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地球第一神卡!NVIDIA GTX 1080 Ti首发评测
2017-03-09 22:00:00  出处:快科技 作者:上方文Q 编辑:上方文Q     评论(0)点击可以复制本篇文章的标题和链接

CPU处理器那边迎来了近十年最热闹的场面,一直飞速发展的GPU显卡也不甘寂寞,AMD全新的高性能大核心Vega终于快出来了。

而就在这个时候,NVIDIA放出了终极杀招——真正核弹级别的旗舰GeForce GTX 1080 Ti隆重登场!“钛”字金招牌再现江湖!

地球第一神卡!NVIDIA GTX 1080 Ti首发评测

NVIDIA这一代“帕斯卡”(Pascal)家族无论各方面表现都十分优秀,性能突出,能耗更低,产品普及也非常快,已经几乎完全铺满了桌面、笔记本、高性能计算、图形工作站等各个领域,延续了强势表现。

在桌面上,此前的旗舰可以说是Titan X,拥有无比豪华的规格,但一方面它主要是针对高性能计算而生的,强调浮点精度计算,而且价格高达9499元,还不开放非公版,第三方厂商基本没有,所以市面上几乎买不到。

GTX 1080 Ti就不一样了,它是真正的游戏旗舰卡,规格彪悍,黄仁勋在发布时就直言,其性能已然超越Titan X,着实疯狂!

它的价格“只要”5699元,更关键的是产品丰富,各家的非公版都已经第一时间迫不及待地露面,未来价格空间也更有弹性。

对于那些追求极致的游戏玩家而言,这才是上上之选。

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【它是怎么超越Titan X的?】

GTX 1080 Ti采用了和Titan X相同的GP102大核心,同样有3584个流处理器,分为28组SM(流处理器阵列),相比于GTX 980 Ti 2816个猛增了27%。

但即便是这样的旗舰卡,NVIDIA依然没有给它真正开足马力——GP102核心其实拥有30组SM、3840个流处理器,这里还是隐藏了两组256个,只有在GP100那样的专业卡上,才能看到满血的GP102。

而按照目前的产品布局和市场形势,桌面玩家恐怕是不可能再得到完整的GP102核心了。

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帕斯卡架构专为高频率做了优化,GTX 1080 Ti也丝毫不弱,核心基础频率1480MHz、加速频率1582MHz(甚至有能力超过2GHz),不仅比GTX 980 Ti提高了几乎50%,也略高于Titan X 1471-1531MHz。

它还有224个纹理单元,加速频率下纹理填充率高达354.4GT/s,比上代猛增超过85%。

显存方面,NVIDIA独家拥有GDDR5X,GTX 1080 Ti更是搭配了新一代芯片,等效频率高达恐怖的11GHz,创造了一个历史记录。

为了获得这么高的速度,NVIDIA与供应商紧密合作,使用高级均等化技术降低物理界面的不利影响,抖动和电噪音也压到了最低,使得信号传输更加纯净。

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这幅对比图中,左侧是原有的GDDR5X跑在11GHz,可以看到信号图中央部位有大量杂乱信号,显然会干扰数据传呼,而右侧的新一代GDDR5X 11GHz就好多了。

GTX 1080 Ti的显存位宽为352位——一个奇怪的数字,相比于Titan X砍掉了32位——结合11GHz高频率可以带来484GB/s的有效带宽,直逼HBM。

另外,帕斯卡架构还可以将原始显存带宽进一步扩大,获得更多有效带宽,比如大家都熟悉的显存压缩。

比如新的“Tiled Caching”(暂译区块缓存)

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GPU架构目前有两种主流渲染方式,一是高端桌面GPU常用的立即渲染模式(Immediate Renderng),二就是移动GPU喜欢的区块渲染/平铺式渲染(Tiled Rendering)。

立即渲染模式下,输入的每一条指令都会顺序执行,比如要绘制一个三角形,那就把它画完再进行下一步工作。

这样做的好处是只需一次性读取输入几何数据,输入内容更灵活而不会耗尽资源,但缺点是在高度重叠的区域(比如分层的云彩),同样的像素往往会多次读写,浪费显存带宽。

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区块渲染,顾名思义就是将画面分割成多个单独的区块,分两步渲染。首先,根据几何数据决定每个三角形覆盖的区块,将此信息写入显存;然后,每个区块单独进行几何处理,每渲染完一个区块,再进行下一个,整个过程都在GPU上机型,只有最终色彩才会写入显存。

这种渲染方式有两大局限,一是会增加驱动延迟和复杂性, 其二也是更关键的,对显存带宽的控制要求极高,所以传统上只有移动GPU才用它,比如Imagination PowerVR、ARM Mali。

NVIDIA在上代麦克斯韦架构中就加入了区块渲染技术,帕斯卡架构中进一步强化,但直到现在才公开部分细节。

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简单地说,NVIDIA使用了一种新的混合渲染方式,仍以立即渲染为主,但在渲染流水线中加入了一个“binner”,负责向二级缓存(2816KB)写入片上几何队列,数据量满足特定缓存大小后就会进行渲染,逐个区块进行,直到队列处理完毕。

这就是所谓的Tiled Caching,利用区块光栅化改进二级缓存的有效性,相比传统区块渲染架构,可以节省类似的像素带宽,但不会损害几何带宽或者增加延迟。

再加上新的无损4:1、8:1 Delta颜色压缩模式,包括GTX 1080 Ti在内的帕斯卡家族成员可以大大减少需要从现存中提取送给GPU的数据量。

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按照NVIDIA的说法,以上各种技术结合起来,GTX 1080 Ti能将有效显存带宽翻一番还多,几乎有1.2GB/s。

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显存容量方面,NVIDIA选择了11GB,正好配合352位的位宽,每32位对应一颗1GB颗粒。

这也是一个新高度,NVIDIA号称可以轻松满足的当今游戏大作在5K分辨率下的要求。

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NVIDIA表示,GTX 1080 Ti相比于GTX 1080的平均游戏性能提升幅度高达35%,是近几年类似产品之间最大的进步。

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【GTX 1080 Ti公版赏析:帅就一个字】

GTX 1080 Ti的公版仍然叫做“Founders Edition”,高端大气上档次,而这一次NVIDIA开放了非公版设计,各厂商的非公卡都已经准备就绪,普遍更强悍、更个性,玩家的选择空间非常大。

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公版卡的设计和做工一直是行业标杆,GTX 1080 Ti也不例外,棱角分明的压铸铝合金外壳延续了GTX 10系列的特色,而且做了不少细节增强。

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完整覆盖的金属辅助背板,而且是可以部分拆除的,双卡组建SLI的时候可以增强副卡的散热能力。

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正面挡板处的外壳上印有GTX 1080 Ti字样,不过这里这个Ti非常低调,跑到了角落里。

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公版惯用的涡轮风扇,噪音略微大点,但是散热效果好。

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顶部的GeForce GTX字样,当然也是个信仰灯。

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6+8针辅助供电,最大供电能力225W。

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SLI桥接金手指,支持双卡并行。

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三个DisplayPort和一个HDMI输出接口。

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PCB正面全图:这做工,这用料,看着就是爽啊。

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背面:没啥可说的,太养眼了。

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核心编号GP102-350-K1-A1:GP102是核心代号,350-K1是衍生版本,A1则是修订版本。台积电16nm工艺制造,120亿个晶体管,471平方毫米。

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显存是11颗来自美光的新一代GDDR5X,单颗容量1GB,总计11GB,等效频率高达11GHz。

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输出接口部位。

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供电区域大大增强,GPU和显存都会用了7相双路的双FET,也就是总计14个FET,最大供电电流高达250A。

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6+8针供电接口。

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型号标签。

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风扇内部。

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大面积纯铜的散热底座。GTX 1080 Ti采用了新的真空腔均热散热设计,散热面积增加了一倍。

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铝质散热鳍片。

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附送一个DisplayPort-DVI转接头。

【测试平台配置:对战超频版GTX 1080】

本次测试,我们重点对比此前的准旗舰GTX 1080,具体来说是一款映众的超级冰龙版GTX 1080,核心基准频率1733MHz、加速频率1873MHz,相比于公版标准的1607/1733MHz提高了大约10%,所以在对比测试结果的时候,要把这一点考虑在内

测试平台采用最新的AMD Ryzen 7 1800X八核心旗舰处理器,搭配华硕玩家国度Crosshari IV Hero(X370),内存是两条影驰的HOF DDR4 8GB,频率设定在3200MHz。

平台详细配置如下:

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GPU-Z 1.17.0还不能完全识别GTX 1080 Ti,但核心规格都已经看出来了:3584个流处理器,核心基础频率1481MHz、加速频率1582MHz,显存位宽352位、容量11GB GDDR5X(美光)、频率1376MHz(等效于11008MHz)。

不过纹理单元、ROP单元数量检测错误,应该分别是224个、88个,纹理填充率自然也不对。

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作为对比的映众超级冰龙版GTX 1080,核心基础频率1759MHz、加速频率1898MHz,显存频率1301MHz(等效于10408MHz)。

【GPU基准性能测试:轻松甩开GTX 1080】

基准测试环节,我们选取了3DMark的两个环节和Unigine Heaven。

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3DMark Fire Strike Ultra是考验显卡DX11性能的终极标杆。GTX 1080 Ti在这里得到了6758的总分、6703的图形分,相比于超频版GTX 1080提升了足足20%,如果是公版那将超过30%!

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3DMark Time Spy是专为DX11设计的测试项目,GTX 1080 Ti拿到了9187的总分、9429的图形分,相比于超频版GTX 1080分别提升了18%、21%,换成公版那也能达到30%左右。

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Unigien Heaven 4.0,3440×1440分辨率,全部设置拉到最高,包括曲面细分。GTX 1080 Ti跑出了67.3FPS、1269分,提升幅度高达33%,对比公版GTX 1080的话会有恐怖的45%左右!

【游戏性能测试:谁还想Titan X?】

游戏测试中,所有画质选项统统拉到最高级别,各种图形技术都是最高级别,抗锯齿、异性过滤也都打开至最高。分辨率统一为3440×1440。

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《古墓丽影:崛起》DX12模式下,GTX 1080 Ti跑出了51.33FPS的平均帧,相比于超频版GTX 1080提升了24%,换算到公版可达35%

不过在疯狂的超高画质下,GTX 1080 Ti也不足以完全保证流畅了,Syria环节更是只跑出42.13FPS。

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《GTA5》里边GTX 1080 Ti同样表现惊艳,极限画质下57.85FPS的平均帧率已经接近了流畅标准,对比提升多达34%,换做公版那就是至少45%

另外,GTX 1080 Ti的帧率更稳定一些,最低没低于40FPS,最高更是突破天际。

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《尘埃:决战》是款比较老的游戏了,流畅已经不是问题,GTX 1080 Ti平均超过了200FPS,最低也没有低于150FPS,对比平均帧率提升了26%,换成公版就是接近40%

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《文明6》的结果没有前几个游戏那么惊艳,GTX 1080 Ti只提升了约6%,换成公版仍有约有17%

同时可以看到,GTX 1080 Ti运行更加稳定,帧延迟更低,对于进一步提升流畅度大有裨益。

【功耗/温度测试:高性能需要付出一点代价】

功耗测试,我们将功率计插在插座上,直接测量除了显示器之外的整机功耗,共考察三个不同环节:

一是待机,在Windows桌面静止10分钟后读取数值;二是游戏功耗,3DMark Time Spy测试中读取;三是拷机,FurMark以高分辨率、高画质运行十分钟以上读取。三种状态均取一个稳定值。

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GTX 1080的整卡典型功耗为250W,GTX 1080 Ti的这一参数并未公布,但是从3DMark状态看,二者相差大约30W,也就是说GTX 1080 Ti典型功耗应该是280W左右。

FurMark拷机早就无法压榨N卡的极限状态,反而比跑3DMark时还要低,所以这里仅供参考。

有趣的是,GTX 1080 Ti被释放得更充分,已经无限接近3DMark状态,表明最多也就这样了。这也意味着,GTX 1080 Ti上做的限制应该更少,对散热器的考验自然也更高一些。

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温度测试同样取以上三种状态的结果。GTX 1080是加强的非公版,本身规格相对低,温度低很多也正常,这个不必太在意。

GTX 1080 Ti待机也是20多度,支持智能启停的风扇根本不用转,而在3DMark、游戏、FurMark等高负载中,温度最高接近了80℃,对于如此旗舰卡还可以接受,喜欢更清凉的可以注意一下各种加强的非公版。

【总结:卡皇出世 无敌寂寞】

GPU显卡市场这些年一直是AN两强争霸,竞争激烈程度远胜CPU处理器,每代产品的性能提升幅度也都相当喜人。如今行业不景气,但是高端游戏需求依然十分强烈,甚至更胜以往,因此高性能显卡仍然是个刚需。

2016年,AN两强相继进入新时代。NVIDIA抢先推出了16nm工艺的“帕斯卡”架构,并迅速铺满市场;AMD也拿出了14nm工艺的“北极星”架构,不过暂时只做主流市场,高性能的“织女星”还得再等几个月。

相较之下,两强之中的NVIDIA一直更为强势,无论产品还是市场都极为高调,而这也是在背后有着强大技术实力做支撑的。

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“帕斯卡”被誉为NVIDIA历史上最高效的GPU架构,同时拥有极高的频率、极高的性能、极高的能效,尤其是性能与能效兼顾,简直是将一对矛盾体糅合在了一起。

NVIDIA也不断用一款又一款产品证明着“帕斯卡”的优秀,无论高性能计算还是图形工作站,无论桌面还是笔记本,都应付自如。

经过去年大半年的扩张,“帕斯卡”家族可以说已经十分完备,但可能是因为暂时没有竞争,NVIDIA仍然在桌面上留了一个大招,勾引着无数高端游戏玩家和发烧友的胃口——

GTX 1080用的只是GP104主流核心,Titan X虽然用了GP102大核心但主要面向专业用途,而传说中的终极大杀器GTX 1080 Ti,则让我们苦苦期待,一直等到现在,才终于隆重登场!

在旧金山举办的发布会上,当黄仁勋拿出GTX 1080 Ti实卡,说出一句“它比Titan X还要快”的时候,现场顿时就沸腾了,游戏玩家的终极神器终于降临!

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GTX 1080 Ti仍然是GP102核心,仍然没有启用全部流处理器单元,但也无愧于“Ti”字招牌:极高的频率、新的GDDR5X显存、新的区块延迟渲染技术、新的散热和供电设计,都让它达到了登峰造极的地步,成为完美的一代卡皇。

凭借无比华丽的规格,GTX 1080 Ti的性能令人目眩。官方称它比GTX 1080平均提升了35%,而在我们的几个测试项目中,大部分都得到了更惊人的结果,提升30%还是少的,最多能够达到45%!

条件所限,本次我们测试的项目不是很多,但是至少,GTX 1080 Ti的走向趋势已经显露无疑。同一代产品的两款型号能提升如此惊人的幅度,实在是不服不行,“Ti”就是“Ti”。

有人说,被迅速超越的Titan X此时很失落,但也不尽然,两款产品的定位是截然不同的。

Titan X更加偏向专业化,有些类似AMD的双芯卡皇Radeon Pro Duo,玩游戏也可,但更多的是针对各种开发环境,图形、计算、VR什么的,而且它只是NVIDIA自己专卖,9499元的价格更令人望而却步。

GTX 1080 Ti则就是为游戏而生的,就是为了能在各种极端苛刻的环境下,单卡搞定任何游戏大作,什么5K分辨率、最高画质全不在话下,实在不行还可以双卡嘛。

它还完全开放了非公版,各大主板厂商一声令下,都第一时间奉上了自己的特色产品,从散热到电路再到规格,都是无所不用其极,都极大地丰富了玩家们的选择余地。

GTX 1080 Ti的价格也十分“良心”,国内只要5699元,相当于Titan X的六成,这样的价格对于游戏发烧友来说是完全可以接受的,而且非公版们都已经快憋不住了……

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至此,“帕斯卡”家族全线到齐,已经基本达成了历史使命,尤其是作为收官之战的GTX 1080 Ti,这个时候有如此表现,不但刺激了整个行业,对于即将登场的AMD大核心“织女星”,压力也是空前的。

同样都是争取高端市场,NVIDIA GTX系列已经诞生了足足十个月,各方面表现有目共睹,已经牢牢站稳了脚跟,赢得了民心。

AMD织女星预计今年五月份发布,也就是晚整整一年,这种时间差之下再不能轻松胜出,就可以说是一种失败。

但是从此前的展示看,AMD一直是拿GTX 1080作为对手,即便如此超出的幅度也不大。往好的方面想,也只能期待AMD是故意低调放烟雾弹,准备突然爆发了。

当然从竞争的角度看,最好也是如此。君不见,这十年,没有AMD挑战的Intel,已经慵懒成什么样子。  

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