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    实践出真知! GTX970显存占用深度评测

      [  中关村在线 原创  ]   作者:
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    品牌:NVIDIA 显示芯片

    1GTX970流言一波未平一波又起

        NVIDIA全新一代Maxwell架构旗舰级显卡凭借其颠覆性的性能功耗比,自发布之初就受到了广大玩家的青睐。相对于Maxwell家族“大哥”GeForce GTX 980的风光无限,“二哥”GeForce GTX 970近期日子过的却不怎么舒坦,尤其是关于其显存容量的问题流言不断。那么这些流言究竟是谣言还是事实?让我们从头说起!

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测

        整个事件最早要追述至国外的NVIDIA和Guru3D论坛,在论坛中有不少玩家声称在《孤岛惊魂4》、《中土世界》等游戏中无法完全利用到“标配”的4GB显存,最多只能用到3.5GB,而与此同时在一些监测软件中显示游戏的显存占用更是连3GB都达不到。尽管后来来自国外的中立媒体对此问题进行了测试并澄清,但仍然无法打消一些玩家的怀疑。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    GTX 970 

        一波未平一波又起!几天后NVIDIA发表了一篇官方声明,表示由于Maxwell构架的显存控制器结构相比之前作出了较大改进,并且拥有13组SMM的GeForce GTX 970和拥有16组SMM的GeForce GTX 980在显存对应上又稍有差异,被分为了3.5GB和0.5GB两个部分。此举最终引发了玩家对此种机制是否会影响到游戏性能的讨论。带着这一疑问我们也开始了本次的验证。

    品牌:NVIDIA 显示芯片

    2Maxwell架构内存交叉结构分析

        除了每一代构架的巨大革新之外,NVIDIA在显存控制器方面也在进行着不断的优化,不过行为略显低调,以至于令玩家产生质疑。实际上本次GeForce GTX 970事件与之前GeForce GTX 660所使用的“非对称显存”事件如出一辙,均是玩家对于NVIDIA显卡所使用的“非常规”显存技术不够理解,进而产生对性能影响的怀疑。而本次争议的焦点就在于GeForce GTX 970中所使用的新技术——Memory Crossbar内存交叉。

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    Kepler对比Maxwell架构设计

        与之前的Kepler构架中只能完全禁用整个L2和MC分区不同,Maxwell可以独立的禁用分区中的L2和MC单元,相对于单纯分区的开与关提供了第三种可能——部分关闭的L2和MC分区。以往常观点来看,每个L2和MC分区对应的是一个整体的内存主控单元,因此当“部分开启”的状态下所对应的显存主控单元会被关闭。

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    显存设计

        那么问题就来了,禁用了部分L2和MC单元之后就会显而易见的导致显存主控单元分布不均衡,所以NVIDIA在GeForce GTX 970中引入了玩家前所未见的Crossbar技术将显存进行了分区。上图就是GeForce GTX 970中Crossbar的布局,GTX970有13个SMM,SMM通过Crossbar与L2连接,然后L2再连接MC,GTX980有8个L2与MC连接,但GTX970只有7个L2与MC连接,最后2个MC共用一个L2。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    新功能示意图

        Maxwell还引用了另外一个与Crossbar相关的新功能,这个功能只有在像GeForce GTX 970中包含部分关闭的L2和MC分区时才会激活——L2之间的Link。理论上每个L2单元都需要1个接口连接到Crossbar中,同时还需要1个Link连接到它的显存控制器通道中。GeForce GTX 970禁用了一组L2单元,L2之间的Link发挥了作用,让只有一半L2的显存主控保持激活状态。总之,正是这个Link使得在缺少了1组L2单元之后还能使用完整256bit位宽成为了可能。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    Maxwell新架构芯片

        GeForce GTX 970是首个采用Crossbar技术的产品,那么Crossbar技术的引入是否会对游戏性能产生影响呢?

    品牌:NVIDIA 显示芯片

    3测试平台硬件环境一览

    测试平台硬件环境一览

        为保证测试能够发挥显卡的最佳性能,本次测试平台由Intel酷睿i7-3970X处理器、ANTEC H1200水冷散热器、技嘉X79芯片组主板、威刚4GB DDR3-1600×4四通道内存、ANTEC HCP-1300电源组建而成。详细硬件规格如下表所示:

    测 试 平 台 硬 件 环 境

    中央处理器

    Intel Core i7-3970X

    (6核 / 12线程 / 3.5GHz / 15MB L3)

    散热器

    Intel RTS2011LC

    (原厂水冷散热器 / 选配件)

    内存模组

    ADATA XPG DDR3-1600 4GB × 4

    (SPD:9-9-9-24-1T)

    主板

    GIGABYTE GA-X79-UD7

    (Intel X79 Chipset)

    硬盘

    影驰战将系列240GB

    (240GB / SSD / 64MB缓存 / SATA3)

    电源

    安钛克 HCP-1300 Platinum

    (80Plus Platinum / 1300W)

    显示器

    SAMSUNG U28D590D

    (3840*2160辨率)

    单芯王座保卫战 华硕Matrix780Ti测试

    测试平台软件环境一览

        为保证系统平台具有最佳稳定性,本次产品测试所使用的操作系统为Microsoft Windows 7正版授权产品,除关闭自动休眠外,其余设置均保持默认,详细软件环境如下表所示。

          测 试 平 台 软 件 环 境

    操作系统

    Microsoft Windows7 Ultimate RTM SP1

    (64bit / 版本号:7601)

    主板芯片组驱动

    Intel Chipset Device Software

    (WHQL / 版本号:9.2.3.1022)

    显卡驱动

    AMD Catalyst/NVIDIA GeForce GTX

    (版本号:347.25WHQL)

    桌面环境

    Microsoft Windows7 Ultimate RTM SP1

    (2560×1600 / 32bit / 60Hz)

        在测试成绩方面,理论性能测试用得分来衡量性能,数值越高越好;游戏性能测试用游戏自带Benchmark来衡量性能,数值同样越高越好。


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    4GeForce GTX 970显存实际使用情况测试

        我们的测试思路为利用相同Maxwell架构下以及相同4GB 256bit 7GHz显存规格的GeForce GTX 970与GeForce GTX 980进行对比,通过测试在不同显存占用量下的性能变化来观察Crossbar技术对游戏性能的影响,本次的测试游戏为《刺客信条4:黑旗》、《孤岛惊魂4》、《使命召唤11:高级战争》以及《中土世界:暗影摩多》

        首先是《刺客信条4:黑旗》游戏中,在所有画质均设为最高,同时将反锯齿设置为4X MSAA时,两款显卡的显存占用率低于3.5GB,此时GTX 980和GTX 970的帧率分别为20.6和18.7帧。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    反锯齿设置为4X MSAA GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    反锯齿设置为4X MSAA GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    4XMSAA抗锯齿下成绩

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    8X MSAA GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    8X MSAA GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    8XMSAA抗锯齿下成绩

        而在将反锯齿进一步开至8X MSAA时,随着游戏过程的深入,显存占用都可以达到3.5GB以上。此时两款显卡的帧率分别跌至15.2帧和13.7帧,跌幅分别为26%和27%,两者性能下降均非常正常。下面再来看看其他游戏的表现。

        《孤岛惊魂4》对显存的占用也非常恐怖,首先在2560x1440 Medium画质下,GTX 980和GTX 970的帧率分别为87.8帧和82.8帧。显存占用均在2600MB左右。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2560x1440 Medium画质GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2560x1440 Medium画质GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2560*1440 Medium画质成绩

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160 Ultra GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160 Ultra GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测 3840x2160 Ultra画质成绩

        将分辨率调至3840x2160 Ultra同时开启4X MSAA时,两款显卡的显存占用都达到了3800MB以上,此时两款显卡的帧率分别为20.6帧和18.4帧,跌幅分别为77%和78%,程度非常正常。

        在《使命召唤:高级战争》中,在3840x2160分辨率中等画质并开启电影级SMAA2TX下,两款显卡的帧率均在3500MB之下,帧率分别为86.9帧和77.4帧。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160中等画质SMAA2TX GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160中等画质SMAA2TX GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160中等画质SMAA2TX成绩

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    4X SSAA GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    4X SSAA GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160 中等画质 SMAA2TX 4XSSAA成绩

        而在此基础上开启4X SSAA,两款显卡的帧率均大幅下滑至23.1帧和20.2帧,同时两款显卡的显存占用都已经达到3900MB以上,但跌幅分别为73%和74%。

        在《中土世界:暗影摩多》中,在2688x1512分辨率VeryHigh画质设定下,实际游戏中,两款显卡的显存占用均在3GB以下,此时帧率分别为70.4帧和64.1帧。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2688x1512分辨率VeryHigh GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2688x1512分辨率VeryHigh GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    2688x1512分辨率VeryHigh成绩

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160分辨率和Ultra GTX970画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160分辨率和Ultra GTX980画面

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    3840x2160分辨率和Ultra成绩

        开启3840x2160分辨率和Ultra画质下,实际游戏中显存占用都超过3.5GB,此时帧率分别为33帧和30.6帧,跌幅53%和52%,GTX 970的跌幅反而小些,可认为是误差。暗影魔多中970的跌幅反而比980少一些,因为这是打斗场景,需要截下即时的显存占用,所以会有少许误差。 

        通过此次多款游戏的测试不难看出,GeForce GTX 970的显存使用并无异常的表现:1. 显存可以使用到3.5GB~4GB;2. 与GeForce GTX 980的性能进行对比,无论是在3.5GB-4GB之间占用还是在4GB显存占用时,性能下降均处于较为相当的水平。以此得出结论与之前GeForce GTX 660所使用的非对称显存技术相同,GeForce GTX 970所使用的创新Crossbar技术并不会对游戏性能产生任何不良影响。

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    5实践方能出真知

        通过此次多款游戏的测试不难看出,GeForce GTX 970的显存使用并无异常的表现:

        1. 显存可以使用到3.5GB~4GB,GTX 970具备4GB/256bit显存准确无误;

        2. 与GeForce GTX 980的性能进行对比,当提升游戏画质设定,显存占用超过3.5GB之后,二者游戏流畅度下降均处于一致水平,表明GeForce GTX 970所使用的创新Crossbar技术并不会对游戏性能产生任何不良影响。

    实践出真知! GTX970显存占用深度评测
    GM204显示核心

        如果没有此次的显存风波,恐怕也不会让Crossbar这项全新技术浮出水面,并且我相信Crossbar仅仅只是NVIDIA未大肆宣扬“黑科技”中的冰山一角。因此不管你是否认为GeForce GTX 970所引入的Crossbar技术坑爹,你都要面对这样一个事实——Maxwell架构是目前NVIDIA最强大的GPU,同时也是目前市售产品中能通提供综合素质最好的架构,它成就了NVIDIA最强大的GPU,而这其中,GTX 970无论是画质、绝对性能还是游戏体验,都是这个价位上最值得选择的产品。如果你想选择一款搭配4K显示器的高端游戏显卡,Maxwell架构GTX 970绝对是仅次于GTX 980的最好选择。

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