输出接口同样采用NVIDIA公版设计方案，采用了mini HDMI+双Dual link DVI设计，能够轻松实现3D Vision Surround技术，同时Mini HDMI接口已经可以支持输出未经压缩的次世代音轨。

    从本身的架构上来说，GTX580所采用的GF110和GTX480所采用的GF100其实并没有本质的区别，内部的架构、功能模块、晶体管规模等等都完全一样，但NVIDIA这一次为什么不说GTX580是完整版的GF100核心，而是被命名为GF110核心呢？

● 工艺改进

    “工艺改进”这几个字听起来并没有什么杀伤力，首先它不能像架构升级那样带来全新的功能和非常明显的运行效率的提升，也不能像升级核心规模那样带来明显的性能提升，工艺改进确实是一个对于普通消费者不痛不痒的改进。

    但对于NVIDIA以及任何芯片设计公司来说，改进工艺都是他们非常重视的一件事情，也同样是芯片生产厂商(这里特指台积电)非常重视的事情。改进工艺可以让生产效率得以提高、可以让良品率更有保障、甚至可以让芯片的性能更加出色。

    GTX580所采用的GF110就是一款采用改进的40nm工艺制程的芯片，改进后的工艺给我们带来了更低的功耗、更低的温度以及更好的执行效率。

    上图是NVIDIA公布的GTX580官方PDF中的一页内容，NVIDIA将GF110模拟成了480个流处理器，且频率也和GTX480保持一样，大家可以将上图中的GTX580当作GF110版本的GTX480来看待。经过NVIDIA官方的测试，即使流处理器数量、频率都和GTX480一样，改进工艺后的GF110都可以带来非常明显的性能提升，个别游戏性能提升幅度超过10%。

    而上面这张柱状图体现的是真正拥有512个流处理器以及更高频率的GTX580相对于GTX480的性能提升，可以看到在改进工艺的基础上再提升频率和流处理器数量之后，GTX580的威力非常强大，不少游戏性能提升幅度高达30%，大多数游戏性能提升幅度都达到20%。

    除此之外，工艺的改进还可能修复一些芯片可能存在的缺陷，比如之前震惊业界的NVIDIA笔记本芯片缺陷问题，就是通过工艺更新修复的。从工艺更新这一点来看，GF110算是一款“全新”的产品。

    GTX480的遗憾之一就是温度与噪音。GTX480发布之后，很多网友调侃这款显卡在冬天可以省去一笔不小的开支，虽然这句话有点夸张，但夏天如果对着出风口50cm以内的距离一定会让你很难受，手更是不敢放在显卡的出风口，有很大的烫伤风险。

    NVIDIA的工程师自然也会被这个问题所困扰，而且更困扰他们的是噪音的问题。30亿个晶体管堆积在一起，在现有的工艺制程下高温难以避免，可以通过提高风扇转速的方式来解决，但随之带来的是更大的噪音。

GTX580所采用的散热器底视图

    于是，NVIDIA的工程师再一次从散热器方面下手，对其进行了改进。这次改进主要解决三个问题：

   1、降低用户被烫伤的风险；
   2、提高散热效能，保证显卡稳定运行；
   3、降低风扇噪音。

● 真空腔恒温板技术

    GTX580的散热器采用了目前非常先进的真空腔恒温板技术，下面是它的原理图：

    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。

    它利用真空/高压/毛细作用传导热。恒温板是一个内壁具有微细结构的真空腔体，当热由热源传导至蒸发区时，腔体里的冷却液在低真空度的环境中受热后开始产生冷却液的气化现象，此时吸收热能并且体积迅速膨胀，气相的冷却介质迅速充满整个腔体，当气相介质接触到一个比较冷的区域时便会产生凝结的现象，借由凝结的现象释放出在蒸发时累积的热，凝结后的冷却液会借由微结构的毛细管道再回到蒸发热源处，此运作将在腔体内周而复始进行，这就是恒温板的运作方式。

● 更大的风扇开口

    为了让显卡能够在最短的时间内吸进更多的冷空气，NVIDIA工程师还对显卡散热器的风扇开口进行了调整，GTX580的风扇开口明显比GTX480更大，下面是GTX480风扇口径与GTX580风扇口径的对比照片：

    上面的那块显卡是公版GTX480，下面的是GTX580，从照片中我们可以非常清楚的看到GTX580的散热风扇口径更大，这样的设计即使在两块显卡组建的SLI系统中，也能吸入足量的冷空气。

    值得一提的是，GTX580散热器还对风扇转速自动控制功能进行了改进，之前的风扇转速自动控制功能只有待机、2D和3D三种状态，GTX480有了一项改进，就是当GPU温度超过90摄氏度时，再自动提升风扇的转速，以保证GPU温度不超过95摄氏度。而GTX580再次在这方面进行了改进，风扇会根据应用程序控制转速，比如在玩一些较老的3D游戏是，风扇转速可能仅仅比2D状态快一点点，这样就可以有效的控制风扇所产生的噪音。

GTX580抛弃了GTX480背部的镂空设计

    另外，我们还注意到GTX480显卡PCB上的镂空设计在GTX580上被取消了，NVIDIA官方并没有解释过这一细节，但我们综合分析一下，也不难发现取消掉这个设计的道理。

    首先，GTX580采用了更大口径的风扇，单位时间内冷空气的吸入量已经能够满足散热的需求，没必要再采用镂空设计。而且，镂空设计在SLI环境下，还可能造成第二片显卡与第一片显卡争抢冷空气的情况，并不太适合。

    其次，镂空的设计会产生更多的噪音，这个原理就和飞机引擎发出的巨大声音类似，但一整块的PCB就不会出现这种情况。

    除了在散热器方面有了很大的改进之外，在显卡的电源管理方面GTX580也带来了很大的改进，最重要的一点就是加入了硬件电压监控和调整的功能。

    就在以前GTX480镂空的位置上，GTX580专门加入了3颗IC，从硬件方面对电源进行管理，一是实施监控电压，二是动态的根据应用程序调整供电的强度，以保证应用程序能够发挥最大的效率，但又能够将功耗、温度以及发热量控制在刚刚好的范围上。

    另外在供电的电路方面，GTX580也有很大的改进和增强，显卡核心采用6相供电，显存拥有两相独立的供电。供电部分虽然没有采用数字供电，但也非常非常豪华，采用了贴片电感+LF-PAK封装的Mosfet，且每一相供电都有单独的控制芯片。

    值得一提的是，GTX580并没有因为增加了一组SM带来很大的功耗，外接供同GTX480一样依然是8+6Pin，可见工艺改进同时也让功耗得到了更好的控制，因为之前说GTX480如果真采用512个流处理器的话，供电至少需要双8Pin。

    这里我们简单的说一下这种采用LFPAK封装Mosfet的优势，相对于传统的DPAK封装的MOSFET来说，LFPAK封装的MOS管具备超低内阻和超低温度两大特性，上图就可以看出因为内阻低，LFPAK封装的MOSFET在电源转换效率方面具有非常大的优势。

    除了这些之外，供电部分还有很多其他方面的改进，比如发热量更低的用料、供电电路的优化设计等等，这里我们就不做过多的介绍。

    从8600/8500开始，NVIDIA率先支持高清视频硬解码，但仅限于H.264编码，对于VC-1依然是半硬半软式，虽然也能流畅播放高清视频，但比对手少一项功能终归不是滋味。

NVIDIA一步步实现VC-1完全解码

    于是，从G98核心开始，NVIDIA将高清解码引擎升级到VP3版本，为VC-1编码提供了完全硬解支持，AMD的UVD引擎再也没有值得骄傲的资本了。

    NVIDIA随后还提供了高清视频双流解码技术，同时硬解两部HDTV，支持蓝光画中画功能。次年，AMD在HD4000系列GPU中升级至UVD2引擎，同样支持双流解码和超高码率视频硬解码。在互相攀比与学习的过程中，双方在高清解码方面的实力不相上下。

    此外，NVIDIA可以通过CUDA计算技术动用流处理器资源进行高清视频解码加速，兼容性和画质比专用的视频引擎更胜一筹。而AMD在GPU通用计算方面比较落后，不支持该技术。因此综合来看，在高清解码的应用方面，还是NVIDIA更强一些。

● HDMI音频输出之争

    但是NVIDIA还有个软肋，HDMI音频输出还是需要“飞线”。当时的NVIDIA也意识到HDMI必将成为消费级市场的主流接口，虽然对HDMI也提供了支持，但其中的音频信号必须从板载声卡导入，安装和设置都非常麻烦。NVIDIA的这种实现方法被称为“飞线式”HDMI音频输出。

通过SPDIF为显卡导入音频信号

    AMD针对GPU内置声卡与HDMI一线式输出技术进行了大肆渲染，搞得NVIDIA比较难堪。于是从GT220和GT210核心开始，NVIDIA终于内置了音频模块，为HDMI提供7.1声道数字音频输出，终于摆脱了“飞线”的困扰。

    但是，经验老道的AMD又有了新的玩法，在HD5000时代对内置的音频模块进行大幅升级，如今HD5000全线显卡都能够通过HDMI接口向AV功放输出7.1声道音频，除了传统的AC-3、AAC外，首次支持次世代的Dolby TrueHD和DTS Master Audio源码输出！

    这是历史上第一次通过显卡为功放输出未经压缩的源码音频流，此前必须使用价值不菲的中高端声卡才能实现。虽然玩高清与HiFi的毕竟是少数人，国内玩家更是少之又少，但AMD的这一做法得到了高清玩家的高度赞赏，好评如潮！

    免费附送的功能总比没有强吧，相信很多用户都是这种心态，尤其是在媒体的大肆渲染之下。以NVIDIA的设计实力，不是做不出来，而是想不想做的问题。于是在全新设计的GF104核心中，NVIDIA加强了HDMI Audio，支持bitstreaming Dolby True HD和DTS-HD Master。如此一来，HD5000系列的一大技术优势将不复存在。

    事实上，在GF104之前，还有一款显卡也能支持次世代音频源码输出技术，那就是Intel内置在Clarkdale核心（Core i5 6XX和i3 5XX）里面的GMA HD集成显卡，这款显卡及其高清技术都是免费附送的。真正需要用到该功能的玩家未必会使用AMD、Intel或NVIDIA的显卡，所以笔者认为HDMI Audio之战纯粹是王者的意气之争，就是为了堵上竞争对手的嘴。

    早在一年半以前，NVIDIA就正式发布了3D Vision立体显示技术，并且联合显示器厂商推出了120Hz的3D显示器，为广大游戏玩家带来了真正切实可用的3D立体解决方案。到了今年，多部重量级3D电影巨作的上映，让更多的用户一睹立体显示的震撼效果，直接推动了3D立体的需求，2010成为了3D立体元年。

    确实，3D游戏发展至今，画面很难会有质的提升，但3D Vision技术的引入可以给人眼前一亮的感觉，可以说又是一场视觉革命：

    NVIDIA经过多年的发展，产品和技术方面已经非常成熟了，目前几乎所有的PC游戏都能近乎完美的支持3D Vision技术，配以3D眼镜和120Hz显示器的话，就能得以完美呈现。此前之所以未能得到普及，是因为用户了解还不够多，另外3D显示设备量价都不如人意，而现在时机成熟了。

    如今，所有的PC游戏都能支持3D Vision技术，所有的2D普通电影都可以通过PowerDVD搭配CUDA技术实时虚拟成3D影片，片源也不再是问题。加之今年3D显示器如雨后春笋般出现在市场上，价格已经贴近主流，普通用户组建一套3D PC不再是痴人说梦。

三屏3D构建梦幻游戏平台

    据黄仁勋先生称，2010年南非世界杯的3D转播全部使用NVIDIA解决方案，由NVIDIA GPU驱动，可见3D Vision技术已经获得了业界的一致认可，引领整个行业快速进入3D立体时代！

NVIDIA的3D立体设置与显卡驱动设置浑然一体，非常容易上手

AMD必须借助IZ3D第三方驱动解决方案

    在上月的台北电脑展上，AMD也正式公布了基于Radeon显卡的3D立体解决方案，该技术与NVIDIA类似，也需要120Hz显示器和液晶分时眼镜的支持，而使用的驱动引擎为IZ3D的第三方解决方案。

    在实现的立体效果方面，双方并没有太大的差别，但本质区别就是：NVIDIA的驱动研发团队经过多年的积累，对于3D游戏的支持度和立体优化远胜第三方解决方案，无论开启3D立体后的性能表现还是对于游戏的支持数量都有着明显优势，针对新游戏也能第一时间提供优化支持，这些都远非第三方解决方案可比。

    现在AMD借助IZ3D的力量也迈入了3D立体的殿堂，但实际上IZ3D驱动也能完美兼容N卡。所以在3D立体方面，AMD无论解决方案、游戏效果、游戏兼容性和支持力度，都无法同3D Vision相提并论！

    AMD HD5000系列最诱人的技术恐怕就是Eyefinity了，实现三屏环幕的效果确实相当震撼，为游戏玩家提供了非常宽阔的视野。当然这里说的三屏并不是简单的连接三个显示器，而是将三个显示器虚拟成为一个大的分辨率，然后实现超宽分辨率的游戏，这才是玩家最需要的技术。

    AMD的GPU在设计之初就考虑到了多屏输出的需要，Cypress核心最多可以提供6个TMDS数字输出通道，Juniper核心最多也能提供5个TMDS。不过实现5屏或者6屏输出只能通过DisplayPort接口实现，使用传统的Dual-Link DVI输出的话，最多只能支持三屏，目前市售HD5000系列都是三屏输出的配置。

6个TMDS通道最多提供6路DP输出，或者3路DVI输出

    遗憾的是，NVIDIA新一代的GF100和GF104核心都不支持单GPU多头（三屏以上）输出技术，可能是实现该技术需要对GPU输出模块进行较大的改动，因而来不及加入该功能。但AMD Eyefinity技术目前被炒得火热，该技术不但实用而且非常适合发烧游戏玩家，如果N卡不支持的话会丧失一个非常大的卖点。

    为了弥补显示输出方面的不足，NVIDIA灵机一动，双显卡不是可以提供四头输出吗，此前只能单纯组建多头输出，而不能实现超大分辨率。如果使用双显卡，结合SLI技术、并把多头输出合并为大分辨率的话，那就能实现媲美Eyefinity的效果。最终，NVIDIA在不更改硬件的情况下，通过改写SLI驱动，使得双卡能够实现与ATI完全相同的三屏环绕输出。

NVIDIA的三屏需要双卡SLI支持

    NVIDIA这种解决方案的缺点就是需要两张显卡才能实现，但优点就是显卡并没有限定非得用刚刚发布的GTX400系列，上一代的显卡也可以，只要组成SLI即可。还有个好处就是SLI系统性能比较强劲，足以带动大分辨率玩BT游戏。

    Eyefinity的优势就是单显卡也能支持三屏输出，只需要2D输出的用户可以通过较低的成本组建。但对于3D游戏玩家来说，即便HD5870单卡也未必能够胜任三屏幕玩主流游戏的苛刻要求，此时玩家可能需要购买两块显卡，那么A卡和N卡在功能上就没有优劣之分了，都能提供很完美的三屏效果。

    驱动和软件方面是NVIDIA一贯的优势，NVIDIA的SLI环绕配置界面比AMD的Eyefinity更加智能方便，而且不需要DP显示器的支持。AMD的Eyfinity驱动配置起来稍嫌麻烦，还必须要求一个显示器支持DP接口，否则将不能实现三屏输出，限制确实比较多。

    新驱动还支持边框矫正技术，操作同样简单方便易上手，让多显示器输出的效果更加接近于真实世界中的窗格。使用边框修正之后，游戏的显示分辨率将会更加开阔。该技术AMD的Eyefinity现在也能支持，这一方面双方做的都不错。

    前面我们在讲工艺改进的时候，还提到了温度可能因此而降低，到底是不是这样呢？测试方法仍然和功耗测试一样，待机温度取Windows7桌面5分钟后的相对稳定值，而满载功耗取Furmark运行5分钟后的相对稳定值。

    我们的功耗测试方法是直接统计整套平台的总功耗，既简单、又直观。测试仪器为微型电力监测仪，它通过实时监控输入电源的电压和电流计算出当前的功率，这样得到的数值就是包括CPU、主板、内存、硬盘、显卡、电源以及线路损耗在内的主机总功率（不包括显示器）。

    主动式散热无可避免会产生噪音，这是困扰风冷散热的永恒桎梏。因为测试条件的限制，之前的测试我们只能用耳朵去主观感受。因此也无法对噪音的数值做量化的分析。但随着消费者对生活品质的要求不断提高，电脑噪音污染也是越来越被玩家重视，鉴于此我们对该显卡的噪音进行了测试。