真原生DX11架构显卡! 翔升GTX480评测
泡泡网显卡频道5月7日 经过数次跳票，基于Fermi架构的GTX470/480终于在晚竞争对手6个月之后发布了。不过令我们欣慰的是，NVIDIA并不完全因为40nm工艺问题延误了发布时间，而是在打造一个被称为“真DX11”架构的新产品。从全球媒体的评测数据来看，GTX480与GTX470在性能方面也体现出了其“真DX11”架构的优势，尤其是在一些新的DX11游戏中，非常明显的表现出了相对于HD5000系列显卡的强势。
NVIDIA官方发布GTX480/470之后，各大显卡厂商也争相推出了自有品牌的GTX480/470显卡，今天我们要给大家介绍的就是来自大陆唯一AIC厂商翔升推出的一款GTX480。
市场上已经正式上市的翔升GTX480显卡
和其他品牌的首款GTX480显卡一样，翔升这款型号为金刚GTX480的显卡也同样采用公版设计，所以在做工用料方面完全不必担心。目前，这款显卡已经正式在全国各大电脑城开卖，零售价格为3888元，相对于公价3999元还要低一些。
GTX480显卡最大的特点就是完美支持DX11应用程序接口，在正式介绍这款显卡之前，我们还是先来回顾一下DX11的特点，以及能给我们带来什么。
前面我们说到，NVIDIA之所以花费了这么长的时间打造一款“真DX11”的产品，为什么要这么做呢？这还得从DX11架构的特性说起！
从游戏画面逼真度来看，短期内恐怕没有哪款游戏能够达到Crysis的高度，但是这款依靠暴力模型、着色技术和诸多特效堆积而成的游戏，对显卡的要求之高令人叹为观止，至今都没有哪颗GPU敢打包票说能在最高特效下面流畅运行。也就是说CryEngine 3是丝毫没有考虑现有GPU的性能而开发的一款超级引擎。
虚幻3是最高效最成功的引擎，Cryengine只是画面最强的引擎
以高效率著称的虚幻引擎缔造者Tim Sweeney称，想要把现有游戏模型复杂度提高数十倍是很容易的事情（比如CG模型和影视渲染），但同样的你也需要数十倍与现有主机机能的显卡才能流畅运行，比如三路甚至四路优异系统，而这种系统的市场占有率连1%都不到，独孤求败的Crysis还卖不过快餐式的使命召唤系列、Cryengine至今无法染指游戏机领域就是这个道理。
所以，架空硬件的引擎是不可取的，唯有充分利用有限的GPU资源，通过各种辅助技术最大化画面表现力，才是图形技术公司和游戏开发商首当其冲要解决的内容。
因此，在DX10发布四年、成为主流之后，业界将期望都寄托在了DX11身上，虽然DX11并没有带来全新的特效，但却通过各种手段提升了GPU的渲染效率，当GPU有了富裕的运算资源之后，游戏开发商就可以大胆的去使用更多的特效和技术，如此一来DX11游戏很容易就能从画面到速度全面超越DX10游戏！
DX11最关键的特性有以下五点：
1. Tessellation：镶嵌式细分曲面技术
2. Multi-Threading：多线程处理
3. DirectCompute 11：计算着色器
4. ShaderModel 5.0：着色器模型5.0版
5. Texture Compression：纹理压缩
DX11的五大关键特性也有主次之分，其中Tessellation和DirectCompute 11堪称革命性的技术，前者可以大幅提升游戏画质、后者可以大大提高游戏效率。接下来，我们逐一对这5大特性进行简单讲解。
● Tesselation
Tessellation技术最早由ATI倡导，早在DX9C时代，微软XBOX360游戏主机中由ATI设计的Xeno显示芯片就已经开始支持这项技术，从DX10时代到DX10.1时代，ATI HD2000/3000/4000系列显卡全都整合了一个叫做Tessellator的模块，但由于当时该技术并不成熟，而且GPU性能有限，导致该技术一直没能得到游戏厂商的广泛认可。
微软在DX11中专门加入了辅助Tesselation的模块——Hull shader&Domain shader
直到DX11时代，GPU自身的性能有了长足的进步，硬件上真正具备了细分曲面的实力，再加上微软重新改写API渲染流程，专为Tessellation开辟了新的着色器，这才让Tessellation技术得以重见天日。
Tesselation的作用：生成更多真实的顶点
Tessellation这个英文单词直译为“镶嵌”，也就是在顶点与顶点之间自动嵌入新的顶点。Tessellation经常被意译为“细分曲面”，因为在自动插入大量新的顶点之后，模型的曲面会被分得非常细腻，看上去更加平滑致密。上图就非常形象的反映出Tessellation技术的原理和所实现的效果。
开启/关闭Tesselation技术的房屋瓦片对比
Tesselation的用途非常广泛，比如取代虚假的视差映射贴图技术、生成物体运动的物理效果、流体的运动效果等等。上面这张图片就是Tesselation最典型应用——细分曲面、取代视差映射贴图。
除了大幅提升模型细节和画质外，Tessellation最吸引程序员的地方就是：他们无需手动设计上百万个三角形的复杂模型，只需简单勾绘一个轮廓，剩下的就可以交给Tessellation技术自动镶嵌，大大提高开发效率；而且简单的模型在GPU处理时也能大幅节约显存开销，同时大幅提升渲染速度！
● DirectCompute
在Windows 7发布之后，我们就经常提到了Direct Compute这项技术，简单的说，Direct Compute就是微软开发的GPGPU通用计算接口，欲统一GPU通用计算标准，正面与OpenCL对抗。
虽说DirectCompute标准才刚刚问世，但目前已经有了三个版本，它与微软的DirectX版本是一一对应的（10.0、10.1、11.0），毕竟DirectCompute目前还只是DirectX的一个子集，羽翼未丰之前难以自立门户。DirectCompute是与DX11一同发布的，因此相比“过去式”的10.0版，DirectCompute 11作出的改进比较多：
可以看出，同DX11类似，DirectCompute 11的改进主要集中在降低系统资源开销与提高效能方面，也就是说新的DX11显卡会有更强的通用计算效能。而旧的DX10显卡虽然会慢一些，但实现的功能也不会差多少，如此一来就完美的解决的兼容性问题，也能很好的凸出新显卡的优势，用户和厂商皆大欢喜。
DX11新作《地铁2033》当中使用DirectCompute11实现景深效果
DirectCompute在图像画质方面也有很多应用，比如顺序无关透明、电影级景深特效、高清晰环境光等等，上图就是在《地铁2033》游戏中利用Direct Compute实现的景深特效。
● Shader Model 5.0
Shader（译为渲染或着色）是一段能够针对3D对象进行操作、并被GPU所执行的程序，ShaderModel的含义就是“优化渲染引擎模式”，我们可以把它理解成是GPU的渲染指令集。历代DirectX每逢重大版本升级时最主要的更新内容就包括在了ShaderModel之中：
ShaderModel 1.0 → DirectX 8.0
ShaderModel 2.0 → DirectX 9.0b
ShaderModel 3.0 → DirectX 9.0c
ShaderModel 4.0 → DirectX 10
ShaderModel 5.0 → DirectX 11
高版本的ShaderModel是一个包括了所有低版本特性的超集，对一些指令集加以扩充改进的同时，还加入了一些新的技术，现在我们就来看看DX11 SM5.0都有哪些新特性：
由于统一渲染架构的特性，Shader Moder 5.0是完全针对流处理器而设定的，所有类型的着色器，如：像素、顶点、几何、计算、Hull和Domain（位于Tessellator前后）都将从新指令集中获益。
其中，覆盖采样及Gather4纹理拾取两项指令是从在DX10.1基础上发展而来的，SM5.0要比SM4.1更加智能和灵活，它可以针对特定颜色分别采样、还能自动识别可做阴影映射的值，精度和效率都进一步提高。
由于DX10.1与DX10在指令方面的相似性，现有的DX10.1游戏可以很容易的通过更新程序代码升级支持DX11，从而获得更好的运行效率，比如《BattleForge》和《STALKER》这两款DX10.1游戏率先对DX11提供了支持。
● Multi-threading多线程处理
如果一个软件能够对多核心多线程处理器进行优化的话，那么在使用双核或四核处理器时，其运行效率将会提升2-4倍，遗憾的是如今的游戏都无法支持多核处理。
通过大量的游戏性能测试来看，GPU占绝对主导，而CPU只是考验单核效能，通过对CPU极限超频可以让游戏性能提高不少，但使用四核或者带HT技术的“八核”处理器几乎不会有任何性能提升。在多核成为大势所趋的情况下大量CPU资源被白白浪费，瓶颈可能依然卡在CPU上面。
DX11当中新增的多线程处理技术，则是专门针对多核应用而生的，它通过引入“延迟执行”的指令将一个渲染进程拆分为多个线程，并根据处理器核心/线程数设定延迟执行内容的数目。多线程的涵义是非常广的，每一帧画面可以被分为几个图层，每个图层又可以分为N个区块，所有的这些都可以被并行调度到延迟执行的线程之中。
这是一项很聪明的技术，标记为“立即执行”的线程与传统的渲染没有区别，而标记为“延迟执行”的线程则可以在后台将图形生成所必须的资源做预先的存取，比如纹理拾取、像素生成、常数缓冲等操作都可以多线程并行处理，通过多核CPU富裕的资源来减少程序等待时间，从而使得渲染不再受到CPU的瓶颈制约。
多线程技术是非常灵活的，它既可以在游戏中通过程序代码来控制，也可以通过DirectX自动分配，还能够通过驱动程序进行优化。即便是驱动没有针对多核进行优化，DX11运行库也会通过模拟的方式提供新的功能，也就是说所有DX11游戏都将或多或少的从多核多线程CPU中获益。
多线程技术的引入对于双卡甚至多卡互联系统更为重要，以往多颗GPU在DirectX中只能模拟成一个虚拟GPU，所有的GPU必须共享指令缓冲区并接受CPU调度，渲染线程的拆分与合并指令延迟都很大，GPU越多则效率越低！而在DX11当中，如果用多核CPU搭配多路SLI系统的话，每颗CPU都可以单独控制一颗GPU的渲染线程，在均分CPU负担的同时，提高了GPU资源利用率，从而大幅提升游戏性能。
NVIDIA称，GTX480 SLI在DX11游戏中的性能几乎达到了单卡的两倍，而不再是以往的1.8倍左右，这其中DX11多线程技术功不可没，当然也需要驱动程序的大力优化支持。
其实多线程技术也能应用在DX9/DX10甚至是OpenGL上面，但由于API及函数指令的限制，开启多线程会产生很多重复的指令，导致性能提升有限甚至不升反降，因此微软并不建议在旧API模式开启多线程模式，除非程序员做过严格的测试与优化。
● 两种新的纹理压缩格式：BC6H和BC7
丰富的纹理细节对于最终图像的质量尤为重要，目前的游戏也都在朝着超大规模、超精细的纹理细节方向发展。但是，大规模的纹理非常占用显存以及带宽。而纹理压缩就是为了解决这个问题，将大规模的纹理以一种优化的算法进行压缩。试想，如果图象的纹理都不进行压缩的话，那么2GB的显存容量恐怕都不够用。
细致的纹理效果
但是，目前纹理压缩技术并不支持HDR(高动态范围)图像，这也是开启HDR很占用显存的一个很大的原因。为了解决这个问题，DirectX 11加入了两种新的压缩算法——BC6H和BC7。其中，BC6H是专门针对HDR图像设计的压缩算法，压缩比为6：1；而BC7是专门给高品质RGB[A]纹理设计的压缩算法，压缩比为3：1。
上图展示的是图像通过BC6H压缩模式进行压缩的前后效果对比图。其中左边的图像为原始图像，中间的是在压缩过程中损失的一些细节，而右边的就是压缩后的图像。可以看出，从画质上来看几乎没有损失（肉眼看不出），但是却可以大幅度降低显存的占用。
这幅图展示的是BC7针对LDR纹理的压缩与传统的BC3纹理压缩对比。可以看出传统的BC3纹理压缩损失了大量的纹理细节，压缩之后的效果也很不好。而采用BC7算法压缩后的纹理，丢失的细节很少，效果也非常好，这就是改进纹理压缩的魅力。
● 翔升GTX480图赏
翔升GTX480显卡正面
显卡尾部有专门设计的吸风口
显卡背部电子元件秘密麻麻，可以看到风扇处采用镂空设计
双DVI+Mini HDMI全接口设计
由于这款产品和公版GTX480完全一样，之前的文章已经有过非常详细的介绍，我们在这里就不做过多赘述了。下面我们来看一下这款产品的性能表现。
前面我们再一次简单的回顾了DX11的技术和特征，接下来我们一起来看看翔升这款型号为金刚GTX480的性能表现。
由于翔升这款GTX480是纯公版产品，在GTX470/480首发测试中我们已经有过详细的性能测试，故我们本次就不做专门的测试，直接饮用之前文章中评测的部分成绩。为了更加具有代表性，我们直接引用7款DX11测试程序在1920×1200分辨率下的成绩，更加详细的测试数据请直接查阅《革命性DX11架构！GTX480/470权威评测》：
● 《Heaven Benchmark》
● 《BattleForge》
● 《STALKER：COP》
● 《尘埃2》
● 《异形大战铁血战士》
● 《战地：叛逆联队2》
● 《地铁2033》
从7款DX11项目的测试中，我们看到GTX480在性能方面的表现完全领先ATI同样定位的产品HD5870，上面的评测数据我们都引用的是在1920*1200分辨率下的成绩，实际上在更高分辨率的情况下，GTX480相对于HD5870领先幅度更大。
产品点评：
通过前面的介绍，我们可以看到翔升这款GTX480显卡和公版的GTX480是完全一样的。而这样的产品不管从做工、用料方面来说，都完全由NVIDIA原厂设计，品质上完全放心。目前这款产品的零售报价为3888元人民币，相对于公价3999来说更加优惠，是目前市场上性价比颇高的一款GTX480显卡，推荐选购。■
关注我们
