动态调节性能功耗 650Ti-B实战GPUBoost

　　选择一款性能“100%刚好够用”的显卡是一件十分困难的事，因为PC游戏业界是一个充满了矛盾、困惑和围城感的地方，眼中只有技术进步的一部分游戏开发商会尽一切可能将硬件压迫到极限，而其他以赚钱为己任的人则会为了照顾低端配置而对特效使用进行削减。我们无意评判这种现象的好坏，但这样的现状导致了一些非常实际的问题：同样一块显卡，在面对不同游戏是可能就会产生帧数勉强够用以及过剩两种截然相反的结局，而性能过剩同时又意味着大量能源和电力被浪费。

　　举个例子吧，为了体验Bioshock等画面精美的游戏大作，玩家在能够运行的界限性能指导下购买了一块GeForce GTX 650Ti BE。但与此同时，这块显卡相对于他经常会玩到的LOL/Dota2之类游戏的性能需求又显得有些过剩。流畅的体验和电费，这两者究竟要怎样才能在一块显卡上得到统一呢？

要么性能不够要么性能过剩，游戏显卡的悲剧要怎么破

　　答案也许出乎意料——GeForce GTX 650Ti BE支持的被用来榨取“性能水分”的GPU Boost功能，其实可以“反过来”被用来帮助我们解决眼下这个性能过剩导致新的围城问题。

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　　GPU Boost是NVIDIA的动态功耗/性能平衡调节机制，我们首次见到该项技术是在GK104架构的GeForce GTX 680当中，它可以动态游戏及应用负载，并将负载同设计功耗上限进行比较，接着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。在此基础上，它还能根据用户自定义的游戏帧数上限来判断性能需求，进将多余的性能以降频的形式予以消去，并最终让用户获得更低的使用能耗。受限于产品定位，NVIDIA没有在GeForce GTX 650 Ti中引入GPU Boost特性，而是将其部署在了定位更高阶游戏应用的GeForce GTX 650 Ti BE当中。

　　半导体电路虽然设计花样繁多，能耗状态也各不相同，但以一个架构自身而言，大体上都还是遵循“给多少电就干多少活”这样的原则。不精确但通俗的理解，我们可以把显卡的满载功耗看做是显卡内部单元进行最佳动作时的功耗。对于没有EDA缺陷等干扰因素存在的架构来说，如果能够以达到设计功耗的状态进行运作，如果能够以达到设计功耗的状态进行运作，那么它基本上也就达到了设计者希望达到的最佳的性能。‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍‍

GPU Boost可以充分利用实际功耗与TDP的差值空间

　　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，也无法实时的修改游戏对GPU的单元使用情况，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在实际游戏过程中的表现

　　通过对GPU实时运行状态的监控，我们可以发现GPU Boost在不改变GPU占有率的前提下动态实时的调节了GPU的运行频率。如果某个是时刻显卡的功耗因为欠载而可能出现帧数下降或者并未表现出最佳帧数时，欠载所导致的功耗下降就会被传感器检测到，GPU Boost便会介入并抬升GPU的运行频率，以便将欠载功耗同设计功耗之间的差值转化成性能，在不让实时运行功耗超过设计值的同时尽量阻止帧数下滑或者让帧数达到更高的水平。

　　这就是GeForce GTX 650 Ti Boost较之GeForce GTX 650 Ti最重大的区别。在引入了GPU Boost特性之后，GeForce GTX 650 Ti Boost不仅拥有了更好的性能及功耗表现，同时还具备了在性能及功耗间按照需求进行摆动的能力。如果玩家需要更好的性能，GPU Boost可以根据实际负载同设计功耗的差值空间动态的调节频率来满足需求，如果玩家更在意耗电问题，也可以通过设定性能上限值来获取更低的功耗表现。

　　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、技嘉X79芯片组主板、威刚4GB DDR3-1600×4四通道内存组建而成。详细硬件规格如下表所示：

　　● 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。

　　我们在本文开始时曾经提到过，以LOL这款游戏而言，GeForce GTX 650Ti BE的性能肯定是“过剩”的，那么GPU Boost在这款游戏中究竟会以怎样的方式来平衡过剩性能和被浪费的电力之间的关系呢？我们不妨以垂直同步的方法来手动消去一下过剩的性能，然后看看GPU Boost都干了些什么吧。

当性能需求“小巧”的LOL遇到GeForce GTX 650Ti BE……

　　我们采用快速分组的游戏过程来进行GeForce GTX650Ti BE的测试，游戏分辨率1920X1200，画质选项全部设置为最高，游戏过程以相对稳定可控的经济准备过程，即的补刀线战斗测试为主，测试以EVGA Precision X软件来收集开启和关闭垂直同步状态下GeForce GTX650Ti BE的频率曲线。

默认状态（满帧数）GeForce GTX 650Ti BE频率曲线

　　正常情况下，GeForce GTX650Ti BE的性能对于LOL来说确实是过剩的，补刀线长时间超过120帧的帧数无疑意味着大量功耗和电费的平白流逝。而当我们开启垂直同步并将帧数限制在60之后，游戏的实际视觉流畅体验并没有发生变化，但EVGA Precision X却清楚的记录了显卡运行帧数的下降。在GPU Boost的作用下，当实际性能需求导致的负载下降出现之后，GeForce GTX650Ti BE会动态的将频率从默认状态下调至700~900MHz之间。随着战斗的进行，游戏的负载会出现动态的变化，而GPU Boost也会根据负载的变化调高或降低频率，但始终会将频率保持在“刚好可以输出60帧”的程度。

　　结论很明显了——在有GPU Boost的场合，只要你清楚自己的性能需求并用垂直同步之类的手段加以限制，电力的浪费会得到很大程度的缓解。

GeForce GTX 650 Ti BE+GPU Boost能解决性能“过剩”的问题

　　GPU Boost实现了许多突破，它将性能以帧数的形式直接表象化，完成了性能与功耗之间快速实时的无缝转化，将决定权交给了使用者，同时弱化了决定要素并将控制过程黑箱化。作为用户，我们只需要知道自己是否需要肆无忌惮的发挥显卡的性能，如果是，我们可以直接享受到比过去更高的性能，如果不是，我们也只需确定我们需要的帧数，剩下的事情都可以交给GPU Boost来完成。所以，别再担心显卡出现别扭的性能过剩和电能浪费了，放心的去游戏吧。

GPU Boost是NVIDIA Kepler在这一代产品中最重要的核心技术，最新版本GPU Boost能够根据显卡负载、功耗及温度等多维度参数调节显卡频率、电压等，从而实现功耗、温度及性能的最佳平衡点，让我们通过本文彻底了解一下这个技术吧。