从主流到高端：2010全线显卡年终评测
泡泡网显卡频道1月12日 2010年已经渐渐离我们远去，回望整个2010，显卡行业在这一年中发生了翻天覆地的变化，尤其是DX11技术在这一年中取得了长足的进步和发展，也从一小部分前卫游戏的试金石变成了主流大作所采用的标准技术。
GPU的通用计算应用在2010年也取得了瞩目的成就，越来越多的企业开始尝试利用GPU强大的并行计算能力完成高精度、大规模的科学计算。在我国，“天河一号”及“天河一号A”就是最好的例子，“天河一号”采用2560块HD4870X2显卡，打造出了我国首台具有千万亿次计算能力的超级计算机；而天河一号二期工程“天河一号A”采用了7168块NVIDIA Tesla M2050高性能计算卡，组成的异步架构超级计算机摘得了全球最快超级计算机的桂冠。
另外，NVIDIA与AMD两大图形巨头在2010年的竞争也同样非常激烈，AMD虽然先入为主在2009年就推出了大量DX11显卡，但2010年3月NVIDIA GTX480的发布才算正式将DX11之争推向了白热化。两大巨头都在2010年间发布了大量的DX11新品，AMD也从HD5000系列过渡到了HD6000，而NVIDIA也从GTX400过渡到了GTX500。
今天，我们这篇文章的主要目的就是对2010年的显卡技术、性能进行一个总结与回顾，并且对2011年显卡的发展做一个小小的展望。
在过去的十几年时间里，DirectX已经稳步成为微软Windows平台上进行游戏开发首选API。每一代DirectX都带来对新的图形硬件特性的支持，每次版本变更都能帮助游戏开发者们迈出惊人的一步。就拿近几年来说，DX9、DX9C、DX10及相关显卡的发布都带来了令人惊讶的游戏画面，给予玩家非常好的游戏体验。
尤其是DX10发布后，以Crysis为代表的FPS游戏画面达到了巅峰，显卡实时渲染出来的人物及风景效果足以媲美照片、CG动画甚至是电影，让人叹为观止！
但DX10也不是完美无暇的，其缺陷也很明显，那就是运行效率比较低。当游戏开启DX10模式后，性能下降幅度非常夸张，以至于第一代DX10显卡GeForce 8800和Radeon HD2900都无法在特效全开的情况下流畅运行当时的任何一款DX10游戏！
而到了2009年，AMD率先在HD5000系列显卡上采用了DX11技术，DX11相对于DX10来说，出了“曲面细分”之外最大的又是就是运行效率更高。DX11主要有五项关键特性，其中的三项（多线程处理、计算着色器11、纹理压缩）都是用来改进图形渲染效率的，所以，DX11可以看作专门为高效率游戏而生的一代技术。根据我们的测试，同一款游戏在画质设定大体相同的情况下，DX11的效率比DX10高很多。
随着NVIDIA也在2010年推出了DX11系列显卡产品，DX11正式迎来了它的春天。2010年完全可以被称为“DX11年”，一方面大量采用DX11的游戏发布，另一方面 Windows 7 操作系统的大卖也从很大程度上推动了DX10到DX11的过渡。现在，NVIDIA和AMD的新品已经完全过渡到DX11时代。
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。
要说 Tessellation 的历史，可以追溯到2002年ATI推出的Radeon 8500产品上，它在那时侯就采用了类似的技术（微软提出的 N-Patch），在ATI自己的官方介绍中称之为“TruForm”。但由于当时这个技术并不成熟，会自作聪明的给所有的物体都进行“细分”，包括一些不应该被细分的物体，所以在DX9到来的时候ATI就取消了这个技术。
到了2005年，在微软与ATI的合作结晶——专为XBOX360设计的图形芯片Xenos当中，经过改进的N-Patch/TruForm技术重出江湖，这次它有了一个很响亮的名称——Tessellation，直译为“镶嵌”意译为“细分曲面”。
此次微软和ATI吸取了教训，Tessellation不再像TruForm那样自作聪明的对所有模型强制进行曲面细分化，而是按照不同游戏中特定模型的需求有针对性的处理。因此以往的BUG不复存在了，但需要游戏本身提供支持才能生效。而且，由于该技术只能支持XBOX平台，所支持的游戏也不多，所以并没有得到大规模的应用。
到了DX11时代，PC显卡的性能已经足以满足Tessellation的高要求，这一技术也终于走向成熟，并且在去年得到了飞速的发展。尤其是NVIDIA推出GTX400系列显卡之后，重新设计的架构让显卡的 Tessellation 的优势得到了完整的发挥。作为DX11中最重要的技术，Tessellation成为了2010年显卡发展的关键技术之一。
AMD从2008年起就率先在HD4870显卡上采用了GDDR5显存，容量和性能都获得了业界的认可，但当时由于工艺不太成熟，成本很高。直到去年，GDDR5显存真正意义上得到了普及，已经成为新显卡的标准配置，长达多年的GDDR3终于退出了历史舞台。
相对与 GDDR3与GDDR4来说，GDDR5显存不仅仅拥有前两代产品的所有功能，还做出了大量的改进和升级。比如“数据和地址总线转位技术”、“数据遮盖技术”、“智能的可编程I/O控制接口”以及显存位宽“折叠技术”等等。
对于非技术人员来说，GDDR5最明显的优势就是可以在不提高I/O频率的情况下，让现存带宽翻倍。这主要得益于GDDR5采用了两条并行的DQ总线，从而实现双倍的接口带宽。GDDR5显存拥有多达16个物理Bank，这些Bank被分为四组，双DQ总线交叉控制四组Bank，达到了实时读写操作，一举将数据传输率提升至4GHz以上！
在此期间，GDDR5显存的效能和技术也有了很大的进步，AMD官方表示其现在已经开始采用第四代GDDR5显存技术，前段时间刚刚发布的高端单核心显卡HD6970的GDDR5现存频率更是达到了5.5GHz。
当然，NVIDIA也在全线产品上都开始采用GDDR5显存，GDDR5的时代已经正式到来。
说完了2010年的三大关键显卡技术，我们接下来就要进入2010年从主流到高端全线显卡的性能评测阶段了，首先我们对本次评测进行一下简单的介绍。
2010年除了大量的DX11游戏发布之外，还有一些经典之作也迎来了更新，比如《星际争霸2》、《使命召唤7》、《优品飞车14》等等。所以本次评测除了一些重要的DX11大作之外，当然也少不了这些关注度非常高的经典作品。
另外，本次评测我们主要采用两种分辨率，分别是 2560×1600以及1920×1080。其中2560×1600分辨率的使用原因一方面是为了考验这些显卡在当今最高分辨率下的性能表现，另一方面也为了给使用30寸显示器的骨灰级用户提供性能参考。而采用1920×1080而不是采用1920×1200分辨率的主要原因是近两年16：9显示器开始大量流行，显示器厂商所推出的新品显示器几乎全部放弃了16：10的分辨率比例，全部采用16：9分辨率，所以我们也顺应显示器的发展，采用1920×1080分辨率进行测试。
本次所有游戏测试除了分辨率不同之外，其余画质设定全部为最高设定，毕竟到了DX11时代，人们对显卡的画质要求又上升到了新的高度，如果再采用一些中等的画质设定来进行测试的话，对于很多想要购买新显卡的用户来说参考价值不大。当然，由于本次主要评测游戏性能，所以太低端的显卡我们就放弃测试了，一方面入门级显卡运行游戏也比较困难，另一方面入门级显卡本身也不是为游戏服务。
接下来我们先看看本次评测的软硬件平台：
为了避免出现性能瓶颈，本次评测采用目前算得上非常高端的i7 965处理器，搭配6GB内存进行测试，主板也采用的是用户评价非常高的华硕X58玩家国度主板，搭配1000W电源适配器和30吋显示器。
本次测试的A卡包含HD5670以上的所有显卡，N卡则包含GTS450以上的所有显卡，所有显卡均调整至公版频率进行测试，以尽可能的得到更高的参考价值。
本次测试的所有显卡均由华硕独家提供，在此特别感谢华硕电脑对本次评测的大力支持。由于这些显卡绝大部分都是非公版产品，散热器和PCB的设计都与公版有较大差别，所以本次我们并不测试个体差异较大的功耗与温度，如果大家有兴趣了解的话可以直接参考我们之前的新品首发文章。
3DMark Vantage是DX10时代最重要的GPU基准性能测试软件，但由于采用了NVIDIA PhysX技术，N卡的总分会偏高，所以我们还单独统计了GPU子项的得分。这个子项的得分完全取决于显卡的DX10游戏渲染性能，也更加能够直观的体现各个显卡在DX10游戏中的性能表现。
从测试结果来看，采用双核心设计的HD5970仍然是目前当之无愧的性能王者，高端单核心A卡HD6970分数略低于GTX570，整个性能分布如上图所示。
3DMark 11是前一段时间刚刚发布的纯DX11基准性能测试软件，主要考验显卡在DX11模式下的性能，其最高的Extreme模式就采用1920×1080分辨率。从测试总成绩表中可以看出，A卡部分由于HD6000改进了DX11性能，导致HD6870性能小幅度的超越了HD5870，N卡部分的性能表现基本和我们的排列保持一致。
《使命召唤：黑色行动》是《使命召唤》系列第七代作品，所以也被很多玩家称为《使命召唤7》，由于玩家对该作情结很深，所以几乎每一代新作面世都会在很短时间内成为最热门的游戏。
这款游戏并没有采用华丽的DX11特效，甚至连DX10特效都没有采用，主要为了让玩家使用比较低端的显卡也能获得很好的游戏体验。从测试结果来看，除了在2560分辨率下HD5670和GTS450难以流畅运行以外，本次参测的其他所有显卡都可以在超高分辨率下开全特效流畅运行。
《星际争霸2》可以说是2010年最重要的游戏大作，即使它还仅仅是一款DX9游戏，游戏发布之后，无数当年的《星际》玩家都为这款游戏而升级显卡，虽然没有采用DX10和DX11技术，但游戏的画质在网游中仍然算得上非常优秀的一款作品。
由于采用DX9技术，该作对于现在的显卡来说已经是小菜一碟，HD5670这样的主流级显卡运行起来毫不吃力，即使在2560×1600的变态分辨率下，也能轻松跑到30多帧的流畅帧率。
在DX10时代，《孤岛危机》是当之无愧的显卡杀手，即使到了DX11时代这款游戏依然是对显卡要求很高的作品之一。从测试结果来看，即使在1920×1080这样的分辨率下，也需要HD6870或者GTX480这样的显卡才能够全特效勉强流畅运行，更低的显卡根本跑不动。
另外，可能由于我们的测试包有点问题（也可能是2560分辨率下游戏的交火效率问题），在2560分辨率下HD5970的成绩始终不正常，但其他所有成绩都非常正常，所以在这里，2560分辨率下HD5970的成绩不具参考价值。
《冲突世界》虽然是一款DX10时代的游戏，但游戏的优化做的非常不错，不仅画质很好，最重要的是对显卡的要求不是很高。游戏内置的BenchMark程序测试显卡性能也非常方便，我们本次还是加入了这款游戏的测试。
从测试结果来看，除了HD5970的交火效率没有达到预期之外，其余显卡的性能表现都非常正常，千元级的显卡就可以在2560×1600分辨率下流畅运行该游戏。
《战地：叛逆连队2》是2010年非常热门的一款DX11游戏，不过这款游戏虽然采用了DX11技术，但“曲面细分”的应用并不多，所以游戏并不是太耗资源，也正是因为这一点很多中高端显卡就可以在高分辨率下流畅运行，深得玩家喜爱。
从这款游戏的测试结果来看，最值得一提的就是GTX480的性能竟然在两个分辨率下都小幅度领先于GTX470，可见显存容量在这款游戏中起着很重要的作用。
《尘埃 2》是目前唯一一款采用DX11技术的赛车类游戏，游戏体验也非常不错，对显卡的要求也不是太高。但A卡的表现整体上不如N卡，而且交火效能很低，HD5970的性能竟然还不能与单核心的NV高端卡匹敌。不过整体来看，本次参测的所有显卡在1920×1080分辨率下都可以流畅运行，购买主流级显卡的用户还是可以爽玩这款DX11大作的。
《失落星球》作为全球先进款DX10游戏，在G80时代名声大振，该作一直与NVIDIA合作，在N卡平台上表现甚好。现在，《失落星球2》已经作为一款重量级DX11游戏发布，采用了大量的DX11技术，本次测试自然少不了这款游戏。
从测试结果来看，和第一代的《失落星球》结果很相似，都是在NVIDIA平台上表现非常优秀，而在AMD平台上表现十分杯具，可以看作是典型的 The way 游戏。
由于本次年终评测主要是对2010年全线显卡的游戏性能分布做一个大概的总结，所以文章到这里也就基本告一个段落了。综合看来，2010年市场上的热门显卡玩DX9以及DX10游戏已经基本没有问题了，除了《孤岛危机》这样的显卡杀手游戏，基本上的DX9以及DX10游戏都可以在高分辨率下比较流畅的运行。
而对于2010年新上市的大型DX11游戏来说，面向主流级市场的不管是N卡还是A卡，在高分辨率下运行起来都还比较吃力，千元以内的显卡基本无望在高分辨率下开全特效玩DX11游戏，尤其是在一些大量使用“曲面细分”的DX11游戏中，A卡非常吃亏。
但不管怎样，DX11已经是不可逆转的趋势，未来NVIDIA和ATI也将主要针对热门的DX11游戏推出新产品。2010年虽然DX11的进步很大，但整体来看还在比较早期的阶段，技术和产品已经完全Ready，但游戏还不是太多。
对于2011年，显卡的发展必然还将主要以DX11为主，但随着DIY往个性化与高端化发展的趋势逐渐明朗，想必2011年显卡厂商会将更多的精力放在千元以上的产品上。
多屏与3D技术也必将是2011年显卡行业的重要看点，虽然现在NVIDIA和AMD都已经有了相应的方案，但还基本上都是高端用户的玩物，即使ATI的一些中低端显卡也可以支持多屏输出，但由于性能上的限制，用来玩游戏的还不是太多。3D立体技术在2011年不仅仅是NVIDIA与AMD两家厂商PK，大量的家电厂商也会加入竞争，希望3D输出技术能够在2011年有一个统一的标准。
最后不得不说的就是显卡的通用计算，随着近两年的发展，显卡的通用计算技术已经日趋成熟，未来DIY可能将会越小众，NVIDIA和AMD必然都会非常重视显卡的通用能力，因为这方面关系到了未来两家公司在企业用户群中的发展。同时，3D云计算也在2010年逐步被两家厂商所重视，2011年应该都会有相关的动作。■<
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