Maxwell架构终于来了

2012年3月22日，NVIDIA的上一代旗舰产品GTX 680和我们正式见面，其带来的不仅仅更强的性能，还有“Kepler”架构。在随后的接近两年时间里，Kepler架构成为NVIDIA产品线中当仁不让的主力，进而出现了GTX 650 Ti、GTX Titan以及GTX 780 Ti等一系列颇具代表性的作品，在与AMD的数次交锋中都占据了一定优势。

但随着时间的推移，Kepler架构终究是逐渐老去了，在其产品线逐渐丰富之后已经没有什么潜力可供挖掘了，因此NVIDIA迫切需要一个全新的架构来在显卡市场上发起新一轮的冲击，趁着AMD那边新架构还毫无消息的时候迅速抢占更多的市场份额。而这个全新的架构就是“Maxwell（麦克斯韦）”。

Maxwell架构是以19世纪最伟大的物理学家麦克斯韦的名字来命名的，他在物理史上的成就能够和牛顿以及爱因斯坦等人相提并论，以他的名字来命名也彰显NVIDIA对该架构充满了信心。

今天晚上22点整，代表着NVIDIA新一代图形架构Maxwell的GeForce GTX 750 Ti/GTX 750两款显卡正式发布，和此前有所不同的是NVIDIA这次是用了两款中端级别的产品来首发，和此前用旗舰卡首发的做法大相径庭。我们认为这一方面是由于GTX 780以及GTX 780 Ti等旗舰卡的发布时间并不算长，尚能一战。而另一方面则是由于NVIDIA市场策略的改变，尽管旗舰卡的性能让人垂涎不已，但不得不承认的是中端显卡才是面向大众的主流产品，销量要远高于旗舰级显卡。所以NVIDIA这次用GTX 750和GTX 750 Ti来作为产品是可以理解的，他们将会在中端市场上对AMD的R7 260X以及R7 260发起冲击，而由于国内的R7 260还未上市，因此GTX 750在国内的对手暂时就是HD 7770。

在设计目标方面，Maxwell架构延续了kepler架构“最佳能耗比”的思路，力图以最低的功耗来换取最强大的性能，在架构方面相对Kepler变化非常大，这在下文中我们会有所介绍。首发产品GTX 750 Ti/GTX 750的主要作用是接替GTX 650 Ti的市场定位，在千元左右市场上打造“性能甜点”。

在下面的文章中，我们将对Maxwell架构做出一定的介绍，并对GTX 750以及GTX 750 Ti这两款显卡作出全面的对比测试。全新的Maxwell架构表现究竟怎么样呢？我们下文中见分晓。

Maxwell架构竟然分为两代？

NVIDIA本次在介绍Maxwell架构的时候用上了初代Maxwell架构的说法，这不得不让人怀疑难道Maxwell架构还会有第二代？而根据外媒曝光的消息来看，这是真的。

之所以称之为初代Maxwell架构主要是因为台积电的制造工艺问题决定的，受限于良品率或者产能不足方面的问题，第一代Maxwell架构将会继续采用和Kepler相同的28nm工艺来制造，核心方面有GM107和GM108两款，今天发布的GTX 750和GTX 750 Ti采用的就是GM107核心，而GM108可能会在不久之后和我们见面，产品应该是GeForce GT 840M，但并不能确定。

在台积电的20nm制造工艺的产能以及良品率都不是问题之后，第二代Maxwell架构就会和我们正式见面，其将会采用20nm工艺制造，核心方面有GM200、GM204以及GM206三颗，对应的应该都是Maxwell架构的中的低端以及中高端产品。

关于第二代Maxwell架构的发布时间暂时还没有明确的消息，理论上应该会在下半年，届时台积电的制造工艺可能才会完全让NVIDIA满意，到了那个时候Maxwell的全线产品才会和我们正式见面，而AMD方面也势必会拿出来应对的措施。

另外之所以不用GeForce 800系列来命名Maxwell架构的两款新品是因为NVIDIA在综合考虑之后认为把他们归入GeForce 700系列更为合适一些，他们并不想让型号成为架构的代称，在一代产品中可以允许多个架构共存。

Maxwell架构细节解析：流处理器变化巨大

随着架构的不断变化，NVIDIA流处理器的组合方式也在随之变动。费米、开普勒时代每一组叫一个SMX，全称为“Streaming Multiprocessor Extreme”(极致流式多处理器)，麦克斯韦上则是SMM，全称为“Maxwell Streaming Multiprocessor”(麦克斯韦流式多处理器)——这是第一次把代号名称放进去。

和此前Kepler架构每组SMX拥有192个流处理器不同的是Maxwell架构中的每组SMM只拥有128个流处理器，每组都有自己的一个多形体引擎2.0、八个纹理单元，而且每组SMM中还进一步细分为四个逻辑控制核心，每个逻辑控制核心中拥有32个流处理器。

GM107核心架构图

单个SMM核心架构图

NVIDIA表示这么做的好处就是让线程调度更加合理，而且流处理器的利用率会更高，带来最直观的好处就是内核性能提升35%，能耗比提升一倍。

而GM107核心中共拥有五组SMM，也就是640个流处理器，后端则拥有16个ROPs光栅单元、两组显存控制器（位宽128bit）。

另外在具体内核方面，Maxwell架构的二级缓存从Kepler的56KB暴增到了2MB，这是Maxwell和Kepler架构最大的区别之处，这么做带来的好处就是更有利于GPU查询，线程利用效率更高。

此外Maxwell架构还增加了每时钟周期的指令数（IPC），改进了负载均衡与基于编译器的调度，引入了更快的H.264编码、解码，并改进了NVENC编码引擎，可用于ShadowPlay。此外还加入了新的GC5电源状态，睡眠更深入，待机更省电。

最重要的一点是，在同为28nm制造工艺的前提下，Maxwell相比Kepler架构在单位面积上的流处理器密度增加了30%，晶体管密度增加了15%，这是非常难能可贵的。而GM107的核心面积也因此控制到了148平方毫米，比此前预测的156平方毫米缩小了不少，另外它的TDP也只有区区60W，仅靠PCI-E接口就能保证供电了，无需外接辅助供电。

GTX 750/GTX 750 Ti规格解析：之前猜错了

按照此前的说法，GTX 750 Ti和GTX 750分别有960个、768个流处理器，还有GPU-Z截图为证。但实际上这是不对的，因为GPU-Z之前把Maxwell架构中每组SMM中的流处理器数量默认为192个，实际上应该是128个，重新计算之后GTX 750 Ti和GTX 750的流处理器数量分别是640个和512个，这才是二者的真正规格。

GTX 750 Ti基于GM107核心设计，拥有五组SMM共计640个流处理器，默认频率1020MHz，动态提速频率为1085MHz，配备2GB GDDR5显存（未来会有1GB版本），位宽128bit，等效显存频率5400MHz，TDP仅为60瓦。标配双DVI以及mini HDMI接口，可选配DisplayPort 1.2接口。

区区60W的TDP决定了GTX 750 Ti完全不需要外接供电设计，因此公版卡上并没有提供辅助供电接口，但未来非公版产品为了到达最强的性能以及最大的超频潜力可能会加入辅助供电接口，但TDP也不会过高。另外后期各厂商可能会推出1GB显存版的GTX 750 Ti，它的售价会比2GB版便宜100元以上。

GTX 750同样是基于GM107核心设计，拥有四组SMM共计512个流处理器，默认频率1020MHz，动态提速频率为1085MHz，标配1GB GDDR5显存，位宽128bit，等效显存频率5000MHz，TDP进一步降低到了55瓦。标配双DVI以及mini HDMI接口，可选配DisplayPort 1.2接口。

规格略低一些的GTX 750同样完全不需要辅助供电接口设计，但厂商为了追求性能很可能会加入辅助供电接口设计。

从NVIDIA公布的图片来看，首批产品可能都会以非公版为主，公版产品不会太多。(这种卡在市场上应该都是完全非公版)这些非公版产品无一例外全部采用了双风扇设计，应该还加入了辅助供电接口。

另外需要说明的是就是GTX 750 Ti和GTX 750两款产品的发布对网吧来说绝对是一个福音，首先，二者的价格的并不贵，目前的中高端网吧完全能够负担得起这一笔开支，其次，其在性能方面完全能够满足目前主流的高端网游诸如《剑灵》、《龙剑》以及《激战2》的需求。

按照NVIDIA的说法，在Windows XP系统下（网吧都是这系统），GTX 750 Ti完全能够满足上述三款游戏在特效全开画质下流畅运行，而GTX 750则能够满足高画质下的流畅运行。

最后就是GTX 750以及GTX 750 Ti这两款产品的功耗控制能力非常给力，区区60W的功耗相比100W以上的显卡来说每年为网吧省下的电费也是一笔可观的数字。

玩好游戏还要有GeForce Expenience

对于GeForce Expenience这个名字我们已经不太陌生了，在Kepler时代就已经和我们正式见面了，而现在Maxwell架构则专门针对GeForce Expenience进行了优化，能够提供更好的操作体验。

具体功能方面，首先，GeForce Experience可自动提醒新的NVIDIA驱动程序并进行下载。通过更新驱动程序可改善游戏性能、增加新特性以及修正Bug。

其次，GeForce Experience可根据硬件配置来优化游戏中的图形设置。 NVIDIA针对GPU、CPU以及显示器分辨率的各种组合而进行广泛的游戏测试，将这些信息存储于NVIDIA云端。 GeForce Experience可连接至NVIDIA云端，并协助玩家调整游戏设置。

到了Maxwell时代，GeForce Experience的功能会更加强大，尤其是最新的GameStream技术之后可以用Shield掌机来玩PC游戏，或者把Shield的画面传输到电视上，打造更好的游戏体验。

另外Maxwell架构引入了更快的H.264编码、解码，并改进了NVENC编码引擎，可用于ShadowPlay，这是集成在GeForce Experience中的一项游戏视频录制功能，按照NVIDIA的说法，目前已经哟超过300万人次通过ShadowPlay录制了游戏视频。

GTX 750/GTX 750 Ti实卡赏析

本次我们拿到的GTX 750 Ti为公版产品，而GTX 750则采用了非公版设计，但频率和公版保持一致。

GTX 750：

来自华硕的GTX 750，完全非公版设计，但频率还是个公版保持一致，因此并没有提供辅助供电接口。

背部PCB

提供了DVI+VGA+HDMI接口

散热器采用双风扇设计，对付低发热量GM107核心绰绰有余。

GTX 750 Ti：

小巧的纯公版GTX 750 Ti

NVIDIA表示它其实可以设计成半高刀版，这要全靠厂商自己来完成。

是不是有当年GeForce 9000系列时候的感觉？

背部PCB

提供了两个DVI以及一个mini HDMI接口

GM107长这样？GTX 750/750 Ti实卡拆解

GTX 750 Ti：

GM107-400-A2核心，2013年第49周生产，也就是12月初生产的，看来NVIDIA早就准备好了。另外值得一提的就是步进还是A2，也就是经过一次修订了。

来自海力士的显存，单颗容量256MB，共四颗组成1GB/128bit的显存规格。

供电部分

PCB全貌

GTX 750

GTX 750的核心编号是GM107-300-A2，生产时间同样是2013年49周，也就是12月初。

显存同样来自海力士，规格相同

PCB全貌，非公版设计在供电部分要比公版强一些。

测试平台介绍及测试说明

具体测试平台如下：

软硬件安装完成以后，正确的测试方法是：开机进入到桌面上以后，待系统准备就绪后，才开始运行测试（关闭UAC、屏幕保护程序、系统还原、自动更新等对测试得分有干扰的系统任务）。所有测试项目都运行三遍，在测试成绩稳定、可靠的情况下，我们以其中最好的一次成绩为准。

GTX 750 Ti

GTX 750

GTX 650 Ti调整至公版频率

基准性能测试

3DMark Vantage：

3DMark Vantage测试中，GTX 750 Ti稳稳的压过了R7 260X，而GTX 750也毫无悬念的胜过了HD 7770。

3DMark 11：

3DMark 11测试中，GTX 750 Ti依然领先于R7 260X，但幅度不大，二者几乎持平。但GTX 750面对HD 7770的优势就非常大了，接近20%。

新3DMark：

新3DMark测试中，GTX 750 Ti领先R7 260X大约在5%左右，而GTX 750则领先HD 7770超过15%。

Unigine Heaven 3.0：

Unigine Heaven测试中，GTX 750 Ti比R7 260X搞出了两帧，而GTX 750则比HD 7770高出接近10帧。

游戏性能测试

《星际争霸2》

《星际争霸2》测试中，GTX 750 Ti领先R7 260X接近10%，而GTX 750则领先HD 7770同样接近10%。

《AVP》

《AVP》测试中，GTX 750 Ti再度领先R7 260X接近10%，而GTX 750则能够领先HD 7770超过20%。

《使命召唤：黑色行动2》

《使命召唤：黑色行动2》测试中，GTX 750 Ti的领先优势稍微小了一点，但GTX 750面对HD 7770依然是压倒性的优势。

《Far Cry 3》

《Far Cry 3》测试中，GTX 750 Ti领先R7 260X接近8%，而GTX 750则领先HD 7770超过30%。

温度、功耗测试：结果惊人

温度测试：

温度方面，参与测试的几款显卡变现基本上差不多，最高温度均在65度左右徘徊。原本千元级的显卡就不是发热大户，只要做工过得去就不会出现文帝太高的情况。

功耗测试：

功耗方面GTX 750 Ti和GTX 750就展现出了新架构的优势，尽管制造工艺同为28nm，而且打击功耗相差无几，但GTX 750 Ti的满载功耗要比R7 260X低上50W左右，游戏功耗也低了接近50W，在性能占优势的前提下居然能将功耗控制到这么低确实不容易。

GTX 750方面，虽然游戏功耗仅比HD 7770低了12W，但满载功耗还是要比其低25W左右，相对来说表现也非常惊艳了。

超频测试：有惊喜

看完了温度和功耗测试，我们下面再来看看超频测试。

尽管GTX 750/750 Ti这两款产品均未采用外接供电设计，但依然预留了不俗的超频潜力，首先来看看GTX 750：

经过一番调试之后，我们成功将GTX 750的主频提升到了1155MHz，此时的加速频率为1220MHz（默认状态下是1020/1085MHz），显存频率提升到了5800MHz（默认5000MHz）。

最终GTX 750的3DMark 11  X模式成绩达到了1690，相比默认状态下提升了11.6%，幅度非常可观。

下面是GTX 750 Ti：

GTX 750 Ti的最终频率同样到了1155MHz，动态加速1220MHz，等效显存频率为6000MHz，如果没有软件的限制的话，其频率应该还有进一步的提升空间。

最终3DMark 11 X模式的成绩达到了1954，相比默认状态下提升了10%，幅度同样比较可观。

总的来说这两款显卡的超频潜力都令人满意，未来非公版产品再加入了辅助供电接口之后超频能力必然会更加强悍。

总结：千元以下性能甜点

看完了测试，不知道大家对Maxwell架构的印象如何？我们认为Maxwell架构综合来说表现非常给力，虽然首发产品只是GTX 750/750 Ti这两款中端级的产品，但性能还是给我们留下了比较深刻的印象。

具体性能方面，GTX 750 Ti可以说是GTX 650 Ti的完美接班人，性能提升了20%以上，而功耗则大幅度降低。对比R7 260X来说的话，GTX 750 Ti也能够平均取得10%以上的性能优势，稳压R7 260X一头。而GTX 750在性能方面也能够稳压HD 7770，应付R7 260也不是什么难事。

除了性能以外，GTX 750/750 Ti最大的优势还是在功耗方面，不足60W的TDP让他们无需外接供电就能正常使用，甚至还预留了不俗的超频空间，这对用户来说是个绝好消息，尤其是针对老用户来言，将老卡升级到GTX 750/750 Ti不仅可以带来性能提升，甚至连电源都不必考虑更换。

对于商用PC用户来言也是如此，目前大部分的商用PC配备的CPU性能并不差，但显卡一般都是核显或者入门级的产品，而GTX 750/750 Ti无需外接供电的特性注定了他们会成为OEM PC升级的绝佳伴侣，在无需外接供电的显卡中，GTX 750/750 Ti的性能是最为强悍的，而且售价也并不贵。而对于网吧用户的好处在上文中我们已经介绍过了，在这里就不多啰嗦了。

Maxwell架构的诞生标志着NVIDIA和AMD新一轮显卡大战拉开帷幕，而NVIDIA率先祭出了Maxwell架构无疑是在这场战争中取得了优势地位，下面要做的就是逐步升级现有的产品线，进一步的拉开性能/功耗优势。而AMD方面接下来就有点不太好办了，R7 260X以及R7 260这两款显卡的发布时间并不长，但面对GTX 750/GTX 750 Ti来说的话不仅性能方面不占什么优势，就连功耗也要高出一些，可以说在这个价位上处于绝对的劣势地位，可以预见的是AMD的中端显卡在未来一段时间内又要再一次降价了，直到下一代产品的出现。

最后我们来看看两款显卡的售价，GTX 750 Ti在国内的售价为999元人民币，而GTX 750则是799元，分别针对R7 260X以及Radeon HD 7770（R7 260国内还没有上市，这一价格区间上的直接对手就是HD 7770），和竞争对手对比以后的结果我们就不必多说了，Maxwell双雄在性能、功耗以及温度方面均占据了不小的优势，在这一轮较量中，NVIDIA凭借着新的架构取得了完胜。

最后我们不妨期待一下Maxwell架构的中高端产品，如果不出什么意外的话他们应该会在今年下半年陆续和我们见面，从GTX 750 Ti以及GTX 750的表现来看，Maxwell架构的旗舰产品绝对是值得期待的，坐等NVIDIA届时给我们带来更加精彩的演出。

 

GTX 750/750 Ti首发产品巡礼

最后我们来看看众厂商的GTX 750/750 Ti首发产品，以下排名不分先后。

微星：

Palit

索泰：

七彩虹：

影驰：