nVidia GeForce GTX 470 / 480 的效能

nVIDIA 在 ATI Radeon HD 5000 系列推出後，其實算是被打壓了好一陣子。而 nVIDIA 在 GT200 後的新架構 Fermi，由於他以計算出發的設計架構、而且好資段時間都一直只有 nVIDIA 官方放出來的消息，卻沒有看到實際的測試，再加上製程良率等等的問題，一直讓人擔心 nVIDIA 基於 Fermi 的新一代 GF100 系列的顯示卡，到底有沒有問題？

而 3/26，nVIDIA 的 GF100 也終於解禁了！目前的 GF100 顯示卡，基本上就是 GeForce GTX 470 和 GeForce GTX 480；而各大國際測試網站，也都陸續地放出了自己的效能測試結果與評測！下面就是一些連結的整理：

• tom’s hardware《GeForce GTX 480 And 470: From Fermi And GF100 To Actual Cards!》
• AnandTech《NVIDIA’s GeForce GTX 480 and GTX 470: 6 Months Late, Was It Worth the Wait?》
• guru3d《GeForce GTX 470 & 480 review》
• [H]ardocp《NVIDIA Fermi – GTX 470 – GTX 480 – GTX 480 SLI Review》
• Mobile01《終於現身 GeForce GTX 480 效能實測!》

首先，還是看這兩張顯示卡的規格吧～

	GeForce GTX 470	GeForce GTX 480
CUDA Core	448	480
Graphics Processing Cluster /Streaming Multiprocessor	4 組 GPC、14 組 SM *關閉兩組 SM	4 組、15 組 SM *關閉一組 SM
Texture Unit	56	60
ROP Unit	40	48
繪圖時脈	607 MHz	700 MHz
處理器時脈	1215 MHz	1401 MHz
材質填充率	34 GigaTexels/s	42 GigaTexels/s
記憶體配置	1280 MB GDDR5	1536 MB GDDR5
記憶體時脈	1674 MHz	1848 MHz
記憶體介面頻寬	320bit	384bit
記憶體頻寬	133.9 GB/s	177.4 GB/s
最高 GPU 溫度	105 C
最高功耗	215W	250W
電源接頭	6-pin x2	6-pin + 8-pin
接頭	Dual-Link DVI *2 + miniHDMI 僅能使用兩個輸出
其他	晶片為 40nm 製程 使用 PCI-Express 2.0 x16 介面 支援 OpenGL 4.0 / DirectX 11 支援 2-way / 3-way SLI 支援 3D Vision / 3D Vision Surround 支援 CUDA / PhysX / OpenCL
預計售價	$350 美元	$500 美元

而實際測試呢？基本上，由於各家遊戲所使用的技術、演算法都不同，再加上設定配置的不同，其實對於不同的遊戲，常常會有不同的結果，所以很難說不同家、不同架構的顯示卡，到底哪個快。

不過大致看了幾家的評測，Heresy 自己目前的感想主要是：

1. 效能雖然有出來，但是沒有預期的要好，並沒能把差距拉開。
2. 這種等級的卡，就開高解析度、然後拉高反鋸齒參數吧。
3. 另外，不虧是以計算為導向而設計的顯示卡！
4. 但是相對的耗電量和溫度，其實都滿可觀的。
5. 就連 GeForce GTX 480 都被閹割過了…

真要講細節的話：

• 在效能方面

  • 在 3D 遊戲的方面，現有的 GF100 並沒有辦法能夠把 ATI Radeon HD 5870 完全地甩到後面去；雖然以整體的測試結果來看，應該算是有領先的，但是卻沒有能把差距拉的很大。
    不過整體來說，GTX 480 應該會比 Radeon HD 5870 快、GTX 470 應該會比 Radeon HD 5850 快。（以 AnandTech 的結論來看，480 大約比 5870 快 10~15%、470 大約比 5870 慢 5~10%）

  • 不過，該說 GF100 不虧是以計算為導向而設計的顯示卡嗎？在 GPGPU 的方面，它的效能算是有相當的成長的！這部分可以參考 AnandTech 文章的《Compute》的部份，雖然說是 case by case，但是大部分的測試，GTX 480 都能是 GTX 285 的兩倍以上！以 GPU 版的 Folding@Home 來說，GTX 480 每天沒計算的 Node 數目，就比 GTX 285 多了 3.5 倍～

• 但是在這樣的 3D 效能差距下，GTX 480 的 500 美元定價，實在是讓人覺得有點不值得了…不過相對的，GTX 470 的 350 美元，或許會有機會可以搶 5870 的市場。

• 而在耗電量和溫度的部分，基本上 GF100 就是被 ATI 5000 系列打假的了…

  • 在溫度方面，以 AnandTech 的測試來看，GTX470 / 480 閒置時的溫度是在 46 / 51 度左右，基本上大概比 ATI 5850 / 5870 高了 10 度。
    而在全負載時，GTX 470 / 480 都衝到了 9x 度的高溫！雖然 ATI 5850 / 5870 也飆到了60 – 80 度，大致的差距變成在 10-20 度左右了。可見 GTX 470 / 480 的熱量的確頗為可觀…

  • 在耗電量方面，nVIDIA 就真的要哭了…
    在閒置狀態下，GTX 470 / 480 的全系統耗電量，大約在 173 / 190 W 左右，相對於 5850 / 5870 的 163 / 164 W，已經算有一些差異了；而且 GTX 480 的耗電量，甚至超過 5870 CrossFire 的 181W…
    到了負載狀況下，GTX 470 / 480 的耗電量更是到達 408 / 479W！而此時 5850 / 5870 的耗電量還在 207 / 375W，基本上差異已經到達 100W 了…

• 感覺上，GTX 480 雖然是目前 Fermi 架構最高端的卡，但是實際上也是因為溫度、耗電量、良率等問題，而被閹割過的產品。

  • 像以 CUDA Core 的數目來說，理論上四個 GPC 下，應該是會有16 組 SM，而每組 SM 又有 32 個 CUDA Core，所以完整的 4GPC Fermi 架構，應該會有 512 個 CUDA Core；而由於 GTX 480 被關閉了一組 SM，所以也只剩下了 480 個CUDA Core…GTX 470 則因為被關閉了兩組，所以變成 448 個了。（不知道是不是 40nm 晶圓良率的問題？）

  • 在時脈上，GTX 480 所有的時脈基本上都被設定的比上一代的 GTX 285 還要低，不管是核心、還是記憶體都是如此；所以以材質填充率來說，GTX 480 也還比不上 GTX 285…這點基本上，也是會壓制整個效能非常關鍵的一點。會這樣的設定，基本上應該就是因為溫度和耗電量的關係了吧…

• 其他想法：
  • 如果在製程技術上有新的突破、發展的話，理論上 Fermi 的圖形效能應該還可以透過拉高時脈、再往上一層？不過這應該也是以後的事了。
  • 在 Quadro Plex 或 Tesla 這一類的特製化系統裡，或許可以無視耗電量和熱量，再把時脈往上調、增加效能？

另外，其他的評測整理，也可以參考：

• Geeks3D《NVIDIA GeForce GTX 480 and GTX 470 Reviews Available》
• engadget《NVIDIA unleashes GeForce GTX 480 and GTX 470 ‘tessellation monsters’》

順便追加：流言中的 Fermi 中低階卡 GF104 規格，可以參考 Geeks3D 的文章《NVIDIA GF104 Specs: GeForce GTS 430, GTS 440 and GTS 450》。