真相大白!GTX970 4G显存性能深度测试
泡泡网显卡频道2月3日 从来没有一款显卡的显存容量被这么多人讨论和重视过。
前段时间国内外相继报道了热门高端显卡GTX970存在“3.5GB显存门”，各路“大神”也开始分析出现BUG的原因，言之凿凿的说是因为规格“阉割”太狠，把和ROPS相关的L2缓存也给捎带手屏蔽了，结果导致用到第8颗显存512MB的显存颗粒的时候，显卡性能会和“爆显存”（见注释）一样瀑布式下降！
这本来只是一个简单的技术性问题，迄今为止也没有权威的媒体深入测试过，NVIDIA官方也没有就此事发表过官方声明。但越是这样，这件事就越传的神。说什么GTX970只能用到3.5GB的人有之，说NVIDIA故意虚假宣传的人有之，甚至还有说NVIDIA会召回GTX970的！
现在事情有变得很有意思了，A粉终于扬眉吐气，N饭也是不甘示弱，夹杂着各路职业的半职业的水军，都是看热闹不怕事儿大，各大论坛和微博乱成了一锅粥。就连从来不上显卡贴吧的笔者也都登录过去很礼貌的群嘲了一句，就惨遭禁言（场面失控，吧主已经禁红了眼）。最近闹的沸沸扬扬的“GTX970显存门”事件大概就是这样。
不过喜欢八卦的朋友可能要失望了，今天笔者可不是煽动阶级仇恨来的，而是本着追寻事情真相的目的做测试来的。GTX970的第八颗显存颗粒究竟能不能用？调用机制是否存在重大BUG？本文将通过实际测试揭开GTX970第八颗显存丢失之谜。
注释：什么叫“爆显存”？
说起爆显存，小白们神经都会一紧张，脑海里浮现出各种爆炸门，比如红星炸弹啊，NV核弹啊或者手机电池爆炸等等恐怖的事情。其实爆显存不是真的说显存会爆炸。简单点讲就是很高的分辨率和特效下，需要存贮的图形文件体积超过显存容量而导致数据必须通过很慢（相对于显存来说）的I/O寄存在内存上。这样将内存虚拟为显存的做法会导致游戏帧数的急剧下降，甚至直接卡成幻灯片。如果某款游戏爆显存以后，游戏帧数会大幅下降，以至于无法正常进行游戏。爆显存既是游戏发展的结果，也有优化不到位的原因。
一旦“爆显存”的话玩家势必很生气，后果自然很严重。也正因为这样，这种情况极少发生，因为不管是NV/AMD这样的芯片厂商也好，卡普空/暴雪这样的游戏公司也罢，他们都不希望消费者买到自己的产品以后去享受“幻灯片”式的游戏。那这次号称拥有4GB显存的GTX970怎么就摊上这事了？笔者越想越觉得事有蹊跷，为了还原“显存门”现场，搭建了下面这个平台：
测试思路：
不管是Nfan还是Apao，争论的焦点汇总一下大抵是下面的问题：
1、GTX970到底能不能使用全部的4GB显存，最后的512MB是不是摆设？
如果压根用不到，那事情的很明显了，NVIDIA欺骗了所有人！
如果可以用到，那么下一个问题来了：
2、GTX970用到3.5GB以上显存的时候，性能会不会急剧衰减？
这个问题应该是很多高手争论不下的焦点，这是笔者最为疑惑的地方。想要得到这个答案，我们就需要找出一款占用显存大于3.5GB但小于4GB的游戏，来测试GTX970的性能，然后对比这次“显存门”中没有出现问题的GTX980显卡。如果他们的性能差距在合理范围，那说明GTX970调用所有的4GB显存没有问题。如果GTX970性能发生不正常衰减，那就说明3.5-4GB这部分显存确实有问题，那NVIDIA这次需要给个说法了！
所以我们此次测试所有游戏中开启全部特效，上4K分辨率（3840x2160），开启最高倍抗锯齿（AA），视需要调节各向异性过滤（AF）、纹理、景深等特效。不管实用价值高不高，我们的目的只有一个：用光GTX970的显存！如果它的显存占用达到3.6-3.9GB，那事实的真相就会水落石出。
那么问题来了，目前最占用显卡资源，又比较主流的游戏是那些呢？孤岛危机3、地铁2033、使命召唤11、古墓丽影9、怪物猎人OL这些迄今为止游戏画面最棒的游戏的最新版本应该能够说明问题了。
《地铁2033》游戏测试
由乌克兰4A游戏工作室开发，采用4A游戏引擎，而且PC版支持NVIDIA的PhysX物理特效。《地铁2033》的环境给人留下深刻的印象，而留下更深刻印象的是它开启最高画质以后对显卡资源的变态要求，这也让他得到了“显卡杀手”的称号。
很不幸的，这款我本来寄予厚望的变态游戏典范，对显存的占用却异常保守，即使在4K分辨率下开启所有最高的特效，显存使用“只有”3GB，终究还是上不了台面的家伙……
《古墓丽影9》游戏测试
PC版的《古墓丽影9》成功的支持了DirectX 11，光影效果以及花草植被表现都非常不错，再加上TressFX Hair技术以及曲面细分的加入让游戏画面整体感觉很好，可见改良版的Crystal引擎还是比较成功的，也正是这个原因，它有幸被排在了测试靠前的位置上。
经过测试，我们发现4K分辨率下，GTX970全开最高画质，显存最高只能用到3.2GB左右，看来它也无法达到我们的测试要求。
《怪物猎人OL》游戏测试
腾讯游戏在购得CryEngine3后对其进行了再开发，即时阴影、水面反射、粒子和体积光等技术都应用到游戏中，让《怪物猎人Online》具有极高水准的画质，和之前的《怪物猎人边境online》系列的MT Framework.引擎相比完全不是一个档次。
采用了NVIDIA最新的各种“黑科技”特效，《怪物猎人OL》画面漂亮自不必多言，占用资源也确实不低。刚开启BENCHMARK 3.5GB显存占用轻易就达到了，但跑完MARK 依然还是3.5GB显存占用，尼玛这让我怎么爆GTX970的显存呢？你就不能再多用100MB吗？试了多次依然这样，只得作罢。
想找一个可供测试的游戏真的这么难吗？残念……
《孤岛危机3》采用的CryEngine 3.4引擎的DX11特效几乎达到极致！游戏画面的生动、绚丽、动感、真实已经深深的印在笔者的心里，就从引擎来说，能与《孤岛危机3》媲美的游戏屈指可数。玩家们为了开启最高效果，体验真实的感觉的而更新自家电脑配置的估计不在少数。虽然发布有些年头了，但Crysis在笔者眼中依然是画质最好的电脑游戏没有之一！眼看着前面几个新老显卡杀手纷纷落马，笔者只能寄希望于它了，不知他能否挑起“爆4GB显存”的重任！
▲测试场景录像（可恶的优酷把上传的视频质量压成渣了，凑合看吧）
▲GTX970 最高+8xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用4GB！截图场景9FPS
▲GTX980 最高+8xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用4GB！截图场景11FPS
孤岛危机3果然没有让笔者失望，无脑全开最高以后，显存占用飚到了4GB，这就意味着不管是GTX970还是GTX980，他们的物理显存已经消耗殆尽，那么接下来的事情就简单多了，我们只需要将其中的一项或者几项画质效果调低就可以让显存占用控制在我们想要的范围。
▲特效：最高 8xMSAA+16xAF 3840 x 2160测试平均FPS
由于Crysis3游戏本身没有自带BENCHMARK，所以笔者选取了一段一分多钟的场景作为测试之用，全程采用Fraps软件记录平均帧数。在特效：最高 8xMSAA+16xAF 3840 x 2160设定下，测得GTX980比GTX970成绩高出23.4%。
▲GTX970 高+4xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用3.1GB！截图场景16FPS
▲GTX980 高+4xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用3.2GB！截图场景20FPS
▲特效：高+4xMSAA+16xAF 3840 x 2160 测试平均FPS
在特效：高+4xMSAA+16xAF 3840 x 2160 测得GTX980比GTX970的平均FPS高出19.1%。
GTX970 高+8xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用3.7GB！截图场景13FPS
▲GTX980 高+8xMSAA+16xAF 3840 x 2160，显存占用3.6GB！截图场景14FPS
▲高+8xMSAA+16xAF 3840 x 2160，平均FPS
在特效：高+4xMSAA+16xAF 3840 x 2160 测得GTX980比GTX970的平均FPS高出19.9%。
▲各种设置下孤岛危机3的显存占用率
上面的测试结果几乎已经能说明问题了，我们知道GTX980的综合性能比GTX970高15%左右，在孤岛危机中，我们通过改变设置将显存占用控制在了3.6-3.9GB之间，如果之前的“GTX970显存门”爆料准确，那应该会看到GTX970相对于GTX980性能有较大幅度的下降才对。
虽然这个测试结果已经非常有说服力了，但只有一款游戏无疑让人感觉不太踏实。对了，差点忘了还有3DMARK手动极限模式！跑惯了Fire Stick Extreme模式，千万不要以为里面有个“Extreme”就是最高画质了，实际上它离最高还差得远呢！
▲为了让显存占用刚好在3.5GB-4GB之间，我们采用了如上设置进行测试
在自定义设置中，演示场景和显卡测试2场景只要将分辨率调至4K，MSAA调至最高，粒子照明质量调到10（只有1和10两档可选），就能轻易的用到将近4GB的显存。
测试场景截图
3DMark的测试再次印证了我们在孤岛危机3上得出的结果，在使用显存超过3.5GB而不到4GB的时候，GTX980的性能比GTX970高出15.7%，这个成绩几乎精确反应了两款显卡的性能差距！
测试总结
本次的测试至此完结，由于时间仓促，势必还有一些可以用来佐证的游戏笔者还没有发掘出来，虽然我们还不能下定论GTX970采用的删减版的GM204究竟能用到256bit还是224bit显存位宽，能用到多少L2缓存，但至少从测试成绩来看，结果已经呼之欲出了：
1、绝大多数热门游戏大作在4K及以下分辨率的时候，即使画质全部手动调至最高，显存占用率也不会超过3.5GB，更别提“爆显存”了；
2、极端情况下GTX970显存使用率可以达到3.5-4GB之间，但性能衰减几乎和GTX980相同，没有出现所谓的“爆显存”现象；
3、当GTX970的显存使用率达到4GB时，相比GTX980，性能差距在正常范围内，没有出现大幅下降的情况。
笔者寄语
从一名硬件痴迷的小学生成长为一名从业数年的老编，笔者十几年来目睹了显卡市场的沧海桑田，也从一开始的锋芒毕露变得更加收敛。看到刚入行不久，血气方刚的同事对一款产品评头论足，为了吐槽而吐槽，笔者仿佛看到了多年前稚嫩的自己。前段时间的王自如罗永浩4B大战再次印证了一个事实：不管多牛的媒体评测达人，终究不可能比研究所里一线的架构师更清楚产品。评测从业者在做足功课的情况下也许可以和开发者聊得比较投机，看起来是在云端对话，但不同的是，开发者是从树根长到云端的，而评测者只是拽着气球飞到云端的，两者有本质的区别。就算有过开发经历背景的专业评测人员，在显卡领域没过几年也会落伍，因为这些前沿的技术发展速度日新月异，脱离了科研团队的个人如逆水行舟不进则退。
事实上每一款重磅产品的推出，早就经历了无数次的理论研判和实际测试，是多次修改综合考量以后的最终结果。“如果轻易能发现的低级错误，那多数不是产品本身的错误，而是自己还没有达到那个深度。”人家GPU核心架构里面的调用机制，岂能是几个“贴吧大神”看看白皮书随便猜猜就能妄下结论的？
同样的道理，时间所限，终究本文测试的数据量还是太少，所以目前还不能断言贴吧“大神”在胡说，GTX970核心内部的显存调用到底有没有问题，真相也许只在一步之遥，我们将在今后的文章中继续解答。■<
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