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天使魔鬼一步之遥 市售GTS450做工解秘
2011-02-23 17:26:57  出处:快科技 作者:鲲鹏 编辑:鲲鹏     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

作为700-800元显卡的主力,GTS450自上市以来就受到诸多玩家的好评。这一方面是因为其填补了NVIDIA一直没有中端性能强劲DX11显卡的空白,一方面也因为大家实在对HD5700系列显卡“审美疲劳”,买七八百块显卡的玩家都图个新鲜劲,让他们在2011年还买2009年上市显卡,实在是有些勉为其难。玩家看好、厂商看好,市场上GTS450的产品自然不会少。可是,这产品一多,难免会出现鱼龙混杂的情况。一些看似价格便宜、暗自“缩水”的,也被堂而皇之地摆在了柜台上。今天笔者就为大家把市售的GTS450仔细分分类,看看在这些产品中究竟哪些是真正值得购买的,同时比较各个版本的GTS450之间,做工究竟有哪些差别。

1、高频、高价、高品质 玩家首选“三高”GTS450

常言道:一分钱,一分货。这道理在显卡上,更是体现的充分。不同品牌、不同质地的电容、电感、Mosfet管,在价格上能够有几倍,甚至几十倍之差。但是,性能差在一些消费者眼中,却没有价格差相差这么大。那我们经常所谈到的“堆料”又有什么意义呢?以目前市场上最为热销的昂达GTS450
1GB神戈为例,它在用料上就就有不少的独到之处。

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最新上市的昂达GTS450 1GB神戈

全钽聚合物电容 性能提高3.5倍

在铝电解电容的时代,可能一张显卡上所有的电容不过十几元。如果按照这个标准,Kemet的钽聚合物电容价格,已经不能用昂贵来形容了。根据2010年11月份的相关报价,其万颗采购单价达到了6.93元人民币,也就是说:单颗超过了1美元。具体到GTS450身上,以其220W左右的满载功耗,至少需要4相供电,按照电容“一上两下一组MOSEFET”的设计方式,其输入和输出模块需要的电容个数超过12个,也就是说如果全换成钽聚合物电容,光是这部分成本就已经达到了80元。显卡市场上,一张GTS450的价格不过700-800元,电容成本超过10%,对GTS450究竟意味着什么呢?下面就具体讲一讲钽聚合物电容的优点和缺点。

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Kemet T491钽聚合物电容,特征是有独特的“橙色横杠”

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Kemet T491白皮书

优点:与普通固态电容相比,钽电容拥有很多特性和强项,首先它具有非常高的工作电场强度,体积小却能达到较大的电容量,其次它寿命长、耐高温;最后它准确度高、滤高频改波性能好。不仅如此,在钽电容工作的过程中,还具有自动修补或隔绝氧化膜中的疵点的功能,使氧化膜介质随时得到加固和恢复其应有的绝缘能力,而不致遭到连续的累积性破坏。这种独特的自愈性能,保证了其长寿和可靠性。以GTS450神戈所使用的kemet钽聚合物电容为例,其ESR值仅有3mΩ,漏电流量小于9.4UA,设计寿命为150万小时,最高可承受30A以上电流的冲击,所有参数都比固态电容高出3-8倍,差距显而易见。

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为了达到设计值,在背面加入大量三洋POSCAP钽聚合物电容

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缺点:贵、单颗容量小、性能上钽聚合物电容一颗顶几颗固态电容。容量上固态电容一颗顶几颗钽聚合物电容。所以,对于使用钽聚合物电容显卡,不想堆料也得料,否则根本达不到设计数值。为了在性能和价格上找到平衡,昂达GTS450神戈上的钽聚合物电容,分为美国的Kemet T91和日系的Sanyo POSCAP两种,前者10颗,后者正面、前面加起来26颗。作为钽聚合物电容的老大,Kemet精于制造耐高压钽聚合物电容,价格强悍,而Sanyo是后来者,主打的Poscap系列,虽然性能略逊于kemet,但价格却仅有前者的几分之一。这也就是为什么昂达GTS450 1GB神戈能将价格控制在900元之内、只比市售普通GTS450贵100元。

4+2相和3+1相,差距真的很大

同样是GTS450,3+1相与4+2相,反映在核心频率上的差距可能有20%之巨。但有一点需要说明:每相供电是由若干个电容、电感和Mosfet组成的,如果这部分用料有所缺失,供电相数再多也不过是“水中月、镜中花”而已。

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GTS450 1GB神戈使用4+2相供电

目前,芯片正朝着低电压、大电流的方向发展。单相供电输出电流的上限大概在30~40A,100A以上已成为高端显卡的最低标准。对于GTS450这样的显卡而言,3相(90~100A)的供电,只能说是刚刚够用。以GTS450神戈为例,其核心部分采用加强型4相供电设计,PWM控制芯片为Richtek的RT8841,同置驱动IC。每相配有两个全封闭电感和两上两下4个Mosfet,每相可以稳定提供38A电流供应。电源转换效率保持在86.34%以上,足以满足显卡大幅超频使用。而传统的模拟供电方案每相能保证稳定提供30A电流,速度、精度和集成度都有所差距。不仅如此,该显卡使用的双电感并联还有助于增加单相可提供电流,这样整卡的输出电流就会增加,充分满足GPU超频后所需要的额外电流。

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NEXSEM显存控制芯片

在显存供电部分,昂达GTS450 1GB神戈采用2相供电,每相配有一上一下2个Mosfet。显存供电部分位于PCB顶部,2相供电设计,每相1个电感,一上一下共2个Mosfet,PWM控制芯片为NEXSEM的NX2423,额定频率0.4ns的显存得到了充分的超频空间。

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核心纹波电路图

上图是核心供电的纹波图,在待机状态下,昂达GTS450 1GB神戈的核心纹波仅有9.2mv,而公版在783/3800MHz频率下,核心纹波则接近20mv,相当于前者的2倍。纹波电压越低,核心获得的电流就越纯净,供电的改进和提升确实提升了显卡的稳定,也为高频乃至超频操作提供了更好的基础。

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昂达GTS450 1GB神戈功耗测试图

除此之外,供电相数较多的优势还体现在功耗上。测试数据显示:虽然待机情况下,由于设定频率较高,昂达GTS450 1GB神戈比公版显卡高3~4W,但在负载功耗上4+2相供电的优势就显现出来了,该显卡在公版频率下负载比普通GTS450显卡低14W,而在加压超频到900/1800/4200MHz时也只是比公版显卡高16W(再次优化测试环境后,准确值应为10W),与性能提高的幅度相比,功耗的提高几乎可以忽略不计。

首选双热管 高频GTS450风扇选择

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双热管Coolmaster散热器

与GF104相比,GTS450的GF106核心散热大幅度降低,40nm工艺以及192个sp流处理器的热量压力较之GTX460显然要小很多。但是因为较高的频率设定,通常高频GTS450都需要性能更为强劲的散热器,以昂达GTS450神戈为例,其采用由CoolerMaster制造的双热管散热器,散热器由两条8mm直径热管加32片铝质散热鳍片构成,搭配8cm
PWM调速风扇足够压制发热量不大的GF106核心。同时,热管表面经过镀镍处理,可以有效防止氧化腐蚀。另外,散热器采用热管直触式设计,热管可以直接接触GPU表面,散热效率提高35%。风扇部分,使用了FY08015H12LPA CoolMaster原厂风扇,4pin,可调速。

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783/3600MHz下昂达GTS450 1GB神戈满载48度

通过实际测试(测试环节模拟真实全封闭机箱内环境),在上图公版频率下(783/3608MHz),昂达GTS450 1GB神戈待机时核心电压下降为0.962V,核心/Shader/显存频率下降为405/810/648MHz,而公版显卡是能下降到51/101/540MHz的(据消息灵通人士反应,公版待机频率有可能在运行部分以前2D、准3D游戏时,出现花屏等兼容性问题。未经考证,不敢罔言)。待机5分钟后,其GPU核心温度稳定在28℃,风扇转速2600RPM,但是风扇产生了少量的噪音。

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900/4200MHz状态下,昂达GTS450 1GB神戈满载56度

公版频率满载环境下,昂达GTS450 1GB神戈的GPU核心温度为48℃,电压为1.05V。散热器性能比较出色,而且该模式下满载风扇转速依然保持和待机情况下相同。而在900/4200MHz高频下,昂达GTS450 1GB神戈的满载温度达到了56度,此时GPU电压为1.125V。在Furmark测试,昂达GTS450 1GB神戈温度表现出色,虽然风扇转速已达2800转,但所产生的噪音不足40db,较之低频高12%。在全封闭机箱中几乎可以忽略不计。从实际使用情况考虑,鉴于几乎没有任何一位玩家会让自己的显卡全天8小时处于Furmark级的环境下,昂达GTS450 1GB神戈量产所使用的散热器表现已属上乘。

用料好才能谈超频 高频卡优势明显

所谓的高频卡,如果频率高出公版的的频率小于10%,性能上是无法与公版拉开差距的。以昂达GTS450 1GB神戈为例,其具备900/4200MHz、780/3600MHz二个频率。正因为两者之间差距达到15%以上,在3Dmark Vantage测试中,前者比后者成绩高出15.04%。如超频至1006/4850MHz,速度提高29.9%。

测试平台:

配置为:CPU:Q9300(OC:3373MHz)

内存:芝奇[ P I ] F2-8800CL5D-4GBPI(OC:900MHz,时序:4-4-4-12)

主板:DFI UTP45 T2RS

考虑到购买GTS450 1GB神戈用户的实际配置情况,该配置基本合理。具体数据就用成绩图说话吧。

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780/3600MHz公版GTS450 H档得分6827

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900/4200MHz昂达GTS450 1GB神戈H档得分7854

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频率达1006/4850MHz时,昂达GTS450 1GB神戈得分为8872

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3Dmark11 P档测试,780/3600MHz公版GTS450得分为2071

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1000/4700MHz下,昂达GTS450 1GB神戈得分2585

通常情况下,上文所说的那种“三高”GTS450,都是为有一定要求的玩家准备的。他们更愿意为造价高昂的用料和更高的频率买单,但这部分用户毕竟属于“小众”。对于一般消费者而言,稳定的品质、较长的寿命和能够满足日常游戏需要的速度,是他们更为看重的。这时,纯公版和类公版的GTS450,因其具有公版的品质和更为低廉的价格,受到很多人的青睐。它们又有什么特点呢?

2、看电容观风扇 要品质首选“类公版卡”

所谓的非公版、高频卡,都是相对公版卡而言的。通常来说,在新品上市伊始,NVIDIA(或AMD)为了弥补各个厂商设计之间的差距,总会发布其自行设计板型的显卡,这种显卡就叫做公版卡。特点是:通常情况下品质一般极为稳定,且具有一定的超频能力,不过初始频率通常设计的较低。对于绝大多数不超频的消费者而言,使用NVIDIA公版设计的显卡,通常情况下价格较为适中,而速度和质量又足以满足日常需要。

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发布时,NVIDIA提供的公版GTS450<

虽然公版卡质量不错,但是细心的用户不难发现,通常在新品上市2-3个月之后,公版卡就会慢慢地消失。这又是为什么呢?其实,对于显卡厂商而言,公版卡存在着以下几个问题:1、产能不足,抛开价格高、销量较少的高端卡不谈,像GTS450这样的显卡,哪个厂商每个月的销量都有数万片之多,而为NVIDIA提供支持的代工厂无法满足要求;2、彼此间难以拉开差距,经常有玩家戏言“反正是公版卡贴个牌,买哪家的都一样”,虽然公版卡方便了芯片厂商控制其产品口碑,却也无可避免地造成各个厂商之间产品同质化。不仅如此,公版卡的一些用料和排列方式也值得研究,以上面那张GTS450为例,其电感的排列方式,就不见得是最佳。

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使用公版散热的昂达GTS450 512MB

正因为这种种原因,各个显卡厂商通常会在遵照公版设计的基础上,根据用料的采购情况,衍生出不同电容、不同电感等多个版本。判断这种显卡是否“缩水”的条件主要有两个:一、是否缩减了显卡的供电单元,以GTS450这样级别的显卡而言,公版卡设计为3+1相。如果更换元件后,供电相数没有变化,那么其稳定性和超频能力通常不会有什么不同的;二、是否降低了散热器标准,通常情况下芯片厂商出品的原厂卡在散热上做的都相对完善,其使用的风扇也通常为AVC等大品牌的产品。与“缩水版”相比,这种风扇的优点主要体现在寿命长达100000小时、噪音控制合理、故障率低等方面。对功耗较高的显卡而言,散热器只要出现一点问题,就有可能造成芯片损坏,给用户带来直接损失;三、显存及频率是否有所降低,削减供电相数或用料水平下降,会直接导致出厂频率的降低,从这点上看是否缩水最明显。为了让大家有个直观的了解,笔者下面就以昂达GTS450 1GB和512MB来具体谈一谈。

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3+1相供电的昂达GTS450 1GB

先看整体,昂达GTS450 512MB的供电依旧是3+1相, 每相供电均采用屏蔽式电感、固态电容和高品质Mosfet。与公版的主要区别,只是在Mosfet上加了一层散热片,以降低满载时的工作温度,同时将前置滤波电路移到了芯片的左侧。从整体上看,板型与公版非常相似。

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用料部分

再看用料,该显卡输出和输入部分均使用了高品质ULR全固态电容,其理论设计寿命达到了48500小时以上,而电感则升级为全封闭式,并将公版GTS450上所使用的裸露线圈,换成了1R0电感,进一步提高了其工作的稳定性。测试表明:在满负载运行状态下,昂达GTS450 512MB较普通市售GTS450电流杂波减少45%,而待机时的纹波电压也仅有12.7mv,甚至比公版还要低。

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NVIDIA LOGO

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AVC原厂风扇

在最重头的散热部分,昂达GTS450 512MB使用了与公版完全相同的4pin可调速AVC散热器,其分为显卡主体、导风罩、核心散热模块和风扇四部分。其风扇是AVC设计的11叶8cm产品,型号为DAS0815R2U,电压12V、电流0.6A,这款产品在满载状态下会有大概65分贝噪音,在显卡待机状态下风扇噪音忽略不计,而且值得一提的是,笔者的平台为裸放,如果放到机箱中会更安静。不仅如此,该散热器的核心散热模块还采用纯铝材质,通过铝挤技术一次成型。散热模块成太阳花式设计,每支散热鳍分为两岔,极大地增加了散热面积。

通过以上细节,大家不难发现:无论是超公版、还是类公版设计的GTS450,只要不“缩水”的,供电就一定会使用3+1相以上。同时,在风扇的选择上,公版的散热器设计是消费者选择GTS450的“底限”,高频GTS450通常会配备双热管以上的产品。如果供电和散热都没有“缩水”,选择哪一款产品,就要看各位玩家自己的实际需要了。是选做工更为奢华的高频版,还是扎实却不华丽、频率相对较低的公版?大家不妨想想看。

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