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七卡合璧天下无双!小编实战超级电脑

    泡泡网显卡频道5月23日 早在2009年国内AIC影驰打破常规,推出了全球首款单槽设计的GTX260+,这款产品从设计之初就通过优化供电模块、适当降低电压的方式,控制了显卡的功耗,而散热器则使用了全新的定制版本。当时PCPOP评测室就利用七片影驰GTX260+无双版插入到一台电脑中,组成了一台“超级计算机”。利用7个GPU的强大通用运算能力,Folding@Home的总分值高达53K,已经和当时国内第一强人65K的成绩相差不远了。

七卡合璧天下无双!小编实战超级电脑

    继影驰GTX260+无双版大获成功之后,影驰又推出了第二款市售高端无双系列产品——影驰GTX460无双版。这款产品再次延续了之前产品的设计风格,并且在细节部分进一步改进。今天小编就用这款显卡再次组成一台新一代Fermi架构“超级计算机”。

    一眼看上去新一代影驰GTX460无双版传承了无双系列所一贯的纤细身材、简约高雅、精致外观,可以说是非公版显卡中的典范之作,浑然一体的设计使得该卡特色鲜明,整体造型不输给NVIDIA和ATI的公版卡。当大家习惯了高端显卡默认双槽的设计方案之后,看到影驰GTX460无双版时,只能用“惊艳”二字来形容。

影驰(GALAXY)GTX460无双版显卡

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    影驰GTX460无双版的散热器并没有照搬之前的设计,而是在之前的基础上改进而来。首先铝合金外壳已经覆盖到整块显卡,使显卡更加美观。另外散热风扇也换用了更加静音风量更大的7cm涡轮风扇,并且进风口也相比以前更大。

影驰(GALAXY)GTX460无双版显卡

    与玩家相对熟悉的热管技术相比,真空腔恒温板原理与理论架构是相同的,只有热传导的方式不相同,热管的热传导方式是一维的,是线的热传导方式,而真空腔恒温板的热传导方式是二维的,是面的热传导方式,所以这种技术比普通的热管技术散热面积更大。

    细心的网友可能会发现,影驰GTX460无双版的PCB和之前影驰另一款划时代产品——GTX460 WHDI完全相同。据影驰产品经理周锡健先生介绍,“如果一款PCB可以做出很多革命性的产品,那么这款PCB本身就是革命,WHDI和无双都出自同一个PCB。容许我卖个关子,在这款PCB上,我们还会有革命性的产品出来,那将是模组块设计的极致表现。”

影驰(GALAXY)GTX460无双版显卡

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    “就以这款PCB为例,6层长板PCB,在电气性上更为优秀,拥有更大的空间建立不同的技术模组,板中内层注铜,可以将显卡的热量均匀的散布,并且CHiL数字供电方案,适用于GF104乃至往后的产品。犹如WHDI,可以整合其他厂商的技术模组,提高自身显卡的优势。GTX460无双采用此PCB,注重其PCB的电气性和散热性,而GTX460 WHDI采用此PCB,是注重其空间排布,更好地添加WHDI技术模组,因此在同一配置上,要做到差异化中创造独特性,影驰的产品模组化是做得非常成功。”

影驰(GALAXY)GTX460无双版显卡

    供电部分采用了4相核心供电以及1相显存供电设计,相比公版产品核心供电增强了1相。在用料方面,每相供电搭配3个转换效率更高的LFPAK封装MOS,并且全部使用了日化直插式铝聚合物电容。这样的设计对于原本功耗并不是很大的GTX460来说,已经算是相当豪华。

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    相比上一代产品影驰GTX460无双版在供电散热片方面也有所改进,以铜底铝鳍片代替之前的纯铝散热器,已达到更好的散热目的。供电散热片依然采用了回流焊工艺,做工看上去相当不错。

    前面我们已经介绍过影驰GTX460无双版最大的特色就是采用了目前世界上唯一一款单槽散热器,并且散热器内部采用了成本相当昂贵的真空腔恒温板以及纯铜鳍片,那么这款散热器的散热能力究竟如何呢?下面我们就来测试一下。

● 待机温度38度

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● 满载温度71度

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    从测试结果上看影驰GTX460无双版的表现还算令人满意,在待机情况下频率自动降为50/100/280MHz,因此此时的温度较低,为38度。而在满载时,温度上升至71度,属于GTX460产品的正常水平。此时的风扇噪音偏高,不过在可接受范围之内。

    影响显卡稳定性的因素并不仅仅在于核心温度,PCB及供电等部分温度如果过高的话也将会影响到显卡的稳定性,尤其是影驰GTX460无双版这种单槽版高端显卡,整体的温度表现就更加重要。因此如果单单只用GPU-Z来测试核心温度是不够全面的。最终我们使用了热成像仪以及测温枪进行进一步测试。

● 待机温度测试:出风口温度31度

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    在待机情况下这款显卡的热量分布比较均匀,此时显卡的散热器摸上去只是有一些微热,而显卡PCB上的热量则主要集中在供电部分,最高温度为57.1度,和其他产品相比有些偏高(点击查看参考数值)。

● 满载温度测试:出风口温度47度

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    在满载情况下散热器上的温度主要集中在显卡后部,此时散热器上的最高温度已经达到了59.6度,看来影驰在外壳上加入“小心烫手”的标示是非常有必要的。而PCB供电的部分已经超过了100度,这个数值尽管看上去有些恐怖,但完全在正常供电温度范围之内(点击查看参考数值)。

    但就一款只有单槽厚度的GTX460产品,拥有这样的表现已经相当不错,过多的强调散热能力,就显得有些吹毛求疵了。小编觉得在产品的外观以及发热量方面,影驰这款产品的设计,已经是做到了相对的平衡。

    单槽的设计使得我们可以在一台电脑中插入七片影驰GTX460无双版,当然需要特殊的主板才可以,一般的高端主板最多能插入3-4块显卡。笔者所使用的主板就是微星的Big Bang-Marshal主板,Big Bang-Marshal采用了少见的大尺寸板型,Big Bang-Marshal基于Intel P67芯片,从做工来看,Big Bang-Marshal可谓极尽奢华之能事,使用18相DrMOS PWM,处理器供电部分使用的大量钽电容相当抢眼。

msi微星Big Bang-Marshal (B3)主板

msi微星Big Bang-Marshal (B3)主板    msi微星Big Bang-Marshal (B3)主板

    Big Bang-Marshal的供电模块实在是太强悍了,要是用语句形容其供电能力那真是犹如滔滔江水延绵不绝。内存方面Big Bang-Marshal提供了4条内存插槽最高支持到32GB的DDR3内存。同时,Marshal的内存供电部分也相当的给力!

msi微星Big Bang-Marshal (B3)主板

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    XPower在Lucid芯片的支持下提供了多达8条PCI-Ex16插槽,除支持多卡CrossFireX和SLI外还为专用PhysX物理卡以及其他设备预留了充足的位置。由于整个主板共可以提供36条PCI-E通道,因此为满足不同用户的需求微星对8条PCI-Ex16插槽的通道进行了多种拆分策略,具体拆分原则见上表。

    NVIDIA的驱动对多卡互联有限制,最多只能支持三卡互联,也就是3-Way SLI,如果是Quad SLI的话,必须是两片GTX590这样的双核心显卡才能开启。

    而且三路SLI必须使用专用的三路桥接器才能在驱动当中开启,多余的显卡被孤立,最多只能允许一片当作物理加速卡使用。因此对于游戏玩家来说,只需要四片显卡就够了,更多的话毫无用处。

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    那么我们插满七块显卡有什么用呢?连SLI桥都没办法插(像交火那样级联是无效的),仅仅是作秀、看上去壮观而已?当然不是!除了游戏外,我们应该把目光转移到CUDA通用计算上面来,大规模并行计算并不需要显卡协同工作,不需要SLI桥相连,更不需要驱动对多卡支持……

    因为并行计算本身就是多线程多任务模式,如果软件自身能支持多GPU的话,就能自动将任务均分给每颗GPU运算,最后合并起来达到加速的目的。如果软件不支持多GPU的话,可以同时开启多个软件分别指定不同的GPU来运算,同样可以让性能倍增,道理与四核CPU同时跑四个SuperPi一样!

七卡合璧天下无双!小编实战超级电脑

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● 七卡并行计算的注意事项:

    1.必须关闭SLI;
    2.必须在六块从卡上扩展桌面,确保每块显卡都处于激活状态;
    3.Vista不支持扩展桌面,必须连接显示器或者欺骗的方式才能激活从卡,XP对于多卡支持最好、Win7次之,建议使用64bit系统;
    4.主卡负载不宜过高(不要开启3D或者硬件加速程序),否则容易失去响应;
    5.电源和散热是个大问题;

    关于此次测试的硬件环境小编已经为大家介绍完毕,下面小编就开始正式组建新一代“七卡超级计算机”。

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    在硬件搭建方面最先要解决的问题在于显卡供电接口方面,由于七块显卡共需14个6Pin接口,1个电源显然很难搞定,因此需要多个电源进行配合使用。在本次测试之中小编就采用了两个1000W电源进行测试。

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    要想实现两个电源能够同时对平台进行供电,那么使用时就要先将第二个电源24Pin接口中的两根线进行短接,以便实现强制供电。

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    一切连接妥当,开机,竟然不亮!症状为主板不断重复启动。在确认并无硬件故障或链接错误之后,问题依旧,那么究竟是什么问题导致的呢?

    首先小编想到的是PCI-E带宽问题,通过前面的介绍我们已经知道本次测试的主板最多可以提供36条PCI-E通道,这对于任何游戏玩家来说已经绰绰有余,但对于本次的七卡测试来说显然是不够的,按照拆分原则当插入七个PCI-E设备时只能分别以x8+x1+x8+x1+x8+x1+x8运行,因此在PCI-Ex1槽上的显卡很有可能是导致这次硬件故障的原因。

    在解决问题之前,先为大家普及一下关于PCI-E接口的一些小常识。PCI-E是继经典的PCI之后的一种新的接口标准。与之前的PCI相比最大的改进就是采用串行总线,进行点对点传输,每个传输通道独享带宽。并且支持双向传输模式和数据分通道传输模式。

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通过屏蔽金手指的方法可以降低显卡PCI-E通道

    其中数据分通道传输模式即PCI-E总线的x1、x2、x4、x8、x12、x16和x32多通道连接,x1单向传输带宽即可达到250MB/s,双向传输带宽更能够达到500MB/s。目前我们所用的PCI-E显卡就是基于分通道传输模式的x16通道连接。

    由于PCI-E每个通道彼此互相独立,并且支持通道数量向下兼容(如果x16设备插在x1槽上,则自动降为x1)。因此从显卡金手指部分的走线上可以非常清楚的分辨出单个通道的线路。

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    小编利用胶带将插在PCI-Ex16的上四块显卡屏蔽为PCI-Ex4,这样理论上七块显卡就均可以分配到PCI-Ex4的带宽,不过这似乎并不符合这款主板的分配原则,结果自然还是以失败告终。正当小编陷入一筹莫展之时,一丝曙光出现了。

    正当小编陷入一筹莫展之时,一位超频高手提出了他的观点:“很可能由于七块显卡已经超出了主板所能接受相同BIOS的极限,导致了主板无法判断哪款显卡为主显卡,因此无法启动。”于是小编开始尝试用不同厂商的GTX460进行测试。

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    当小编随便替换了两块显卡之后,平台终于点亮了,赞叹一下这名高手果然身手不凡。为了进一步完成本次的测试项目,小编利用NiBiTor BIOS修改软件,对七卡中两块显卡的BIOS厂商识别信息进行修改。

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    刷新完两块显卡的BIOS之后,最终影驰GTX460无双七卡平台终于组建完成。经过笔者反复测试,七片影驰GTX460无双完全可以同时稳定运行,但由于七片显卡挨太紧,散热方面必须特别注意,笔者使用了两个12CM风扇,一个吸一个吹平放在七片显卡上方,就能完美解决散热问题。

    目前支持通用计算的测试程序并不多,前不久发布的DirectCompute和OpenCL测试软件都是Beta版,都不能支持多GPU,唯一能支持多GPU和多卡的测试程序就是SiSoftware Sandra中的GPGPU Benchmark,小编就用它来测试多卡的稳定性,并评估效能。

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单卡GTX460,PCI-E带宽模式x16

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双卡GTX460,PCI-E带宽模式x16+x16

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三卡GTX460,PCI-E带宽模式x16+x8+x8

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四卡GTX460,PCI-E带宽模式x8+x8+x8+x8

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五卡GTX460,PCI-E带宽模式x8+x8+x8+x8+x1

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六卡GTX460,PCI-E带宽模式x8+x8+x8+x8+x1+x1

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七卡GTX460,PCI-E带宽模式x8+x8+x8+x8+x1+x1+x1

七卡合璧天下无双!小编实战超级电脑

    最终的成绩可以看到,随着显卡个数的增多最终成绩并没有成比例提升,这不仅是软件执行效率的原因,更重要的是PCI-E带宽问题。单卡和双卡的带宽均为x16,因此双卡性能基本达到翻倍,而三块显卡的带宽分别为x16+x8+x8,仅和双卡总带宽相当,此时成绩还会产生下滑。增加到4块显卡以上,每个新增加的显卡带宽仅有x1,最终性能提升已经不是很明显。

    尽管本次测试困难重重,但经过小编的不懈努力终于将无数问题迎刃而解。实际上本次测试的阻力主要在于主板方面,由于主板只是定位于高端玩家并非专业级用户,因此在兼容性以及带宽分配方面并没有达到预期的效果,因此若用户想要实际搭建多卡通用计算平台,可根据实际所需购买相应的专业级主板,届时平台的整体性能将有一定的提升。

七卡合璧天下无双!小编实战超级电脑

    总的来说,GPU强大的浮点运算能力是CPU无法企及的,GPU并行计算的确给未来PC的发展指明了一条阳光大道。而对于普通用户来说,显卡已经不再是一块单纯的3D游戏加速卡,目前以视频应用为代表的高性能计算软件已经率先步入GPU通用计算的大门,未来将会有更多计算软件使用GPU强大的运算能力来加速,CPU和GPU的地位将变得同等重要。■<

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