旗舰显卡的超频
●前言
超频对于旗舰显卡来说通常不是件容易的事儿,这跟“旗舰”这个名称似乎有些矛盾,但事实如此,反而倒是中端或是主流高端的产品具有更大的超频潜力。其实理由很简单,虽然旗舰显卡的电路设计极其严格,用料也异常扎实,但是数量庞大的核心晶体管和令人头疼的热量是阻碍超频的罪魁祸首。
晶体管数量越大,形成“木桶短板”效应的几率就越大,芯片内部的整体机构想要运行在更高的频率则难上加难。旗舰显卡的存在主要价值是创造招牌式的最强性能,体现厂商品牌形象。同时为了与对手竞争,一般也不会给芯片留有过多的频率空间,而在出厂前就为其制定了较高的参数,以期望一举击败竞争对手的同类产品。
现在的图形芯片厂商为了能够实现多卡互联,以及控制噪音与成本,旗舰显卡的原装散热器通常形状十分规则,体积受限,当然散热性能也十分中庸,通常只能满足默认频率下的需求。
综合以上总总因素,想要将旗舰显卡大幅度超频就必须使用特殊手段:比如换用强力的风冷散热器、液冷散热器甚至定制蒸发器采用液氮、干冰极限制冷。如果条件允许,可以对电源进行改造,额外增加电压。不过这些手段对于本次超频评测的主角GTX280来说是不现实的,它刚刚由NVIDIA在今晚21:00发布,我们接手送测产品时间不长,没有足够的时间准备这一切。
但是这样或许能够造福另一方用户,它们只想获得实用超频的乐趣而并不想用这价格不菲的显卡冲击极限,那么普通风冷下的超频表现便至关重要,哪怕只有原装散热器。我们今天的超频测试便将在这样的简陋条件下进行,想必对用户会有一定实用性的参考意义。当然,除了显卡超频之外,在本文中读者还可了解到什么样的平台才适合使用GTX280。在启动测试之前,先让大家欣赏一组它的“裸体写真”
●GTX280鉴赏
由上至下8800U、9800GTX、GTX280
旗舰显卡都拥有着穷奢极侈的PCB电路设计,严谨程度堪称显卡之最,但是这似乎并不能赋予它惊人的超频空间。
GTX280无论是芯片规格还是PCB的电路都是史无前例的怪物,它核心代号为G200-300-A2,采用趋于成熟的65nm工艺制造,拥有240个SP单元,32个ROP单元,原生支持512bit显存位宽,标配显存容量1GB。14亿晶体管被集成在一个面积576m㎡的Die内,将近是上代旗舰核心G92的两倍。一代比一代变态已是图形处理领域的固有规律,而这次NVIDIA GTX280未免过于“脱胎换骨了”,笔者已很难想象再接下来又会是什么样的。
GTX280与8800旗舰系列享受了同等待遇,硕大的核心由金属外壳保护,体积远超过AMD的处理器。这次NVIDIA老调重弹,又把负责2D视讯输出的RAMDAC以NVIO芯片的形式独立于3D核心之外,这样可以起到减少核心发热,增加良率的作用。
GTX280的核心采用空前的5相数字供电设计,使用大量铁芯低频电感和快速贴片电容,这些配置十分适合处理数字供电稳定的波形,供电相数也绝无仅有,超过绝大多数主板对处理器配置的供电标准。
在简单地回顾这个怪兽之后,接下便是本文的核心部分,对平台带宽搭配的分析与超频潜力的摸索,相信这是不少用户相当关心的话题。
●测试平台与测试方式
测试主要分为两个部分,第一:检验在不同性能的处理器、内存支持下GTX280的性能会表现出多大的差距?第二:GTX280在原封不动的状态下拥有多大的实用超频潜力?下面是测试平台软硬件构成:
●参测硬件解释
测试采用Intel当今高端45nm四核心处理器Quad Exteme QX9650,默认主频3GHz,主板则是有X48板王之称的华硕玩家国度Rampage Formula,内存使用OCZ顶级DDR2-1150 2GB双通道套装。这些硬件几乎是目前市面上所能觅得的最强配置,鉴于GTX280的特殊身份,如此大张旗鼓毫不为过。我们需要了解如何能将这款显卡的性能充分发挥。
平台散热器我们选用酷冷至尊航母级型号风神匠,配备两个12cm 1800rpm风扇,在给处理器提供强力散热的同时可以配合优秀的北桥、内存、供电模块散热器达到优秀效果。
●平台对GTX280的支持性能对比
对于GTX280这样的超级显卡,如不能正确搭建平台,性能将大打折扣。我们首先进行一系列对比测试,用实际数据向用户说明如何能够更好地发挥这款显卡的性能。
众所周知,图形芯片的能力范围还是十分有限的,它不能直接运算硬盘中的图形程序,很多工作要由中央处理器来安排。例如3D游戏中的图形变化矢量、电脑AI等等,它们必须先由处理器来完成框架的构建,产生代表颜色的数据,最后再由图形芯片根据指令集将这些颜色数据代码转化为视讯信号,最终输入显示器加以体现。那么理论上而言,处理器、内存系统性能会对整体图形性能产生深远的影响。也就意味着面对一颗非常强劲的图形芯片,若处理器、内存无法提供足够的数据流,3D性能仍会受阻。
QX9650默认主频3GHz,拥有4颗核心,共12MB的24路二级缓存,可以认为是当前Intel桌面级产品线中可以直接购买到的最强性能之一。而它是否足以带动GTX280,下列的测试对比将告诉你确切的答案。
参与对比的为同一平台两种设定,第一种:处理器保持默认频率333MHz×9 @3GHz,内存1:2异步工作在DDR2-1066,延迟5-5-5-15-2T。第三种:处理器超频至420MHz×10 @4.2GHz,内存3:4异步工作在DDR2-1120,延迟5-5-5-15-2T。两种状态中显卡均保持默认频率,另外为模拟日常使用,加大显卡负荷,减小平台瓶颈,测试软件分辨率同一为1680×1050,AA/AF关闭。
◎3DMARK05测试对比
◎3DMARK06测试对比
◎3DMARK Vantage测试对比
通过对比可以明显看出,虽然QX9650已拥有极致性能,但默认频率下GTX280将遭受巨大的性能浪费,我们已无法仅通过金钱的支出来满足需求,超频是事在必行的。我们同时还发现,3DMARK版本越高,对处理器频率的要求越低,也就是说将更加专注于显卡本身性能的测试。考虑到现在3D游戏对处理器性能的要求的相对降低,这个发展趋势有利于我们使用基准测试软件准确检验显卡的实用性能。
●GTX280超频途径
最后到了用户最为关注的环节,对GTX280本身的超频测试。这款新品刚刚发布,第三方超频软件往往无法完善地支持。好在Rivatuner2.09可以勉强实现对其频率的调节,但是检测器的频率显示是一团糟。
GTX280标准频率为ROP602MHz/Shader1296MHz/显存2214MHz。根据这样的频率设定,我们可以推断出它的核心原始时钟频率与Geforce 8系列相同,为54MHz一级,因此我们对Shader频率的超频尝试也必须基于54的倍数进行。
这里不免有读者提出疑问,在Geforce 9系列里,一些品牌非公版显卡的默认Shader频率甚至超过了1800MHz,而为何进化到了GTX280却如此保守。较为合理的解释是它拥有数量庞大的流处理器单元,具有空前的并行处理能力,可与此同时木桶效应也在增强,不利于运行在高频率下。改善这个现状的唯一途径是工艺制程的进步,有消息称NVIDIA计划在不久的将来把GT200系列芯片全面转入55nm制程。但现在无论如何大量的着色单元可以弥补频率上的弱势。
Rivatuner识别有误
老字号的显卡品牌耕升在第一时间推出了自己的GTX280控制工具,其中效能选项中可以对频率精确控制。我们使用这款软件进行超频尝试,最终将这片NVIDIA公版GTX280超频至ROP720MHz/Shader1512MHz/显存2400MHz。其中核心频率的超频幅度接近20%。实在出乎我们的预料,作为常被压榨到极致的旗舰显卡,在原装风冷散热器的支持下,GT200芯片的频率潜力是相当可观的,凭借庞大的运算矩阵,少量的频率提升就会带来巨额的性能增长。
●超频测试
以上页我们尝试得出的稳定频率开始运行3DMARK测试。处理器保持4.2GHz,内存DDR2-1120,延迟5-5-5-15-2T。
3DMARK05得分:24393
4项测试均顺利完成,测试中没有发现任何图像破损或其它不稳定现象,超频成功。20%的频率提升立即带来的大幅度得分增长,包括负载最重的3DMARK Vantage。而在最后的一项3DMARK Vantage的基准设定Performence测试中,得分轻松超越拥有两颗128SP单元、全威力G92核心的9800GX2。
●总结
综合来看,成熟的65nm制造工艺以及NVIO芯片的独立是超频性能得到充分保障的关键因素,20%的频率提升对于旗舰显卡而言不可小视。在公版散热器的支持下实现这一操作代表用户购入这款显卡即可立刻感受进一步挖掘潜力的乐趣。然而若将眼光放长远,GTX280的可玩性应不仅如此,改善散热设备之后它可以在更高的频率下稳定运行。最令人期待的是传说中55nm制程的到来,届时GT200系列芯片的超频性能必将迈上新的台阶。
GTX280在芯片结构如此复杂的情况下仅凭原装风冷便有可观的性能提升,这使我们自然而然对其极致性能产生兴趣。由于以前Geforce 8、9系列的扣具尺寸与它不相兼容,无法固定蒸发器,很遗憾不能在第一时间献上精彩的极限制冷超频。但准备工作正在紧锣密鼓地进行,我们将尽快定制合适的扣具,相信不久之后就能让大家一饱眼福。