GTX 780最佳繼任者 Maxwell芯GTX 970評測

9月19日,NVIDIA終於祭出了新一代旗艦顯卡GTX980/970,
沒錯,Maxwell架構、旗艦顯卡,
這兩個詞彙碰撞在一起,足以讓很多遊戲玩家熱血沸騰。

我們知道,與Fermi架構、Kepler架構一上來就首推旗艦不同,
Maxwell架構的先鋒是隸屬中端的GTX 750/750Ti,
而高端旗艦領域依然依靠Kepler來挑大樑。
而750/750Ti所透露出來的極低功耗和頗高性能也一直牽扯著我們的心:
要是旗艦來了,那會有多猛?



如今Maxwell旗艦已露出真面目,我們突然發現,
NVIDIA並沒有我們期待的所謂秒殺上代幾條街的性能,而是另一個大大的驚喜:超低的功耗。
公版GTX 970/980的TDP分別僅為145W和165W,
相比上代旗艦GTX 780/780Ti足足下降了1/3,但性能卻更為強勁。

在GTX 980首發評測中,其綜合實力相比GTX 780Ti提升了5%-10%,
相比GTX 780則高出20%以上,那麼身負接替GTX 780重任的GTX 970性能又怎麼樣呢?
而在功耗、超頻方面,GTX 970會不會比GTX 980更為優秀呢?
因為GTX 970沒有公版卡,我們就採用影馳GTX 970黑將來探究一番:



在「黑科技」Kepler架構挑大樑的同時,
NVIDIA此前已在中端顯卡GTX 750/750Ti上進行了試水,那便是全新的Maxwell架構。

不過因為台積電的製造工藝原因,

這兩款顯卡改採用的GM107核心採用的同樣是TSMC 28nm工藝,被稱為第一代Maxwell。
即便如此,無論是核心面積、密度,還是功耗方面都已經完虐Kepler同級別核心了。

歷經半年之久,就在Maxwell準備大發淫威之時,摩爾定律有點兒力不從心,
因為台積電的產能、良品率等問題還是不能滿足要求,
我們等來的第二代Maxwell(GM204)並沒有採用傳說中20nm製造工藝。
目前看來,我們只能寄希望於Maxwell的終極態GM210,而那就要等到明年了。



關於Maxwell架構和Kepler架構的對比,這裡就不再詳述了,
簡單講就是減少流處理器規模,但提高單個流處理器的效能,
最終實現能耗比的大幅提升以及整體性能的反超。



GTX 980/970同屬Maxwell架構,採用GM204核心,
具體就是GM204-400-A1以及GM204-200-A1。兩者均擁有52億晶體管規模
核心面積為398平方毫米,另外兩者的公版在顯存規格和供電設計上也完全一致,
均為256bit(64bitX4)顯存控制單元、4GB顯存大小、7GHz顯存頻率以及雙6-pin供電。

為了體現差異化,相比GTX 980,
GTX 970的流處理器從2048削減到1664個,紋理單元也從128個降為104個,
光柵處理單元ROPs就較為可憐了,直接從64個削減一半
甚至不如GTX 780的48個,只能與GK104核心平起平坐。
看完了GTX 980和GTX970的差異,我們再來看下即將進行測試的影馳GTX970黑將的規格。



從上表可以看出,黑將同樣採用了GM204-200-A1核心,
因此在流處理器規模、ROPs單元等核心方面是不會有變化的,
影馳還是將核心頻率和Boost頻率進行了提升,分別上調了75MHz和112MHz,
其中的核心頻率已經與公版GTX 980平齊。
另外,供電接口也從雙6-pin改為6-pin+8-pin設計,供電設計上更為穩定。

1、DSR技術


DSR,全稱Dynamic Super Resolution,意思是動態高分辨率技術,
能夠在1080P或更高分辨率的顯示器上輸出4K級別的遊戲畫質。



具體來說,Maxwell能夠在硬件層面上以3840×2160分辨率渲染遊戲,
然後將圖像濾波至1920×1080分辨率並在顯示器上呈現出來。

相比之下,DSR能夠減少甚至消除傳統縮減採樣所碰到的鋸齒偽影,
產生畫質更高的圖像。用戶只要在GeForce Experience中
點一下鼠標或者更改遊戲中的分辨率即可立即啟用DSR。

效果如下:


左側為1080P,右側為4K



2、MFAA抗鋸齒技術
隨著Maxwell的發布,NVIDIA還推出了MFAA技術,
即「多幀採樣抗鋸齒」(Multi-Frame Sampled AA)。那其相較主流的抗鋸齒技術MSAA有什麼優勢呢?
MSAA,即多重採樣抗鋸齒(MultiSampling Anti-Aliasing),
原理就是把當前分辨率成倍提高,然後再把畫縮放到當前的顯示器上,
這樣單個像素就會變小,畫面的鋸齒感也會有明顯的改善。



其實MFAA跟MSAA差不多,同樣有分辨率成倍提高再縮放的過程,
不過特色是在「多幀」上,即分別在前後兩幀畫面上進行採樣,
然後將兩者進行整合過濾處理,然後再進行成倍縮放。
簡單說就是在「MSAA」之前進行了充分的「前戲」
正因為有了幀間的銜接,在保證抗鋸齒效果的同時,遊戲畫面也會過渡的更為平滑。


在規格介紹板塊我們已經知道,為了更好的實現抗鋸齒效果,
NVIDIA還重新設計了Maxwell的ROP子系統,主要任務就是抗鋸齒運算,
根據官方數據,MFAA可在同樣抗鋸齒效果下,獲得平均相比MSAA快30%的速度。

3、VXGI全局光照技術
雖然近年來人們在渲染運動物體、頭髮、幾何細節以及諸多其它遊戲特性方面實現了大幅進步,
但是逼真的光照效果依然是人們在實時圖形處理方面面臨的最大挑戰之一。


在Maxwell架構上,我們看到了NVIDIA的全新VXGI技術(3D全局照明),
相比此前的照明渲染技術,VXGI可以實現更為逼真的陰影、

環境光照以及全動態的反射效果,大幅提升畫面逼真度。
目前,這一技術正被融入到Unreal Engine 4等知名遊戲引擎當中。

4、VR DIRECT虛擬現實
隨著穿戴設備的興起,玩遊戲自然不能憋屈在座椅上,
近些年來虛擬現實遊戲越來越多,能夠身臨其境的感受槍林彈雨將是多麼勁爆的體驗呀,
NVIDIA也為此帶來了新技術——VR DIRECT,一種有效降低畫面延遲的技術。

因為遊戲本身、驅動優化、GPU性能、顯示器延遲等因素的影響,
從遊戲畫面開始渲染到顯示到屏幕上,這之間必然有一定的延遲,一般來說50ms是勉強可以接受的。


不過NVIDIA的VR DIRECT技術,通過提高驅動層(OS層)、GPU的處理速度,能夠將延遲降低原來的30%。



VR DIRECT還支持Asynchronous Warp技術,該項技術能夠追蹤玩家的頭部運動,
可以隨著玩家移動頭部而預先調整圖像,而無需重新渲染新的畫面。



在上海外灘的GAME 24英偉達遊戲節上,玩家正在體驗支持VR DIRECT技術的Oculus Rift頭盔。


屏幕上時雙屏的,但在玩家眼中,那就是身臨其境


先前的GALAXY標誌已經變更為GALAX標誌,官方稱這樣更國際化、更時尚。



「天鷹座」散熱器,主打「靜」,在低功耗狀態下,右側風扇不動。


風扇特寫



黑將背面安裝了一塊鋁合金背板,避免PCB變形的同時,
也能更好的輔助散熱,當然,這塊背板也進行了防導電處理。


6+8pin接口,TDP 150W



黑將採用DP/HDMI/DVI-D/DVI-I的全接口設計,
其中HDMI與DP接口可支持4096X[email protected]/60HZ超高分辨率。


兩個SLI金手指


PCB板正面


PCB板背面


採用GM204-200-A1核心,產地台灣,出廠日期2014年第31周。


8顆顯存顆粒平均分佈在正背兩面,採用三星4Gb(1GB) GDDR5 ,編號為K4G41325FC-HC28,與先前曝光的完全一致。


影馳GTX970黑將(下面是GPU信息)


七彩虹GTX970烈焰戰神U


映眾GTX970遊戲至尊版


技嘉GV-N970G1 GAMING-4GD


索泰


耕升GTX970趙云版


目前幾款GTX970顯卡在京東商城的售價


具體測試平台如下:


測試平台說明:依舊採用i7-3860X+X79組合,所有測試項目都運行三遍,
在測試成績穩定、可靠的情況下,我們以其中最好的一次成績為準。

本次測試中,我們一共選取了4款其他顯卡作為對比,
其中既有NVIDIA上自家的代旗艦,也有與GTX 970同步發佈的當代旗艦GTX 980,
當然也少不了AMD的最強力顯卡R9 290X。

3Dmark Vantage



3Dmark Vantage確實廉頗老矣,幾乎無法體現幾款顯卡的真正實力。
無論是P模式還是X模式,GTX 970/980的新架構優勢完全表現不出來,大家忽略這組成績吧。

3DMark 11


在3Dmark 11測試中,GTX 970表現搶眼,不但相比GTX 780提升了14%,甚至與GTX 780Ti也在伯仲之間。

新3DMark


在新3Dmark中,GTX 970的表現僅次於GTX 980,全面超越上代旗艦和對手的R9 290X,
這也讓我們對其遊戲表現充滿期待。

Unigine Valley


在著重考察曲面細分的Unigine Valley測試中,
因為GTX 970主管像素渲染的ROPs單元被削減一半,甚至比GTX 780還要少,
故而表現不是很搶眼,相比GTX 780還稍遜一籌。

Crysis


面對《Crysis》這個老牌的顯卡殺手,
GTX 970的表現還算不錯,超越了上代的GTX 780,但稍有不敵R9 290X。

生化危機6


《生化危機6》也是一款頗有歷史的DX10遊戲了,新架構表現出了絕對的實力,
測試結果GTX 970緊隨980之後,整體超越其他幾款顯卡,相比GTX 780提升了14.3%。

Far Cry 2


《孤島驚魂2》中,GTX 970的表現中規中矩,不敵GTX 780,
但N卡對這款遊戲表現更好一些,所以相比R9 290X還是有一定優勢的。

古墓麗影9


在《古墓麗影9》中,GTX 970展現了正常水平,幾乎追平了GTX 780Ti,相比GTX 780則有了接近10%的提升。
地鐵2033


《地鐵2033》同樣是一款顯卡殺手級遊戲,GTX 970的表現同樣優秀,
雖沒有達到GTX 980和GTX 780Ti高達60fps的流暢度,但仍然領先GTX 780超過10%。

Crysis 3


與上款遊戲的表現相近,GTX 970在《Crysis 3》中性能同樣介於GTX 780和GTX 780Ti之間。

殺手5:赦免


特效全開的場景下,《殺手5:赦免》對顯卡的要求可不是一般的高,
即使GTX 980也未能突破50fps,GTX 970則與GTX 780表現持平。

溫度測試
溫度測試方面,選取顯卡待機、滿載(3DMark Fire Strike Extreme場景)兩種狀態,
利用GPU-Z實時監控,待連續運行10分鐘峰值溫度穩定後,
記錄此時各款顯卡核心的最高溫度。(室溫25℃,裸機狀態)


需要說明的是,我們手上這款影馳GTX 970黑將採用了「極靜」散熱技術,
在顯卡處於低功耗狀態時,右側風扇不會啟動
當在GPU溫度達到60以上時才會運轉,而且速度明顯沒有第一隻風扇快。

儘管追求「靜」,但這款GTX 970在這幾款顯卡中的表現依然是最好的,
空載和遊戲時與GTX 780接近,而在滿載時則實力強勁,剛剛超過70度。

從中你也能發現,無論是GTX 980還是GTX 970,
它們在滿載和遊戲時的溫度差異非常小,這也說明新架構GTX顯卡能夠在遊戲時得到更充分的發揮。

功耗測試
功耗測試部分利用功耗儀直接測量整套平台的總功耗,
其中包括CPU、主板、內存、硬盤、顯卡、電源以及電路損耗所有在內的整機功耗(不包含顯示器)。
選擇顯卡待機,滿載(3DMark Fire Strike Extreme場景)兩種狀態,
穩定運行10分鐘選取期間最大值,測試結果如下:



功耗方面,從NVIDIA提供的數據來看,
GTX 970的額定功率為145W,要低於GTX 980的165W。但GTX 970是不提供公版卡的,
我們手上的這款影馳GTX 970黑將已經將基礎頻率從1051MHz提到了與公版GTX 980同樣的1127MHz,
Boost頻率則提到了更高的1266MHz,供電接口也採用了8+6Pin方案,
所以在功耗方面相比GTX 980略高一些是很正常的。

值得欣慰的是,即使是更高規格的非公版,GTX 970相比上代的GTX 780Ti也是有著明顯節能效果。
超頻測試中,我們使用了微星的AfterBurner,這是一款老牌的超頻測試軟件,
不限品牌,同樣也不限A卡或者N卡。

得益於Maxwell架構,我們在GTX 750/750Ti的測試中就領教過其強大的超頻素養,
幾天前在GTX 980的超頻中也成功上調200MHz,
達到1327/7200MHz的傲人戰績。那麼GTX 970的表現如何呢?


實測,GTX 970也沒有讓我們失望,在核心電壓、TDP保持不變的情況下,
通過直接拉升核心頻率和顯存頻率,
分別成功上調了200MHz和100MHz,總體達到了1327/7200MHz,Boost頻率也提升到1466MHz。
在該頻率下順利通過了3Dmark 11測試,成績為X5624,相比默認的X5061提升了11.1%。


在相同的超頻狀態,3Mark的Fire Strike Extreme模式得分為5543分,
相比默認的5081也有了9.1%的性能漲幅。

憑藉著無匹的性能和優異的功耗控制,我們毫不吝嗇的將「最完美旗艦卡」
這個綽號「暫時」送給了GTX980。那麼GTX 970呢?

性能方面,GTX 970整體介於GTX 780和GTX 780Ti之間,相比GTX 780有著5%-15%的性能提升

而且不要忘了,相比GTX 780, GTX 970的流處理器、紋理單元、光柵處理單元均已削減了1/3左右,
在能耗比方面,Maxwell前所未有!

能耗比,說完性能,自然還要提到功耗,這也是Maxwell架構帶來的最大驚喜。
從我們測試的非公版卡來看,
在同樣的主頻和顯存(1127MHz/7GHz)的情況下,
因為更高的Boost頻率,整機功耗僅比GTX 980高10W
因此單卡TDP也僅150W左右,對比其前輩GTX 780的250W有著質的飛躍,
這也加大了我們對下一代20nm工藝Maxwell核心的期待。

超頻素質方面,
這款影馳GTX 970黑將默認已經將核心頻率上調到了與公版GTX 980同樣的1127MHz,
但我們還是取得了不錯的超頻成績
核心頻率、顯存頻率分別提升了200MHz/100MHz,綜合性能有了10%的提升。

GTX 970在價格方面也頗有良心,國內價格為2499元,這幾乎已經是GTX 780的最低價了
這在更高性能、更低功耗的基礎上,完全是加量還降價的節奏,迎接GTX 780順利退位也是水到渠成的事。

提示: 作者被禁止或刪除 內容自動屏蔽

TOP

GTX970 ROPs should be 64 instead of 32 (same as GTX980)
The current version of GPU-Z 0.7.9 misreports the ROPs of GTX970, the next release will fix that.

TOP

相關文章