
揭秘非公版GTX460性能极限
● 非公版GTX460超频版登场
2010年3月27日发布的第一代Fermi架构让无数用户看到了架构改进带来的至强DirectX 11性能和前所未有的游戏体验,但是基于第一代架构的GTX480/470/465显卡免不了忍受高发热高功耗的苦恼。同时NVIDIA过于偏向HPC领域的设计方向让GF100芯片在通用计算方面的性能不容置疑,图形处理则反倒受到牵制。
但是仅仅过了4个月,我们看到了NVIDIA并行设计的改进版Fermi架构——GF104芯片问世了,这款芯片仅有19.5亿晶体管规模,但是效能比达到了前所未有的高度。同时在1200-1500价格段,这款被命名为GTX460的显卡拥有竞争对手无可比拟的优势。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡
今天来到中关村在线的同样是最近最受关注的GTX460显卡,而它出自一线板卡厂商NVIDIA的核心AIC合作伙伴微星之手。这款显卡作为微星此次主推的N460GTX Cyclone系列,其PCB经过微星专门优化,自然有其特别之处,除了和公版卡一样使用基于40nm工艺打造的GF104-325-A1核心,搭配微星独有的军规组件,还有微星特别优化和改进的散热器。
微星凭借在产品制造、设计及售后等方面的先天优势,赢得了广大用户的青睐。而且值得一提的是,微星在2009年提出的“军规”概念刚是深入民心,因为它的引入将产品品质、用料等个方面提到了一个新台阶。
①HI-C电容(高导电聚合物电容):英文全称是Highly-conductive polymerized Capacitor,中文叫高导电聚合物电容。该电容的阳极是烧结钽(或铝箔),阳极介质是氧化钽(或氧化铝),而阴极(电解质)是固态的、高导电聚合物。其特点就是稳定性高、同时耐高温,例如在85°C高温下运行,HI-C电容能够坚持20年寿命;如果在65°C正常工作温度下运行,HI-C可以达到200年寿命。
②SSC固态电感:英文全称是Solid State Choke,中文叫SSC固态电感。其结构为一体成型,也就是说线圈是埋在铁块中,没有传统电感一样是分离的结构。另一优势则是它的输出电流值,相比于传统的电感高37.5%。而且值得一提的是,SSC固态电感能够彻底解决电流噪音问题。
③固态电容:固态电容具有高频低阻抗(10毫欧)、高温稳定(-50度+125度)、快速放电、减小体积、无漏液,等特点,在85度的工作环境中,寿命最高可达40,000小时,是普通电解电容的6倍。
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微星N460GTX Cyclone做工赏析
● 微星N460GTX Cyclone做工赏析
微星N460GTX Cyclone显卡使用GF104显卡芯片,40纳米台积电制作工艺,336个流处理器。这款芯片无论是从核心面积还是晶体管集成度方面,都达到了GPU业内少有的平衡,同时我们在它的身上可以看到NVIDIA对于性耗比的不断追求。
从上面的架构图我们可以看到GF104保留了Fermi架构的精髓,特别是完整的多形体引擎和可读写的二级缓存都在其中,同时这款架构在晶体管数量极其有限的情况下增加了TUM单元数量。在GTX460首测文章中,我们可以看到这款GF104芯片拥有的56个TMU单元已经大幅度提升了芯片的纹理处理能力。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡芯片
和GF104使用专门的DP双精度单元来运算64-bit双精度浮点不同,GF104芯片舍弃了这个单元,这节省了大量的寄存器所占用的晶体管,但是回归了使用SFU单元来运算双精度的方式,这是在GT200芯片中已经被大家熟知的运算方式。它的特点是双精度性能大约是单精度的1/8-1/12。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC基于全新40nm工艺制造的GF104显示核心,它拥有336个流处理器、56个纹理单元,同时标配256bit显存控制器,它能够完美支持DirectX 11 API、CUDA 3.0、PhysX物理加速、3D显示与3D眼镜支持以及PureVideo高清硬件加速技术。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡散热器
微星这次在显卡散热器上下了一定的功夫,散热器的散热风扇的尺寸以及鳍片数量与密度都加大了规模,其全开放散热设计可以将热量直接排出空气,极大程度地提高了散热效率,使超频效果更上一层楼。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡散热器背面
微星N460GTX Cyclone系列使用了微星独有的散热系统,镀镍的纯铜热管能配合9cm的大风扇提供了比一般风扇多40%的风量,散热效果更佳,而这样的散热器比公版卡更静音15.7%,为您提供安静的游戏环境,拒绝噪音。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC PCB设计
作为微星此次主推的N460GTX Cyclone系列,其PCB经过微星专门优化,自然有其特别之处,除了和公版卡一样使用基于40nm工艺打造的GF104-325-A1核心,搭配微星独有的军规组件,还有微星特别优化和改进的散热器。
微星N460GTX Cyclone系列属于预超频版本,用料方面采用微星顶级军规组件,包含了1、SSC固态静音电感;2、军工级固态电容;3、Hi-C电容(钽电容)。顶级军规组件配合使得显卡能达到正常使用20年以上的寿命,这样能保证显卡的品质和稳定性绝对的优秀。同时产品标配2个6pin外接供电,最大提供225瓦的能源输入。
显存方面,这款显卡搭配了三星0.5ns GDDDR5显存颗粒,组成了1024MB/256Bit显存规格,显卡的默认频率为675/3600MHz。这一频率设定给玩家留下了更大的超频空间,我们在随后的测试中将为大家展现这款显卡的超频能力。
接口部分,微星 N460GTX Cyclone 1GD5 OC搭配了VGA+DVI+HDMI输出,支持各种类型的双头输出模式,以及HDMI高清输出模式,还可以实现高达2560x1600的高分辨率输出。这种接口延续了GeForce GTX 400系列的双DVI搭配Mini HDMI的组合。

微星N460GTX Cyclone基本信息
● 微星N460GTX Cyclone基本信息
在这个环节,我们使用了常用的GPU-Z软件和EVEREST系统信息检测软件来测试这款显卡的基本信息。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC GPU-Z信息
在GPU-Z信息测试中,软件识别出了这款产品的基本情况,我们可以看到它使用了集成336个流处理器的GF104核心(GPU-Z识别错误),40nm工艺。由于这款显卡超越了公版设计,所以这款显卡的核心频率超越了公版的675MHz,达到726MHz,核心与Shader比为1:2,Shader频率自然超越公版更多。
在GPU通用计算能力方面GPU-Z也做了功能识别,GF104图形核心支持GPU-Z软件能够识别的所有功能,OpenCL、CUDA、PhysX和DirectCompute 5.0。
显存方面,受益于DDR5的高预取位带来的高频率,加之GTX460使用的256位显存控制器,最终显存带宽达到了115.2GB/s,当然我们看到显存向上提升的空间还很大,只不过是被NVIDIA强行限制了。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC GPU-Z信息GPU-Z信息
在传感器页面,我们看到了这款显卡的传感器能够准确识别显卡的工作状态,没有一个参数错误或者遗漏,特别是GPU温度侦测比较全面。我们用Furmark做了一个简单的3D负载,发现传感器对于温度的检测非常准确,GPU核心也支持频率自适应变化以降低功耗,风扇转速同样随温度变化。其强大的频率控制能力让核心频率最低能下探到50MHz,这可以更大程度上降低芯片功耗。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC EVEREST信息
上图是EVEREST检测结果,我们首先选择“图形处理器”,但是由于软件版本限制没有检测到可用信息。我们换用“GPGPU”页面,得到了这款核心的通用计算能力。但是具体参数仍然大量识别错误。它的Warp粒度为每个Warp拥有32个线程。当然对于32位和64位原子操作,GTX465都是支持的。同时值得注意的还有从GT200架构开始支持的双精度能力和Warp Vote功能。这些特性使得Fermi架构的计算性能获得前所未有的提升。

微星N460GTX稳定性与超频测试
● 微星N460GTX着色器与温度检测
我们使用了SiSoftware Sandra 2010版软件来检测这款显卡所搭载的GPU理论浮点吞吐量。这个测试可以检测GPU的Shader单元运算能力,虽然它是面向通用计算程序设计的,但是在一些较为高端的对Shader负载较重的游戏中,Shader单元运算能力强的显卡可以有更强劲的发挥和更小的性能衰减。
需要注意的是这里检测的仅是理论浮点值,实际运算环境中将会包含大量跳转嵌套分支等指令,只有运算器组织得当的GPU,才能有效避免理论值的大幅度衰减。测试对N卡基于Open CL编程接口,A卡则给予了更好的Stream接口支持,所以测试结果无论是对于NVIDIA还是AMD都比较公正。
我们使用的版本号是16.36.2010,测试方法是进入程序后,选择界面中的Benchmark工具,然后选择GPGPU Processing项目。
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC SiSoftware Sandra GPGPU检测
在所列出的几个对比测试中,我们看到微星N460GTX Cyclone 继承了Fermi架构的全部特性,特别是在理论值上完全放弃FLOPS,转向更深层次的架构优化设计。所以我们在理论值测试中看到它没有什么特别的表现,而未来我们将测试实际运算能力,微星N460GTX Cyclone 将体现出大幅超越前代产品的态势。
这个测试图表的横轴是单精度Shader型浮点,而纵轴是双精度Shader型浮点,我们能够看到微星N460GTX Cyclone 显卡单精度浮点性能符合Geforce类型的桌面型产品,而目前在Fermi架构GF100芯片中只有高性能计算级别的Tesla专用加速卡才拥有业界顶级的双精度运算能力,民用的GF104产品在双精度能力上做了限制。
在正式图形性能测试开始之前我们对微星N460GTX Cyclone 的稳定性也做了测试,使用的软件是大家公认的也是常用的Furmark,版本号1.8.0。
FurMark是oZone3D开发的一款OpenGL基准测试工具,通过皮毛渲染算法来衡量显卡的性能,同时还能借此考验显卡的稳定性。
通过测试我们看到这款显卡的散热器发挥出了非常强的性能。测试起始温度42度,最高温度没有超过64度。在满载过程中,微星N460GTX Cyclone 在开放式双热管的镇压下表现稳定,温度完全可控,这个温度测试结果比公版GTX465产品要强很多,满载情况下风扇也更静音,静音程度超越了公版GTX460。
微星N460GTX Cyclone 轻松易超频 性能紧追GTX480
GF104核心使用了40nm工艺、晶体管数量为19.5亿,相比GF100核心有了很大的改善,那么它的功耗、发热量及超频又会怎样呢?下面我们首先针对超频做一个简单测试。
我们使用NVIDIA Inspector 1.87版本对产品进行超频,这款软件本站曾进行过详细的介绍,对其有兴趣的读者可以去翻阅相关文章。
自GF100以来,NVIDIA GeForce GTX 400系列的核心频率与Shader频率就只能异步在1:2的比例下,不能修改。所以在软件中核心频率一项为灰色不能拖拽,不过我们可以通过改变Shader频率来完成核心的超频。
由于默认显存频率超频上线为4320MHz,不过我们可以通过软件右上角的Unlock Max破除上限,经过笔者长时间的反复测试,最终在默认风冷条件下超频至900MHz/1800MHz/4600MHz,我们本次的测试也包括了这一重要频率。

性能测试的硬件、软件平台状况
性能测试的硬件、软件平台状况
● 测试系统硬件环境
测 试 平 台 硬 件 | |
中央处理器 | Intel Core i7-870 Extreme Edition |
散热器 | Thermalright Ultra-120 eXtreme |
内存模组 | Apacer 猎豹二代双通道套装/PC3-12800 |
(SPD:1757 9-9-9-24-1T) | |
主板 | ASUS P7P55D |
(Intel P55 + ICH10R Chipset) | |
显示卡 | |
NVIDIA 产 品 | |
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC 1024MB | |
(GF104 / 1024MB / 核心:726MHz / Shader:1451Mhz 显存:3600 Mhz) | |
AMD 产 品 | |
Radeon HD 5830 | |
(RV870 / 1024MB / 核心:800MHz / Shader: 800MHz / 显存:4000MHz) | |
硬盘 | Hitachi 1T |
(1TB / 7200RPM / 16M | |
电源供应器 | AcBel R8 ATX-700CA-AB8FB |
(ATX12V 2.0 / 700W) | |
显示器 | DELL UltraSharp U2410 |
(24英寸LCD / 1920*1200分辨率) |
Thermalright Ultra-120 eXtreme
我们的硬件评测使用的内存模组、电源供应器、CPU散热器均由COOLIFE玩家国度俱乐部提供,COOLIFE玩家国度俱乐部是华硕(ASUS)玩家国度官方店、英特尔(Intel)至尊地带旗舰店和芝奇(G.SKILL)北京旗舰店,同时也是康舒(AcBel)和利民(Thermalright)的北京总代理。
● 测试系统的软件环境
操 作 系 统 及 驱 动 | |
操作系统 | |
Microsoft Windows 7 Ultimate RTM | |
(中文版 / 版本号7600) | |
主板芯片组 驱动 |
Intel Chipset Device Software for Win7 |
(WHQL / 版本号 9.1.1.1125) | |
显卡驱动 | |
AMD Catalyst for Win7 | |
(WHQL / 版本号 10.6) | |
NVIDIA Forceware for Win7 | |
(WHQL / 版本号 257.21) | |
NVIDIA Forceware for GTX460 | |
(Beta / 版本号 258.50) | |
|
2560*1600_32bit 60Hz |
测 试 平 台 软 件 | ||
3D合成 测试软件 |
3Dmark 06 | |
Futuremark / 版本号1.2 | ||
3Dmark Vantage | ||
Futuremark / 版本号1.2 | ||
3D游戏 测试项目 | ||
DirectX 9游戏 | ||
Street Fighter IV | ||
Comcap / 版本号1.0 | ||
DirectX 10游戏 | ||
Crysis | ||
Crytek / 版本号1.2.1 | ||
DirectX 11游戏 | ||
Colin McRae DiRT 2 | ||
Codemasters / 版本号 1.01 | ||
Tessellation测试 | ||
Heaven Benchmark 2.1 | ||
UNIGINE / 版本号 2.1 | ||
Sub11-Microsoft SDK | ||
Microsoft / 版本号 Demo | ||
GPU通用计算 | Foldine@home分布式计算项目 | |
GPU3客户端 任务10632 | ||
辅助测试软件 | Fraps | |
beepa / 版本号 3.2.3 |

理论性能测试:3DMark
● 理论性能测试:3DMark
3Dmark 06作为上一代3DMark系列巅峰之作,所有测试都需要支持SM3.0的DirectX 9硬件,并且支持HDR特性,这款软件的最终得分里CPU性能占有不小的权重,因此它更适宜分析整个系统的3D加速能力。
● DX10理论性能测试:3Dmark Vantage
3DmarkVantage是Futuremark最新推出的一款显卡3D性能测试,该款软件仅支持DirectX 10系统及DirectX 10显卡。测试成绩主要由两个显卡测试和两个CPU测试构成,整个测试软件各家偏重整机性能。

《街头霸王4》与《孤岛危机》
● 《街头霸王4》与《孤岛危机》
● Street Fighter IV
由CAPCOM负责开发的格斗游戏《街头霸王4》(Street Fighter 4)早已在电视游戏机上发售,经过漫长的等待,街霸迷们终于盼到了PC版的发布。本作不仅继承了TV Game版的所有特色,还增加更多诸如画面风格等特色。
>>游戏类型:DirectX9格斗类游戏
>>测试方式:游戏自带性能测试工具,内容为3D实时运算的战斗回放
>>画质设定:全部最高
● Crysis
跳票多时、万众期待的DirectX 10游戏大作Crysis,把目前PC 3D娱乐的视觉体验发挥到极致的游戏,大量使用DirectX 10的硬件功能,对显卡的负载也提升至空前水平。
>>游戏类型:DirectX10 第一人称视角射击游戏
>>测试方式:游戏自带GPU性能测试工具,为3D实时运算的飞行过场回放
>>画质设定:全部最高

DX11游戏:科林麦克雷:尘埃2
DX11游戏:科林麦克雷:尘埃2
● Colin McRae:DiRT2
《科林麦克雷:尘埃》本身是一款为纪念去世的英国拉力赛车手科林.麦克雷(Colin McRae)而制作的游戏,因此在游戏过程中不难见到许多麦克雷过往的身影,距前作将近二年多之久的《科林麦克雷:尘埃2》于2009月12月11日正式发售。值得一提的是,这款游戏不仅拥有很高的可玩性,同时还是率先支持DirectX 11 API的游戏,一经上市就得到广大游戏爱好者争相追捧。
>>游戏类型:DirectX 11竞速类游戏
>>测试方式:
>>画质设定:全部最高

《天堂2.1》与《Sub D11》理论测试
● 《天堂2.1》与《Sub D11》理论测试
● Heaven Benchmark 2.1
《Heaven Benchmark 2.1》是由俄罗斯Unigine游戏公司开发设计的一款Benchmark程序,该程序是由Unigine公司自主研发的游戏引擎设计,其支持DirectX 9、DirectX 10、DirectX 11与OpenGL 3.2 API,通过26个场景的测试最终得出显卡的实际效能。
>>游戏类型:DirectX 9/10/11及OpenGL Benchmark
>>
>>画质设定:全部最高
● Sub11- Microsoft SDK
Direct X11 SDK Test:Sub D11是集成在微软的DirectX SDK开发包中的测试组件之一,它主要测试GPU的Tessellation性能。这个测试一共包含31个层级,从第一级的轻度曲面细分到31级重度曲目细分,对显卡的几何处理能力考验不断升级。

Folding@home通用计算与测试总结
● Folding@home通用计算与测试总结
Folding@home是一个研究蛋白质折叠,误折,聚合及由此引起的相关疾病的分布式计算项目。我们使用联网式的计算方式和大量的分布式计算能力来模拟蛋白质折叠的过程,并指引我们近期对由折叠引起的疾病的一系列研究,找到相关疾病的发病原因和治疗方法。
Folding@home能了解蛋白质折叠、误折以及相关的疾病。目前进行中的研究有:癌症、阿兹海默症(老年失智症)、亨廷顿病、成骨不全症、帕金森氏症、核糖体与抗生素。
微星N460GTX运行Folding@Home项目
这项测试是科学实用项目Folding@home项目,该项目使用了CUDA或者Stream加速的Gromacs引擎,NVIDIA的GPU架构由于流处理器设计原因,非常适合这种充满了大量跳转嵌套分支等指令的应用环境,我们的测试得到了非常理想的运算速度。
该项目在中国拥有约2000多名参与者,其中最强大的China Folding@Home Power(Folding@Home中国力量,团队编号3213)团队已经拥有2585人,最近活跃用户200人以上,目前贡献计算量排名世界第38位,团队整体运算能力约为50到100TFLOPS。
这个项目在未来可以作为显卡通用计算能力衡量的重要标准之一,通过本次微星N460GTX运行Folding@home项目,我们得到如下PPD速度值供大家参考:
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡
微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡代表了目前Geforce GTX460芯片中较强的做工和超频性能。同时这款显卡基于第二代Fermi核心,在性能、功耗、发热方面达到了前所未有的平衡。
在Fermi架构所专注的DirectX 11性能方面,我们可以通过《天堂2.1》与《Sub D11》理论测试看到微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡的领先幅度。GF104芯片的7个多形体引擎相对于Radeon HD5830的1个曲面细分单元体现出了性能倍增的优势。特别是我们将Sub D11的曲面细分等级开到最高之后,Radeon HD5830已经不能流畅运行测试,而基于GF104核心的微星N460GTX Cyclone 1GD5 OC非公版显卡则可以保证在极端环境下流畅完成测试。
无论是不断增强的TMU纹理能力还是保留了L2 CACHE等Fermi架构精粹,基于GF104芯片的产品都将成为市场上长期活跃的经典产品。而微星的军工级别用料和设计,搭配比公版显卡效能更高,更加静音的散热器,都会给消费者带来实惠。
优势:基于代号GF100的40nm工艺Fermi第二代核心;
军工级用料和散热器性能优异;
超频能力较强,静音稳定。
劣势:没有使用更高端的4+1项豪华供电设计。
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