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2008年显卡新霸主!9800GX2实力大揭秘

2008年显卡新霸主!9800GX2实力大揭秘

CPU从一颗仅仅支持4位运算、集成2300个晶体管的Intel 4004,发展到现在拥有4个核心,总共高达5.82亿晶体管的Kentsfield;从1971年到2007年36年的时间,晶体管数量翻了超过25万倍;由于晶体管数量的越来越多,CPU已经从早年就开始向多核心方面发展,以缓解数量庞大的晶体管对核心面积、功耗、发热量等方面带来的巨大压力。


    而在PC里占据着举足轻重地位的GPU,发展速度甚至比CPU还要快的多。我们姑且不谈NVIDIA第一款显卡产品NV1有多少晶体管(资料上也没有显示到底有多少),1997年NVIDIA发布的NV3(Riva 128)才700万个晶体管,而现在NVIDIA最新的单核G92产品晶体管数量就高达7.54亿,比目前最强的4核CPU晶体管要多的多,可见GPU核心内的复杂程度。


足以以假乱真的3D游戏,目前的高端显卡都只能“勉强运行”

    虽然GPU的制程工艺在一步一步的提升,但是终究没能跟得上人们对虚拟世界显示效果的渴求,要想在现有工艺上再次大幅度的提高显卡性能,唯一的道路就是再次走上CPU曾经走过的路——全面朝着多核心发展!

   
双核心、三核心、四核心系统接踵而至


    面对如狼似虎的DX10游戏,昔日王者8800GTX/Ultra力渐不支,一块显卡跑不动那就两块组SLI吧,那两块还是跑不动怎么办呢?3路SLI应运而生了,可3路跑起来还是吃力,这就终于迎来了建立在双核心显卡基础上的Quad SLI!



[ 本帖最后由 linke771255 于 2008-1-17 22:40 编辑 ]
在讲述Quad SLI和双核心显卡9800GX2之前,我们再回过头来看看当初7950GX2是一个什么样的东西,有助于大家更深入地了解9800GX2。

    7950GX2采用了双PCB设计,简单来说就是把两块独立的显卡做在了一起。但两块PCB仅仅使用一个PCI-E接口,在两块PCB之间有特殊的连接及通讯信道。

    两块PCB采用了独立的散热系统,但却共用一条PCI-E接口,那么两颗GPU之间如何通讯,PCB之间如何连接的呢?拆开看看就知道了:

连体双胞胎的PCB设计:




    上下两块PCB可以用双胞胎来形容,整体结构非常相似,不同之处也非常明显。此处我们姑且将下面的一块PCB称为主PCB,上面一块称为副PCB,那么他们的主要区别为:

    主PCB具有PCI-E接口,同时板载一颗非常重要的芯片

    副PCB拥有三头输出接口和6Pin供电接口

    主副PCB通过一个特别的桥接器连接在一起

双核心7950GX2的秘密——PCI-E控制芯片:


    通过上图我们就可以看得非常清楚了,7950GX2实现双核心的秘密就在这个非常特别的芯片上面。这个芯片看上去同PCX5750/5950和6600AGP系列显卡上所用的BR02桥接芯片有点相似。

BR02的作用就是实现PCI-E X16与AGP 8X之间的相互转换,而7950GX2板载的这颗芯片代号为BR03,从名称上就可以知道它也是一颗桥接芯片:


7950GX2上的BR03芯片


    BR03是一颗拥有48条PCI-E通道的特殊芯片,其中16条通道连接对外的PCI-E X16接口,余下的32条平分给主副PCB上的两颗GPU。

    当GPU与外部PCI-E X16接口之间交换数据时,都要通过BR03芯片进行协调处理,此时相当于每颗GPU分到了PCI-E X8的带宽。而当7950GX2内部的两颗GPU之间交换数据时,就无需走外部PCI-E接口了,直接通过BR03芯片交换,带宽可以高达PCI-E X16的理论速度!因此BR03可以说是这款双核心显卡的数据协同处理器


Mio接口是保留给Quad SLI用的

    由于BR03具有48条PCI-E通道的这种特性,7950GX2内部的两颗GPU无需使用Mio接口,因为BR03芯片内部的4GB/s带宽(上下行各4GB/s等效8GB/s)甚至比Mio接口2GB/s的速度还要快。因此以往无桥SLI性能损失比较大的现象在拥有BR03芯片的7950GX2上面是不存在的!

主副PCB分工明确:


    主PCB上除了有个BR03桥接芯片之外,另一个特别之处就是就是有一个通往副PCB的桥接器:


    这个结构非常简单的桥接器其实就是一排排的导线,它的作用就是将主副PCB连接起来。将主PCB上分出来的PCI-E通道传递给副PCB,同时副PCB上的电流也要通过这个桥接器进入主PCB,为GPU/显存和BR03供电。

据我们了解,NVIDIA即将发布的最新9800GX2工作原理和之前的7950GX2基本上没有什么区别,两块PCB之间仍然是通过一个桥接器进行数据交换,然后再通过一颗处理芯片负责处理,通过一个独立的PCI-E 2.0 x16接口进行工作。


NVIDIA Geforce 9800GX2(研发代号D8E)


外观酷似收音机的9800GX2显卡


Geforce 9800GX2显卡背面

    事实上,这样的工作方式和两片显卡组SLI系统本质上是没有什么区别的,只是通过一个特殊的桥接器进行数据交换,最大的不同之处就是显卡需要一颗独立的控制芯片来进行两颗GPU的数据汇流,再连接PCI-E接口。

从之前排山倒海的报道中相信不少朋友对9800GX2都已经有了一定的认识,9800GX2简单点说就是两块G92版本的8800GTS组建的一个SLI系统,目前还不太确定9800GX2的具体频率,但是相信由于双PCB双芯片发热量不低,每颗核心的默认频率可能都将低于8800GTS 512M公版频率。

    需要注意的是,9800GX2除了提供双DVI接口之外,还提供了一个HDMI接口,另外还有一个SPDIF IN接口,这个SPDIF IN的主要作用就是将主板上的数字音频导入到显卡,再通过显卡的HDMI接口同步输出音频与视频信号。


Geforce 9800GX2显卡顶部

    像这样高端的显卡,很多用户都会考虑直接购买两块组建Quad-SLI系统。NVIDIA虽然说目前还并没有做4块单卡并联的方案,但是两块双核显卡组建Quad-SLI仍然是一个非常不错的解决方案。

    从上图可以看出,每块9800GX2显卡拥有一个SLI接口,可以很轻松的组建Quad-SLI,无法支持NVIDIA今年即将主打的Tri-SLI(3Way SLI)。另外,组建Quad-SLI还需要nforce 790i主板和驱动的支持。据业内知情人士透露,上图中就是NVIDIA即将要发布的最顶级主板——nforce 790i。

从前面的介绍中我们可以看出,9800GX2的成绩肯定和目前8800GTS 512M SLI的测试成绩不会相差太大,由于目前9800GX2还没有正式发布,我们只能先通过模拟测试的方法来先试探一下9800GX2的性能。当然,方法就是测试两块8800GTS 512M的SLI性能。

● 测试系统配置

PCPOP.COM泡泡网显卡评测室

硬件系统配置

处理器


Intel QX9770 四核心, 3.2GHz, L2=12MB

主  板

ASUS P5N-T DELUXE, Chipset:NVIDIA 780i


8800Ultra 768MB  (612/1500/2160MHz)

8800GTS 512MB (650/1625/1950MHz) /X2


CORSAIR Dominator TWIN2X2048-10000C5DF

DDR2-800(4-4-4-12)


希捷 7200.10
250G 8M SATA300


海韵 M12 600W

软件系统配置

  操作系统

Windows vista Unimate 32Bit 版本6000

  DirectX

10.0 (6.00.6000.16386)


显示驱动

NVIDIA Forceware 169.25

    为了不至于因为CPU的性能成为瓶颈,这次测试我们采用了当今最强的QX9770 CPU,同时搭配NVIDIA自家的nForce 780i芯片组主板,以达到最为完美的兼容性。同时,面对着众多780i主板,我们挑选了华硕这款型号为ASUS P5N-T DELUXE的当今最豪华的780i产品,以保证其性能和稳定性。

   

   

    9800GX2要到年后才会正式发布,但想要了解它的性能表现并不难,用两片8800GTS 512MB组SLI就能估算个大概,顺便还能测试SLI的效能到底有多高。此次测试我们所用的显卡就是由太阳花提供的两片纯公版8800GTS 512MB,频率也是保守的公版频率。

    除了8800GTS SLI之外,还需要将他与公版8800Ultra做对比测试,以更加直观的表现出9800GX2(8800GTS SLI)相对现阶段最顶级显卡的性能提升。

下面我们就来看看8800GTS SLI模拟9800GX2的具体性能表现:

    注:此测试成绩为8800GTS 512M SLI性能,可以作为9800GX2的性能参考,不代表9800GX2的实际成绩。

    通过对比可以看到,8800GTS SLI的性能相对于8800Ultra提升了大概40%以上,但在BT的DX10游戏中,由于这些游戏对显存的容量和带宽都有很苛刻的要求,因此768MB 384Bit的8800Ultra发挥出色,8800GTS SLI的领先优势变得不稳定,甚至还出现了输给8800Ultra的情况,还好幅度非常小。

    但SLI相对于单卡的性能提升还是令人非常满意的,简单来说当CPU不是瓶颈,且驱动程序优化到位的时候,双卡SLI的性能已经接近理论上两块显卡的成绩。特别是在一些偏重Shader效率的游戏中,这种现象更为明显;而RTS游戏则由于特殊的场景架构导致SLI性能很难提升。总的来说,8800GTS SLI可以说完胜上界性能之王8800Ultra,相信随着NVIDIA改进驱动、优化双卡效能,实力还能有进一步发掘的可能!

虽然9800GX2的本质上是两块8800GTS 512MB的合体,但由于结构的特殊性,即便是两者频率完全相同,性能也会有差异。原因就在于8800GTS SLI占用了两条PCI-E X16接口,而9800GX2是一块显卡只占用一条PCI-E X16接口。


    也就是说9800GX2内部的两颗G92核心要公用这一条PCI-E X16接口,均分得到的带宽只有X8。很显然双X8的性能必然要弱于双X16,但是大家别忘了G92核心支持PCI-E 2.0,带宽相比以往1.1翻了一倍,由之前的4GB/S(PCI-E x16)提升到了8GB/S。由此我们可以看出,9800GX2单卡即使两颗GPU平分带宽的话,每颗GPU的带宽都能达到4GB/S,虽然是工作在X8模式,但是性能和PCI-E 1.1的X16性能相当。

    理论上来说,4GB/s的带宽已经不会限制G92核心的性能发挥,因此9800GX2的性能应该和8800GTS SLI差距很小(前提是两者频率相同),甚至可以忽略不计。


8800GTS的发热就已经不低了,9800GX2为了降低发热,频率可能会降低一些

    但我们目前还不清楚9800GX2的工作频率到底是多少,由于散热系统地限制,9800GX2的频率应该是小于等于8800GTS,也就是说9800GX2的最终性能表现将会比8800GTS SLI差一些,但不会很多。

    最后,要知道9800GX2诞生的目的不是为了超越自家的8800Ultra,而是为了将3D性能提升到更高的境界,以便达到流畅玩转以Crysis为代表的一批DX10游戏,因此9800GX2 Quad SLI的性能才是发烧玩家最最关注的!

    有了7950GX2 Quad SLI的经验,加上8800Ultra 3-Way SLI作为铺垫,再加上PCI-E 2.0海量带宽的支持,相信NVIDIA新一代四核心GPU的效能将会得到大幅改善,以缓解显卡跟不上游戏发展的现状!

只是个模拟测试~~~
怎么没人顶呢?帮顶了。
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