众皇穿越之战！NVIDIA历代旗舰大乱斗
泡泡网显卡频道3月23日 两军交战，阵前能斩落敌方武将于马下，则士气大振，已然胜了一半。而在PC领域，处理器和显卡等核心产品线的战场上也是同样的道理，旗舰级显卡作为各自最强3D图形性能的代表，肩负着展示技术、树立形象、打击竞争的特殊使命。
两大巨头之间每一次优异产品的对决都可以用惊天地、涕鬼神来形容！对于消费者来说，新旗舰的性能总能给人惊喜，更让人激动的是那些首次应用的新技术和特效：革命性的架构往往就是从旗舰显卡开始！
在日渐白热化的竞争中，半年更新、一年换代早已成为显卡领域的“摩尔定律”。而每当新王者登基、改朝换代之时，我们也会于第一时间为大家献上详细的评测文章。岁月如斯，从绿色小窗口到30寸LED，从像素游戏到DX11大作，显卡和显卡形不离影，陪伴80后一起走过最值得回忆的年代，那些年我们曾经一起追过的显卡现在尚能饭否？
与性价比无关，与实用价值无染，也许今天的文章并不能给你装机推荐一款最合适的显卡，但却能让你依稀重温显卡发展的轨迹。不以成败论英雄，只为缅怀昔日王者，重寻落寞皇族！
跨时代的NVIDIA旗舰显卡横评，你准备好了吗？
仰望星空，般若波罗蜜2006！7950GX2和X1950XTX的缠绵似乎还意犹未尽，直到首款统一架构核心的G80从天而降，ATI旗舰灰飞烟灭！重型武器、震撼弹都不足以形容8800GTX，毫不夸张的说，从GeForce 8800GTX开始，NV进入了一个黄金时代！
● 2006年11月8日 GeForce 8800GTX（G80）——DX10 统一渲染架构
G80核心的横空出世同时宣告了DX10时代的来临，8800GTX如此迅猛，居然先于微软的Vista和DirectX 10发布！以至于当时没有任何一款DX10游戏可以侍寝（半年后才陆续面市），但从没有人怀疑8800GTX的史诗级强大。因为它无可挑战的DX9C性能！就连双核心的上代旗舰7950GX2在8800GTX面前也是相形见绌。
8800GTX强大的实力源自于多方面：从规格不难看出，G80是相当恐怖的一款GPU，核心拥有6.81亿个晶体管，是G71的2.5倍之多！这就奠定了G80庞大的渲染能力；其次颠覆传统Shader架构的标量流处理器，最大限度的提升了核心的执行效能；当然384Bit显存位宽也充分保证了数据吞吐能力；革命意义的架构以及强大的性能足以人为之疯狂！最后，由于发布时间很早，游戏开发商为NVIDIA新一代架构的鼎力优化与支持，也成就了其强大的DX10游戏性能。
当然G80也并非完美：它依然使用台积电90nm工艺制造，因此核心面积非常大，功耗以及发热也是再创新高，
G80的庐山真面目
优异显卡自然是不惜成本、最高频率的配置，8800GTX超长的体形表明了自己的与众不同。8800GTX之所以这么长久是因为功耗太大使得供电模块变得非常复杂。8800GTX使用了12颗16M×32Bit规格的显存，组成了768MB 384Bit的配置，虽然没有使用GDDR4显存，但带宽已是再创新高。
由于之前我们对G80的架构以及核心引擎都进行了非常详细的分析与介绍，所以此处不再赘叙，感兴趣的朋友请看“为王位而生 GeForce8800全面解析测试”一文。
如果说G80是DX10的雏形，那么G92就是见证了DX10成熟的一代重要核心。相对于G80来说，G92核心有着多个项目的改进，包括制程工艺的提升、引入高清视频解码单元、完美支持HDMI与DisplayPort接口以及采用PCI-E 2.0技术等等。
G92核心发布之后，先后推出了基于该核心的8800GT、8800GTS 512M、8800GS，紧接着又推出了9800GTX、9600GSO、9800GT，NV从GF8过渡到了GF9时代。
9800GTX
实际上，后来推出的两款基于G92核心的显卡，只是NVIDIA的更名策略。9800GTX和8800GTS 512M的硬件规格完全一致，都是采用了128SP的完整版G92核心。而9600GSO是8800GS改名而来，对流处理器规模以及显存控制器进行了删减，拥有96个流处理器和192Bit的显存位宽，而9800GT则是8800GT的更名版。
只有一角硬币大小的9800GTX Plus核心
之后NVIDIA又非常低调的推出了新产品9800GTX的增强版——9800GTX Plus，也就是我们平常所说的9800GTX+。最新推出的9800GTX Plus主要是对G92核心的工艺进行了改进，从之前的65nm工艺提升到了55nm工艺。
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在同样的晶体管数量下，工艺的改进最明显的就是带来了更小的芯片面积，从上面的图片中我们可以看出，新推出的9800GTX Plus核心面积确实要比老版的9800GTX小不少。更小的核心面积也就意味着发热量与功耗都会更低，有利于显卡工作在更高的频率上；同时，新工艺还可以带来成本上的降低，可谓是一举多得。
虽然NVIDIA和AMD的旗舰显卡性能差距较大，但双方的产品策略居然惊人的相似：G80和R600核心都是采用较老的成熟工艺，将晶体管堆到极限的产物，也就是通过暴力手段、不惜成本（512/384Bit）制造超强性能的显卡；而G92和RV670则是采用新工艺、向成本（256Bit）妥协之后的产物，因为功耗发热得到了有效控制，这就使得双核心方案成为可能，双方不约而同地发布了基于G92和RV670的双核心显卡及其3/4路并联系统，在单GPU性能原地踏步的情况下，通过多核心并联的方式大幅提升了3D性能上限，为发烧玩家提供了更强悍的解决方案。
然而四颗GPU已经达到了电脑系统可以承受的极限，继续提升3D性能又遇到了瓶颈，现在就必须重头来过，想方设法继续提升单GPU的实力。沉寂许久之后，新一代怪兽级GPU诞生了，它就是拥有14亿晶体管的GT200！
● 8800GTX真正的接班人：GTX280
第一眼看到GTX280显卡正面，感觉造型方面与9800GTX非常相似：全覆式的散热器外壳将显卡裹得严严实实，风扇位略显凹陷，这种设计的好处就是组建SLI或3路SLI时，即便两块显卡紧紧埃在一块，风扇也能吸入空气进行良好的散热。
● GTX280的背面酷似9800GX2
显卡背面也安装了外壳，从这个角度看的话跟双核心9800GX2的造型又有些相似，当然这只是表象而已，如果将散热器和外壳拆掉的话，就可以发现GTX280显卡实际上最像8800GTX/Ultra。
● GTX280的PCB最像8800GTX
左：GTX280 右：8800GTX
可以看到，GTX280的核心安装了保护盖，输出部分被单独设计了一颗芯片安装在了接口附近，还有供电模快的设计，这些都与8800GTX/Ultra的PCB设计方案如出一辙！看来GTX280才是8800GTX的正统接班人！
DX11时代来临ATI抢得头筹，HD5000系列风光无限，AMD已经提前布阵好了全线DX11产品，就等NVIDIA前来应战。可惜而NVIDIA方面的GF100依然是犹抱琵琶半遮面。GF100核心之所以延期这么久，一方面是因为NVIDIA遭遇了40nm新制程良率不足的困扰，另一方面GF100在核心架构方面的改进非常巨大，NVIDIA力图打造一颗在DX11和GPU计算方面都趋于完美的核心。
● GF100架构改进要点预览
如果说Cypress是“双核心”设计的话，那么GF100的流处理器部分就是“四核心”设计，因为其raster units（光栅化引擎）是以GPC（线程处理器簇）为单位的，一式四份。
另外，GF100拥有更多的PolyMorph（多形体引擎），和Tessellation性能将会远超Cypress，因为Cypress只有一个Tessellator单元。
至于流处理器核心部分，则是经过了重新设计，与GT200/G92/G80相比是焕然一新，所以严格意义上讲，从此以后，NVIDIA GPU只有CUDA核心，没有流处理器。
GF100核心作为初代Fermi，架构改进巨大，拥有多达30亿个晶体管，在当时绝对是性能最强的GPU，但它同时也是世界上最复杂的GPU。超大的晶体管规模导致GF100核心功耗非常高，所以最后NVIDIA决定GTX480在GF100核心的基础上屏蔽了一组流处理器(从512个降到了480个)，以控制显卡的整体功耗。
一言以蔽之，GTX480并非完整版Fermi核心产品。
直到GTX480发布七个月之后，NVIDIA终于拿出了GF100核心的改进版本——GF110，也就是号称Fermi2.0核心的GTX580。相较于GTX480，它虽然架构完全一样，但性能却大相径庭，因为NVIDIA在它身上进行了全方位的改良。
● 工艺改良：同频性能亦不同
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%。
● 散热改进：真空腔恒温板散热技术加盟
众所周知，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，但也是空穴来风。
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。看来改进散热器在所难免。
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，当气相工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。
GTX580所采用的散热器底视图
● 更大的风扇开口
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。所以虽然和GTX480功耗相当，GTX580的温度总算控制在了可以接受的范围。
昨天晚上9点，NVIDIA正式发布了最新一代显卡产品，GPU核心架构为“开普勒”的GEFORCE GTX680。
这是自上代“费米”架构的以来NVIDIA全面更新的GPU核心架构，也是继GTX580之后新一代旗舰级显卡，是凝聚了NVIDIA非常先进技术的一款产品。我们先来看看它的规格参数：
使用“开普勒”核心的NVIDIA GEFORCE GTX680拥有1536个CUDA核心，默认频率1006MHz，加速频率为1058MHz，配备2GB 256Bit GDDR5、6000MHz频率的显存，外接供电为双6Pin，热设计功耗为195W！
无需多言，仅仅凭上面的规格介绍我想熟悉GPU核心的朋友已经明白这意味着什么了。无论是性能还是功耗表现，GTX680与GTX580什么的完全不是一个档次的产品！
GTX680CUDA核心数量暴增至1536个，而令人吃惊的是，晶体管数量和核心面积却都有所减少，远远低于GTX580和HD7970，这样一来热设计功耗仅有195W，成为近年来最为省电的旗舰显卡。
GTX680核心编号GK104-400-A2，仅仅294mm2，相比HD7970的365mm2、GTX580的520mm2小了不是一星半点。
显存方面，GTX680采用了256Bit GDDR5，频率大幅提高到了创纪录的6000MHz。此外，这次GEFORCE GTX680可以支持4屏显示，在显示接口的配备上也有所改进，将使用多年的DVIx2+MiniHDMI的组合改为DVIx2+HDMI+DP。
这款看似无敌的显卡性能究竟如何？和历代旗舰相比又是出于一个什么位置？今天们穿越时空，请来关公战秦琼，让大家对显卡的发展有一个量化的认识。
测试之前我们先介绍一下本次测试的环境。此次测试平台选择了Intel SNB最高端的四核心处理器i7 2700K，搭配Z68芯片组。测试时所有游戏中开启全部特效，包4X抗锯齿（AA）和16X各向异性过滤（AF）。因为一些古老的旗舰显卡不支持DX11，所以有些DX11游戏我们只开启了DX9或者DX10模式。
为了做到全面客观，有对比和参考，分辨率测目前最主流的1920x1080，目前也有部分显示器是（1920x1200），游戏在这种分辨率下的性能表现与1920x1080差不多，FPS稍低一点点，使用这种显示器的朋友依然可以参考我们的测试成绩。
● 测试平台配置：
本次评测的项目也是非常全面，包括当红新品和经典大作攻击八项测试，力求较为全面的反映历代旗舰显卡的性能！
3DMark Vantage的引擎在DX10特效方面和《孤岛危机》不相上下，但3DMark不是游戏，它不用考虑场景运行流畅度的问题，因此Vantage在特效的使用方面比Crysis更加大胆，“滥用”各种消耗资源的特效导致Vantage对显卡的要求空前高涨，号称“显卡危机”的Crysis也不得不甘拜下风。
● 3DmarkVantage P模式 GPU分数
● 历代显卡性能提升
3Dmark V的测试中，GTX680非常给力，性能大幅超越上代旗舰，而相比8800GTS更是有6.3倍的提升！还在用8800GTS的人是不是有换卡的冲动？
暴雪的游戏，引擎往往并不是最新，系统要求也不是很高，但游戏画面却依然无可挑剔。本作中的特效包括FP16 HDR、光线散射/反射效果（Diffuse and specular for lighting）、景深效果（depth of field）、体积雾（fog volumes）、动态环境遮蔽（dynamic ambient occlusion）、智能贴图置换（smart displacement）等等，这些都是Starcraft II的优越之处。
《星际争霸Ⅱ》延续了神族、人族和虫族三足鼎立的传奇史诗。继原作《星际争霸》之后，这三大截然不同又各赋异秉的种族将再次面临冲突与对抗，旧有兵种、升级兵种以及全新的兵种将一一登场，为了各自种族的生存，展开惊心动魄的搏杀，战火将烧遍整个星系。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
暴雪的RTS游戏对显卡的要求不算太高，中端显卡即可比较流畅的运行游戏。也正是因为这样，优异显卡的FPS帧数达到了一百多帧，这样一来即使是3.5GHz的2700K也吃不消，是平台制约了帧数的进一步上升。
自《孤岛惊魂》系列的版权被UBI购买之后，该公司蒙特利尔分部就已经开始着手开发新作，本作不但开发工作从Crytek转交给UBI，而且游戏的故事背景也与前作毫无关系，游戏的图形和物理引擎由UBI方面完全重新制作。
借助于蒙特利尔工作室开发的全新引擎，游戏中将表现出即时的天气与空气效果，所有物体也都因为全新的物理引擎，而显得更加真实。你甚至可以在游戏中看到一处火焰逐渐蔓延，从而将整个草场烧光！而且首次对DX10.1提供支持，虽然我们很难看到。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
和星际2的情况比较类似，FarCry2也不能对GTX680造成任何压力。
赛车游戏中，轰鸣的发动机声、风驰电掣的急速快感，足以让无数玩家肾上腺素飙升。也许正是如此，才使得《科林麦克雷:尘埃3》在众多游戏中备受玩家青睐。
相比首款DX11游戏的《尘埃2》，《尘埃3》游戏画质表现更加出色。无论是日出还是日落，下雨还是干燥，看上去都非常逼真。
图像方面，《尘埃3》是该系列至今为止最漂亮的一款。《尘埃3》中的驾驶感相当不错，6种调整选项也足以应付各种地形。而且，在芬兰、密歇根、挪威、洛杉矶、肯尼亚和摩纳哥驾驶赛车狂飙真的是一种享受。赛车会对相当细微的操作做出回应，在雪地或泥地中，这一点尤其重要。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
这款游戏要求并不算高，GTX680自然毫无悬念跑出了153帧的成绩，而8800GTS仅仅勉强及格。
由EA DICE工作室开发的《战地3》采用了最新的“寒霜2”引擎，完美支持DirectX 11，并且拥有强大的物理效果，最大的亮点还是光照系统，其渲染的场景已近乎乱真的地步，视觉效果堪称绝赞。游戏还支持即时昼夜系统，为玩家营造一个亲临现场的真实环境。
寒霜2引擎最大的特点便是支持大规模的破坏效果。由于考虑到游戏的画面表现以及开发成本，DICE放弃了以只支持DX9的WINDOWS XP操作系统。另外由于该引擎基于DX11研发，向下兼容DX10，因而游戏只能运行于WINDOWS VISTA以上的的操作系统。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
寒霜2引擎年度大作战地三，是为数不多的画面可以挑战Crysis的游戏大作，而对核心和显存的要求已经超越了Crysis！这个游戏中老卡和新君再一次拉开了距离，GTX480以前的显卡显然无法胜任。
《地铁2033》(Metro 2033)是俄罗斯工作室4A Games开发的一款新作。该游戏的核心引擎是号称自主全新研发的4A Engine，支持当今几乎所有画质技术，比如高分辨率纹理、GPU PhysX物理加速、硬件曲面细分、形态学抗锯齿(MLAA)、并行计算景深、屏幕环境光遮蔽(SSAO)、次表面散射、视差贴图、物体动态模糊等等。
《地铁2033》虽然支持PhysX，但对CPU软件加速支持的也很好，因此使用A卡玩游戏时并不会因PhysX效果而拖累性能。该游戏由于加入了太多的尖端技术导致要求非常BT，以至于我们都不敢开启抗锯齿进行测试，只是将游戏内置的效果调至最高。游戏自带Benchmark，这段画战斗场景并不是很宏大，但已经让高端显卡不堪重负了。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
地铁2033，一款销量惨淡，游戏性被人遗忘但却家喻户晓的游戏。在这款以吃显卡资源著称的游戏中，就连GTX480也不幸马失前蹄，8800GTS更是跑出了2帧的成绩，简直惨不忍睹。
说到暴雪大家一定非常熟悉，对它而言，刚刚过去的2011年是《魔兽争霸》问世17周年、《魔兽世界》运营7周年。而对于中国玩家而言，《魔兽世界》总是有那么多的故事可以讲。
《魔兽争霸》与《魔兽世界》是截然不同的两款游戏，但却拥有相同的历史背景与世界观，暴雪书写了一系列可歌可泣的故事、刻画了无数个维妙维肖的英雄人物、让玩家亲眼见证了几场宏伟的、史诗般的战争……这些都成为魔兽玩家们所津津乐道的话题。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
平民出身的魔兽世界更新频繁，但对显卡要求依然不高，所以即使是古董显卡，我们依然可以开启很多特效。
Crysis（孤岛危机）无疑是现阶段对电脑配置要求最高的PC游戏大作。Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限，超越了次世代平台和之前所有的PC游戏。
Crysis内置了CPU和GPU两个测试程序，我们使用GPU测试程序，这个程序会自动切换地图内的全岛风景，得到稳定的平均FPS值。
● 1920X1080分辨率性能测试
● 历代显卡性能提升
Crysis这款已经失去锐气许久的大作今天终于再次扮演了一回曾经的显卡杀手，虐8800GTS的确很爽，不是吗？但对于Fermi以后的卡皇，它只能俯首称臣。
能效比是衡量一款显卡是否优秀的重要指标，近年来越来越受到玩家和厂商的重视，本文的最后我们就以历代旗舰显卡的功耗测试收尾。
我们的功耗测试方法是采用Furmark满载，记录几分钟后达到的功耗最高值。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）。
2700K+Z68平台果然高效率低能耗，空闲时GTX680平台居然只有75瓦特的功耗，这里我们虽然没有加入HD7970这款号称待机3W的显卡做对比，但是根据之前的测试结果，GTX680应该不落下风！
而在之前所有测试中一败涂地的8800GTS这次倒是来劲了，121W的功耗瞬间秒杀众卡皇！
你的电脑打开不是用来闲置的，所以满载功耗是大家更加关心的指标。它的大小不仅仅意味着省钱与否，更代表了显卡散热压力的大小。一款节能的显卡必然要比高功耗的噪音低，温度低。如果说之前的游戏性能进步是意料之中，那么最后的功耗控制飞跃绝对是始料未及。要算显卡效能比的话，GTX680是GTX580的2倍还要多！
纵观全文，我们看到的是NVIDIA数年来矢志不移的信念和长足的进步。斗转星移，寒暑易节，当年最接近神的显卡8800现在已经是明日黄花，可能只堪收藏于箱中一禺。而今日神一样的存在，GTX680则让人兴奋不已。
好了，繁杂的测试结束，文章最后，又到了小编吐槽时间。从核心代号GK104我们其实不难发现，这款显卡定位并非旗舰，而是类似于GTX560Ti的位置。虽然之后必然还有诸如GTX670、GTX660之流，但绝对不是Kepler完整的产品线！那NVIDIA为什么打破惯例如此命名呢？
GK110正在静静地打量着显卡市场，需要的仅仅是一张几平方分米的PCB和GTX780的Title即可以雷霆之势出现在对手面前。
只选容易的工艺，不选正确的工艺，终究是要付出代价的。南方群岛也许没有让铁杆Afan们失望，但说句实话，它让NVIDIA有些失望。■
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