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更新 5-11-17:您应该购买什么显卡?
GeForce GTX 1080 是图形硬件领域最不为人知的秘密之一。虽然许多泄露的图片暗示了新显卡的到来,但当制造商 Nvidia 宣布 GTX 1080 不仅比 1,000 美元的 Titan X 速度更快,而且在 SLI 中显然比两块 GTX 980 速度更快时,人们还是感到很惊讶。
很难回忆起上一次 Nvidia 的新款旗舰 GPU 在 SLI 方面能与其前两款产品一样快。据说你只需 599 美元的起价就能获得所有这些功能?肯定有陷阱吧?
虽然 GTX 1080 并非在所有情况下都比两款 980 强,但它在 4K 分辨率下明显更强大。这使得它成为目前即将上市的最快的单 GPU 显卡。
我评测的是这款显卡的“创始人版”,售价 699 美元(比 1080 的起价高出 100 美元)。虽然 Nvidia 之前的版本被称为“参考设计”,但该公司似乎想展示的不仅仅是基础显卡的设计。因此,它通过使用更高质量的材料改进了自己的设计,这无疑会引起最忠实的发烧友的共鸣。话虽如此,创始人版显卡并没有使用更高质量的 GPU。额外的 100 美元只是为了获得更优质的材料和工艺。就其价值而言,我个人认为该卡的锯齿状边缘看起来非常锋利。
Founders Edition 的突出之处是什么?首先,4.3x10.5 英寸的底盘采用压铸铝机身。双插槽卡的径向鼓风机风扇也由 Nvidia 的蒸汽室冷却器辅助。在负载下,我看到风扇转速高达 1,342rpm,但仍然非常安静。
Founders Edition 的另一个与众不同之处是其可拆卸的薄型背板,这对于紧密的 SLI 配置非常有用。
眼镜
GeForce GTX 1080 还采用了美光打造的全新视频 RAM,名为 GDDR5X,这是目前市场上最快的 GDDR 内存
除了 Founders Edition 的详细信息外,所有 GeForce GTX 1080 都使用 Nvidia 的新 Pascal 架构,该架构利用带宽减少、抢占和内存压缩技术,成为该公司迄今为止最高效的架构。除此之外,还有一种新的 16nm FinFET 生产工艺,最终使显卡的时钟频率能够运行得非常高(我见证了 1.61GHz 的基本时钟频率和 1.73GHz 的加速时钟频率。)Nvidia 表示,它还能够将显卡超频到 2GHz 以上。作为参考,该公司之前从未能够使其任何显卡超过 2GHz,无论是使用空气冷却还是更高效的水冷却器。
GeForce GTX 1080 还使用了美光公司制造的一款名为 GDDR5X 的新视频 RAM。G5X 是目前市场上最快的 GDDR 内存,可使显卡的 VRAM 达到惊人的 10GHz。作为参考,之前的 GTX 980 最高速度为 7GHz。
GTX 1080 使用了 8GB 的帧缓冲区,这使其处于 4K 领域,并且其 VRAM 是 2014 年上一代 GTX 980 的两倍。
规格表
但是,所有这些新技术对功耗意味着什么呢?凭借更节能的设计,GTX 1080 的 TDP(热设计功率)仅为 180 瓦,并且只需要一个八针电源连接器。与参考 980 Ti 的 250 瓦 TDP(需要八针和六针连接器)相比,这款显卡确实很轻便。
每当 Nvidia 推出新的 GPU 架构时,该公司都喜欢加入新的图形功能,Pascal 的情况也不例外。
安塞尔
最有趣的新增功能无疑是 Ansel。该新功能以著名摄影师 Ansel Adams 的名字命名,是一个自由漫游摄像头,可让您暂停游戏动作并截取高分辨率屏幕截图(去除 UI)。虽然这个描述可能会吸引您这个初出茅庐的电子游戏摄影师,但它实际上低估了 Ansel,因为您还可以为图像添加大量后期处理效果,包括胶片颗粒、光晕、镜头地板、晕影等。
或许更令人印象深刻的是,Ansel 使用基于 CUDA 的图像拼接器,可以为高达 4.5 千兆像素的照片拼接多达 3600 个图块。这相当于 EXR 文件比 4K 清晰约 1,000 倍。这是一个非常复杂的工具,不仅允许您保存 360 度图像,还可以保存立体 360 度图像,您可以使用从 800 美元的 HTC Vive 到廉价的 Google Cardboard 的任何设备在 VR 中重温这些图像。
然而,这项技术只适用于允许使用的游戏,但 Nvidia 声称开发人员应该会发现它很容易融入。显然,要让 Ansel 与 The Witness 配合使用,只需要 40 行代码。其他将支持 Ansel 的游戏包括 The Division、LawBreakers、The Witcher 3、Paragon、No Man's Sky 和 Unreal Tournament。
VRWorks 音频
随着现代虚拟现实 (VR) 成为现实,Nvidia 希望改变人们聆听空间化音频的方式。尽管业界已经能够在传统视频游戏中将定向音频确定到令人满意的程度,但现代音频解决方案还不足以满足虚拟现实 (VR) 的需求。为了在虚拟现实 (VR) 中模拟逼真的音频,音频需要在墙壁上回响并适当回声。找到解决这个问题的方法可以大大增强虚拟现实 (VR) 的沉浸感。
Nvidia 的解决方案是 VRWorks Audio,该公司热情地宣称这是“世界上第一个实时声学模拟器”。该技术本质上利用了 GTX 1080 计算复杂物理的能力,从而真实地从虚拟环境中反射音频。
我只在受控的 Nvidia 新闻发布会上简要尝试过一个 VRWorks Audio 演示,并且希望进行更多 AB 测试以得出关于其效果如何的结论。
同时多投影
由于显示器类型和分辨率在不断发展,Nvidia 创造了所谓的“同步多投影”以适应时代。SMP 使用 16 个独立的“视口”将图像适当地重新合成到其显示类型。例如,如果您要在 Nvidia Surround 中使用三台显示器玩游戏,您很可能希望将外围显示器向内倾斜,以便更好地了解虚拟环境。这样做的负面影响是,由于游戏不知道您正在向内转动显示器,它会无意中造成这种奇怪且不准确的图像失真。SMP 通过扭曲和渲染更宽的 FOV 来补偿角度变化,从而解决了这个问题。
Nvidia 还表示,SMP 可以提高虚拟现实的性能。例如,在 VR 中,SMP 不是为每只眼睛渲染两次怪物,而是理论上允许 GTX 1080 对怪物进行一次渲染,并从该渲染中显示两个不同的视口,以模拟我们双眼的位置。
HDR
据称,高动态范围显示器是显示器的“下一件大事”。HDR 将传统显示器的可见色彩增加了两倍。据 Nvidia 称,这覆盖了大约 75% 的可见色谱。Nvidia 正在将其 Pascal GPU 定位为利用这种更丰富的 HDR 色域。不过,游戏必须经过优化才能与 HDR 配合使用,一些支持 HDR 的游戏包括《证人》、《不法之徒》、《古墓丽影:崛起》、《帕拉贡》和《暗影战士 2》。
快速同步
Nvidia 还通过 GTX 1080 推出了一项名为“快速同步”的 GPU/显示器功能。它是该公司 G-Sync 技术的补充功能,但不需要 G-Sync 显示器。当您的 GPU 能够以比显示器刷新率更快的速度渲染帧时,快速同步的优势在性能频谱的高端发挥作用。从理论上讲,在这里启用快速同步可以让您获得接近禁用垂直同步的低延迟,但不会出现恼人的屏幕撕裂效果。
GPU Boost 3.0
GTX 1080 推出的最后一个值得注意的功能是 GPU Boost 3.0,它允许您调整每个电压点的频率偏移。这允许您将显卡的频率与其电压更紧密地匹配。如果您真的对 GPU 超频的细节很感兴趣,那么这可能会非常令人兴奋。
表现
虽然新配置看起来不错,但真正的考验是 GTX 1080 的运行速度。让我们来看看基准测试。
方法
对于我们的测试平台,我使用的是一台配备英特尔酷睿 i7 5930K CPU(主频为 3.5GHz)和 16GB RAM 的 PC。我使用了大量游戏基准测试以及三种分辨率(1080p、1440p 和 4K)的一些综合测试。
我将 GTX 1080 与其前代产品 GTX 980 进行对比,由于 Nvidia 声称 GTX 1080 在 SLI 中比两台 980 更快,因此我们也对其进行了对比测试。Nvidia 还声称 GTX 1080 比 GTX Titan X 更快。不幸的是,我们手头没有 Titan X,但我们有第二好的东西,也许甚至更好:Zotac 的 GeForce GTX 980 Ti Amp!Extreme。GeForce GTX 980 Ti 已经几乎与 Titan X 一样快,但 Zotac 的增压版是一张巨大的三插槽卡,配有三个风扇以及巨大的散热器以适应额外的超频。与普通版本相比,它的核心时钟频率提高了 253MHz,加速时钟频率提高了 279MHz。除此之外,它的 VRAM 频率也比原版 980 Ti 高出 210MHz,显卡功率也比原版 980 Ti 高出 25 瓦。在许多情况下,它实际上比 Titan X 快至少 10%。
因为这里有很多 GPU 马力,为了正确推动显卡,所有基准测试都设置为各自的最大设置。
1080p 基准测试
显然,这款显卡对于 1080p 游戏来说有点过度了。
3DMark 11 是一款流行的系统基准测试工具,它对图形要求很高,并且充分利用了 DirectX 11。我们在 Extreme 设置下运行了基准测试。从上图可以看出,GTX 1080 是最快的单 GPU 设置,得分为 9441。Nvidia 声称 GTX 1080 比两台 980 更快,但在这种分辨率下,这种说法站不住脚,但需要注意的是,Extreme 模式以 1080p 渲染场景,这种分辨率太低,无法唤醒 GTX 1080 巨大的 VRAM。
使用虚幻引擎 3 的《生化奇兵:无限》是一款中等难度的游戏,但在 1080p 分辨率下,GeForce GTX 1080 渲染 Irrational Games 的这款射击游戏时,平均 FPS 为 160.7。显然,这款显卡对于 1080p 游戏来说有些过头了。GTX 1080 比 980 慢 5%,但 *剧透警告* 您会看到 GTX 1080 在更高分辨率下超越了双显卡,而 980 的缺点是无法组合或“堆叠”其 4GB 帧缓冲区。
GTX 1080 胜过所有单 GPU 配置,再次仅次于双 980。公平地说,《地铁:最后的曙光》基准测试推动了大量图形效果,包括高级照明、烟雾和物理元素,这些将耗尽两个 GPU 能够投入的所有计算能力。
《中土世界:暗影魔多》是唯一一款 GTX 1080 击败双核 980 的 1080p 基准测试游戏。为什么会这样?因为我使用 HD 纹理包对游戏进行了基准测试,这意味着 GTX 1080 的 8GB GDDR5X 内存终于可以得到一点锻炼了。
您应该开始看到一个趋势。在 1080p 分辨率下,GTX 1080 始终领先于超频后的 980 Ti(以及 Titan X 和 GTX 980),并且通常仅略逊于两款 980。
Unigine Valley 是一款使用 Unigine 引擎的图形密集型综合基准测试。该测试证实,在 1080p 分辨率下,GTX 1080 的速度不如两台 980,但平均 FPS 仍高达 100.7。
1080p 结论
在 1080p 分辨率下,GTX 1080 通常不会比 SLI 中的两块 GTX 980 更快
在 1080p 分辨率下,GTX 1080 通常不会比 SLI 中的两台 GTX 980 更快,但这是因为分辨率太低,甚至无法唤醒 GTX 1080 的 8GB GDDR5X。GTX 1080 就像一匹超快的赛马,被低分辨率的重量束缚着。当然,它仍然可以推动战车超快,但两匹稍慢的马(980)通常可以快 5% 到 9%。不过,考虑到您可以以少几百美元的价格获得类似的性能水平,这非常令人印象深刻。
也许更重要的一点是,如果你打算使用 1080p 显示器,就不应该购买 GTX 1080。除非你打算使用 144Hz 或 165Hz 超高刷新率显示器,否则它简直是小菜一碟。
1440p 基准测试
虽然双核 980 在 1080p 的 BioShock Infinite 基准测试中领先 5%,但 GTX 1080 在 2560x1440 下已经追上,此时帧缓冲区大小开始变得更加重要。现在 SLI 设置仅领先 1%,但仍然领先。
虽然 GTX 1080 能够在 1440p 分辨率下运行《生化奇兵:无限》,但在《地铁:最后的曙光》中,GTX 1080 要想在这种分辨率下获胜同样困难重重。虽然 Nvidia 的新旗舰显卡的 VRAM 数量是双 980 设置的两倍,因此应该能够在纹理的较量中击败它,但《地铁:最后的曙光》基准测试再次不是纹理密集型的,而是特效密集型的。
由于“中土世界:暗影魔多” (Shadow of Mordor) 使用了高分辨率纹理,GTX 1080 的 8GB GDDR5X VRAM 再次胜过双 980。
在 1080p 分辨率下,GTX 1080 比双 980 输了 4%,但在 1440p 分辨率下,Pascal 卡能够将差距缩小到 2%。
如果您的目标是以平均至少 30 FPS 的速度运行 1440p 游戏,那么 GTX 1080 将能够相对轻松地处理。
尽管我测试的是 GTX 1080 与两款 980,但值得指出的是,在这次测试中,GTX 1080 与一款 980 之间存在巨大差异。GTX 1080 的平均 FPS 为 62.8,而 980 的平均 FPS 则低得多,只有 37.6。这是 67% 的性能差距,意味着 30 多 FPS 和 60 多 FPS 之间的游戏差异。
1440p 结论
如果您的目标是以至少平均 30 FPS 的速度玩转 1440p 游戏,那么 GTX 1080 将能够相对轻松地完成这一任务。即使在残酷的《地铁:最后的曙光》基准测试中(这是图形要求最高的游戏之一),它也获得了非常可玩的 45.6 FPS 平均速度。这表明 GTX 1080 可能足够强大,可以在 4K 分辨率下运行,这是很少有单 GPU 显卡能够实现的。
到目前为止,GTX 1080 一直在努力追赶我们的《生化奇兵:无限》基准测试中的双 980。现在,在 4K 领域,该卡及其 8GB GDDR5X 视频 RAM 几乎可以以 4% 的领先优势越过终点线。也许更重要的是,它能够以高于 60(65.5)的平均 FPS 流畅地以 4K 分辨率玩《生化奇兵:无限》,这是一项了不起的成就。
《地铁:最后的曙光》是唯一一款 GTX 1080 无法超越双 980 的 4K 基准测试。很可能所有这些疯狂的特效对于单个 GPU 来说太过繁琐,游戏渲染速度为 19.3 FPS,无法运行。公平地说,即使是两块 980 也只能达到平均 22 FPS,这也是无法运行的。
GTX 1080 似乎略胜一筹,但真正需要关注的是 GTX 1080 与单个 980 之间的差异。虽然 GTX 980 能够达到可玩的 34.6 FPS 平均速度,但比 GTX 1080 的 59 FPS 平均速度慢 71%。一张显卡的速度为 30 FPS,而另一张显卡的速度几乎为 60 FPS。
在 1440p 分辨率下,GTX 1080 的差距缩小至 2%,而现在已扩大至 3%。平均 FPS 为 55.7,《古墓丽影》在 4K 分辨率下绝对可以完美运行。
4K 结论
从经验上看,GTX 1080 能够处理大多数最高 4K 分辨率的游戏,平均 FPS 超过 30
显然,GeForce GTX 1080 是一款支持 4K 的显卡。它能否在 3840x2160 分辨率下最大程度地处理每款游戏?不能,但对于任何一款显卡来说,这都是一个很大的要求。从经验上看,GTX 1080 能够以高于 30 的平均 FPS 处理大多数 4K 分辨率的游戏,这相当了不起。如果您希望以 60 以上的 FPS 最大程度地处理图形要求高的 4K 游戏,那么您至少需要两张显卡。
随着 VR 的蓬勃发展(没有双关语的意思),并且必须以 90FPS 的速度运行两个独立的 1080x1200 分辨率屏幕,图形如此密集,看看 GTX 1080 如何处理 VR 工作负载是明智之举。
虽然目前还没有很多 VR 基准测试,但 Valve 最近发布了 SteamVR 性能测试,该测试使用其 Aperture Science VR 演示对系统进行基准测试。
由于帧速率对于 VR 至关重要(如果低于 90fps,您就更有可能晕动),因此显卡生成的帧越多,体验就越好。
GeForce GTX 980 是一款非常出色的 VR 显卡,实际上超过了 Oculus Rift 和 HTC Vive 的推荐规格(两者都推荐 GTX 970)。另一方面,GTX 1080 是一款出色的 VR 显卡,其速度比 980 快 58%,帧数为 13921。
虽然在我们之前的大多数测试中,双 980 都能与 GTX 1080 一较高下,但您会注意到,SLI 设置实际上是这里最差的。原因是大多数 VR 演示(包括此处的 SteamVR 性能测试)都没有针对 SLI 进行优化。事实上,由于 SLI 引入了延迟,两张卡必须相互通信,因此 VR 性能实际上会受到影响。
超频
根据 Nvidia 的内部测试,该公司能够在负载下将 GTX 1080 的核心时钟频率超频至 2.1GHz。使用 Nvidia 提供的 EVGA Precision 预发布版本,我无法复制我们初始测试中的结果。但是,我能够将 GPU 时钟频率提高 200MHz 并获得稳定的结果。值得注意的是,每个 GPU 的超频方式都不同,即使是同一 SKU 内的 GPU(由于复杂而错综复杂的装箱过程)。您可以在不久的将来在 GameSpot 上期待更深入的 GTX 1080 超频故事,但就目前而言,要知道 GTX 1080 确实提供了一些超频空间。
GeForce GTX 1080 是目前市面上速度最快的单 GPU 显卡。它可以轻松与售价 1,000 美元的 Titan X 一较高下。在 4K 分辨率下,它才能真正展现实力,速度比其前代产品快 70%,考虑到 GTX 980 仍然是一款出色的 GPU,这简直是太疯狂了。
GTX 1080 以极高的价值提供了新的单卡性能标准。
如果 GTX 1080 超出您的价格范围,那么您应该关注 6 月 10 日发布的 GTX 1070。Nvidia 声称 1070 的速度与 Titan X 一样快,但起价要合理得多,为 379 美元。
不,它无法以流畅的帧速率在 3840x2160 分辨率下运行每款游戏。至少在 Nvidia 的 Volta 架构问世(大约在 2018 年)之前,不要指望单 GPU 显卡能够流畅地将 4K 分辨率最大化。无论如何,GTX 1080 以极高的性价比提供了新的单卡性能标准。