Maxwell架構(gòu)下的甜品

1、Maxwell 架構(gòu)下的甜品隨著游戲產(chǎn)業(yè)以及技術(shù)的發(fā)展，游戲本身的畫面質(zhì)量 一直在以很快的速度提升著。不知從何時開始，越來越多的 游戲相比之前更加的依賴于顯卡的性能，對于玩家來說想要 流暢的體驗 款對性能有著一定要求的游戲就只能掏錢購買 性能強勁的顯卡產(chǎn)品，特別是旗艦產(chǎn)品的超高價格無疑會讓 人望而卻步，根本不是一般玩家能夠承受的起的。所以有著 不俗性能，同時價格更加合理的“甜點級”顯卡就非常受到 歡迎。早在 NVIDIA 推出基于 Kepler 的產(chǎn)品 GeForce GTX 460 的時候，“甜點級”這個詞就受到了眾多關(guān)注，因為它代表 著更低的價格和令人滿意的性能， 這在同樣定位為 “甜點級

2、” 產(chǎn)品的 GeForce GTX 760 身上得到了很大的證明， GeForce GTX 760 的暢銷就能夠非常充分的說明這點。相比之下旗艦 架構(gòu)所能給我們帶來的更多的是崇敬和對高價的仰望。北京 時間2015年1月22日晚22時，NVIDIA 發(fā)布了他們?nèi)碌?產(chǎn)品 GeForce GTX 960 ，這款基于 Maxwell 架構(gòu)制造的 甜點級顯卡受到了諸多玩家的關(guān)注。我們在第一時間拿到了 產(chǎn)品，在發(fā)布的同時為玩家們呈現(xiàn)最詳細的產(chǎn)品以及性能信 息。 GeForce GTX 960 會否成為追求性價比玩家的新寵呢？ 從顯卡進入 28nm 工藝時代開始， AMD 的 GPU 架構(gòu)升 級換代速度

3、就慢了下來， AMD 首發(fā) GCN 架構(gòu)的 HD 7970 到現(xiàn)在已經(jīng)三年了，期間推出的顯卡架構(gòu)大多是量變而非質(zhì) 變。相比之下， NVIDIA 在此期間完成了 Kepler 到 Maxwell 架構(gòu)的轉(zhuǎn)變，雖然工藝沒變，但 Maxwell 的兩次亮相都讓人 眼前亮，性能更強的同時功耗、溫度反而降下來了。去年 2 月份的 Maxwell 架構(gòu)首發(fā)以后， NVIDIA 已經(jīng)開 始了 GTX 900 系列顯卡的產(chǎn)品線布局， 3000 元+的旗艦級市 場有 GTX 980 了，兩千元以上價位有 GTX 970 了，千元級 及以內(nèi)的市場則有 GTX 750 Ti 、GTX 750 坐陣，現(xiàn)在布局的 則是

4、 1000-2000 元之間的中高端市場，這也就是今天發(fā)布的 GTX 960 顯卡的主戰(zhàn)場了。GTX 960 顯卡 Maxwell 架構(gòu)介紹這次發(fā)布的 GTX 960 顯卡使用的是第三種 Maxwell 核心 了，之前 GTX 750 Ti 、GTX 980 上分別使用了 GM 107 、GM 204 核心，它們的內(nèi)部架構(gòu)大同小異，我們之前已經(jīng)介紹過 很多次，有興趣的朋友可以參考； GM204 架構(gòu)解析。完整的 GM204 核心擁有 16組 SMM 單元，2048個 CUDA 核心，四組 64bit GDDR5 顯存控制器，而對 GTX 960 來說， 它的 GM206 核心可以說是 GM20

5、4 砍掉一半， SMM 單元數(shù) 量降低到了 8組，每組 128個 CUDA 核心，總計 1024個 CUDA 核心。顯存位寬也砍半，從 256bit 降低到了 128bit ，顯存容量 降低到了 2GB，這也使得它的顯存帶寬從 GM204的224GB/S降低到了 112GB/S，低于GTX 760的192GB/S，甚至比GTX660 的 144GB/s 還要低，這會對性能產(chǎn)生負面影響嗎？這就要提到 NVIDIA 的色彩壓縮技術(shù)了， GTX 960 支持 NVIDIA 第三代色彩壓縮技術(shù)，官方表示該技術(shù)使得每幀圖 像平均可以降低 25%的帶寬需求， 于是 NVIDIA 狡猾地提出 了一個等效帶寬

6、的概念 GTX 960 實際帶寬是 112GB/S， 在色彩壓縮技術(shù)的輔助下， 等效帶寬是 112GB/0.75=149GB/S（等效頻率則是9.3Gbps）,這個指標雖然離GTX 760還有些 距離，不過與 192bit 位寬的 GTX 660 相比已經(jīng)略高了。AMD 在 R9 285 顯卡上也用過類似的技術(shù)，其顯存位寬 從 384bit 降低到了 256bit AMD 表示該技術(shù)可以提升 40%的 帶寬效率，提升幅度比 NVIDIA 宣傳的還要高。作為普通用戶來說，其實沒必要糾結(jié)于帶寬多少，對用 戶來說最重要的指標依然是性能、功耗、溫度及噪音等直接 影響用戶體驗的參數(shù)。除此之外， GTX

7、960 也同樣支持 Maxwell 架構(gòu)的其他技 術(shù)，包括 VXGI 全局光照、 MFAA 抗鋸齒、 DSR 超級分辨率 等等，還有 NVIDIA 的 G-Sync 等。另外值得提的是， NVIDIA 不僅是 GFE 軟件支持硬件加 速錄像，他們還跟國內(nèi)的直播平臺合作，虎牙軟件也可以支 持 NVIDIA 的視頻錄制加速了，這對喜歡直播視頻的玩家來 說是個小福利。相比 GK104 核心閹割出來的 GTX 760 顯卡， GTX 960 使用的量身打造的 GM206 核心，核心面積從 294mm2 縮減 到了 227mm2，晶體管數(shù)量也減少到了 29.4億個，TDP功耗 也從170W直降到120W

8、，低了 50w，這意味著 GTX 960會 在功耗及溫度方面將會有喜人的表現(xiàn)。目前與 GTX 960 顯卡定位差不多的顯卡主要有 AMD 的 R9 280（ R9 285 就先無視吧，市場上都找不到多少卡）和 NVIDIA 自家的 GTX 760 ，它們主打的都是 1500元級的顯卡 市場。 NVIDIA 的 Maxwell 架構(gòu)已經(jīng)在高端 /旗艦級、千元級 市場布局完成， 現(xiàn)在 GTX 960 則要來沖擊這個不高也不低的 中高端市場了。散熱絕技：低負載停轉(zhuǎn)GTX 960顯卡的TDP降低到了 120W，只需要單 6Pin 供電，后面的測試中這款顯卡的功耗也確實更低了，這還有 利于降低顯卡溫度。

9、當大家對溫度的關(guān)注沒這么強烈的時 候，顯卡的噪音控制顯得更重要了， NVIDIA 這次也在 GTX 960 顯卡上做了有趣的嘗試。低負載下風扇停轉(zhuǎn)也不是什么新概念了，這一兩年來宣 傳這個功能最多的是華碩的 Strix 系列，低負載下風扇停轉(zhuǎn)是 它最大的賣點之一。微星隨后的 Twin Fozr V 散熱器也開始 支持這種技術(shù)。在 GTX 960 顯卡上， NVIDIA 已經(jīng)把這種技術(shù)普及開來，要求每家顯卡廠商都得支持低負載下停轉(zhuǎn)技術(shù)， BIOS 會根 據(jù)顯卡當前的溫度及功耗綜合判斷，不過 NVIDIA 并沒有具 體的定義什么溫度、什么功耗下才會提升風扇轉(zhuǎn)速，而是把 具體的裁量交給廠商自己判定，因

10、此各家廠商的具體表現(xiàn)會 不一樣，有的可能是到60C才會提升轉(zhuǎn)速，有的為了進步降 低噪音，到70C才會提升轉(zhuǎn)速。此外，不僅是GTX960顯卡會支持這個技術(shù)， 傳聞中的 GTX Titan X顯卡也會支 持低負載下停轉(zhuǎn)技術(shù)，后者將是 GM200 大核心的產(chǎn)品。視頻硬編碼技術(shù) 在新產(chǎn)品發(fā)布的同時加入一些新的技術(shù)似乎已經(jīng)成為 了 NVIDIA 的習慣，同樣是除了產(chǎn)品本身之外我們關(guān)注的重 點之一，例如之前的 GeForce GTX 980/970 發(fā)布的時候 NVIDIA 給玩家們帶來了 DSR、 MFAA 以及 VXGl ，這三項 技術(shù)已經(jīng)逐漸的融入到我們的使用當中，或許 MFAA 以及 VXGl 技

11、術(shù)的應(yīng)用還比較少， 但 NVIDIA 已經(jīng)透露在 2015 年 將有更多給予這兩項技術(shù)開發(fā)的游戲。GeForce GTX 960 的發(fā)布同樣不例外，除了支持我們上 面所說的三項技術(shù)之外，還添加了一個基于 ShadowPlay 核 心功能的視頻硬編碼技術(shù)，這項技術(shù)可以造福想要進行電競 直播的玩家， NVIDIA 與國內(nèi)領(lǐng)先的電競直播平臺 YY 的虎 牙直播深度合作，將視頻硬編碼技術(shù)潛入 YY 最新游戲直播 客戶端中，為 NVIDIA 游戲玩家?guī)黼姼傆螒颡氂械淖罴洋w驗。目前大多數(shù)直播平臺需要軟編碼也就是 CPU 編碼來實 現(xiàn)錄制視頻的編碼，這樣做對于做直播的玩家來說最大的影 響就是其游戲性能，如

12、果在游戲運行過程當中出現(xiàn)大量的卡 頓勢必要影響其發(fā)揮，所以大多數(shù)做直播玩家的主機大多為 8000 元左右的高端主機， 視頻硬編碼技術(shù)就是為了解決這樣 的問題出現(xiàn)，這項技術(shù)會大幅度的降低直播時的 CPU 占用 率，提升游戲幀數(shù)， 讓使用酷睿 i3/i5 處理器的用戶都可實現(xiàn) 主播夢。未來 H.265 合作將為 Maxwell 2.0 架構(gòu)的 GPU 用戶 在有限網(wǎng)絡(luò)帶寬下帶來更好的畫質(zhì)，目前視頻硬編碼技術(shù)支 持基于 Maxwell 架構(gòu)以及 Kepler 架構(gòu)的幾乎所有產(chǎn)品。更多 GM206 新特性一覽NVIDIA 還一如既往的為 GeForce GTX 960 搭載了包括 TDCC 、DSR、

13、MFAA 、保守光柵化、 VXGI 等等在內(nèi)的多項 新技術(shù)，這些技術(shù)針對領(lǐng)域不同，但都會對架構(gòu)效率及游戲 畫質(zhì)帶來積極的影響。在GM206當中，NVIDIA為提升有限顯存帶寬的利用率 而列裝了改進后的 TDCC 技術(shù)（ Third generation Delta Clolr Compression，第三代色彩壓縮技木），該項技術(shù)可以將相同 色彩的像素信息進行壓縮， 能夠時情況不同帶來平均20%以上的數(shù)據(jù)量下降，這等于等效提升了對應(yīng)比例的顯存帶寬。值得注意的是，在早些時候發(fā)布的Tonga 架構(gòu)當中， AMD 同樣加入了作用類似的色彩壓縮機制，雙方不約而同的選擇 了堆砌硬件規(guī)模之外的方式來提升硬

14、件的使用效率，這是一 個相當好的現(xiàn)象。DSR 是另 項出現(xiàn)在 Maxwell 當中的新技術(shù)，該項技術(shù) 允許顯卡將游戲畫面以 4K 分辨率進行渲染，然后采樣為 1080P 分辨率輸出至屏幕當中。 該項技術(shù)與早年間在 DIY 界 曾經(jīng)名騷時并被傳為“佳話”的“ resizeAA ”有異曲同工之 妙（有興趣的朋友們可以自行搜索那段歷史） ，它利用高分 辨率渲染結(jié)果來進行低分辨率采樣并輸出至屏幕上，不僅可 以利用顯卡的閑置性能，規(guī)避低分辨率渲染+采樣所導致的像素細節(jié)丟失問題，而且可以讓 1080P 分辨率的顯示器呈現(xiàn) 出接近 4K 超高分辨率的畫面效果。對很多老游戲而言，這 是項可以再次提升畫質(zhì)的技術(shù)

15、。MFAA 是項全新的抗鋸齒技術(shù)， 傳統(tǒng)的 MSAA 等抗鋸齒 技術(shù)采用當前幀復數(shù)采樣來作為邊緣顏色混合的依據(jù)， MFAA 則將采樣范圍擴展到了前幀 +當前幀兩張畫面，這可 以在取得相近采樣效果的前提下大幅降低采樣次數(shù)。以MSAA為例，4xMSAA需要在當前幀采樣 4次以獲得色差邊 緣的像素顏色信息并完成混合，且每幀畫面皆如此處理，而 MFAA 則會在前幀（第 n-l 幀）及當前幀（第 n 幀）當中分 別采樣 2 次來完成顏色信息采集。每當新的幀（第 n+l 幀） 出現(xiàn)時，由于當前幀（第 n 幀）已經(jīng)變成了新幀的前幀（第 n+l-l 幀），之前采樣的信息已經(jīng)存在，所以 MFAA 無需再次 重復采樣，僅需再對新幀采樣 2 次即可完成過去需要采樣 4 次才能完