1SLI技术令显卡性能提升明显
SLI的全称是Scalable Link Interface,是NVIDIA公司的专利技术。所谓SLI,是指通过一种特殊的接口连接方式,在一块支持双PCI Express 16X的主板上,同时安装两块相同型号的PCI-E显卡。SLI最早出现在工作站中,目前已经广泛应用在DIY市场。
多显卡并行机制的历史最早可以追溯到1997年,当时的显卡市场唯3Dfx一家独大。1998年初,3Dfx推出了其下第二代3D图形加速卡——Voodoo 2,最令玩家疯狂的是,Voodoo 2支持“SLI交错互联技术”,这项技术可以让两块Voodoo 2显卡连接起来并行运作,获得近乎翻倍的3D性能,这在当时是非常前沿并且高端的技术。
近期我们谈论的SLI,是NVIDIA的SLI技术。SLI技术理论上能够将图形处理能力提高一倍,在实际测试中,除了极少数测试之外,在实际游戏中的表现仅能提高80%左右,不过随着游戏对SLI技术支持的不断完善,以及驱动程序的逐渐优化,这些所谓的“问题”都能够逐步解决。
当然,除了NVIDIA SLI,AMD同样推出了多卡互联技术,名为CrossFire。Radeon独特的多重绘图处理器让CrossFire能自动执行每款游戏,不论新旧都不必使用特别的游戏设定文件或升级驱动程序,因此拥有良好的游戏兼容性。不过前期,我们已经对CrossFire进行过相关测试,因此今天讨论的重点,就是NVIDIA SLI。
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2NVIDIA SLI技术简介
● NVIDIA SLI技术简介
NVIDIA SLI技术与早先3Dfx的SLI技术虽然缩写相同,但其实已经是全新的技术,不仅工作原理不同,而且连全称也不尽相同。3Dfx的SLI(Scan Line Interleave)是将画面分为一条条扫描帧线,两块显卡对奇数帧线和偶数帧线分别渲染,然后将同时渲染完毕的帧线进行合并后写入到帧缓存中,再通过显示器显示出一幅完整的画面。
NVIDIA的SLI有两种渲染模式,分别是分割帧渲染模式(Scissor Frame Rendering,SFR)和交替帧渲染模式(Alternate Frame Rendering,AFR),SFR是将每帧画面划分为上下两个部分,主显卡完成上部分画面渲染,副显卡完成下半部分的画面渲染,然后副显卡将渲染完毕的画面传输给主显卡,主显卡再将它与自已渲染的上半部分画面合为一幅完整的画面;AFR则是一块显卡负责渲染奇数帧画面,而另外一块显卡则负责偶数帧画面,二者交替渲染。在这种模式下,两块显卡实际上都在渲染完整的画面,此时并不需要连接显示器的主显卡做画面合成工作。
在SLI状态下,特别是在分割渲染(SFR)模式下,两块显卡并不是对等的。在工作中,一块显卡做为主卡(Master),另一块显卡做为副卡(Slave),其中主卡负责任务指派、渲染、后期合成、输出等运算和控制工作,而副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理,然后将结果传回主卡进行合成然后输出到显示吕。由于主显卡除了要完成自己的渲染任务,还要额外担负副显卡信号回传的合成工作,所以工作量要比副显卡大得多。
NVIDIA SLI技术发展迅猛,起初,SLI对平台硬件有诸多限制,例如必须使用完全相同的显卡(同品牌、同型号、同BIOS),而且两块显卡之间必须使用SLI桥接器,支持SLI的也只有GeForce 6800 Ultra/6800 GT和6600 GT等芯片。现在组建SLI则可以使用不同厂商但相同芯片的显卡,且低端显卡可以不使用SLI桥接器(性能会有所降低),支持SLI的显示芯片也扩大到GeForce GTX 660/660Ti/670/680等等,不过由于各个主板的两个PCI-E插槽间距是不固定的,因此软桥接器的使用更为频繁。
3NVIDIA SLI平台组建教程
● NVIDIA SLI平台组建教程
经过NVIDIA及各主板、显卡制造商的共同改进,目前组建一套SLI平台已经非常简单。玩家只需要准备一款支持NVIDIA SLI的主板(主板外包装盒上会注明),两块支持SLI技术的显卡(为保证最大兼容性,建议使用同品牌,同型号,同BIOS的显卡,避免组建过程中出现意外情况),一款功率足够的电源,就可以轻松组建属于自己的SLI平台。
组建NVIDIA SLI的方法是:一、将两块显卡分别插入PCI Express插槽中;二、用SLI桥接器将两块显卡连接在一起;三、将电源的显卡供电接口插至显卡外接供电接口内;四、将显示器接口插至显卡视频输出接口内(建议将接口插到主卡上)。至此,组建NVIDIA SLI平台的硬件组装工作基本完成,需要注意的是,NVIDIA SLI桥接器有正反之分,区分方法是:将NVIDIA SLI桥接器有凸起的部分对准显卡SLI接口带三角箭头的方向(如图所示)。
将NVIDIA SLI平台硬件部分组建完成后,我们需要安装GeForce显卡驱动以确保SLI能够实现。如果SLI平台组建完成,在安装完显卡驱动程序后,在驱动程序控制面版的“3D设置”中,会出现“配置SLI、Surround、PhysX”选项。进入该选项选择“达到最佳3D性能”(默认禁用SLI),点击应用后SLI组建彻底完成。
GPU-Z SLI检测
我们可以通过GPU-Z检测显卡是否已经开启SLI:进入TechPowerUP GPU-Z,当NVIDIA SLI选项中显示“Enabled(2 GPUs)”时表示SLI已经生效;如果NVIDIA SLI选项中显示“Disabled”,则表示SLI没有组建成功,这时就需要检查SLI桥接线的方向是否正确以及两块显卡的参数是否完全相同等问题。
4测试平台软硬件环境一览
● 测试平台硬件环境一览
为保证测试平台能够发挥出最佳性能,本次测试平台由Intel 酷睿i7 3970X处理器、X79芯片组主板、两块微星GTX 680 Lightning显卡、芝奇8GB DDR3-1600内存套装组建而成。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 | |
G.SKILL RipjawsX DDR3-1600 8GB | |
(SPD:11-11-11-28-1T) | |
主 板 | |
ASUS RAMPAGE IV EXTREME/BF3 | |
(Intel X79 Chipset) | |
硬 盘 | |
Seagate Barracuda 1TB | |
(1TB/7200RPM/32MB缓存/SATA3) | |
电 源 | |
NERMAX 白金冰核 1500W | |
(CSCI Platinum 80Plus/ 1500W) | |
显 示 器 | |
DELL Ultra Sharp 3008WFP | |
(30英寸LCD / 2560×1600分辨率) |
● 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。
操 作 系 统 及 驱 动 | |
操作系统 | |
Windows 7 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) | |
NVIDIA显卡驱动 | |
NVIDIA Forceware | |
(WHQL / 版本号 310.70) | |
桌面环境 | |
Windows 7 Ultimate RTM SP1 | |
1920×1200_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FPS值来衡量性能,数值同样越高越好。
5微星GTX680 Lightning规格介绍
● 微星N680GTX Lightning规格介绍
微星N680GTX Lightning采用基于28nm制程工艺,Kelper架构设计的GK 104图形核心。该显卡拥有1536个流处理和32个ROPs单元,完美支持DirectX 11游戏特效、CUDA硬件加速、PhysX物理加速和NVIDIA SLI等技术。
微星N680GTX Lightning采用非公版PCB设计,供电部分采用核心与显存独立的8+3+1相供电方案,元器件采用银色固态电容、Hi-c钽电容、黄金SSC电感和铜封装Mosfet,辅以双8pin外接供电接口,为显卡的稳定运行及超频提供了充足的保障。
微星N680GTX Lightning搭载GDDR5高速显存颗粒,显存容量2048MB,显存位宽256Bit,显存带宽192.3GB/s,显卡的默认频率为1006/6008MHz,且该显卡支持GPU Boost功能,频率最高可加速至1202/6008MHz。
微星N680GTX Lightning搭载第四代Twin Frozr双风扇、双热管散热系统。双10cm PWM风扇采用刀锋叶片式设计,且拥有自动除尘功能;双8mm热管配合镀镍铜底散热底座能够有效降低核心温度,为极限超频打好一定的基础。
微星N680GTX Lightning采用双DVI+HDMI+DisplayPort输出组合,支持市面上绝大部分显示器的接口需要;同时该显卡支持单卡多屏技术,满足了不同用户对显卡的不同使用需要。
6微星GTX680 Lightning特色简介
● 解锁数字供电
微星N680GTX Lightning拥有解锁BIOS功能,一键解开所有极限超频限制,包括放宽OCP限制、关闭APS(自动变相节能)功能、高级TDP(散热设计功耗)功能;PWM数字芯片设计能够提供更加稳定和精确的数字供电信号,支持数字APS(自动变相节能)且不需要额外的软件支持;12项PWM强化供电式设计提供了80%的电流,使极限超频更加稳定;强化电源对GPU、Memory、Power layer进行独立电路设计,增加了供电稳定性,消除电源噪音以及提供了更好的PCB散热。
● 钢铁之心
微星N680GTX Lightning拥有独家研发设计的“钢铁之心”。通过钢铁之心,可以为显卡提供额外的GPU供电,以此来加大超频稳定性。钢铁之心可以为显示核心提供更高的电流容量,降低显示核心的电源杂讯,且安装简易。
● 极致散热
微星N680GTX Lightning搭载第四代Twin Frozr散热系统。第四代Twin Frozr散热系统由四个部分组建而成,分别是金属外壳、散热器和两片一体成型散热片。散热器由双10cm PWM风扇、双8mm热管和镀镍铜底散热基座组成风扇采用刀锋叶片技术,且拥有自动除尘功能;大尺寸铜质散热底座能够快速带走GPU产生的热量;位于显卡正反两面的一体成型散热片除了能够同时冷却显存与供电模块,还可以起到保护与强化结构的效果。
● 第三代军规组件
微星N680GTX Lightning所使用的第三代军规组件,由银色固态电容、Hi-c钽质电容、黄金SSC电感和铜封装Mosfet组成。银色固态电容采用铝芯设计,镀镍盖能够提供更好的耐久度,寿命更长,ESR更低;Hi-c钽质电容采用稀有金属钽制作,能够提供更高的稳定性,低于15X的电流损耗率,稳定GPU供电,加强超频性能;黄金SSC电感采用纯铁芯设计、黄金涂层,可以提供较高的工作电流,专为超频设计;铜封装Mosfet可以保证较低的工作温度以及较高的电流容量,同样专为极限超频设计。
● 3X3 极限超频工具
使用微星Afterburner软件,可以调整微星N680GTX Lightning的GPU/显存以及VDDCI电压,还可以监控GPU/显存以及VRM的实时温度。通过微星N680GTX Lightning PCB上的电压测量点,可以使用电表检测显卡的GPU/显存以及VRM电压,在极限超频过程中及时调整,发挥极限性能。
7理论性能测试:3DMark Vantage
● 理论性能测试:3DMark Vantage
3DMark Vantage于2008年4月28日发布,是业界第一套专门基于微软DirectX 10 API打造的综合性基准测试工具,并能全面发挥多路显卡、多核心处理器的优势。3DMark Vantage专为DirectX 10显卡量身打造,可以运行在Windows vista、Windows 7和Windows 8操作系统下,它包括两个图形测试项目、两个处理器测试项目和六个特性测试项目。
通过3DMark Vantage理论性能测试可以看出,微星N680GTX Lightning SLI在DirectX 10环境下的得分为34423分,较单GTX 680提升幅度约为65.6%,提升幅度并不令我们十分满意。
8理论性能测试:3DMark 11
● 理论性能测试:3DMark 11
PC游戏随Windows 7的发布进入DirectX 11时代,众多DirectX 11显卡早已摩拳擦掌上阵厮杀,却迟迟没有一个权威性的基准测试软件来衡量游戏显卡DirectX 11性能的高低。终于,DirectX 11时代的3DMark 11来到大家面前。3DMark 11使用原生DirectX 11引擎,测试场景包括Tessellation曲面细分、Compute Shader以及多线程在内的大量DirectX 11特性。
通过3DMark 11理论性能测试可以看出,微星N680GTX Lightning SLI在DirectX 11环境下的得分为6714分,较单GTX680的提升幅度约为84.8%,基本达到了目前SLI性能提升的合理范围内。
9理论性能测试:Heaven 3.0
● DirectX 11性能测试:Heaven Benchmark 3.0
Heaven Benchmark 3.0是由俄罗斯Unigine游戏公司开发设计的一款Benchmark程序,该软件采用类似阿凡达的悬浮岛场景,其中龙雕塑运用了细分曲面技术,还有岛上的路径和房子的砖块。Heaven Benchmark 3.0支持DirectX 9、DirectX 10、DirectX 11与OpenGL 3.2 API,通过23个场景测试最终得出显卡的实际效能。
通过Heaven Benchmark 3.0测试可以看出,微星N680GTX Lightning在DirectX 11环境下的得分为1597分,较单GTX680的提升幅度为59.7%。
10DX11游戏测试:《光荣使命》
2011年5月由南京军区有关部门与无锡巨人网络科技有限公司历时2年携手开发的军事游戏《光荣使命》研发完成。该游戏以一名战士的军营生活为背景,以参加代号为“光荣使命”的大型实兵对抗演戏为主线,分三个模块,涵盖军事、政治、后装基础知识。该游戏目前已推出民用版,以培养新一代青少年军事兴趣,增强国防意识为主。
通过DirectX 11游戏《光荣使命》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为62.7帧,较单GTX680提升幅度约为69.9%。
11DX11游戏测试:《孤岛危机2》
《孤岛危机2》是《孤岛危机》的续作,游戏采用CryENGINE 3引擎制作。《孤岛危机2》在游戏内容上与一代也有很大变化,已经从秘密的丛林作战转向了公开、大规模的现代城市战争。故事发生在距一代3年后的2023年,外星人在地球上的大片区域挑起了战争,各大城市都遭到攻击,人口锐减,玩家将要进行捍卫地球的末日战争。
通过DirectX 11游戏《孤岛危机2》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为71.3帧,较单GTX680提升幅度约为71.4%。
12DX11游戏测试:《失落星球2》
● DirectX 11游戏测试:《失落星球2》
《失落星球2》采用CAPCOM公司原创引擎MT Framework的最新版VER 2.0进行开发。相比上一代,游戏世界的表现将更加细致和美丽。变化不仅仅是画面上的,《失落星球2》将会在前作玩家要求基础上追加大量全新要素,新场景、新角色、新武器自然不必多说,角色的动作也比前作更加丰富多彩。
通过DirectX 11游戏《失落星球2》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为85.7帧,较单GTX680提升幅度仅为44.3%。
13DX11游戏测试:《尘埃3》
《尘埃3》是由Codemasters制作发行的一款赛车竞速单机游戏,《尘埃3》采用与《F1 2010》同样的Ego引擎,拥有更加拟真的天气系统及画面效果。游戏将包含冰雪场景、动态天气、经典的赛车、分屏对战、party模式、开放世界、更多真实世界中的赞助商和车手等特点。
通过DirectX 11游戏《尘埃3》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为126.54帧,较单GTX680提升幅度约为60.8%。
14DX11游戏测试:《地铁2033》
● DirectX 11游戏测试:《地铁2033》
《地铁2033》由乌克兰4A游戏工作室开发,采用4A游戏引擎,PC版支持NVIDIA PhysX物理特效。2013年,由于大面积的核战,导致几乎所有的人类都被消灭,而且地面已经被污染无法生存,极少数幸存者存活在莫斯科的深度地下避难所,人类文明进入新的黑暗时代。直至2033年,整整一代人出生并在地下成长,他们长期被困在“地铁站”的城市。
通过DirectX 11游戏《地铁2033》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为31.29帧,较单GTX680提升幅度约为78.3%。
15DX11游戏测试:《使命召唤8》
● DirectX 11游戏测试:《使命召唤:现代战争3》
《使命召唤:现代战争3》是美国动视暴雪旗下“现代战争”系列的第三部作品。该游戏由Sledgehammer Games、Infinity Ward、Raven Software联手制作。《现代战争3》是《现代战争2》的续篇,本作将会揭晓“现代战争”系列主角的去向与秘密。全新角色、新科技冷武器、更加浩大的战争场面,《使命召唤:现代战争3》将会带领玩家体验到更加真实的现代战争。
通过DirectX 11游戏《使命召唤:现代战争3》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为158.879帧,较单GTX680提升幅度约为45%。
16DX11游戏测试:《热血无赖》
《热血无赖》由United Front Games和Square Enix伦敦工作室共同开发,一场设定在香港都市的开放世界的警察戏码。玩家将以卧底警察Wei Shen(沈威)体验游戏,攻入敌人内部,毁灭全球最顽劣的犯罪团伙。情感元素包含了忠诚与背叛,Wei Shen从攻入敌人核心后开始探寻他自己的动机。
通过DirectX 11游戏《热血无赖》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为42.4帧,较单GTX680提升幅度高达93.6%。
17DX11游戏测试:《荣誉勋章:战士》
● DirectX 11游戏测试:《荣誉勋章:战士》
《荣誉勋章:战士》是2010年系列重启作品的续作,该作剧情由美国Tier 1部队战士撰写,根据当今真实的反恐战斗改编,例如在菲律宾的巴西兰岛,从阿布萨耶夫(回教武装组织)那里营救人质,玩家还要在这座靠近索马里海岸的阿布萨耶夫的“私人城镇”与他们进行对战。玩家将分别扮演灰鲸鲨特遣部队的树桩和黑鸟特遣部队的牧师共同击败全球的恐怖组织,《荣誉勋章:战士》是唯一一部带领玩家体验真实事件的游戏作品。
通过DirectX 11游戏《孤岛危机2》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为69.775帧,较单GTX680提升幅度高达90.9%。
18DX11游戏测试:《杀手5:赦免》
● DirectX 11游戏测试:《杀手5:赦免》
《杀手5:赦免》采用IO Interactive自主研发的冰川2(Glacier 2)引擎制作,游戏内容都是在引擎下实时进行反馈的,所有动作都是即时生成的。新作主要场景发生在芝加哥,名为代号47的主角在本作中将更加灵活,更好控制。他将可以攀在悬崖边,还可以保持平衡,游戏融入了掩护系统,挟持人持的功能回归。
通过DirectX 11游戏《杀手5:赦免》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为38.869帧,较单GTX680提升幅度高达94.9%。
19DX11游戏测试:《孤岛惊魂3》
● DirectX 11游戏测试:《孤岛惊魂3》
《孤岛惊魂3》由育碧上海和育碧Massive协力开发,采用全面升级的Dunia引擎。在《孤岛惊魂3》中,玩家将会扮演Jason Brody。在这个没有法律、暴力才是真王道的原始天堂中,玩家将决定整个故事的发展。玩家所作出的选择,包括与谁战斗、与谁结盟都会影响到剧情。在游戏中,玩家扮演的Jason Brody将在这个人性已经泯灭了的孤岛上杀出一条血路。
通过DirectX 11游戏《孤岛惊魂3》游戏测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的平均帧数为40.163帧,较单GTX680提升幅度高达83.8%。
20GeForce GTX680 SLI测试总结
微星N680GTX Lightning代表了史上最强规格的非公版GTX 680系列产品,其在SLI环境下的性能表现自然受到玩家关注。通过前面一系列的理论性能及游戏性能测试可以看出,微星N680GTX Lightning在SLI环境下的测试有部分成绩并没有达到一定的理想效果,这当然与产品本身没有关系,具体原因主要为:
● 游戏对NVIDIA SLI的支持程度
通过前面的测试可以看出,GeForce GTX680 SLI在先前推出的DirectX 11游戏中的实际性能表现并不理想,而在近年,特别是2012年推出的游戏中的实际性能表现较为突出,《杀手5:赦免》甚至达到了将近95%的性能提升。可以说游戏厂商正在对SLI进行逐步的优化,让显卡在SLI环境下的性能表现更为明显。
● NVIDIA在驱动程序上的优化方向
还是同样的问题,GeForce GTX680 SLI在近期推出的DirectX 11游戏下的实际表现要好于前期推出的游戏大作。通过近几次GeForce显卡驱动程序的更新说明可以看出,NVIDIA越来越重视产品在SLI环境下的实际表现,驱动程序正在对近期推出的游戏大作进行SLI环境下的逐步优化,而在随后上市的DirectX 11游戏大作中,这种优化还将继续。
2160P分辨率对微星N680GTX Lightning进行SLI性能测试可以说对产品是个不小的考验,微星N680GTX Lightning也交给了我们一份比较满意的答卷。在本届CES2013美国消费电子展上,华硕推出了号称新地球最强显卡的Ares II,那么Ares II与目前最高规格的双GeForce GTX680在实际性能上的表现究竟如何,待产品抵达中关村在线显卡频道后,我们即将给出答案。
21微星N680GTX Lightning详细参数
虽然步入了2013年,但是最强单芯产品依旧是GeForce GTX 680,那么自然双卡互联也是其最为强劲。那么SLI模式下GeForce GTX 680会有怎样的性能提升呢?尤其是基于高频版微星闪电系列产品,又会有怎样的性能表现呢?本文为您揭晓答案。
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