1“人性化”的管理显卡？
穷尽想象，您能设想到的最“人性化”的显卡管理方式是什么呢？
我们每天都在跟显卡打着各种各样的交道，我们购买显卡，然后玩游戏、转视频、运行folding@home甚至开采bitcoin，无所不用其极的发掘着显卡的潜力，而显卡则忠诚的为我们提供着各种各样必须的运算能力，尽一切可能满足我们的需求代价仅仅是消耗一些电力。在这个普通的供求关系中，我们与显卡相处的似乎很融洽。
当然，只要我们能够容忍显卡工作时挥之不去的噪音和发热问题……
显卡虽然一直在满足着我们的需求，但这种满足进行的多少有些“粗犷”，很多时候它都会消耗更多的电能，输出我们并不需要的更高的性能，同时散发出更多的热量。这些被浪费的电能、性能以及无用的热量不仅多余，而且还会影响我们对显卡的使用感受，这样的显卡使用过程显然不够“人性化”。
传统显卡的管理手段不是那么的“人性化”
每个人都不会拒绝显卡拥有更加“人性化”的管理手段，以避免这些不必要的浪费并进一步改善我们的使用体验。但问题来了——究竟怎样的技术才算足够“人性化”的管理手段呢？显卡的温度和功耗有多高我们自己说了能算么？精确的定制一块显卡在游戏或者应用时的运行温度并降低功耗，这件事可能么？
带来GPU Boost 2.0的新旗舰——GeForce GTX Titan
随着GeForce GTX Titan的发布，我们觉得我么已经找到了这些问题的答案了。显卡的温度和功耗有多高可以有我们自己决定，精确的定制一块显卡在游戏或者应用时的运行温度并降低功耗也不是什么不可能的事情，因为GeForce GTX Titan为我们带来了关键性的解决方案——GPU Boost 2.0。
|
|
| ||
|
| |||
|
|
| ||
|
| |||
|
|
|
|
|
2GPU Boost—单元复用率的好基友
● GPU Boost—单元复用率的好基友
GPU Boost技术是GK104中引入的最具颠覆性的特性，作为一种全新的动态频率管理机制，它的出现彻底改变了人们对于性能及显卡使用方式的传统定义。
GPU Boost技术的核心内容，在于通过遍布全卡的数十个传感器实时收集数据，并根据这些数据及时掌握整卡的即时功耗状况，接下来根据当前功耗与设计TDP之前的差距，动态的调节GPU的运行频率，使其能够运行在更高的频率之上，以达到随时随地自动获取最大性能的目的。
GPU Boost可以充分利用实际功耗与TDP的差值空间
每一款不同的游戏程序/应用因为各自不同的编程特点，在实际运行中会令构架反映出不同的负载或者说GPU使用情况，这种GPU负载的不同，归根结底是GPU构架的单元复用率以及程序对硬件不同组元使用率差异造成的欠载所导致的。这些无法避免的欠载，会让GPU在绝大多数场合都不会运行在设计功耗数值之上。欠载以及未能让GPU运行在既定满载功耗这一现象本身，实际上就是GPU内部单元复用率不足的外在表现。
当构架设计完成之后，构架的诸如单元复用率之类的特性也就随之凝固，游戏程序及应用程序在编写完成之后也要面临对不同构架使用情况发生凝固的情况。既然我们无法改变构架的单元复用率，也无法适时修改程序对单元的使用情况，同时两者的矛盾已经已经被体现在了实际运行功耗与设计功耗之间的差异上，那么增大整个构架的运行频率，善加利用实际功耗与设计功耗之间的差值空间来获得更高的总执行能力，就成了提升性能以及解决单元复用率不足矛盾的最好办法了。
GPU Boost在应用程序中是实时调整的
GPU Boost技术所进行的动作，实际上是建立在性能与功耗平衡的基础之上的。当前频率下单元复用率不足会带来实际功耗与设计功耗之间的差异，可以被等效成频率的提升额度。所以GPU Boost可以以TDP为终点，根据游戏中瞬时单元复用率决定的欠载情况决定GPU的实时运行频率，让GPU能够在功耗一直维持在设计水平的前提下，实时的获得最强的游戏性能。
与此同时，GPU Boost对于频率的控制还具有反向性。当玩家们觉得当前的游戏帧数远远大于自己的需求时，也可以通过对帧数的限定来让GPU Boost达到节能的目的。因为构架的单元复用率凝固且时时刻监控，较低的帧数需求也就意味着较低的频率，因此GPU Boost可以根据玩家限定的低于最大构架性能的帧数来实时下调GPU的运行频率，并达到节能以及换取更佳功耗表现的目的。
GPU Boost动作记录
我们必须强调一点，那就是GPU Boost并不是超频，或者说不是单纯意义上的超频。传统意义上的超频是频率动作的终点，一旦超频完成，GPU频率将不会再根据任何情况发生变动。而GPU Boost对频率的调节是建立在实时真实功耗与TDP差值的基础之上的，它既可以让GPU充分利用功耗差值空间来运行在比超频频率更高的频率之上，又可以通过限定帧数需求来让GPU运行在更低的频率水平上。因此GPU Boost技术出现之后的超频，变成了频率控制的起点。
利用功耗空间动态调节频率来解决GPU内部单元复用率不足的矛盾，同时还可以反向的利用限定性能上限的方式来换取更好的功耗发热表现，这些特性让GPU Boost成了一个划时代的技术，它是目前为止我们所见过的最具想象力，同时也是最直接的综合性能/功耗管理手段。
3更进一步的GPU Boost 2.0
● 更进一步的GPU Boost 2.0
GPU Boost可以动态收集游戏及应用中显卡的负载，并将将实际负载同设计功耗上限之间的差值转化成实时频率的提升，同时还能根据用户自定义的游戏帧数上限来判断性能需求，进而将多余的性能以降频的形式予以消去。但是最初版本的GPU Boost仅止于此，或者说仅能依据性能以及功耗情况对显卡的频率进行动态调节，并没有考虑其他影响使用感受的因素。如果想要更好的控制显卡，让其能够更加人性化的在性能和使用感受之间更加细腻的游走，GPU Boost显然还需要更多改进。
GPU Boost 2.0
伴随着Titan的发布，NVIDIA将GPU Boost从1.0升级到了全新的2.0版本，新版本GPU Boost在1.0的基础上支持了以下新特性：
更细腻和敏感的频率调节段位。
温度监控出现在控制要素中。
更加集中于“常规使用温度区间”的性能调节区间。
拥有更大的电压调节上限。
支持全新的电压上限/温度联动调节功能，GPU温度越低，可用的电压上限就越高。
支持温度目标值设定及对应的自动调节频率功能。
更多可调节选项。
显示器刷新率调节功能。
GPU Boost 2.0提供了更丰富的可调选项
GPU Boost 2.0比1.0版本更加敏感，可以更加积极的完成功耗和性能之间的互换，其调节模式也发生了变化，监控机制对GPU频率的调节判断机制将不仅限于功耗数值，温度因素现在也已经被纳入到了判断机制当中。在GPU Boost 2.0默认控制下，Titan将会在更多的时间里处于80度附近这样一个小范围的温度区间中，而且GPU的工作温度通常不会超过80度，在未达到该温度之前，GPU会尽量提升频率来获取性能，当GPU达到80度之后，GPU会自动调节频率已是当前温度维持在80度附近。
与GPU Boost 1.0一样，在自动调节之外，玩家现在还可以在通过限定自定义帧数上限来达到节能降耗的目的之外，进一步通过设定任意的自定义温度上限来达到相同的目的。
GPU Boost 2.0电压特性
GPU Boost 2.0特性
除了加入温度要素，GPU Boost 2.0还开放了电压控制的上限，玩家在进行超频时可以拥有更大的电压可调空间。另外，电压上限还可以与温度因素进行联动，如果玩家有能力改造散热并达到更低的使用温度，那么在GPU Boost 2.0中将可以获得比常规散热更多地电压上限空间。
GPU Boost 2.0特性
至此，GPU Boost 2.0已经从过去的单纯性能约束变成了现在的三重要素约束，即作为最先决条件的温度约束要素，后续的电压约束要素以及原有的性能约束要素。在GPU Boost对显卡进行频率调解时，温度将会作为第一条件出现。
不难看出，针对温度的一系列动态调节以及可定制化设置是GPU Boost 2.0的重要组成，同时也是与一般用户联系最为直接的部分。那么GPU Boost 2.0的新特性在实际动作过程中又是怎样的呢？我们还是找个测试场合来一探究竟吧。
4全默认状态GPU Boost测试
● 全默认状态GPU Boost测试
任何技术都要落到实际应用中才算有意义，只有实际游戏中的应用状况才能反映技术的真正作用，因此我们本次选择的测试场景抛弃了一切常规的理论测试软件以及固定场景benchmark的游戏，直接采用太空科幻网游EVE Online来进行GPU Boost 2.0特性的测试。
EVE Online（图片源自官网）
EVE Online中大量的超大尺寸船舰以及各种绚丽的武器射击特效是图形负载的主要来源，为了创造高图形负载的应用环境，检验大型会战等日常游戏过程中GPU Boost 2.0的表现，我们选择了EVE国服公会泛银河商业共同体（PIBC）所属的阿瑞斯装甲师集结超级旗舰舰队进行军事活动的星域来完成我们的性能和频率变动测试（PIBC因此损失惨重）。我们采用2560X1400窗口模式分辨率，全特效max设置作为游戏的画质设置，通过游戏自带的帧数曲线测定功能记录游戏中Titan显卡的性能变化，通过windows边栏工具GPU Observer记录显卡的瞬时温度及频率，通过GPU-Z来收集显卡的频率及温度波动情况。
体积小巧易用性却颇高的GPU Observer
随着超级旗舰舰队的集结，我们的图形负载呈现出了逐步上升的状态。当GPU温度尚未达到80度以前，我们可以看到GPU频率的上限在993MHz左右。随着集结的最终完成，GPU负载达到了极高的水平，GPU的工作温度也因此上升到了80度以上，此时GPU Boost 2.0开始介入并将GPU的运行频率下调到了914MHz，此时集结空域视野的FPS为65.1帧。需要特别注意的是，因为EVE的测试性能必须维持在第一焦点上才能获得，因此测试图片中的边栏工具为后续PS上去的实例，目的在于方便读者直接获取测试期间的数据，测试过程中边栏工具不可能出现在该处。
正常状态下阿瑞斯装甲师集结测试结果（点击可放大）
接下来，我们打开了房间的窗户并关闭了采暖设施来降低环境温度以及Titan的工作温度，这办法虽然土的掉渣但的确非常有效。在三月北京夜晚的低温帮助下，Titan的GPU温度成功的被降低了很多。当GPU温度下降到72度之后，GPU Boost 2.0将Titan的核心频率提升到了1006MHz，并最终让GPU温度稳定在了75度。由于频率的上升，Titan表现出了比之前更高的性能，集结空域的FPS从65.1上升到了68.1。由于天气实在太冷，我们随即关上了窗户并进入了战斗测试环节。
降低使用温度后GPU Boost 2.0调整结果（点击可放大）
随着超级旗舰舰队的移动和战斗过程，EVE Online始终对GPU施加着极高的图形负载，期间FPS虽有不小的波动（EVE已经可以把Titan压制到30帧附近的水平了……），但这些负载始终让Titan保持在满载的工作状态。随着GPU Boost 2.0的介入和调整，我们看到Titan的核心频率始终维持在914~967MHz的范围内，期间的动态过程没有明确规律可循，GPU频率再也没有达到993MHz的水平，而GPU的温度也笔直的维持在了80度上。
开火场景帧数及GPU Boost 2.0调节频率结果（点击可放大）
交战场景帧数及GPU Boost 2.0调节频率结果（点击可放大）
测试期间各参数曲线变化情况
这就是GPU Boost 2.0全新的特征——它以温度为第一限定要素，可以让GPU工作在系统预先设定的特定温度值附近，进而达到输出最大性能的同时控制性能和功耗的目的，这一温度值默认为80度。如果GPU并未达到该工作温度，GPU Boost 2.0就会提升GPU的运行频率，将设计功耗与实际功耗之间的差值转换成更多的性能，如果GPU已经达到特定温度，那么即便GPU当前负载所产生的功耗有设计功耗之间依旧存在差值，GPU Boost 2.0也仍旧会控制频率以便抑制GPU的温度上升。
5显卡多少度我们说了算
● 显卡多少度我们说了算
与GPU Boost 1.0相同，GPU Boost 2.0不仅可以依据系统预设规则对频率进行调节，还可以让用户通过自定义的形式来控制GPU，让其处在自己期望达到的特定状态下。与GPU Boost 1.0限定帧数控制性能和功耗的方式不同，GPU Boost 2.0开放的控制要素更加直接，那就是温度。
NVIDIA Inspector可以进行GPU Boost 2.0的温度上限设定
我们使用NVIDIA Inspector来完成GPU Boost 2.0的温度上限值设定。这款不到200K的小软件集显卡信息显示及调节功能于一身，不仅信息显示全面直观，还可以很轻松对显卡各项频率及GPU Boost相关设定进行调节，我们最终选择的温度上限值为70度，在这样的温度下，我们应该可以观察到Titan在游戏中工作状态的明显改变。
默认状态下舰长室帧数及频率温度表现（点击可放大）
我们首先测试不限定温度的状态下Titan的性能表现，因为阿瑞斯装甲师并不是私产，无法随意调动来为我们进行图形表现测试，所以这次我们选择的测试场景为负载较高但并不夸张的舰长室环境。正常默认情况下Titan在舰长室的FPS为116.7，温度为80度，运行频率980MHz。
设定温度上限后舰长室帧数及频率温度表现（点击可放大）
当我们在NVIDIA Inspector中将温度上限值降到70度之后，Titan的状态以及游戏在GPU Boost 2.0的介入下都发生了。此时舰长室的帧数下降到了71.7，其运行频率则下降到了732MHz，运行温度也最终稳定在了70度。由此可见，用户通过直接设定显卡使用温度来控制显卡的性能和功耗的目的，现在已经完全可以透过GPU Boost 2.0达成了。
6性能、温度以及功耗的轮舞
● 性能、温度以及功耗的轮舞
GPU Boost 2.0的新特性目的并不复杂，最终结果也很直观，但其动态的，连贯细腻却又很难抓住规则区间的调节过程让我们的数据信息收集以及对结果的描述显得有些拖沓和繁冗。这并不是一个对测试者很友善的功能，但的确是一个对用户非常实用而且好用的功能，它不需要用户进行过多的干预，只需要静静的收获结果即可，所以我们不妨抛去更多的描述，直接面对GPU Boost 2.0带来的应用层面的改观——现在，我们终于可以以该技术为基础来实现很多过去无法实现的显卡使用方法，甚至达成“定制使用感受”的程度了。
水冷散热对支持GPU Boost 2.0的显卡而言有了更新的含义
首先，对于不差钱儿的“大户”们来说，GPU Boost 2.0带来了一个显而易见的好处，那就是水冷散热方案意义的放大。水冷散热通常只代表了更好的使用温度或者相对更好的超频性能，但如果你在Titan上使用水冷散热，将可以获得比风冷环境更高的日常使用频率上限。完整的水冷散热方案通常都可以将显卡长时间压制在比风冷低十几甚至几十度的状态下，更低的使用温度等效于绕过了GPU Boost 2.0的温度约束条件，所以水冷Titan可以在高负载环境下更长时间的停留在更高频率上并获得跟好的性能。
这样的设置也能解一时之急，但我们真的不推荐……
对于上了Titan却因为种种原因无法上水的用户们来说，GPU Boost 2.0对于温度的限定也并非无法突破。我们可以选择手动调高风扇转速并提上风冷散热的效率，或者使用NVIDIA Inspector之类软件手动将温度限定值从默认的80度提升到更高的水平。这些举措同样可以让Titan在不超频的前提下获得更好的性能，但前者会带来更加明显的噪音，而后者则会导致更高的使用温度，所以无论哪种手段都会以牺牲一定的日常使用感受作为交换性能的代价。
不少场合Titan的性能确实有点过剩，所以我们应当加以“利用”
当然，既然我们现在可以以使用感受作为代价来换取性能，自然也就可以以性能为筹码来换取更多的日常使用感受提升了。GPU Boost 1.0可以实现将过剩性能反向转化为功耗降低的过程，用户可以设定特定的帧数数值从而达到限制和控制功耗的目的，GPU Boost 2.0则更进一步，它允许我们直接定制日常使用的温度上限。如果你像我一样是个EVE高安区任务党，除了晚上会战之外其他时间里都不需要Titan的超强性能，那完全可以将GPU Boost的温度上限下调到65~70度。这样做不仅可以让我们获得更低的游戏温度，还可以更简单直接的带来更低的使用能耗。
再次感谢阿瑞斯装甲师对本测试的协助，PIBC损失惨重
自由定制适合自己的使用环境，低负载游戏时适当调低温度限定值以获取更低的使用温度，高负载游戏时通过更好地温控手段或者适当调高温度限定要素来获得更强大的性能，这就是GPU Boost 2.0带给我们最大的改观。性能、温度及功耗在GPU Boost 2.0中得到了很好的统一，这是以前的显卡产品做不到的。GPU Boost 2.0目前仅部署在了Titan上，但该项技术已经成熟，随着时间的推移，我们将会在更多NVIDIA的新产品中看到GPU Boost2.0的身影。更多人能够定制自己显卡使用感受的日子，相信离我们已经不远了。
7NVIDIA GeForce GTX Titan详细参数
GPU Boost让我们知道了显卡可以通过功耗的使用情况实时调整产品性能，那么随GK110到来的GPU Boost 2.0会给我们带来什么惊喜呢？让我们再次看看顾杰为大家奉上的深度技术强文——《“定制使用感受” GPUBoost2.0特性详解》。
推荐经销商