“⑩”力惊人,NVIDIA GeForce GTX1080 Founders Edition众测报告

2016-08-30 09:18:20     作者:知之为知之      来源:什么值得买

标签: 智能设备 科技资讯

非常感谢亲爱的张大妈给我这次评测机会。言归正传,由于工艺问题,GPU的工艺已经卡在28nm很多年了。距离首个...

非常感谢亲爱的张大妈给我这次评测机会。

言归正传,由于工艺问题,GPU的工艺已经卡在28nm很多年了。距离首个28nm的GPUTahiti发布,已经过去了5年半之久。而在14/16nm阶段,率先打破这一僵局的不是往常的AMD/ATI,而是NVIDIA,并且不是通常的小核心,而是一颗中高端核心,这就是5月7日发布的GP104,命名为GeForce GTX 1000系列。

 

一、产品规格和架构解析

首先我们先看看GTX1080的规格(表格来自Techpowerup)。相对于上一代产品GTX980,GTX1080的流处理器从2048上涨了25%达到了2560个,从百分比上来说其实要较GK104到GM204的升级少,但是频率的提升却十分恐怖:从1126MHz的基础频率一路狂奔到1607Mhz,提升超过了40%,并且得益于全新的GPU Boost 3.0机制,部分体质较好的GTX1080甚至可以达到2GHz之高!要知道这可是一个314mm2、72亿晶体管的核心!由此可见TSMC 16nm工艺的力量。另外就是使用了全新的GDDR5X显存,说是GDDR5X显存,其实更像是GDDR6(估计不叫这个是因为双数代数的GDDR最后都完蛋了吧),其数据预取相比GDDR5翻了一倍,从而得到了更高的带宽,仅用了256bit、1250MHz就得到了320GB/s的带宽,已经接近了上一代大核心GM200的336GB/s。

但是从架构的角度来说,其实Pascal整体的改进并不多。这里是GM204的结构:共4组GPC,每组GPC有8个SMM,每个SMM里有64个CUDA Cores,一共2048个CUDACores。

而这是GP104的结构图,相比GM204,主要的改变就是每组GPC里面增加了一组SMM,大面上没有明显变化,另外就是显存控制器由4组64bit改成了8组32bit以更好的适应GDDR5X的升级。

而更大规模的GM200情况与之类似,更像是GM204的规模扩大版本,由原来的4组GPC变为了6组GPC,相应的ROP、TMU等都增加了,显存控制器也增加到了6组384bit,SMM结构并没有大的变化。注意其任务调度单元仍然是一个,这也许是N卡“CPU占用率高”的原因,因为确实自Kepler起NV就开始将部分任务分配和调度任务交给了CPU,在以前的显卡中任务调度压力不太大还不是很明显,到了Pascal越来越明显,至于这个做法的好坏见仁见智,不过我相信也没有哪个用户会用1080搭配i3,既然高端CPU游戏中都无法占满,而且即便这样总功耗也不高,那高不高就无所谓了对不对?不过秉承“低U高显”理念的用户还是要注意一下这个问题。

GP104的其他值得一提的大改进包括升级的色彩压缩技术,有效的提升了带宽,这个技术已经在GM206(GTX960)中得到了验证,确实实现了不小的提升;另外就是VR方面的优化,不过这个技术暂时还看不出效果,因为VR应用虽然硬件要求起点很高,但其实天花板目前还很低,后面我会说到;比较重要的是异步运算的升级,毕竟这个是N卡在DX12时代的软肋,可惜受限于架构,性能提升的并不是太多;还有则是砍掉了消费级的三路以上SLI,这个确实一般人和一般应用都用不到,影响倒不是特别大;最后就是强化了的GPU Boost 3.0,出厂就几乎将核心压榨到了极限,间接逼疯一片第三方厂商...

二、产品详解

接下来还是说会具体的产品。收到包裹我的心情是极度激动的:终于收到传说中的“朕值到了”包裹啦 ! 激动的流下了一个大汗珠...

里面用泡泡袋精心包裹的显卡,好像还是信仰牌!  

太激动了忘了照正面,就拿这个充数吧,反正华硕的盒子基本一样...  

背面这次省略了那一堆看(mei)不(ren)懂(kan)的介绍,直接上一个硬朗的外观图,言简意赅  !

显卡本体,额总觉得像是揉皱了或者打了码一样的...似乎不如上一代好看的样子...

背面的背板非常好评,不过比起980的背板,这次直接分成了两块,半块背板是为了方便拆卸以提供多卡时的额外进风,不过我想吐槽一下华硕,明明背板上留了贴贴纸的位置为什么还要贴在中间那么丑...  

唯一没有变化的就是那个信仰灯了,为什么NV不顺应潮流加入RGB呢  另外可以看到GTX1080仅采用了单8pin供电 ,应该是近年来功耗最低的5000元级显卡了吧,TDP仅为180W ,16nm功不可没。

接口,看起来似乎与上一代完全一样,但其实是有不同的:DVI接口换成了纯数字的DVI-D,不再支持转接为VGA接口,和AMD/ATi一样,VGA接口是该进垃圾堆了。

当当!接下来请出上一代的小伙伴GTX980Ti泰坦皮!看起来1080更富棱角一些,不过老版本泰坦皮虽然有些审美疲劳,但是相比较之下硬朗的风格更讨人喜欢一点  

顶部对比,信仰灯文字上没有任何改变,然而顶部的风格还是大大不同了。另外可以看到供电一个是8+6一个是单8,最大供电能力分别是300W、225W,对应的TDP为250W、180W。

背面,我自己装了一个EVGA的980Ti背板,非常奇怪的是次旗舰980都有全覆盖的背板,而更高的TTX和980Ti都不给背板,好在这次的TTX Pascal补上了...

接口,从散热孔上来看完全相同,除了DVI不同以外没有任何区别。

尾部进风口,两张卡都支持工作站手柄,老版本的泰坦皮进风口要大一些,怪不得这次改了背板。

风扇完全一样,比起对家的贴纸来说高不知道哪里去了 。

接下来是拆解部分,保修什么的,为了评测大业我拼了 !

首先拆那半截背板,可以看到1080还是预留了个横向的8pin位置,不知何故空焊了,最近几代NV的公版卡的设计越来越看不懂...

我要吐槽一下这个螺丝设计:外八角的很难找到工具不说,内部那个孔其实是背板螺丝位,大家也看到了其实只有1mm粗,非常容易断...  不说了都懂 

看一下两个背板的材质,看起来1080的背板很厚其实是加了折边,实际厚度是不如EVGA的299背板的(贵啊!谁前阵子还吐槽XFX的背板贵来着  )

去掉了背板的PCB背面,密密麻麻的好评,另外可以看到这个背板还专门针对背面散热增加了几个导热垫,使得背板不再是样子货,好评  

PCB全貌,实在是...有点空旷,特别是想想它5000元的售价,感觉这个用料还不如RX480...尤其是那几个迷之空焊实在是理解不能,FounderEdition还号称特挑信仰版,然而这个PCB实在是让人信仰不起来啊... 

供电部分,因为TDP只有180W,因此只有5+1+1相供电,整个空荡荡的,我觉得完全可以做成ITX...

整个PCB上最值钱的东西:GP104-400核心,看起来其貌不扬,不过确实性能不俗。

全新的GDDR5X显存,由镁光制造,标称频率10000MHz,相对于逆天的黑科技HBM,GDDR5X最大的优势就是成本,HBM的成本可是相当、相当的高,以至于NV在1200美刀的TTX里都舍不得用(其实是抠门吧!  )

背面全貌,相对于正面的惨淡,这时候看看背面果然顺眼多了...

新版泰坦皮框架,包括了显存和供电散热部分,用料十足比PCB强多了,我觉得这个卡一半的成本都在这个散热器上,不得不承认还是老黄会做生意。

核心散热片,进行了黑化,看起来其貌不扬的样子。

翻过来才发现大有玄机:底座是一整块均热板,那个突出的小尾巴就是证明。而均热板的成本也是相当高的。

接下来请出对比选手:AMD Radeon R9 Fury X!

不得不说对比起FuryX来,我觉得两种泰坦皮都低了一头,肤质背板那内敛的风格和舒服的质感,再加上FRX沉甸甸的质感,我还是喜欢这个无奈的旗舰  

背面,肤质背板好评,然而那一堆狗皮膏药太扎眼了...

接口,AMD以壮士断腕的决心坚决的取消了DVI接口,不过曾经的MiniDP也不见了踪影。

信仰灯,作为唯一有信仰灯的单核AMD显卡,这个信仰灯的出现不知道让多少人感动的流泪 ,然而苏妈的产品经理八成都是智障,后面的产品比如RX480竟然留了位置没有接灯,而NV的信仰灯已经普及到1060FE了,专门出一个FE版本卖高价,而AMD...公版通常是做工用料最好、价格却最低的...而且FRX上备受好评的负载灯也不知道要传给谁...请把AMD的产品经理拖出去 ,谢谢

三、性能测试

最后是最重要的性能测试,其实这部分我个人觉得没有什么意思...因为这卡已经出来了不短时间了,大致的性能大家已经了解的差不多了,我就简单一点上结论吧 。

测试平台:

CPU:Core i7 5960X@3.8GHz Max Turbo

主板:ASUS ROG X99 Strix Gaming

内存:4*8G DDR4 2133

系统:Win 10 64 Pro 1511,测试的时候还没有更新1607,据说新版本性能有不小提升,有机会测测

对比测试显卡:

AMD Radeon RX480 8G Crossfire

AMD Radeon Fury X 4G

NVIDIA GeForce GTX Titan X Maxwell 12G(是的没错我没用980Ti去找了一张TTX,这样才体现吊打嘛 )

NVIDIA GeForce GTX 1080 Founders Edition 8G

首先是性能,时间所限游戏没有测太多,只测了有Benchmark的古墓丽影:崛起、全面战争:战锤和GTA5,表格中1080LOW代表功耗限制拉到最低,平均跑在1100Mhz的1080,模拟和TTX同频情况,1080MAX是我尝试的最大超频,核心频率+205,功耗120%,风扇全速。

首先是传统的2K FSE,1080一马当先,领先上一代旗舰TTX 25%之多,默认情况下1080跑分是跑不过两个公版RX480的,不过超频以后轻松打败。另外同频下1080和TTX的规模差距就显现了出来,差距基本和规模相当。

4K的FSU和2K DX12 TS测试,可以看到在高负载下FuryX已经超过了老对手Titan X,泪流满面...DX12测试下A卡整体开始发力,基本都超过了对手,1080和TTX的同频差距缩小了,说明DX12性能得到了改善,但是480CF还是将超频的1080都打败了,看来NV的异步运算仍然是短板。

游戏性能测试,结果比较有意思:旧DX12游戏(DX11升级DX12)ROTR基本体现了各卡的性能差距,GTA5由于是DX11游戏,又是NV的传统强项,因此各卡的差距很小,不过这个480CF打不过TTX是什么鬼 全战战锤这样的新DX12游戏则体现了AMD架构的威力,FURYX一举超过了TTX并且和1080非常相近,但是TW似乎不支持双卡,480单卡和双卡的成绩完全一样,不然480CF的成绩应该会很好看的...

以下是各游戏设置和跑分截图:


至于4K和VR测试,我原本计划中准备加入的,但是4K测试发现1080仍然很难胜任4K游戏,ROTR测试仅有40fps,离流畅尚且有一些距离,老游戏的4k看起来和1080P+4X AA差别并不大,性能损失却很多,因此4K 60fps,依靠1080单卡还是无法实现。

而VR测试,目前能够跑分的仅有Steam VR Performance Test,3D Mark里虽然有但是只能当Demo看,Steam的测试对显卡下限要求很高而对上限要求很低,能够满足90fps即可,这里面的几张480单卡6.8,FuryX单卡9.8,TTX和1080都是满分11,完全拉不出差距的说...因此最后也是放弃了。

(4K显示配Vive,一图流证明爱过 )

最后是温度和噪音,这里我要插一句,华硕的主板自带的Aisuite可以识别出自家的显卡,从而在软件里多了一个显卡控制界面,这点必须好评 

软件可以方便的调整频率和风扇,甚至可以和主板的风扇一起同步智能设定,方便之极,不过目前为止现有的版本不能很好支持新显卡,会造成显存频率过高从而花屏 一开始我还以为我拆显卡拆BOOM了,后来才发现是软件BUG,经与华硕官网客服联系,客服响应很快迅速给我了一个新版本,暂时修复了这个BUG,截止发稿时新版本还没有正式更新出来,请华硕主板用户等更新后再使用...

        关于新版Boost 3.0的机理,就是在温度和功耗允许的情况下尽量跑高频,因此显卡的最高频率会随着温度的提升而降低,我这块卡的体质不是很好,40度下最高仅有1887Mhz,平均水平似乎在1900附近   

而除了夸张的最低模式,1080和TTX的温度是相近的,毕竟是一脉相承,而TTX的满载噪音要稍微大了一点,毕竟TDP250W也不是小数字,FURYX这种水冷的暂且不算,480CF的功耗其实是有点意外的:全默认情况下单卡在130W左右,双卡也不过270W左右,几乎和FuryX相近,性能在双卡支持良好的情况下接近1080,应当说是一个不错的两年后的升级方案,现阶段直接上480双卡还是不太明智。

至于1080本身,其能耗比又远远地将AMD甩在了后面,AMD靠着14nm工艺加持才达到了NV上一代产品的能耗比,这个锅不知道是应该给三星/GF的14nm Finfet工艺还是GCN的架构问题了,毕竟两家都有前科...

1080跑在最低功耗模式能耗比更是惊人,仅有80W,性能却超过了GTX980,等于能耗比在这个情况下翻了一倍还多!尤其我打DOTA2的时候,最高60fps情况下1200P画质全最高,整机功耗才140W,比我上个B站还低(CPU满载240W.... ) 

由于功耗更低,因此1080的转速更低、噪音更小,满载的情况下,在出风口也才52db,机箱上方10cm处不过44.5db,相当的安静,对比RX480的风扇策略,默认情况不是安静、太热就是太吵、温度低,要想达到1080的这个效果也不是不可以,必须手动调整风扇转速,我只能说AMD的产品经理请 

最后我们说说这次最被人吐槽的价格问题。此次首个GP104的产品是GTX 1080,从命名上来看是接替GTX 980作为中高端甜点主力的产品。没错,其实XX4核心一直都是甜点定位,只不过由于对家不给力以及NV不懈的努(keng)力(die),终于把104推上了原来高端产品才有的价格和定位:比如AMD/ATI强势的DX10时代,当时NV的旗舰是大核弹GTX480,核心代号GF100,甜点核心是GF104,也就是GTX460,价格在2000元上下,后来的GF110、GF114也是同样的情况;到了DX11时代,GK104首次打破甜点价格上限,上探到了3000元级别,成为了GTX680,真正的大核心GK110跑去做了超-旗舰Titan,成功的把旗舰价格提升到了999美刀;接下来由于对面稍微给力了一点不得不把GK110重新下放成为GTX780,甚至还出了少见的完整核心次旗舰780Ti,总算是让大核心回到了应有的位置;到了900时代,又是甜点担当重任,GTX980直接将首发价格杀到了4000元以上,GM200大核心继续出在Titan系列做999刀的旗舰;后面为了应对Fury X的发布才不情不愿的补了一个中端大核心产品980Ti,尽管价格并不中端,也是带与不带Ti差距最大的产品,甚至是两个数量级的核心,但确实是回到了GM200应有的位置上;到了这一代,GTX1080和新Titan X都已经发布,GTX1080直接以史上最高的公版699美刀出场,Titan X更是卖到了1200美刀!从历次NV产品的发布来看,Ti一般都是用来应急补位的产品型号,不一定会出现,但是出现了的产品大多是相对有性价比的,例如560Ti、660Ti、780Ti和980Ti,而这次,众多玩家最为期待的补位产品1080Ti会不会出现,完全要看对面Vega核心的情况了…

总结

GTX1080再一次刷新了显示卡的性能上限(额这里不算暂时还买不到的新TTX,下次众测记得叫上我 ),优秀的能耗比也证明了架构的优秀和工艺的进步,就产品本身来说,非常非常的优秀,基本没有短板,的确担当得起“⑩”力惊人这个名号。

但是,伴随着5399元的高定价和满满当当的散热器下面,却是莫名其妙空焊的PCB和一个原本定位中端的核心,Founders Edition的定价策略也不禁让人反感这种“信仰变现”的行为,让人不禁为NV和AMD都捏了一把汗:毕竟,有竞争才有动力,用户才能得到实惠。


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