2012-03-16
全新「Kepler」GPU微架構
NVIDIA GeForce GTX 680繪圖卡
文: Xavier Ng / 評測中心


NVIDIA 推出全新「 Kepler 」 GPU 微架構、採用 28nm 制程由 TSMC 代工的「 GK104 」繪圖核心作出反撃。首款型號將為「 GeForce GTX 680 」,全新 SMX's CUDA Core 數目高達 1536 個,並加入大量 Fixed Function 的 Hardware Block 以提升 Rasterization 、 Shading 、 Texturing 及 GPU Compute 效率,配合全新 GPU Boost 技術針對 TDP 與功耗作出動態超頻,究竟全新「 GeForce GTX 680 」能否力壓「 Radeon HD 7970 」,成為新一代高階繪圖卡霸主 !?



GeForce GTX 680 公版規格、用料詳解

NVIDIA GeForce GTX680
NVIDIA GeForce GTX 680 繪圖卡

 

定位在高階市場的 GeForce GTX 680 將會取代現有 GeForce GTX 580 成為新一代 NVIDIA 旗艦卡王,而且 GeForce GTX 680 規格在各方面均有顯著提升,不但使用全新「 GK-104 」顯示核心,流水線規格大大提高。其中 GeForce GTX 680 將盡用 「 GK-104 」的完整規格,集成 1,536 個 CUDA Cores 及 128 個 Texture Units , CUDA Cores 數量為 「 GF-110 」的 3 倍,計算能力將可望得以大幅提高。

 

雖然 GeForce GTX 680 的晶體管數量比 GeForce GTX 580 更多,但因已使用 28nm 新製程及 SMX 內部設計,功耗卻出現有減無增之勢,據官方表示,其 TDP 只有 195W ,比主要對手 Radeon HD 7970 低出 55W ,外接供電要求亦減低至 2 個 6-pin ,大幅減低對電源供應器的要求。

 

NVIDIA GeForce GTX680
NVIDIA GK104-400-A2 繪圖晶片
 NVIDIA GeForce GTX680NVIDIA GeForce GTX680
採用 28nm 制程,晶片大小為 17.18 x 18.55 mm ,相較 Radeon HD 7970 的晶片細小


由於核心的 Memory Controller 規格減低, GeForce GTX 680 的記憶體規格只有 2GB 256bit GDDR5 ,為了讓繪圖卡能提供充足記憶體運算頻寬, NVIDIA 刻意調高記憶體運作時脈,預設頻率高達 6,008MHz DDR ,實際記憶體頻寬則與 GeForce GTX 580 相近,但面對 Radeon HD 7970 則仍有一段距離。

 

NVIDIA GeForce GTX680
僅支援 256Bit 記憶體介面,但記憶體時脈提升至 6GHz DDR
NVIDIA GeForce GTX680
HYNIX H5GQ2H24MFR-R0C GDDR5 記憶體顆粒

NVIDIA GeForce GTX680NVIDIA GeForce GTX680
NVIDIA P2002 公板設計, PWM 供電晶片為 RT8802A
NVIDIA GeForce GTX680NVIDIA GeForce GTX680

採用 2 組 6Pin PCI-E 供電接口,採用 4 + 2 相供電設計, PCB 預留了 5+2 相、 3 組 6Pin 供電設計

 

是次編輯部收到的公版 GeForce GTX 680  PCB 編號為「 P2002 」, PCB 長度比公版 GeForce GTX 580 略短,繪圖卡採用編號為「 GK104-400-A2 」的 「 GK-104 」繪圖核心,核心 Die Size 為 294mm2,比同為 28nm 的 Tahiti 核心更小,另受惠 28nm 新製程,核心預設頻率高達 1,006MHz ,成為市面上另一款預設頻率破 1GHz 的產品。

 

據台灣 AIC 合作伙伴表示,此卡原被命名為 GeForce GTX 670 ,但由於性能優秀最終被命名為 GeForce GTX 680 ,因此不排除 NVIDIA 將會推出性能更高的型號, PCB 預留了 5 + 2 相供電設計,最高可支援 3 組 6 Pin 供電,現時產品被焊空了一組 GPU 供電相位及一個 6 Pin 供電。

 

採用 RT8802A PWM 電源控制器,支援 5 相位供電原設計是應用於 CPI 微處理器設計,現套用至 GTX 680 上使用,令顯示卡效能顯得更強,控制器採用 8-bit DAC 電壓信號識別,輸出電壓值介乎最低的 0.375V 至最高 1.6V ,最低電壓調整值為 6.25mV ,最高 PWM 頻率為 300kHz 。更具備過載電壓保護,令顯卡電源供應更加穩定。

 

NVIDIA GeForce GTX680
具備大型銅底及 3 根經過特別加工的熱導管

NVIDIA GeForce GTX680NVIDIA GeForce GTX680
採用 7cm 渦輪式風扇作主動式散熱


電源方面, GeForce GTX 680 繪圖卡供電模組使用 4+2 相方案,各電感及 MOSFET 晶片皆為同廠公版的常見型號,另 PCB 背面已提供數位 PWM 控制晶片,以控制核心四相供電的開關。散熱方面, GeForce GTX 680 繪圖卡一如以往採用大型渦輪式風扇作主動式散熱,散熱器主體則具備大型銅底及 3 根經過特別加工的熱導管,其一體式設計亦可同時覆蓋供電相位及記憶體顆粒。

 

顯示輸出介面方面,繪圖卡提供 2 組 DVI 、 1 組 HDMI 1.4a 及 1 組 DisplayPort ,可以全數同時使用並輸出至最多 4 部顯示屏,而且只需單卡便可以達到 NVIDIA 3D Vision Surround 輸出效果。

 

NVIDIA GeForce GTX680

 

 GeForce GTX 680GeForce GTX 580Radeon HD 7970
CoreGK-104GF-110Tahiti XT
ArchitectureKeplerFermi 2.0GCN
Process28nm40nm28nm
Transistors3.54 billion3.0 billion4.31 billion
Die Size294mm2520mm2365mm2
Engine Clock1,006MHz772MHz925MHz
Shader Units1,5365122,048
Texture Units12864128
ROPs323232
Fillrate (GTexel/s)128.852.4115.6
Memory Type256bit GDDR5384bit GDDR5384bit GDDR5
Memory Size2GB1.5GB3GB
Memory Date Rate6.0Gbps4.0Gbps5.5Gbps
Memory Bandwidth192.26GB/s192.384GB/s264GB/s
PCI-Express323
Maximum Wattage195W244W250W
Power Connectors2x 6-pin6+8-pin6+8-pin
DirectX111111.1
OpenGL4.14.14.1
GPGPUCUDA, OpenCLCUDA, OpenCLOpenCL 1.2
Maximum Monitors Output424(6 w/MST)
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