DX11性价比之王!GTX460双雄权威评测
第一章/第二节 高端产品设计思路:小核心与大核心之战
自GPU诞生以来,ATI和NVIDIA双方都是使出浑身解数,先竭尽所能的制造出一颗最强的GPU,然后再去精简规格和功能,衍生出一些中低端产品。而最强GPU的性能往往受制于半导体制造工艺、功耗和散热设备,如果没有这些客观条件的限制,天知道他们会把GPU做成什么样子。
图例:如果用1000nm工艺制造Core i7,其核心面积将会有一本书这么大
● ATI高端产品设计思路:小核心打主力,双核心称王
R600的失败有着多方面的原因,ATI始终认为架构方面是没有问题的,问题出在制造工艺方面,核心漏电流太高导致功耗发热十分恐怖,良品率太低导致产量有限,只能阉割了再卖。可是台积电拥有的已经是当今非常先进的GPU制造技术,所以问题不在于台积电,只可能出在自身——不应该把GPU设计的如此之大,超出了半导体制造工艺所能承受的范围。
AMD的产品线设计思路
于是在R600之后,ATI痛定思痛,决定放弃沿用了数十年之久的大核心策略,首先制造一颗在制造工艺允许范围内、晶体管规模适中、成本在主流中高端玩家可以接受的轻量级核心。这款产品将会是市场上的主流,经过精心的优化设计之后,良率和功耗发热都必须控制得相当出色。
对于旗舰级产品也不放弃,使用两颗核心通过CrossFire技术互联起来,性能提升可达1.8倍,这样的产品可以满足厂商的虚荣心以及发烧游戏玩家狂热的追求。
于是在接下来的三代产品中,ATI的小核心策略一步一步的走向成熟,NVIDIA所承受的压力一代比一代大。RV670由于自身AA效能低下的问题无所作为,RV770则打了一场漂亮的翻身仗,Cypress的HD5970至今依然是王者。
● NVIDIA高端产品设计思路:小核心还是巨无霸?
其实NVIDIA很早就尝过了小核心策略的甜头,DX9C末代产品G71就是很好的例子,GF7900系列凭借很高的性价比和较低的功耗发热,备受游戏玩家推崇,而ATI当时的X1900系列虽然拥有更强的实力,但市场表现一般,性能之王依然被双G71核心的7950GX2夺走。
可是,DX10时代的G80核心取得了更大的成功,NVIDIA居然使用落后的90nm工艺制造出了一颗如此庞大的核心,真是让人难以置信。R600的核心规模与G80相当,使用了更先进的80nm工艺都未能战胜G80。
R600之后ATI开始转型,NVIDIA也意识到了巨无霸核心的不足,开始有针对性的对GPU进行优化,这就诞生了规模较小的G92核心,这颗核心一连沿用了三代,单核心、双核心、衍生品不计其数,是近年来最经典的作品。
GTX260与HD4870卖同样的价钱,大核心显然要吃亏一些
G71和G92这两颗小核心的成功并没有让NVIDIA产生放弃大核心的念头,下一代GT200依然是一颗巨无霸,性能表现非常出色,但成本居高不下。随着RV770核心的HD4870发布之后,给GTX260造成了前所未有的压力;双RV770核心的HD4870X2,更是迫使NVIDIA不得不拿两颗GT200b也制造出一款双核心显卡来与之抗衡,两颗巨无霸的成本和难度可想而知,虽然主动权依然掌握在NVIDIA手中,但大核心策略首次显露出疲态。
到了DX11时代,NVIDIA依然走大核心路线,GF100核心晶体管数高达30亿,达上代GT200的两倍以上,使用尚未完全成熟的40nm工艺,制造难度可想而知。GF100优秀的架构与先进的技术特性是毋庸置疑的,但不可避免的遇到了良率和漏电问题的困扰,导致功耗发热较大,旗舰产品居然都不是完整规格。
NVIDIA当然也有自己的打算,坚持大核心策略的另一目的,就是要进军HPC市场,为客户设计运算能力最强的产品,按照客户的要求定制产品(如显存ECC、双精度浮点运算)。想要用一颗核心去兼顾HPC与游戏两个截然不同的市场,确实非常困难。