2014年6月18日北京时间21时,NVIDIA再次发布了新一代的入门级GPU产品,基于Kepler架构的GeForce GT 730。这款面向入门级市场的显卡在性能和成本两个方向上同时对APU等集显类产品产生了冲击,为低端PC平台市场带来了新的变数。
GeForce GT 730的出现给低端及入门级用户带来了不止一个的选择:充分细分之后的GeForce GT 730包含多个版本,不仅在架构方面囊括了fermi和kepler,在显存方面也分别采用了GDDR5和SDDR3两个不同版本。
很显然,采用SDDR3显存的GeForce GT 730在性能上是不可能和我们首发测试当中的版本相提并论的,那么SDDR3和GDDR5,以及采用不同版本显存的GeForce GT 730之间的性能有什么差异呢?
● 你了解显存么?
显存是显卡不可或缺的组成部分,它的作用在于缓冲和存储图形处理过程中必须的纹理材质以及相当一部分图形操作指令。在整个显卡的缓冲体系中,显存的体积是最大的,大到只能将其独立到GPU芯片之外。作为缓冲体系中最重要的组成部分,显存就像是一个巨大的仓库,材质也好,指令也罢,几乎所有涉及显示的东西都能装进去。既然是用来存放渲染所需的纹理等原料的地方,把它理解成皮卡的承载部件也就是货运拖斗,相信对于大多数人来说都不是一件难事了。
显存是显卡最重要也是最巨大的缓冲体系
在实际运输过程中,快速的装卸货物对于卡车的工作效率是至关重要的,而影响这一过程的重要因素,就是货物拖斗的货物装卸口数量以及装卸动作进行的速度。试想一个数十吨的拖挂如果只有一个只能过一个人的装卸口,或者一群动作迟缓的老年人来进行货物的搬运,那对于卡车的运输效率将会是毁灭性的打击。
显存的操作也是一样,关系到显存装卸快慢的因素是显存的位宽和频率,位宽就是我们经常见到的128bit,256bit甚至384bit。一块显卡的显存位宽越大,也就意味着这辆“电子卡车”的货物装卸通道越多。而频率则代表了显存动作的速度,充足的显存位宽以及尽可能高的显存频率,可以让显卡的显存表现出极高的渲染缓冲性能。
● 显存发展历史回顾
显存的历史是如此的漫长悠久,它的命运一直是与显卡交织在一起的,甚至可以说显存的历史就是显卡的历史。当最初的显卡出现时,尽管功能单一且作用极其有限,但它毕竟担负着输出画面的职责,而输出画面这一连贯动作本身需要一个临时缓冲,因此从显卡诞生的第一天起,显存作为帧缓冲就已经出现了。今天我们看到的运行频率高达数G,带宽动辄几百G的显存系统,全部发端于缓冲这些每秒不过几K甚至仅仅几百字节画面数据的buffer。
受限于半导体工艺以及IC逻辑结构涉及的水平,最初的显存与内存具有极大的通用性,FP-DRAM(Fast Page DRAM)及EDO-RAM(Extend Data Output DRAM)等等当时内存常用的颗粒在显存中同样适用,甚至当时相当多显卡的显存颗粒都是可拆卸和手工扩展的。这些延迟几十甚至几百纳秒的显存在今天看来简陋不堪而且慢如蜗牛,但他们在当时不仅十分先进,而且其高通用性也促进和保障了显卡的正常工作以及稳定发展。
随着时间的推移,显卡逐渐从传统的2D输出控制机构转变成了能够执行CPU发出的图形相关命令的独立单元,甚至具备了操作纹理及材质的能力。材质的以及帧缓存的配合操作对显卡的存储空间提出了前所未有的要求,传统的FP-DRAM以及EDO-RAM已经无法满足图形发展的需要。于是对SD-RAM的大规模使用,在显卡具备了“3D加速”功能之后便顺理成章了。与此同时,具备block-write(块写)能力,拥有更好读写性能的SG-RAM也开始崭露头角,但终因成本要素在未能流行起来。在SD-RAM时代,显存的延迟通常在8~10ns。
GPU的出现将整个图形界推入了崭新的时代,更好的光影效果催生出了更大的材质需求,进而带动了显存的发展。NV10(Geforce256)不仅是人类历史上第一块GPU,同时也是第一块支持DDR-RAM显存的GPU。普通的DDR显存延迟一般为4~5ns,它将传统的SD-RAM显存的带宽提升了一倍。可以说NV10的出现,将整个图形界拉入了高速显存时代。另外值得注意的是,在DDR显存后期,SG-RAM的DDR版本GDDR开始崭露头角,这为今后的显存发展打下了良好的基础。
这世界上存在很多看上去毫无根据,但却又确实正确的现象,显存的更迭发展就是其中之一。自从伴随着NV30一起到来的失败的GDDR2显存之后,双数代显存性能及功耗表现差劲同时不受欢迎的魔咒就再也没有被打破过。尽管GDDR2和后来R600所采用的GDDR4都努力提升了带宽,但糟糕的功耗表现以及难以提升的频率不仅让第一代采用者大受其苦,也严重影响了自身的普及。GDDR2和GDDR4这两页历史不仅黯淡,而且很快速的就被人们翻过去了。
与之相对应的,由NV36发端并在NV40上发扬光大的GDDR3,以及在RV770上让AMD一赌翻身并由此名留史册的GDDR5,则成了显存发展历史上光辉灿烂的一页。GDDR3的出现不仅最终让SG-RAM这一更加符合显存体系操作特点的存储颗粒彻底取代了SD-RAM,更让人类首次正式踏入了GHz频率的存储时代。从GDDR3开始,显存的运行频率和带宽开始大幅度地甩开系统内存。而GDDR5不仅以优异的性能让AMD转危为安,其极高的运行频率所带来的带宽也让显存第一次能够成为寄存器溢出缓冲,从而将整个缓冲体系联系在了一起。
● GDDR3和GDDR5差异何在
简单的回顾让我们重温了显存发展的历史,同时也再次回忆起了GDDR3和GDDR5显存的区别。两者分处不同时代,都代表了当时显卡的某个时代,但两者的特性及性能也因此而存在了代差。
GDDR3属于前代显存颗粒,其运行频率普遍在1000~2000MHz之间,后来出现的后续发展型的SDDR3较之GDDR3拥有更低的功耗和发热,但频率并未与之拉开差距。在128bit显存位宽上,GDDR3和SDDR3的实际显存带宽一般都在20~30GB/S左右。
SDDR3显存颗粒
GDDR5是现役显卡广泛采用的显存颗粒,其运行频率较之GDDR3/SDDR3大幅提升到了4000~7000MHz。得益于更新的制造工艺,GDDR5显存在128bit显存位宽上通常都可以实现大于40GB/S的显存带宽,在更高显存位宽的配合下,旗舰级显卡使用GDDR5显存甚至可以实现超过300GB/S的显存带宽。
当然,GDDR5的高频率并不是全无代价随手获得的。作为DRAM的基础,显存颗粒实现高运行频率和高带宽的代价便是延迟参数的提升。相比GDDR3/SDDR3,GDDR5显存颗粒的延迟要高出许多,这让它在同频同位宽的前提下会表现出落后与前者的性能。但GDDR5大幅领先的高频很好地补偿了这一点,在当前的PC图形渲染过程中,总带宽的大幅提升还是最主流的性能提升手段。
那么在实际产品当中,GDDR3/SDDR3显存的显卡究竟在性能上落后GDDR5版本多少呢?
● 测试是检验真理的唯一标准
未验证不同版本的显存会对显卡性能造成怎样的影响,我们分别选用SDDR3/GDDR5版的GT730来进行直接的理论及游戏性能测试。测试分别使用3Dmark 11、尘埃3以及蝙蝠侠:阿甘之城进行。这些测试项目在过去的测试文章中已经多次介绍过,再次不与赘述,接下来就让我们直接进入测试结果环节吧。
3Dmark 11测试
测试结果表明,显存带宽的巨大落差给不同版本的GT730带来了完全不同的表现。采用SDDR3显存颗粒的GT730仅具备14.4GB/S的显存带宽,这与GDDR5版高达40GB/S的显存带宽产生了决定性的差异。
● 公欲治其事,必先利其器
以结果而言,似乎“GDDR5/DDR3版730选购指南”这个议题的结论并不难获得,从性能角度出发,GDDR5版本的GT730更值得选择好像是理所当然的答案,但这并不是答案的全部。
SDDR3版本的GT730在性能上不济GDDR5版
以性能而言,即便是GT730这样的入门级显卡,SDDR3和GDDR5显存所导致的性能差距也可以轻松超过30%。虽然入门级显卡用户对于性能的敏感度并不是那么的高,但是如此大的性能差异还是无法被忽略的。随着入门级显卡应对的分辨率逐步迁移到完全的1080P环境,这样的性能差异将会变得更加难以忽略。
但对应的,正因为我们正在讨论的是入门级显卡用户的需求,性能要素之外的因素同样要被纳入到考虑范围当中。SDDR3版本的GT730虽然并不具备性能优势,但其售价较之GDDR5版本却更为低廉,大部分产品的差价都在100元甚至更高,这一售价差异看似不大,实际上却因为入门级显卡低廉的总价而形成了巨大的价差比例。即便不考虑性能价格比这样的细节,单纯的更低的售价依旧会左右很多入门级用户的购买行为。
一边是性能,一边是成本,究竟是选择GDDR5还是SDDR3显存的显卡,还是交给您根据实际情况自行决定吧。
显存一步一步频率越来越高、带宽越来越大,这也帮助显卡性能大幅提升。在GDDR5大行其道的今天,GDDR3显存依然存在,那么谁更值得购买呢?看看本文作者为您从技术、行业等角度分析,答疑解惑。
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