又到今年换卡时 赶超上代旗舰GTX 980 Ti的NVIDIA英伟达GeForce GTX 1070 显卡众测报告

2016-08-20 09:17:03     作者:阿财      来源:什么值得买

标签: 智能硬件 智能设备

Tick-Tock模式首先是Intel公司提出的,每隔两年就会推出新的制程技术,然后隔年推出新的微构架。NV...

Tick-Tock模式首先是Intel公司提出的,每隔两年就会推出新的制程技术,然后隔年推出新的微构架。

NVIDIA英伟达公司虽然没有明确指出自己的显卡升级迭代方式遵循Tick-Tock模式,但是依然以每一代18个月超过50%的性能提升幅度,给其他竞争对手巨大无比的性能压力。当然如果不是壕到逢x80 Ti或者泰坦这样的旗舰也更新就换的话,一般时隔接近2年才有这么一次同价位新卡性能飞跃的换卡好理由。

距14年10月基于Maxwell架构的GTX 970 显卡上市过去18个月后,NVIDIA如约的给消费PC市场带来的基于Pascal架构GTX 1080,GTX 1070,GTX 1060三张新显卡。其中GTX 1070就以具备SLI能力(1060惨遭阉割SLI)+高于1080的性价比,作为当前的高性价比次旗舰显卡,在消费PC市场上掀起一阵换卡狂潮。

英伟达 GTX 1070 采用的是以著名物理学家帕斯卡命名的Pascal架构,拥有超过7TFLOPs的浮点性能。采用了TMSC台积电16nm FinFET制造工艺,当然能耗比也大幅度地提高,每瓦特性能相比较于上代的GTX 970系列平均提升接近70%,这当然是全新架构+全新制程带来的双倍功耗红利。

这次本人有幸能够获得张大妈小编青睐,得到了这款NVIDIA英伟达GeForce GTX 1070显卡众测的宝贵机会。GTX 1070就是这样一张让科技宅男们激发买!买!买!欲望的显卡,性能堪比上一代旗舰980 Ti(公版VS公版,非公VS非公)。我们先来看看这两代显卡旗舰和次旗舰之间的规格对比。

那么这款显卡的实际性能究竟如何,能不能达到之前宣传的VR Ready的水准?

那么阿财就从这一大箱“朕值到了”入手,通过实际游戏测试,体验这款英伟达2016年重磅产品,全新的Pascal 架构高端显卡的真正实力。 

华硕(ASUS)GTX1070-8G Founders Edition 1506-1683/8008MHz 8G/256bit ... 京东

 

阿财运气不错,随机发货中抽到了一块三年质保的华硕 GEFORCE GTX 1070 FOUNDER'S EDITION公版显卡。

华硕显卡包装盒背面主要介绍 GTX 1070 搭配的技术。支持GPU Tweak It软件进行显卡超频 通过 FanXpert 3 进行风扇策略管理。同时由于VR热潮的到来,GTX 1070 也理所当然支持英伟达VR技术。同时由于《守望先(pi)锋(gu)》的大热,带动了144Hz G-Sync显示器的销售热潮,英伟达GTX 1070 支持G-Sync和Fast-Sync同步技术(需要显示器配合支持),让玩家看到的FPS电子竞技游戏的画面体验更平滑,更流畅。

打开彩印的外包装箱,里面是黑底金字的显卡内箱。

内箱里面是专利包装的SecureAir 安全气囊式保护的显卡真身。这个专利包装可以看到打开的方式相对比较复杂,特地附上了开箱步骤说明。

满怀着信仰的 GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 显卡就在双层纸箱的固定之中。

双层纸箱保护,最里层的造型纸托还是不厌其烦的标注着开箱和重新包装的折叠步骤。

从GTX 690 开始,“泰坦皮” 等于英伟达公版的散热器造型就已经深入玩家的观念中,它代表中NVIDIA的信仰和荣耀。

NVIDIA英伟达在Pascal架构之前的Kepler和Maxwell架构的公版卡官方名称叫做 Reference Edition,就是字面上的意思”参考版本“,也就是公版。

作为忠实的NVIDIA用户,往往会珍藏着过各种NVIDIA泰坦皮造型的显卡。阿财也不例外,跟开普勒系列核心的泰坦皮比比,GTX 1070 散热器跟GTX 970 一样鳍片黑化,但是跟GTX 970均热管缩水成3根热管不同,GTX 1070 散热器依然是跟GTX 980 Ti一样的均热板。外观上采用钻石样的多边形切割造型是设计上最大的变动,其他基本没有差别,还是压铸铝镁合金外壳和风扇,透明亚力克观察窗。

泰坦散热器是全金属材质,铝镁合金压铸的涡轮离心风扇,从GTX 690开始成为NV公版旗舰卡散热器的标志。7系开始下放到次旗舰显卡x70级别上面,然后这个传统一直延续到今天这款 GTX 1070。

泰坦皮公版散热器在Kelper架构的6~7系列Geforce显卡时代并没有设计标配的背板,EVGA和EK等显卡和水冷厂家自行设计了770,780,泰坦的第三方背板。从Maxwell架构开始的9系列显卡有了英伟达整体设计的背板,英伟达原厂的背板边缘跟PCB紧贴,没有2mm的缝隙间隙,靠模具压铸开槽错开元件管脚避免短路。带着玄妙的集成电路状的纹路凹槽,厚度大约1~1.5mm不等,比野生第三方背板0.8~1mm厚度要厚实。

说到背板外观美观大气,而且利于保护PCB。安装显卡的时候属于手残党的阿财经常害怕被风扇扣件或者鳍片刮掉显卡背面的元件,别笑话我,我真的不小心被显卡IO挡板下面的两个定位插舌刮掉过主板上的贴片电阻元件,搞得只好买了一块带装甲的TUF特种部队主板来防身。

但是显卡背板这东西也是双刃剑,没有金属背板对第一槽的散热器兼容性倒是要好一些。因为显卡加了背板后,在 X79/X99,M-ATX规格的主板上,因为第一槽PCIe X16是不能安装猫头鹰NH-D15,U14S和追风者PH-TC14PE这样的14cm塔式散热器的,会跟风扇扣件冲突,挤压无法安装,而没有背板的 显 卡就没有这种情况,但是却很可能会导致散热器风扇铁丝扣件接触到显卡焊点,短路烧毁显卡。总之无背板和标配背板都会有各自的缺点,没有十全十美的解决方 案。

GTX 1070 依然是 PCIe 3.0 16x接口,理论最大带宽大约是 双向32GB/s。

GEFORCE GTX信仰灯,透光橡胶材质,手感舒服,绿光悠悠,就是为了这盏灯FE公版比AIC们的非公版还要贵400。

啥都不说了,选择FOUNDER'S EDITION的孩纸,都是NVIDIA信仰爆棚的。滴~~学生卡,您的信仰充值完毕。

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 采用OTES散热器,这种散热器叫做全封闭离心抽气式,它的优点是由一个涡轮风扇抽取空气,经由封闭的整流罩引导,高速吹过散热鳍片时换热,再直接排放到机箱外。这样显卡产生的热量对机箱环境温度影响非常轻微,亦不容易受到影响。

相对于公版OTES散热,非公版显卡一般采用直吹结构的开放式散热器,开放式散热的鳍片规模和形状不太受限制,所以理论散热效果是很出色的。但也正因为这些原因,开放式散热器对环境温度又非常依赖。开放式散热器会将显卡产生的所有热量排放在机箱内,导致机箱环境升温而环境升温后又会反作用到散热器上,如果没有有效的机 箱风道支持,那么散热效果将大打折扣。

将巨大的热量排放在机箱内是非常恐怖的事,几乎所有高端公版显卡无一例外使用OTES散热器这显然是经过慎重考量的,因为公版显卡供货给OEM厂商比如戴 尔、惠普和联想,品牌机箱的散热风道设计往往没有高端DIY机箱优秀,并且如果用户可选配置进行多显卡交火,那么OTES散热器几乎是唯一的选择,否则要是选择开放式散热器,那么显卡间的发热量会相互干扰,非常不利于品牌机的独立显卡保持控温。

PCIe 8pin 辅助供电接口,8pin和双6pin接口供电能力都是150W,再加上PCI-E供电的75W,可以提供最高225W的供电能力。GTX 1070的理论TDP功耗为150瓦。跟GTX 970相比之提高了5瓦TDP功耗,从后面的3D性能测试确能得知,在相差无几的功耗下,TX 1070 性能比GTX 970 提高了令人咋舌的70%。

GTX 1070 理论上依然支持3-4路SLI,但是Pascal架构的产品出现一个变化,原本只需要插入一个SLI桥就能完成连接。现在如果只插入一片金手指进行SLI,驱动程序就会提示为达到最佳性能状态,包括新版SLI桥也是在双路SLI中就是要全部的2组金手指。

随之的NVIDIA英伟达宣布为了最佳的性能体验,默认只开启了2-way SLI支持,仅2-way SLI也需要插入2根金手指的HB SLI桥才能获得完全性能。

它还是可以支持3-Way或者4-Way SLI技术的,不过玩家要想获得3/4路SLI支持可能会比较麻烦,需要申请Enthusiast Key解锁,也就是说用户需要从NVIDIA官方下载密钥,然后才能解锁3/4-Way SLI功能。

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S 的IO挡板跟GTX 980/980 Ti 一样为三角型OTES出气孔,流量面积比GTX 780公版增大,但是没有EVGA 980、970的高流量挡板大。

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 提供了5个接口,3个DP 1.4、1个HDMI 2.0b,均支持 4096x2160 @ 60Hz,还有一个 DVI接口保持向下兼容。因为DVI接口不支持VR,最高分辨率只有2560x1440,也不支持电竞144Hz高刷新率,也不支持G-Sync同步技术,也不支持4K分辨率,以后会被逐渐淘汰。

金属外壳的泰坦皮下面是Vapor Chamber真空腔均热板散热器,压铸铝合金涡轮离心风扇。

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION采用4+1相 VRM 供电,8G GDDR5显存。中间被硅脂覆盖的是GP104-200-A1核心。

从GP104-200-A1核心的结构示意图,我们可以看到,每一组GPC单元都砍掉了1组SM模块

一组SM模块的结构图如下图所示,每组包含128个流处理器。GTX 1070被砍掉5组,就是比GTX 1080少了2560-1920,640个流处理器。

装机测试

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION的特点就是机箱兼容性极佳。

英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 显卡全长仅有26.7厘米,可以装进超过半数的ITX机箱之内。

由于英伟达 NVIDIA GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 显卡采用的是OTES散热,所以无需担心显卡满载工作的时候的风道影响CPU和电源散热

得益于泰坦皮散热器对于CPU散热和机箱风道大无要求,所以阿财可以采用OTES+240水冷组装出一套ITX小钢炮平台。

体积为16cmx32cmx24cm,体积12.6L。

机箱底部进风,直接送入涡轮风扇,然后从机箱尾部的显卡IO挡板将热空气排出。显卡和CPU水冷排风路互相独立。这是非常理想的小体积机箱风道设计。

从侧板进气,机箱顶部出气,SFX电源也拥有的独立的风道。

装上机箱侧板,我们可以看到完整的ITX小钢炮造型。

240冷排可以保证i7-6700K CPU在全速工作的时候也能保持温度在70度以下。

基准性能测试

测试平台配置

华硕 GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 显卡 GPU-Z 信息

3D基准性能测试

图形测试——新3DMark

3Dmark系列是Futuremark公司出品的显卡测试软件,是一款在行业以及消费者心目中具备标杆意义的软件。新版3DMark通吃Windows、Windows RT、iOS、Android四大操作系统,横跨桌面和移动设备,不同平台上的成绩也是可以直接对比的。

新版3DMark由Ice Storm、Cloud Gatem、Sky Diver、Fire Strike、Fire Strike Extreme以及新近加入的4K游戏性能测试Fire Strike Ultra共六个测试组成,分别适用于「移动设备和入门级电脑」「笔记本电脑和家用电脑」「高性能游戏电脑」「多GPU系统及超频电脑」以及「4K游戏电脑」。

1080p的FS压力不大

没有比较就没有伤害,我们可以看到,GTX 1070 和 GTX 980 Ti的得分高高在上,拉开其他显卡30%以上身位。

1440p的FSE

同样的GTX 1070和GTX 980 Ti三块卡的FSE分数一骑绝尘。

4K分辨率的FSU是4K游戏的硬标准

GTX 980 Ti 凭借 384bit的显存带宽挽回一点性能优势,两块 GTX 1070 紧随其后。

图形测试——3DMark11

3DMark 11是全球最受欢迎的电脑性能基准测试软件。3DMark 11是专门为测量PC游戏效能所设计的测试软件,可以广泛使用DirectX 11中 的所有新功能,包括曲面细分(Tessellation)、计算着色器(Compute Shader)及多执行绪渲染(Multi-threading)。 由于深受全球游戏玩家信任 并能给予精确且公正的测试结果,3DMark 11是在近似游戏负载的情况下,以具有一致性与可靠性测试DirectX 11的最佳方法。但是3DMark 11因为引入了NVIDIA独占的PhyX物理引擎支持,所以一般被认为得分会有利于NVIDIA显卡。

在3DMark 11 P模式测试中,英伟达 NVIDIA GTX 1070 显卡 相当于 980 Ti 跟970 SLI相比也就是稍逊而已。

3DMark 11 P模式已经刷破2000分,GTX 1070 公版稍微受累于频率,性能低于非公版GTX 980 Ti,非公版GTX 1070 已经直接斩落 GTX 980 Ti。

X模式,江湖传言,3DMark11 X分1万,可以流畅4K游戏。这其实真的是一个误传,因为3DMark11 Extreme模式渲染分辨率其实是2560x1440。

鲁大师是一个神奇的软件,改变分辨率可以改变显卡成绩。

GTX 1070 能跑24万分

Direct X 11 游戏测试

游戏测试 —— GTA 5 侠盗猎车手5

本 作为《侠盗猎车手》系列最新作,由Rockstar North制作,Rockstar Games发行。游戏采用新版雷霆引擎(RAGE引擎),游戏故事发生以美国洛杉矶及其周边地区为原型的城市Los Santos,是现实地区中的洛杉矶和南加州。制作单位拍摄了超过25万张相关照片,并且研究了人口调查和汽车销售数据,以建立游戏中的世界。

《侠 盗猎车手》系列历来都是以黑帮生活为背景的知名动作冒险游戏。主人公自然与黑道脱不了干系,在GTA5中游戏元素将会得到增强,加入了更加 开放自由的世界,以故事驱动,以任务为准的游戏玩法和多人模式。故事主题聚焦金钱永不眠的南加利福尼亚。这次作品是有史以来最具活力的和最多元化的开放式 世界,《侠盗猎车手5》融合了以新的方式讲故事和游戏性作为玩家可以反复进入三个角色的生活,玩交织在一起的所有内容的故事。

GTA 5画质设置

GTA 5 Benchmark 基准测试中,英伟达 NVIDIA GTX 1070 显卡平均 87 FPS,稍微胜出 GTX 980 Ti 非公版

巫师3:狂猎

巫师3:狂猎 为 2015年度最佳RPG游戏

《巫师3:狂猎》将是三部曲系列的最后一作,故事将有宏大的最后结局,但并非《巫师》系列的最终作。本作采用最新的REDengine3引擎制 作,玩家可以在无缝的世界里任意探索,采用非线性剧情的设定,整体规模是前作的30倍。再加上真实的角色设定,迷人的故事以及一个无需载入过程的玩家可以 自由自在畅游的开放环境,我们将会把游戏体验带到一个新的高度,给玩家更加真实的体验与完完全全的代入感。

《巫师3》是一款非常吃显卡的游戏,即使是GTX 980这样的高端显卡也只是勉强喂饱它,同时默认设置下A卡在游戏里的表现明显逊于同级别的N卡。作为一款使用NVIDIA Gameworks技术开发的游戏,就注定会偏向N卡做更彻底的优化。Gameworks特效整合了PhysX、TXAA、曲面细分、HBAO+、 FlameWorks和 FaceWorks等工具,极大的简化了开发流程,加上Gameworks并没有开发源代码,开发者想要接触源代码必须经过 NVIDIA的授权,作为行业竞争对手的AMD永远没有机会使用到Gameworks里提供的技术,而《巫师3》的开发者曾经表示过,他们也无法为AMD 显卡优化代码,建议A卡用户最好关闭 Gameworks特效。

为此公平比较A卡和N卡起见,测试设置中关闭Hairworks。

在巫师3:猎狂 120秒游戏 FPS平均帧数记录中,英伟达 NVIDIA GTX 1070 显卡 性能落后于老旗舰 GTX 989 Ti 非公版。

VR性能测试

VR性能测试基于 SteamVR Benchmark,这是一个非量化成绩的测试评价体系,只要没有VR瓶颈的系统就会给与11的满分。

很显然 GTX 1070 的VR性能等级是属于 “overkill" 的碾压级别。VR Ready显卡,可以放心选购搭配它的VR头戴显示系统。

DirectX 12 游戏测试

《奇点灰烬》是第一款上市的原生DX12游戏,《奇点灰烬》是一款Stardock制作的即时战略游戏。该作采用Oxide Games的Nitrous引擎打造,背景设定在遥远的未来,那时人类完全以意识形态存在,人们已经掌握了上帝一样的力量。但是人类发现自己已经处于战 争 之中,敌人就是一个叫做“Haalee”的具有意识形态的AI,企图推翻人类在宇宙之中的统治地位。

游戏中,玩家可以对后人类或是Haalee的力量进行控制,这是一场星际尺度的战争,其中的每场战斗都可能覆盖一颗星球的整个表面,因此本作的视野超出了玩家们所玩的任何一款RTS游戏。

游戏设置 Crazy,DirectX 12

Hitman 杀手 6

《杀手6》是一款Io Interactive制作、Square Enix发行的动作冒险游戏。在本作中,主角要进行的任务地点包括了广州,香港,维也纳等地,我们熟悉的老牌杀手47,要在ICA的帮助下展开全球范围的猎杀行动。

该作依旧包含了系列核心元素,玩家可以使用众多道具在全球各种奢华,奇异的地方完成暗杀任务,除了借助新引擎营造超逼真的细节,该作还将是一款 开放世界,非线性的游戏,随意存档的沙盒玩法。另外,契约模式正式回归,玩家可以打造独特的挑战,与其他玩家分享,同时取消主角的魔法口袋,力图打造更真实的杀手世界。

画面设置如上图所示。

结果为平均帧数 82 fps

Benchmark Results:
---- CPU ----
9392 frames
 81.69fps Average
  3.53fps Min
169.11fps Max
 12.24ms Average
  5.91ms Min
283.13ms Max
---- GPU ----
9392 frames
 82.00fps Average
  3.41fps Min
1929.97fps Max
 12.19ms Average
  0.52ms Min
293.53ms Max

古墓丽影 崛起

《古墓丽影:崛起》是由Crystal Dynamics开发,Square Enix负责发行的一款单机游戏,该游戏是《古墓丽影》的第15部,于2015年12月正式发行。游戏中玩家控制主角劳拉去探索劳拉以前不相信的超自然现 象和未知的世界,寻找永生的秘密。游戏地图包括了世界上的多个地点,可探寻的场所将比前作大三倍,地图的开放度比前作更大,充满优美和危险并存的场景。与 前作相比本作在中国还发行了普通话版本。

游戏画质设置 SMAA,画质预设 最高,启用 DX12

古墓丽影 崛起 中 英伟达 NVIDIA GTX 1070 显卡 的各场景的平均帧数为过102fps。

满载烤机温度和各种整机功耗

测量 GTX 1070噪音的方法,直接在显卡IO挡板处测量出风口噪音。

环境噪音为41.1分贝。

温度方面,待机温度38℃,风扇转速也只有1200RPM左右,噪音仅为41.6分贝,几乎无声无息,相当安静。这种噪音级别,老实说是否引入风扇停转实际意义并不大。

待机功率也非常的低,桌面进行图像处理的时候,上面测试配置的i7-6700K超频4.5G+华硕Z170I+英伟达GTX 1070整机输入功耗仅为47.67瓦。

OTES散热确实存在缺点,这主要在英伟达 GTX 1070 显卡的满载状态下体现。离心式风扇的直径通常较小,在显卡满载时需要较高转速产生足够的风量。高转速必然会提高噪音,在消费者越来越重视静音的大环境下,厂商又不得不限制满载时的转速,最终导致满载温度较高。这时候厂家设定了一个温度阈值作为降频保护温度,我们称之为“温度墙”。

Furmark拷机时 我们可以看到,英伟达 GTX 1070 显卡从1.8GHz降频到1.5GHz,温度维持在最高83℃,一般维持在82℃波动,风扇转速也是2100RPM左右。可见83℃就是英伟达 GTX 1070 显卡的“温度墙”。

此时GTX 1070的出风口噪音提高到了 49.1分贝,虽然可以觉察到,但是并不大声,轻微的风声很容易被游戏伴音所掩盖。

Furmark 拷机,整机功耗也随之水涨船高,一开始直接冲上234.7瓦。

但是由于”温度墙”降频保护的存在,随着拷机/游戏时间的逐渐延长,GTX 1070 Boost 频率会逐渐降低,整机输入功耗也随之降低到了208.3瓦稳定下来。

游戏功耗实测

3DMark整机输入功耗

守望屁股整机输入功耗

刺客信条:大革命整机输入功耗

GTA 5 侠盗猎车手 整机输入功耗

看门狗 整机输入功耗

总结

显卡后浪推前浪,前浪死在沙滩上。经过30款游戏和跑分基准测试的显卡天梯图汇总如下:

综合性能表现来看,GTX 1070 正处于比以公版 GTX 980 Ti 和 非公 GTX 980 Ti 之间,相比上代的同档次显卡 GTX 970 提升达到70%左右,然而满载功耗比 GTX 980 Ti 最少低了90W。

如果不是追求极限性能的玩家,阿财认为 GTX 1070 就是不二的选择的,它比 GTX 980 Ti 同档次(公版对公版,非公对非公)性能更强、价格更便宜、功耗更低、显存容量还更大!而且这么强大性能的战术核弹显卡可以毫不费力的装进紧凑型迷你ITX PC系统里面。可以这样打游戏——

还可以坐在沙发上这样打游戏——

完全不受高端显卡就必须装着大机箱放在电脑桌才能好好玩的限制,也不用担心机箱内部散热不畅温度过热的问题。

如果这还不足够打动用户更换显卡,难道还要再等2年,期望能有一款显卡性能再翻倍价格还减半?

唯一可以诟病的就是GTX 1070 FOUNDER'S EDITION 显卡具有导致降频的“温度墙”限制,不利于长时间的游戏,显卡BOOST频率会随着发热量的堆积越来越低。如果需要超过1小时的长时间游戏,还是推荐选择散热效能更好的采用非公版散热器GTX 1070 显卡。

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