續(xù)寫(xiě)“逢6必火”傳奇 GTX 1060首發(fā)評(píng)測(cè)
游戲顯卡的江湖上流傳著這樣的傳說(shuō)，凡是N卡豪門(mén)旗下披著6號(hào)戰(zhàn)袍的產(chǎn)品都會(huì)擁有著異?；鸨氖袌?chǎng)表現(xiàn)。這一規(guī)律被稱為“逢6必火”定律。自從NVIDIA推出6600GT以來(lái)，幾乎每一代帶“6”的顯卡都大火特火了起來(lái)。但上一代GTX 960由于一些問(wèn)題最終沒(méi)有大火特火起來(lái)讓N粉們有些失望，而最近發(fā)布的新一代帕斯卡中端顯卡 GTX 1060是否能撿起舊日的榮光，重新續(xù)寫(xiě)“逢6必火”的傳奇呢？
2016年5月，NVIDIA發(fā)布了最新一代的帕斯卡架構(gòu)產(chǎn)品，并且使用了16nm FinFET工藝制造。同時(shí)發(fā)布的GTX 1080和GTX 1070都表現(xiàn)出了巨大的性能提升，而作為傳統(tǒng)意義上的主流產(chǎn)品，GTX 1060直到兩個(gè)月后的7月初才低調(diào)發(fā)布。
在NVIDIA發(fā)布GTX 1060之前老對(duì)手AMD已經(jīng)祭出了自己的主流顯卡RX 480，讓這一價(jià)位的爭(zhēng)奪成為了再一次的N/A大戰(zhàn)的首次交火。作為這一代的NVIDIA中端主力型號(hào)，GTX 106０又有怎樣的戰(zhàn)斗力呢？
NVIDIA在經(jīng)歷了四年基于28nm FinFET制造工藝制造GPU的漫長(zhǎng)歷史以后，基于Pascal GP104的GeForce GTX 1080首次迎來(lái)了16nm FinFET制造工藝升級(jí)。更高精度的“光刻”工藝允許GPU在單位面積的芯片上集成更多數(shù)量的晶體管，在同樣的核心架構(gòu)中，更加龐大的核心規(guī)模就意味著更強(qiáng)大的處理性能。所以16nm FinFET制造工藝能夠給NVIDIA新顯卡帶來(lái)的能效提升是可以預(yù)見(jiàn)的，但是一直在超越自己的NVIDIA并沒(méi)有被動(dòng)享受制程進(jìn)步的紅利，反而在新一代的顯卡中使用了更為先進(jìn)的技術(shù)。這其中就包括GTX 1060使用的GP106核心。
GP106核心邏輯架構(gòu)圖
GTX 1060的GP106核心內(nèi)建2組GPC和6個(gè)顯存控制器，每個(gè)GPC包含5個(gè)SM，1個(gè)SM中集成了128個(gè)CUDA單元、8個(gè)紋理單元、256KB的二級(jí)緩存、96KB的共享儲(chǔ)存空間以及48KB的一級(jí)緩存。從規(guī)格上來(lái)看，ＧP106更像是GTX 1080所使用的GP104核心在除顯存控制器之外其它多數(shù)規(guī)格砍掉一半而成的。
SM流式多處理器能夠高度協(xié)調(diào)其中的CUDA核心以及其他功能元件的工作，這20個(gè)SM會(huì)參與到幾乎所有GPU執(zhí)行的所有命令中。GeForce GTX 1080擁有8個(gè)位寬為32bit的顯存控制器，每一個(gè)顯存控制器配有八個(gè)ROP單元和256 KB二級(jí)緩存。所以，完整GTX 1080的GP104核心共有2560個(gè)CUDA單元、256bit顯存位寬、64個(gè)ROP、160個(gè)TMU以及2MB二級(jí)緩存。
GP106的核心晶體管數(shù)量為44億，核心面積為200 mm2，略小于麥克斯韋家族GM206的227mm2，得益于16nm FinFET工藝的應(yīng)用，每平方毫米的晶體管數(shù)量達(dá)到了22.9m，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于GM200。這也是GP106以及其它Pascal架構(gòu)顯卡能耗比如此高效的主要原因之一。此外，CUDA數(shù)量1280個(gè)，ROPs數(shù)量48個(gè)，TMUs數(shù)量80個(gè)。
NVIDIA將GPU開(kāi)發(fā)工作的重點(diǎn)放在了設(shè)計(jì)Pascal核心架構(gòu)的每一個(gè)細(xì)節(jié)中。Pascal之所有能夠成為有史以來(lái)能效最高的GPU，原因不僅僅是16nm FinFET帶來(lái)的制造工藝精進(jìn)，更得益于持續(xù)提高的核心效率。NVIDIA工程團(tuán)隊(duì)的一大精力投入重點(diǎn)是GPU核心運(yùn)行頻率，橡木桶定律那樣，GPU核心運(yùn)行頻率是由數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的設(shè)計(jì)電路中速度最慢的那一路徑?jīng)Q定的，所以這一最慢路徑的優(yōu)化對(duì)于GPU核心運(yùn)行頻率的提高是至關(guān)重要的。經(jīng)過(guò)NVIDIA工程團(tuán)隊(duì)在這一領(lǐng)域的不斷鉆研，Pascal架構(gòu)GPU相比前代有著40% 的運(yùn)行效率提升。單靠16nm FinFET的制造工藝，是不能夠帶來(lái)如此高比例的核心頻率提升的。
多畫(huà)面同步投射技術(shù)（SMP），可以讓基于Pascal架構(gòu)核心的GPU以16個(gè)角度渲染畫(huà)面并分別呈現(xiàn)。為了實(shí)現(xiàn)多畫(huà)面同步投射技術(shù)，NVIDIA在Pascal架構(gòu)核心的GPU中集成了新的多畫(huà)面同步投射引擎模塊。
SMP單元負(fù)責(zé)在渲染一個(gè)畫(huà)面之前，生成多個(gè)視角再分別交給CUDA及其他元件進(jìn)行渲染。SMP可用于許多新的圖形技術(shù)，列如環(huán)繞透視、鏡頭陰影的匹配、單通道虛擬現(xiàn)實(shí)VR，多分辨率渲染。
這些新的圖形技術(shù)對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)VR有著頗多的益處，能夠帶來(lái)多達(dá)1.5倍的像素輸出量和2倍以上的幾何圖形輸出量。
環(huán)繞透視
環(huán)繞透視可利用SMP在三個(gè)顯示器中呈現(xiàn)出的更寬視野和具有正確透視關(guān)系的圖像。
單通道虛擬現(xiàn)實(shí)VR
NVIDIA VRWorks可以利用SMP技術(shù)以減少在渲染虛擬現(xiàn)實(shí)VR畫(huà)面時(shí)的幾何運(yùn)算量。GeForce GTX GPU1080憑借單通道虛擬現(xiàn)實(shí)VR圖形技術(shù)，可通過(guò)一次運(yùn)算就能將一個(gè)畫(huà)面以雙眼的視角呈現(xiàn)出來(lái)，這就相當(dāng)于減少了GPU幾何圖形一半的運(yùn)算量。
鏡頭陰影的匹配
鏡頭陰影的匹配通過(guò)計(jì)算，讓VR頭戴顯示設(shè)備直接顯示根據(jù)設(shè)備矯正過(guò)的畫(huà)面。避免了渲染之前過(guò)多不需要的圖形被浪費(fèi)掉，以大幅提高VR圖形渲染性能。
多分辨率渲染
在游戲時(shí)，玩家們往往是將最多的注意力集中在畫(huà)面的中心，所以通過(guò)多分辨率渲染技術(shù)，GPU可以將更多的資源分配去渲染游戲中心位置的畫(huà)面，以此來(lái)提高玩家在游戲時(shí)的視覺(jué)體驗(yàn)。
在游戲產(chǎn)業(yè)高度發(fā)展的今天，玩家們對(duì)游戲的訴求已經(jīng)不是簡(jiǎn)簡(jiǎn)單單的娛樂(lè)放松，他們要求游戲可以以藝術(shù)甚至自我表達(dá)的層次呈現(xiàn)在人們面前。為順應(yīng)這一要求，NVIDIA開(kāi)發(fā)出了極具開(kāi)創(chuàng)性的Ansel截圖功能，可以讓玩家以自己特有的方式，去發(fā)現(xiàn)游戲中的美。
玩家們?cè)谟螒蛑信龅骄实乃查g多會(huì)截圖保存，其中有些游戲提供的截圖功能異常簡(jiǎn)單，就是截取一堆當(dāng)前的游戲畫(huà)面，退出游戲后再慢慢挑選自己理想的。開(kāi)創(chuàng)性的Ansel則可以讓玩家在游戲中使用Ansel截圖功能后定格游戲世界，然后玩家可以以任何自己想要的方位和角度進(jìn)行精彩瞬間的抓取。
你還可以為截圖添加不同的Photoshop濾鏡效果，并調(diào)整景深、色調(diào)、光照、紋理等畫(huà)質(zhì)細(xì)節(jié).截圖的分辨率也不是鎖死在游戲分辨率上，而是可以大幅度提高，甚至能達(dá)到9600×5400這樣的變態(tài)級(jí)別，相當(dāng)于4K顯示器的六倍以上！它甚至還可以截取VR全景照片，并能發(fā)送到手機(jī)APP上，然后借助一些手機(jī)VR設(shè)備就能欣賞的VR游戲場(chǎng)景。
360度全景游戲截圖
超高解析力游戲截圖
Ansel工作原理
Ansel首先基于NVIDIA GPU，然后以數(shù)據(jù)庫(kù)的方式無(wú)縫銜接到驅(qū)動(dòng)程序和游戲之間。NVIDIA為Ansel設(shè)計(jì)了標(biāo)準(zhǔn)化的UI控件，將其作為開(kāi)放的SDK供游戲開(kāi)發(fā)人員使用，使游戲開(kāi)發(fā)人員可以輕松地將Ansel集成到游戲程序當(dāng)中去，這樣游戲玩家不論在什么游戲當(dāng)中都可以使用到界面標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的Ansel工具了。
Ansel中的三個(gè)界面：
1.setConfiguration - 游戲設(shè)置，例如被用于游戲中的坐標(biāo)系統(tǒng)。
2.isSessionActive - 顯示Ansel是否在控制游戲。
3.updateCamera - 遵從游戲中的使用限制
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我們這次拿到的是Founders Edition版本 與以往不同，NVIDIA在這一代的公版6系列顯卡上使用了與高端產(chǎn)品類似的“泰坦皮”散熱器?？梢?jiàn)NVIDIA對(duì)這款產(chǎn)品的自信和重視。
GTX 1060背面沒(méi)有配備金屬背板，整體長(zhǎng)度在25cm左右PCB長(zhǎng)度僅有17厘米，要比散熱器短上不少，這樣的設(shè)計(jì)在RX480上也同樣存在。給后續(xù)推出超短尺寸的GTX 1060提供了可能。另外GTX 1060并沒(méi)有配備SLI接口，雙6秒旗艦的情況在這代并不會(huì)出現(xiàn)。
還是熟悉的配方，還是熟悉的味道，沿用多年的渦輪散熱器的好處是可以將熱量排出機(jī)箱之外，降低機(jī)箱內(nèi)部溫度。但由于結(jié)構(gòu)限制，散熱效能一直比較一般，另外風(fēng)扇轉(zhuǎn)速較高也會(huì)有一定的噪音問(wèn)題。
接口方面一共擁有三個(gè)DP1.4接口和一個(gè)HDMI2.0b接口，以及一個(gè)DVI-D接口 。
打開(kāi)散熱器可以看到散熱器與PCB之間有一條飛線連接，這其實(shí)是布置在顯卡前端的6Pin電源接口的延長(zhǎng)線，如此布置據(jù)說(shuō)是為了顯卡的整體美觀。對(duì)此筆者持保留意見(jiàn)。
PCB長(zhǎng)度為17cm，GPU周?chē)贾昧?枚單顆容量為1GB的GDDR5顯存，GPU芯片左方是3+1相數(shù)字供電模塊。120W的TDP顯然并不需要過(guò)高的供電規(guī)格。
PCB背部特寫(xiě)
顯示核心型號(hào)為GP106-400-A1，采用臺(tái)積電16nm FinFET工藝制造，基于最新的Pascal架構(gòu)。默認(rèn)核心頻率為1506MHz，Boost頻率為1709MHz。
所使用的顯存不出意料的來(lái)自三星，單顆容量1GB，等效頻率高達(dá)8000MHz。
公版GTX 1060與GTX 1080外觀對(duì)比
公版GTX 1060長(zhǎng)度上只有25公分，要比常規(guī)ATX主板寬度要窄上一些。厚度上占用兩個(gè)PCI槽位，沒(méi)有多余突出。
本次測(cè)試使用的測(cè)試平臺(tái)如下：
為了避免其它因素對(duì)測(cè)試結(jié)果造成影響，我們搭建了一套i7-5960X+X99組成的硬件平臺(tái)，內(nèi)存使用頻率高達(dá)3000MHz的DDR4 8GBx4內(nèi)存套裝。驅(qū)動(dòng)程序版本為GeForce 368.64和催化劑16.7.2。
GTX 1080 Founders Edition GPU-Z截圖
測(cè)試中使用的GTX 1060顯卡為Founders Edition版本，即過(guò)去我們所說(shuō)的公版卡，默認(rèn)核心頻率為1506MHz，Boost頻率為1709MHz。按照以往經(jīng)驗(yàn)，第三方廠商推出的非公版GTX 1060多數(shù)在規(guī)格上會(huì)有一些提高，主要體現(xiàn)在核心頻率和散熱性能上，所以性能會(huì)略高于Founders Edition版本。經(jīng)過(guò)我們的測(cè)試，非公版的GTX 1080和GTX 1070相比公版會(huì)有著至少10% 的性能提升。GTX 1060的情況應(yīng)該也會(huì)比較相近。
3DMark是著名圖形測(cè)試軟件廠商Futuremark推出的圖形性能測(cè)試程序，本次測(cè)試使用最新版本進(jìn)行跑分。測(cè)試項(xiàng)目選擇常規(guī)的Fire Strike Extreme和Fire Strike Ultra兩個(gè)DX11測(cè)試項(xiàng)目以及近期推出的專門(mén)用于測(cè)試DX12性能的Time Spy模式。
3Dmark DX11基準(zhǔn)性能測(cè)試中我們可以看到配備全新16nm帕斯卡核心的GTX 1060得分基本打平了上代次旗艦GTX 980。相比對(duì)手RX 480在兩種模式下分別取得了9.5%和8.4%的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。性能相當(dāng)強(qiáng)悍。
在DX12測(cè)試Time Spy中，GTX 1060也表現(xiàn)不錯(cuò)，相比與GTX 980得分十分接近，領(lǐng)先RX 480約2% 左右，基本處于同一水平。以往同價(jià)產(chǎn)品DX12性能處于劣勢(shì)的情況沒(méi)有再度出現(xiàn)。
接下來(lái)是VR性能簡(jiǎn)易測(cè)試，使用常用的SteamVR Performance進(jìn)行測(cè)試。
GTX 1060在SteamVR Performance測(cè)試中取得了8.1分的平均保真度成績(jī)。得分在GTX 980與GTX 970之間。結(jié)合我們之前測(cè)試RX 480時(shí)遇到的情況，雖然顯卡廠商已經(jīng)就VR性能進(jìn)行了相關(guān)優(yōu)化，但SteamVR這類更新較慢的簡(jiǎn)易跑分軟件所使用的引擎并不支持新的VR特性，造成了在跑分中新一代顯卡表現(xiàn)不正常。所以這項(xiàng)測(cè)試的參考意義一般，要想完美展現(xiàn)新舊顯卡的VR實(shí)際性能差距，出了等待Steam進(jìn)行版本更新之外，只能等待權(quán)威測(cè)試程序VRMark早日上架。
游戲性能測(cè)試
游戲測(cè)試環(huán)節(jié)，我們選擇1920x1080和2560x1440兩種分辨率進(jìn)行測(cè)試。特效水平開(kāi)啟最高。分別選擇三款DX12和三款DX11游戲進(jìn)行測(cè)試。
DX12游戲測(cè)試
DX11游戲測(cè)試
從以上游戲測(cè)試成績(jī)可以看出，GTX 1060表現(xiàn)十分不錯(cuò)，與前代定位高兩個(gè)檔次的GTX 980處于同一基本打平，相比RX 480也表現(xiàn)出了可觀的性能優(yōu)勢(shì)。即使在A卡擅長(zhǎng)的DX12游戲中也沒(méi)有顯出任何劣勢(shì)。
得益于16nmFinFET工藝和全新架構(gòu)，GTX 1060僅僅120W的TDP顯然不能對(duì)如今越發(fā)大肚能容的電源構(gòu)成威脅，優(yōu)異平臺(tái)加持下的滿載僅僅305W。散熱測(cè)試中在滿載狀態(tài)下溫度達(dá)到了82攝氏度，待機(jī)溫度僅34攝氏度，表現(xiàn)正常。公版散熱器的效能不高但也足夠堪用，想要獲得很好的散熱表現(xiàn)可以期待一向以堆料而著稱的一眾顯卡廠商的非公版產(chǎn)品。
N卡“逢6必火”的定律延續(xù)多年之后，玩家們不免對(duì)NVIDIA今年的GTX 1060充滿了期待，NVIDIA很明顯也沒(méi)有辜負(fù)玩家們。
在性能測(cè)試中GTX 1060表現(xiàn)出了戰(zhàn)平上一代次旗艦GTX 980的性能水平，實(shí)際游戲測(cè)試更是印證了NVIDIA在這一代顯卡中使用的16nm Pascal架構(gòu)的優(yōu)越性。DX11模式下相對(duì)于對(duì)手的同等級(jí)產(chǎn)品RX 480有著10%左右的性能優(yōu)勢(shì)，即使是在A卡傳統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域DX12測(cè)試中不落下風(fēng)。另外得益于底層的大跨步前進(jìn)更是帶來(lái)了更高的每瓦性能表現(xiàn)，超頻潛力值得期待。
NVIDIA官方給出的6GB版本建議零售價(jià)為1999元，部分非公版產(chǎn)品已經(jīng)開(kāi)啟了預(yù)售。（本次評(píng)測(cè)使用的Founder Edition版本并沒(méi)有出現(xiàn)在首批上市的產(chǎn)品中）結(jié)合其優(yōu)良的性能表現(xiàn)，這樣的價(jià)格顯然具有著相當(dāng)明顯的性價(jià)比優(yōu)勢(shì)，市場(chǎng)表現(xiàn)十分光明?！狈?必火“的傳奇非常有希望在這一代得到傳承。 ■<
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