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从1080p战到4K:R9 280/GTX 960显存位宽及容量对性能的影响
2015-03-16 16:21:00  出处:超能网   编辑:快科技     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

NVIDIA上个月发布的GTX 960显卡上市有一个月了,凭借高效能的Maxwell架构,GTX 960不仅性能强,而且功耗非常低,但另一方面GTX 960又让人有些纠结——NVIDIA这次使用的GM206核心规格阉割的过多,显存位宽只有128bit,显存容量也还是2GB而非传闻中的256bit/4GB,要知道其前任GTX 760还保留了完整的256bit位宽呢。


GTX 960发布之后,R9 280显卡又该如何面对“后辈”的攻击呢?

硬件规格本来是技术层面的问题,对普通消费者影响不大,但国内市场一直都很独特,即便是小白,他们也非常喜欢用比“大小”的方式来评价产品,他们不关心Maxwell与GCN架构的差异,不过384bit/3GB显存与128bit/2GB显存的区别是明摆着的,而AMD一直在强调自己的R9 280显卡是完整的384bit位宽、3GB显存,而GTX 960让人兴趣不大,因为位宽只有128bit,这番说辞也得到了不少人赞同。

从指标上来看,R9 280X的显存配置确实更优秀,384bit位宽,显存频率1250MHz,带宽达到了240GB/s,而GTX 960的只有128bit位宽,虽然显存频率高达1753MHz,但总带宽也不过112GB/s,不足R9 280的一半。那么摆在我们面前面的问题来了——R9 280显卡与GTX 960在显存配置上的差异对性能到底有多少影响呢?

显存位宽及容量的纠结不是今天才有

显存位宽及容量对性能的影响问题其实不是今天才有,往前追溯几年的话,NVIDIA在GTX 500系列上最先带来了更多的显存位宽配置,比如192bit,当时GTX 560M显卡就有128bit及192bit位宽的版本,也有过类似位宽容量那个更重要的争论,NVIDIA显卡厂商当时毫不犹豫地站在了高位宽一方。

今天的争论中,R9 280显卡不论是显存位宽还是容量其实都是完胜GTX 960的,这使得争议更加一边倒了。实际上NVIDIA自己也不是不清楚GTX 960显存带宽较低的劣势,所以他们提出了一个等效带宽的概念。

NVIDIA在GTX 960显卡上使用了等效带宽的概念

GTX 960显卡支持NVIDIA的第三代色彩压缩技术,该技术使得每帧图像平均可以降低25%的带宽需求,于是NVIDIA狡猾地提出了一个等效带宽的概念——GTX 960实际带宽是112GB/s,在色彩压缩技术的辅助下,等效带宽是112GB/0.75=149GB/s(等效频率则是9.3Gbps),这个指标虽然离R9 280显卡还有很大距离,不过与192bit位宽的GTX 660相比已经略高了。

从技术角度来看,R9 280与GTX 960显卡的显存配置确实有非常大的差距,这个问题也引起了双方用户的争论,但单纯分析显存带宽高低及容量大小影响不过是纸上谈兵,我们真正的目的是明确这种显存差异到底对游戏性能有什么影响。

从3DMark看显存容量及带宽对性能的影响

显卡的显存容量到底多少才够用?这个问题并没有标准答案,两三年前高端显卡的显存容量也不过是1-1.5GB,现在高端显卡都是3-4GB了,甚至还有6GB的GTX Titan这样的怪兽。显存容量增加的同时,3D游戏的画质也在提高,高清纹理素材的加入也很容易让显卡1-2GB显存的显卡吃不消。

不同游戏对显存的要求是不一样的,但目前DX11级别的3D游戏来说,1920x1080分辨率+高画质的显存门槛几乎提高到了2GB。NVIDIA官方之前做过《合金装备5》游戏的详细解析与测试,在显存占用一项中,NVIDIA测得的结果显示1920x1080分辨率下显存占用就已经达到了2265MB,2560x1440分辨率下需要至少2585MB,而4K分辨率下显存占用轻松突破3GB,由此可见一斑。

在这方面值得参考的是3D基准测试软件——3DMark,其中DX11渲染场景是FireStrike,这里以AMD的Radeon R9 280与NVIDIA的GTX 960显卡为例,来看看它在1080p、1440p及4K三种分辨率下的显存占用。


1080p下显存占用(点击放大)

1080p的FireStrike测试中,3DMark官方说明中提到显存容量要求是1GB起,这其中GTX 960显卡在图形测试2中显存占用在1.1-1.2GB左右,R9 280大约也是1.2GB左右。


1440p下显存占用(点击放大)

FireStrike Extreme模式的分辨率提高到了2560x1440,显存容量要求至少1.5GB。实际上,R9 280显卡大约是1.8GB,而GTX 960这时候已经达到了2GB左右。


4K下显存占用(点击放大)

FireStrike Ultra模式的分辨率提高到了4K级别,显存占用当然急速提升,R9 280及GTX 960分别达到了各自的显存容量极限,但这时候并不是说显存需求就只有这么高,因为显存空间就这么大了,剩下的数据就只能用过PCI-E通道与内存交换了,所以这时候的3D性能要受影响的。

以上3DMark的基准测试其实还是严格按照官方要求来的,而实际游戏中1080p下占用的显存也可以轻易突破2GB甚至3GB。


1080p+Very Hgih画质下《神偷》游戏的显存占用也可以达到2.8GB左右

在《神偷4》这个游戏中,1080p+Very Hgih画质下其显存占用也可以轻松达到2.8GB,很多游戏大作甚至更BT,疯狂堆纹理,这种游戏对显存的要求更高。

显存容量/带宽对性能的影响

上面的测试中我们明确了3D游戏对显存容量的基本要求,但显存容量的多少及显存带宽的高低对游戏性能到底有多少影响还需要实际测试来证明。AMD的R9 280与GTX 960显卡使用了不同的显存容量及位宽,这倒是提供了现成的样本,不过二者的架构不同,不好直接对比,但我们可以通过不同分辨率下两款显卡的性能差距来做个比较。

3DMark FireStike三种分辨率下的图形得分

1080p及1440p分辨率下,R9 280及GTX 960的成绩非常接近,R9 280略胜一筹,到了4K分辨率下,R9 280显卡的图形得分达到了1653分,GTX 960下跌至1053,考虑到4K分辨率下的Ultra测试与1440p下的Extreme模式画质设置是一样的,这两款显卡的差距从不相上下变成了R9 280大幅逆袭,说明R9 280显卡的3GB/384bit显存在高分辨率下可以反败为胜。

图形测试2帧数对比

帧数方面的变化也基本一致,1080p及1440p下二者相差都不算大,但在4K分辨率下还是R9 280领先优势更多。

从3DMark FireStrike的测试结果来看,1080p下128bit位宽、2GB容量的GTX 960还能应付DX11游戏的要求,但随着分辨率的提升,它与R9 280显卡的差距从不相上下反而变成了落后,384bit位宽、3GB显存的R9 280显卡算是笑到了最后。

前面也提到了3DMark的测试场景实际上对显存的要求设置的比较宽松了,而实际游戏对显存的带宽及容量要求其实更高,所以我们还需要更详细的3D游戏测试来检验GTX 960与R9 280显存差异带来的结果。

AMD显卡使用的是催化剂14.12 Omega驱动,NVIDIA显卡使用的是最新的GeForce 347.52驱动。

HIS R9 280金立方显卡简介

测试使用的是Core i7-4770K处理器,默认3.5-3.9GHz运行,搭配华硕Z97主板8GB双通道DDR3-1600内存,对比的显卡使用的是HIS R9 280X IceQX2金立方显卡,基础频率847MHz,频率953MHz,显存频率1250MHz,位宽384bit,显存容量3GB。

目前这款显卡售价为1399元,HIS R9 280金立方显卡购买链接。


R9 280显卡作为以往的高端型号,不论显卡用料还是规格都比GTX 960要高端

就如名字叫金立方那样,HIS这款R9 280 IceQX2显卡的散热器确实金光闪闪,它使用了更高端的R9 290显卡的散热器,金属外壳,喷砂工艺,而土豪金配色更容易讨好国内玩家,


HIS的iTurbo软件还可以调节显卡频率、电压及风扇转速

HIS R9 280金立方显卡的2个双滚珠轴承9厘米风扇,扇叶是独特的波浪纹设计,可以提供进风量,再搭配2根8mm、3根6mm镀镍热管、抗氧化铜底,散热效率高,官方表示在浏览网页、照片、QQ聊天、视频等负载中噪音低于28分贝,运行很安静。


镀镍热管


视频输出接口

HIS R9 280金立方显卡提供了DVI、HDMI及2个mini DP接口,支持Eyefinity宽域多屏,支持CF多卡交火。


HIS R9 280金立方显卡

R9 280与GTX 960游戏对比:1080p分辨率

1080p分辨率下,HIS R9 280显卡与GTX 960显卡互有胜负,在支持Mantle的游戏中前者优势很大,平均下来HIS R9 280显卡领先GTX 960大约3%,在这个分辨率下差距不大。

R9 280与GTX 960游戏性能对比:1440p分辨率

分辨率提高到2560x1440之后,HIS R9 280显卡开始赢得多输得少了,而且领先幅度也在拉大,平均下来领先GTX 960也有6.4%。

R9 280与GTX 960游戏性能对比:4K分辨率

4K分辨率对中端显卡来说是个严重的挑战了,不过也不是说这些显卡就完全不能玩4K了,《文明:超越地球》、《战争雷霆》、《蝙蝠侠》这三款游戏还是能在最高画质下达到基本要求的,其他游戏如果不要求最高画质,High或者Very High画质下也能一战。

不过这个分辨率下,HIS R9 280显卡的领先已经是全面性的了,与GTX 960的差距拉大到30%以上。

面对R9 280与GTX 960,消费者该如何抉择?

AMD的R9 280显卡与NVIDIA的GTX 960显卡在显存容量/位宽上的差距已经在实际测试中体现出来了,对R9 280显卡来说,它实际上是之前的次旗舰高端显卡,所以规格上更豪华一些——保留了之前HD 7950的384bit位宽及3GB显存,240GB/s的带宽不仅能胜任1080p分辨率下的游戏,在应对2560x1440甚至4K分辨率的游戏时更有余地。


HIS R9 280金立方显卡尚有余力应对部分4K游戏的需求

反观GTX 960,它使用的是NVIDIA针对1499元市场推出的GM206核心,Maxwell架构的高效率使得这款显卡在功耗、发热上很有优势,128bit位宽相比GM204的256bit精简掉了一半,但这样做有利于降低芯片复杂度,减少功耗,降低成本。

GTX 960显卡在1080p分辨率下是足够用的,2K分辨率下就有些勉强了,4K分辨率下就被R9 280拉开差距了。

综合1080p、1440p及4K分辨率下的表现来看,HIS R9 280金立方显卡暂时是胜出了,而且这款显卡售价只有1399元,性价比自然更高一些。不过对部分玩家来说,单卡应付高分辨率只能是勉强接受,双卡交火或者SLI才更有实用价值,所以后续我们还会继续跟进测试双卡表现,毕竟GTX 960发布之后还很少见到SLI双卡测试,届时双卡对双卡的情况又如何呢?AMD的R9 280 CF还能继续胜出吗?

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