2011-03-29
「GF110」雙GPU架構
NVIDIA GeForce GTX 590繪圖卡
文: John Lam / 評測中心


NVIDIA 24 日宣佈推出全新 Direct X 11 旗艦級繪圖卡產品 — 「 GeForce GTX 590 」,基於 NVIDIA SLI 繪圖加速技術、以兩顆「 GF110 」繪圖核心組成高達 1024 個 CUDA 運算核心的單一 PCB 繪圖卡產品,誓要在效能上力壓倒對手 Radeon HD 6990 繪圖卡,重奪「最強 DX11 繪圖卡」頭銜。



一切由 SLI 開始   Dual GPU 繪圖卡

 

3DFX
基於 2 顆 VSA-100 晶片的 3DFX Voodoo 5 5500 繪圖卡

 

由於制程不斷進步,不同的運算單元、功能開始整合在單一 GPU 中, ATI 與 NVIDIA 冒起讓傳統 PC 繪圖晶片業者無法招架,強弩之末的 3DFX 曾經嘗試以 Multi-GPU 技術的 Voodoo 5 還擊,最終敗陣並於 2000 年被 NVIDIA 收購,繪圖晶片亦進入繪圖雙雄時代,兩方一直採用單晶片架構對戰。

 

直至 2004 年, NVIDIA 把收購自 3DFX 的 SLI 技術應用於 GeForce 6 系列上,當時中階型號 GeForce 6600GT 擁有出色的性價比表現並且支援 SLI 技術,使用兩張 GeForce 6600GT 達成 SLI 協同運算,性能媲美高階「 GeForce 6800Ultra 」但卻擁有高性價比表現。

 

NVIDIA GeForce 8800GTS 512 -- SLISLI Connector

( 左 ) NVIDIA 於 GeForce 6 家族加入 SLI 技術  ( 右 ) NVIDIA SLI Connector 接橋

 

NVIDIA 曾寄望 SLI 架構成為稱霸 VGA 卡市場的重要戰略,但經過一段時間後卻發現繪圖產品換代週期太快,加上需要晶片組平台才能支援, SLI 技術熱潮在入門至效能級市場續漸減退, SLI 最終變成高階及超頻玩家的玩意,卻同時埋下單卡多晶片架構的伏線。

 

2005 年 2 月, GIGABYTE 基於 SLI 技術推出內建兩顆 NV43 繪圖晶片的「 GV-3D1 」繪圖卡, 2006 年 3 月 ASUS 以兩顆內建 G70 繪圖核心的「 N7800GT Dual 」繪圖卡還撃,盡管兩者均沒有內建 PCI-Express 接橋晶片,只能應用於自家的主機板上, GIGABYTE 與 ASUS 的慨念產品,其實沒有實質意義,但卻為市場帶來迴響並提升了品牌形象,因此 NVIDIA 亦開始進行 Dual GPU 繪圖卡計劃,目標是以鞏固 NVIDIA 及 GeForce 品牌為主要動機。

 

3D1
GIGABYTE GV-3D1 繪圖卡,基於 NVIDIA SLI 技術但只能用於自家平台

 

為名譽而戰    NVIDIA 力爭「最強繪圖卡」頭銜

 

2006 年 1 月, NVIDIA 正式發佈官方 Dual GPU 繪圖卡產品「 GeForce 7900 GX2 」,採用兩 G71 繪圖核心,採用單卡兩 PCB 設計,但正式面市的為 PCB 經重新設計的「 GeForce 7950 GX2 」,有別於 GIGABYTE 及 ASUS 所推出的 Dual GPU 繪圖卡,加入了 PCI-Express 接橋晶片並真正可相容於市面絕大部份主機板產品上。

 

「 GeForce 7950 GX2 」讓 NVIDIA 輕鬆拿下「最強繪圖卡」頭銜,雖然市場需求極低,但卻令 GeForce 系列氣勢更盛,其意義大於實際收益。

 

NVIDIA GeForce 7950 GX2
NVIDIA GeForce 7950GX2 Dual GPU 繪圖卡

 

2008 年 3 月, NVIDIA 再推出「 GeForce 9800 GX2 」繪圖卡,採用兩顆 G92 繪圖核心,同樣採用單卡兩 PCB 設計。 2009 年 1 月再推出內建兩顆 GF200b 繪圖核心的「 GeForce GTX 295 」繪圖卡。

 

同樣地,對手亦以 Crossfire 技術不斷追趕著 NVIDIA ,及後亦跟進推出 Dual GPU 繪圖卡產品,包括基於兩顆 RV670 繪圖核心的「 Radeon HD 3870 X2 」及兩顆 RV770 的「 Radeon HD 4870 X2 」作出還撃,但一直未能在效能上壓倒對手,直至 Direct X 11 時代來臨形勢出現大逆轉。

 

GeForce GTX 295
同樣採用 Dual PCB 設計的 GeForce GTX 295

 

NVIDIA GeForce 400 家族受 TSMC 40nm 良率欠佳困擾,加上晶片線路需作出優化,無瑕推出 Dual GPU 產品守衛繪圖卡效能王者寶座,讓對手輕鬆以雙晶片架構的「 Radeon HD 5970 」繪圖卡拿下「最強 DX11 繪圖卡」頭銜, NVIDIA 無奈嚥下悶氣等待復仇機會,終於在優化線路完成加上 TSMC 40nm 制程漸趨成熟後,終於解決「 Fermi 」繪圖晶片良率欠佳窘境,推出半代更新的 NVIDIA GeForce 500 家族,無論運算性能與功耗表現均有明顯改善。

 

據台繪圖業者表示, GeForce 500 家族成功為 NVIDIA 扭轉劣勢,市場買氣壓倒對手新一代 Radeon HD 6900 家族,面對對手以 Dual GPU 架構的「 Radeon HD 6990 」繪圖卡蟬聯「最強 DX11 繪圖卡」頭銜, NVIDIA 不惜以兩顆高階「 GF110 」繪圖核心還撃,打造全新 DX11 Dual GPU 繪圖卡產品 — 「 GeForce GTX 590 」與對手決一雌雄。

 

同樣的 Dual GPU 架構     NVIDIA 、 AMD 意義大不同

 

ATI Radeon HD 4870 X2 Cover
Radeon HD 為加速上市時程,以 2 顆效能級晶片架構高階繪圖卡產品

 

無論是 NVIDIA 或是 AMD , Dual GPU 架構繪圖卡是把兩片繪圖卡整合,只需要單一組 PCI-Express x16 繪圖接口,透過卡上的 PCI-Express 接橋晶片,達成原理與兩片繪圖卡相同的 SLI 或 CrossFire 協同運算。把兩片繪圖卡整合的優勢是只需要單一組繪圖接口便可支援,以現有的繪圖晶片實現更高性能的頂級繪圖卡,減省開發高階繪圖晶片的成本,更避免了制程技術無法應付過份複雜晶片架構的可能性。

 

對於 AMD 來說, Dual GPU 繪圖卡產品是市場策略,在研發時程上落後對手,只好放棄高階繪圖核心,積極以效能級繪圖晶片為首要目標,再以兩顆效能級繪圖晶片達成高階繪圖卡產品,此舉無論上市時程、研發成本及資源運用均更具彈性,加上高階市場出貨量低,難以符合成本效益, AMD 完全是市場策略上的考量。

 

相反, NVIDIA 在繪圖晶片研發時程上領先對手,仍舊採用著由高至低階的傳統換代策略,現有高階 Single GPU 繪圖卡 GeForce GTX 580 ,效能僅落後對手 Radeon HD 6990 卻擁有成本優勢,只是 NVIDIA 不僅要追回市佔更要贏得徹底,誓要重奪「最強 DX11 繪圖卡」頭銜, Dual GPU 繪圖卡對 NVIDIA 來說,意識形態絕對大於實際。

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