從主流到高端：2010全線顯卡年終評(píng)測(cè)
泡泡網(wǎng)顯卡頻道1月12日 2010年已經(jīng)漸漸離我們遠(yuǎn)去，回望整個(gè)2010，顯卡行業(yè)在這一年中發(fā)生了翻天覆地的變化，尤其是DX11技術(shù)在這一年中取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展，也從一小部分前衛(wèi)游戲的試金石變成了主流大作所采用的標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)。
GPU的通用計(jì)算應(yīng)用在2010年也取得了矚目的成就，越來(lái)越多的企業(yè)開(kāi)始嘗試?yán)肎PU強(qiáng)大的并行計(jì)算能力完成高精度、大規(guī)模的科學(xué)計(jì)算。在我國(guó)，“天河一號(hào)”及“天河一號(hào)A”就是最好的例子，“天河一號(hào)”采用2560塊HD4870X2顯卡，打造出了我國(guó)首臺(tái)具有千萬(wàn)億次計(jì)算能力的超級(jí)計(jì)算機(jī)；而天河一號(hào)二期工程“天河一號(hào)A”采用了7168塊NVIDIA Tesla M2050高性能計(jì)算卡，組成的異步架構(gòu)超級(jí)計(jì)算機(jī)摘得了全球最快超級(jí)計(jì)算機(jī)的桂冠。
另外，NVIDIA與AMD兩大圖形巨頭在2010年的競(jìng)爭(zhēng)也同樣非常激烈，AMD雖然先入為主在2009年就推出了大量DX11顯卡，但2010年3月NVIDIA GTX480的發(fā)布才算正式將DX11之爭(zhēng)推向了白熱化。兩大巨頭都在2010年間發(fā)布了大量的DX11新品，AMD也從HD5000系列過(guò)渡到了HD6000，而NVIDIA也從GTX400過(guò)渡到了GTX500。
今天，我們這篇文章的主要目的就是對(duì)2010年的顯卡技術(shù)、性能進(jìn)行一個(gè)總結(jié)與回顧，并且對(duì)2011年顯卡的發(fā)展做一個(gè)小小的展望。
在過(guò)去的十幾年時(shí)間里，DirectX已經(jīng)穩(wěn)步成為微軟Windows平臺(tái)上進(jìn)行游戲開(kāi)發(fā)首選API。每一代DirectX都帶來(lái)對(duì)新的圖形硬件特性的支持，每次版本變更都能幫助游戲開(kāi)發(fā)者們邁出驚人的一步。就拿近幾年來(lái)說(shuō)，DX9、DX9C、DX10及相關(guān)顯卡的發(fā)布都帶來(lái)了令人驚訝的游戲畫(huà)面，給予玩家非常好的游戲體驗(yàn)。
尤其是DX10發(fā)布后，以Crysis為代表的FPS游戲畫(huà)面達(dá)到了巔峰，顯卡實(shí)時(shí)渲染出來(lái)的人物及風(fēng)景效果足以媲美照片、CG動(dòng)畫(huà)甚至是電影，讓人嘆為觀止！
但DX10也不是完美無(wú)暇的，其缺陷也很明顯，那就是運(yùn)行效率比較低。當(dāng)游戲開(kāi)啟DX10模式后，性能下降幅度非?？鋸?，以至于第一代DX10顯卡GeForce 8800和Radeon HD2900都無(wú)法在特效全開(kāi)的情況下流暢運(yùn)行當(dāng)時(shí)的任何一款DX10游戲！
而到了2009年，AMD率先在HD5000系列顯卡上采用了DX11技術(shù)，DX11相對(duì)于DX10來(lái)說(shuō)，出了“曲面細(xì)分”之外最大的又是就是運(yùn)行效率更高。DX11主要有五項(xiàng)關(guān)鍵特性，其中的三項(xiàng)（多線程處理、計(jì)算著色器11、紋理壓縮）都是用來(lái)改進(jìn)圖形渲染效率的，所以，DX11可以看作專(zhuān)門(mén)為高效率游戲而生的一代技術(shù)。根據(jù)我們的測(cè)試，同一款游戲在畫(huà)質(zhì)設(shè)定大體相同的情況下，DX11的效率比DX10高很多。
隨著NVIDIA也在2010年推出了DX11系列顯卡產(chǎn)品，DX11正式迎來(lái)了它的春天。2010年完全可以被稱(chēng)為“DX11年”，一方面大量采用DX11的游戲發(fā)布，另一方面 Windows 7 操作系統(tǒng)的大賣(mài)也從很大程度上推動(dòng)了DX10到DX11的過(guò)渡。現(xiàn)在，NVIDIA和AMD的新品已經(jīng)完全過(guò)渡到DX11時(shí)代。
Tessellation這個(gè)英文單詞直譯為“鑲嵌”，也就是在頂點(diǎn)與頂點(diǎn)之間自動(dòng)嵌入新的頂點(diǎn)。Tessellation經(jīng)常被意譯為“細(xì)分曲面”，因?yàn)樵谧詣?dòng)插入大量新的頂點(diǎn)之后，模型的曲面會(huì)被分得非常細(xì)膩，看上去更加平滑致密。
要說(shuō) Tessellation 的歷史，可以追溯到2002年ATI推出的Radeon 8500產(chǎn)品上，它在那時(shí)侯就采用了類(lèi)似的技術(shù)（微軟提出的 N-Patch），在ATI自己的官方介紹中稱(chēng)之為“TruForm”。但由于當(dāng)時(shí)這個(gè)技術(shù)并不成熟，會(huì)自作聰明的給所有的物體都進(jìn)行“細(xì)分”，包括一些不應(yīng)該被細(xì)分的物體，所以在DX9到來(lái)的時(shí)候ATI就取消了這個(gè)技術(shù)。
到了2005年，在微軟與ATI的合作結(jié)晶——專(zhuān)為XBOX360設(shè)計(jì)的圖形芯片Xenos當(dāng)中，經(jīng)過(guò)改進(jìn)的N-Patch/TruForm技術(shù)重出江湖，這次它有了一個(gè)很響亮的名稱(chēng)——Tessellation，直譯為“鑲嵌”意譯為“細(xì)分曲面”。
此次微軟和ATI吸取了教訓(xùn)，Tessellation不再像TruForm那樣自作聰明的對(duì)所有模型強(qiáng)制進(jìn)行曲面細(xì)分化，而是按照不同游戲中特定模型的需求有針對(duì)性的處理。因此以往的BUG不復(fù)存在了，但需要游戲本身提供支持才能生效。而且，由于該技術(shù)只能支持XBOX平臺(tái)，所支持的游戲也不多，所以并沒(méi)有得到大規(guī)模的應(yīng)用。
到了DX11時(shí)代，PC顯卡的性能已經(jīng)足以滿足Tessellation的高要求，這一技術(shù)也終于走向成熟，并且在去年得到了飛速的發(fā)展。尤其是NVIDIA推出GTX400系列顯卡之后，重新設(shè)計(jì)的架構(gòu)讓顯卡的 Tessellation 的優(yōu)勢(shì)得到了完整的發(fā)揮。作為DX11中最重要的技術(shù)，Tessellation成為了2010年顯卡發(fā)展的關(guān)鍵技術(shù)之一。
AMD從2008年起就率先在HD4870顯卡上采用了GDDR5顯存，容量和性能都獲得了業(yè)界的認(rèn)可，但當(dāng)時(shí)由于工藝不太成熟，成本很高。直到去年，GDDR5顯存真正意義上得到了普及，已經(jīng)成為新顯卡的標(biāo)準(zhǔn)配置，長(zhǎng)達(dá)多年的GDDR3終于退出了歷史舞臺(tái)。
相對(duì)與 GDDR3與GDDR4來(lái)說(shuō)，GDDR5顯存不僅僅擁有前兩代產(chǎn)品的所有功能，還做出了大量的改進(jìn)和升級(jí)。比如“數(shù)據(jù)和地址總線轉(zhuǎn)位技術(shù)”、“數(shù)據(jù)遮蓋技術(shù)”、“智能的可編程I/O控制接口”以及顯存位寬“折疊技術(shù)”等等。
對(duì)于非技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，GDDR5最明顯的優(yōu)勢(shì)就是可以在不提高I/O頻率的情況下，讓現(xiàn)存帶寬翻倍。這主要得益于GDDR5采用了兩條并行的DQ總線，從而實(shí)現(xiàn)雙倍的接口帶寬。GDDR5顯存擁有多達(dá)16個(gè)物理Bank，這些Bank被分為四組，雙DQ總線交叉控制四組Bank，達(dá)到了實(shí)時(shí)讀寫(xiě)操作，一舉將數(shù)據(jù)傳輸率提升至4GHz以上！
在此期間，GDDR5顯存的效能和技術(shù)也有了很大的進(jìn)步，AMD官方表示其現(xiàn)在已經(jīng)開(kāi)始采用第四代GDDR5顯存技術(shù)，前段時(shí)間剛剛發(fā)布的高端單核心顯卡HD6970的GDDR5現(xiàn)存頻率更是達(dá)到了5.5GHz。
當(dāng)然，NVIDIA也在全線產(chǎn)品上都開(kāi)始采用GDDR5顯存，GDDR5的時(shí)代已經(jīng)正式到來(lái)。
說(shuō)完了2010年的三大關(guān)鍵顯卡技術(shù)，我們接下來(lái)就要進(jìn)入2010年從主流到高端全線顯卡的性能評(píng)測(cè)階段了，首先我們對(duì)本次評(píng)測(cè)進(jìn)行一下簡(jiǎn)單的介紹。
2010年除了大量的DX11游戲發(fā)布之外，還有一些經(jīng)典之作也迎來(lái)了更新，比如《星際爭(zhēng)霸2》、《使命召喚7》、《優(yōu)品飛車(chē)14》等等。所以本次評(píng)測(cè)除了一些重要的DX11大作之外，當(dāng)然也少不了這些關(guān)注度非常高的經(jīng)典作品。
另外，本次評(píng)測(cè)我們主要采用兩種分辨率，分別是 2560×1600以及1920×1080。其中2560×1600分辨率的使用原因一方面是為了考驗(yàn)這些顯卡在當(dāng)今最高分辨率下的性能表現(xiàn)，另一方面也為了給使用30寸顯示器的骨灰級(jí)用戶提供性能參考。而采用1920×1080而不是采用1920×1200分辨率的主要原因是近兩年16：9顯示器開(kāi)始大量流行，顯示器廠商所推出的新品顯示器幾乎全部放棄了16：10的分辨率比例，全部采用16：9分辨率，所以我們也順應(yīng)顯示器的發(fā)展，采用1920×1080分辨率進(jìn)行測(cè)試。
本次所有游戲測(cè)試除了分辨率不同之外，其余畫(huà)質(zhì)設(shè)定全部為最高設(shè)定，畢竟到了DX11時(shí)代，人們對(duì)顯卡的畫(huà)質(zhì)要求又上升到了新的高度，如果再采用一些中等的畫(huà)質(zhì)設(shè)定來(lái)進(jìn)行測(cè)試的話，對(duì)于很多想要購(gòu)買(mǎi)新顯卡的用戶來(lái)說(shuō)參考價(jià)值不大。當(dāng)然，由于本次主要評(píng)測(cè)游戲性能，所以太低端的顯卡我們就放棄測(cè)試了，一方面入門(mén)級(jí)顯卡運(yùn)行游戲也比較困難，另一方面入門(mén)級(jí)顯卡本身也不是為游戲服務(wù)。
接下來(lái)我們先看看本次評(píng)測(cè)的軟硬件平臺(tái)：
為了避免出現(xiàn)性能瓶頸，本次評(píng)測(cè)采用目前算得上非常高端的i7 965處理器，搭配6GB內(nèi)存進(jìn)行測(cè)試，主板也采用的是用戶評(píng)價(jià)非常高的華碩X58玩家國(guó)度主板，搭配1000W電源適配器和30吋顯示器。
本次測(cè)試的A卡包含HD5670以上的所有顯卡，N卡則包含GTS450以上的所有顯卡，所有顯卡均調(diào)整至公版頻率進(jìn)行測(cè)試，以盡可能的得到更高的參考價(jià)值。
本次測(cè)試的所有顯卡均由華碩獨(dú)家提供，在此特別感謝華碩電腦對(duì)本次評(píng)測(cè)的大力支持。由于這些顯卡絕大部分都是非公版產(chǎn)品，散熱器和PCB的設(shè)計(jì)都與公版有較大差別，所以本次我們并不測(cè)試個(gè)體差異較大的功耗與溫度，如果大家有興趣了解的話可以直接參考我們之前的新品首發(fā)文章。
3DMark Vantage是DX10時(shí)代最重要的GPU基準(zhǔn)性能測(cè)試軟件，但由于采用了NVIDIA PhysX技術(shù)，N卡的總分會(huì)偏高，所以我們還單獨(dú)統(tǒng)計(jì)了GPU子項(xiàng)的得分。這個(gè)子項(xiàng)的得分完全取決于顯卡的DX10游戲渲染性能，也更加能夠直觀的體現(xiàn)各個(gè)顯卡在DX10游戲中的性能表現(xiàn)。
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，采用雙核心設(shè)計(jì)的HD5970仍然是目前當(dāng)之無(wú)愧的性能王者，高端單核心A卡HD6970分?jǐn)?shù)略低于GTX570，整個(gè)性能分布如上圖所示。
3DMark 11是前一段時(shí)間剛剛發(fā)布的純DX11基準(zhǔn)性能測(cè)試軟件，主要考驗(yàn)顯卡在DX11模式下的性能，其最高的Extreme模式就采用1920×1080分辨率。從測(cè)試總成績(jī)表中可以看出，A卡部分由于HD6000改進(jìn)了DX11性能，導(dǎo)致HD6870性能小幅度的超越了HD5870，N卡部分的性能表現(xiàn)基本和我們的排列保持一致。
《使命召喚：黑色行動(dòng)》是《使命召喚》系列第七代作品，所以也被很多玩家稱(chēng)為《使命召喚7》，由于玩家對(duì)該作情結(jié)很深，所以幾乎每一代新作面世都會(huì)在很短時(shí)間內(nèi)成為最熱門(mén)的游戲。
這款游戲并沒(méi)有采用華麗的DX11特效，甚至連DX10特效都沒(méi)有采用，主要為了讓玩家使用比較低端的顯卡也能獲得很好的游戲體驗(yàn)。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，除了在2560分辨率下HD5670和GTS450難以流暢運(yùn)行以外，本次參測(cè)的其他所有顯卡都可以在超高分辨率下開(kāi)全特效流暢運(yùn)行。
《星際爭(zhēng)霸2》可以說(shuō)是2010年最重要的游戲大作，即使它還僅僅是一款DX9游戲，游戲發(fā)布之后，無(wú)數(shù)當(dāng)年的《星際》玩家都為這款游戲而升級(jí)顯卡，雖然沒(méi)有采用DX10和DX11技術(shù)，但游戲的畫(huà)質(zhì)在網(wǎng)游中仍然算得上非常優(yōu)秀的一款作品。
由于采用DX9技術(shù)，該作對(duì)于現(xiàn)在的顯卡來(lái)說(shuō)已經(jīng)是小菜一碟，HD5670這樣的主流級(jí)顯卡運(yùn)行起來(lái)毫不吃力，即使在2560×1600的變態(tài)分辨率下，也能輕松跑到30多幀的流暢幀率。
在DX10時(shí)代，《孤島危機(jī)》是當(dāng)之無(wú)愧的顯卡殺手，即使到了DX11時(shí)代這款游戲依然是對(duì)顯卡要求很高的作品之一。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，即使在1920×1080這樣的分辨率下，也需要HD6870或者GTX480這樣的顯卡才能夠全特效勉強(qiáng)流暢運(yùn)行，更低的顯卡根本跑不動(dòng)。
另外，可能由于我們的測(cè)試包有點(diǎn)問(wèn)題（也可能是2560分辨率下游戲的交火效率問(wèn)題），在2560分辨率下HD5970的成績(jī)始終不正常，但其他所有成績(jī)都非常正常，所以在這里，2560分辨率下HD5970的成績(jī)不具參考價(jià)值。
《沖突世界》雖然是一款DX10時(shí)代的游戲，但游戲的優(yōu)化做的非常不錯(cuò)，不僅畫(huà)質(zhì)很好，最重要的是對(duì)顯卡的要求不是很高。游戲內(nèi)置的BenchMark程序測(cè)試顯卡性能也非常方便，我們本次還是加入了這款游戲的測(cè)試。
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，除了HD5970的交火效率沒(méi)有達(dá)到預(yù)期之外，其余顯卡的性能表現(xiàn)都非常正常，千元級(jí)的顯卡就可以在2560×1600分辨率下流暢運(yùn)行該游戲。
《戰(zhàn)地：叛逆連隊(duì)2》是2010年非常熱門(mén)的一款DX11游戲，不過(guò)這款游戲雖然采用了DX11技術(shù)，但“曲面細(xì)分”的應(yīng)用并不多，所以游戲并不是太耗資源，也正是因?yàn)檫@一點(diǎn)很多中高端顯卡就可以在高分辨率下流暢運(yùn)行，深得玩家喜愛(ài)。
從這款游戲的測(cè)試結(jié)果來(lái)看，最值得一提的就是GTX480的性能竟然在兩個(gè)分辨率下都小幅度領(lǐng)先于GTX470，可見(jiàn)顯存容量在這款游戲中起著很重要的作用。
《塵埃 2》是目前唯一一款采用DX11技術(shù)的賽車(chē)類(lèi)游戲，游戲體驗(yàn)也非常不錯(cuò)，對(duì)顯卡的要求也不是太高。但A卡的表現(xiàn)整體上不如N卡，而且交火效能很低，HD5970的性能竟然還不能與單核心的NV高端卡匹敵。不過(guò)整體來(lái)看，本次參測(cè)的所有顯卡在1920×1080分辨率下都可以流暢運(yùn)行，購(gòu)買(mǎi)主流級(jí)顯卡的用戶還是可以爽玩這款DX11大作的。
《失落星球》作為全球先進(jìn)款DX10游戲，在G80時(shí)代名聲大振，該作一直與NVIDIA合作，在N卡平臺(tái)上表現(xiàn)甚好?，F(xiàn)在，《失落星球2》已經(jīng)作為一款重量級(jí)DX11游戲發(fā)布，采用了大量的DX11技術(shù)，本次測(cè)試自然少不了這款游戲。
從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，和第一代的《失落星球》結(jié)果很相似，都是在NVIDIA平臺(tái)上表現(xiàn)非常優(yōu)秀，而在AMD平臺(tái)上表現(xiàn)十分杯具，可以看作是典型的 The way 游戲。
由于本次年終評(píng)測(cè)主要是對(duì)2010年全線顯卡的游戲性能分布做一個(gè)大概的總結(jié)，所以文章到這里也就基本告一個(gè)段落了。綜合看來(lái)，2010年市場(chǎng)上的熱門(mén)顯卡玩DX9以及DX10游戲已經(jīng)基本沒(méi)有問(wèn)題了，除了《孤島危機(jī)》這樣的顯卡殺手游戲，基本上的DX9以及DX10游戲都可以在高分辨率下比較流暢的運(yùn)行。
而對(duì)于2010年新上市的大型DX11游戲來(lái)說(shuō)，面向主流級(jí)市場(chǎng)的不管是N卡還是A卡，在高分辨率下運(yùn)行起來(lái)都還比較吃力，千元以內(nèi)的顯卡基本無(wú)望在高分辨率下開(kāi)全特效玩DX11游戲，尤其是在一些大量使用“曲面細(xì)分”的DX11游戲中，A卡非常吃虧。
但不管怎樣，DX11已經(jīng)是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢(shì)，未來(lái)NVIDIA和ATI也將主要針對(duì)熱門(mén)的DX11游戲推出新產(chǎn)品。2010年雖然DX11的進(jìn)步很大，但整體來(lái)看還在比較早期的階段，技術(shù)和產(chǎn)品已經(jīng)完全Ready，但游戲還不是太多。
對(duì)于2011年，顯卡的發(fā)展必然還將主要以DX11為主，但隨著DIY往個(gè)性化與高端化發(fā)展的趨勢(shì)逐漸明朗，想必2011年顯卡廠商會(huì)將更多的精力放在千元以上的產(chǎn)品上。
多屏與3D技術(shù)也必將是2011年顯卡行業(yè)的重要看點(diǎn)，雖然現(xiàn)在NVIDIA和AMD都已經(jīng)有了相應(yīng)的方案，但還基本上都是高端用戶的玩物，即使ATI的一些中低端顯卡也可以支持多屏輸出，但由于性能上的限制，用來(lái)玩游戲的還不是太多。3D立體技術(shù)在2011年不僅僅是NVIDIA與AMD兩家廠商PK，大量的家電廠商也會(huì)加入競(jìng)爭(zhēng)，希望3D輸出技術(shù)能夠在2011年有一個(gè)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。
最后不得不說(shuō)的就是顯卡的通用計(jì)算，隨著近兩年的發(fā)展，顯卡的通用計(jì)算技術(shù)已經(jīng)日趨成熟，未來(lái)DIY可能將會(huì)越小眾，NVIDIA和AMD必然都會(huì)非常重視顯卡的通用能力，因?yàn)檫@方面關(guān)系到了未來(lái)兩家公司在企業(yè)用戶群中的發(fā)展。同時(shí)，3D云計(jì)算也在2010年逐步被兩家廠商所重視，2011年應(yīng)該都會(huì)有相關(guān)的動(dòng)作?！?
關(guān)注我們
