动画片The Plushlife作为测试片源，为iPhone转换视频，并且将画质设定到最高。

    上图就是我们本次的转换结果，从结果中我们可以看到GT240显卡仅仅用了29秒的时间，就将一部长1分50秒的720P高清视频转换成了可以直接在iPhone上播放的视频，CUDA的优势得到了应有的展现。

    除了iPhone之外，这款软件还可以通过GPU加速给多种设备转换视频，包括PSP、黑莓手机、Xbox 360甚至Youtube等等，功能十分强大。这一切都是NVIDIA的CUDA架构给我们带来的便利。

    前面我们已经有所提到，超低功耗是GT240的一大特点，而40nm工艺就是让GT240拥有这一大特点的基本。同时我们还提到，GT240的诞生就是为了取代9600GT，相信在GT240之前，网吧配置选择9600GT的应该非常多，那么GT240能不能真的省出电费呢？我们来看一看功耗的测试数据便能够知道。

    在待机状态下，也就是打开电脑进入桌面不动10分钟之后，我们的功耗表上记录的功耗如上柱状图所示。GT240显卡整个平台的功耗为100瓦，再看9600GT，仅待机功耗就高达125瓦，可以看到9600GT相对于GT240来说是多么的浪费电能。

    仍然是GT240显卡功耗最低，仅181瓦；而9600GT的功耗高达225瓦，功耗差距比例非常大，GT240相对于9600GT来说确实要省电不少，网吧用户在选购产品的时候可以将此值作为参考。

    总的来说，在我们这次的测试中铭瑄GT240变形金刚高清版的优势相当明显：在性能上这款产品明显领先于同价位的其他产品；在所支持的技术上相当丰富，支持CUDA、PhysX、3Dvision、高清解码等；在功耗方面更是相当出色，待机仅为100W、满载也不过190W，可以说是相当节能。综合这几方面可以看出GT240的确是目前主流级的首选。■<