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双剑合璧唯我独尊!HD3870X2巅峰测试

双剑合璧唯我独尊!HD3870X2巅峰测试

从2006年1月X1900XTX发布至今,两年过去,而ATI一直再也未能爬上3D性能的巅峰……R600的推出虽然对于ATI自身有着跨时代的意义,但放眼整个图形领域,高端已经早已被NVIDIA的GeForce 8800系列把持。而NVIDIA自2006年11月创下高端单卡性能标杆再也没有被实质性打破过。
● R600头上的两座大山:8800GTX和8800Ultra

   

    顶级单卡的发展已经有一年多没有突破,2006年11月的8800GTX凭借G80核心的强大性能帮助NVIDIA重新夺回性能王座,时隔半年,新推出的8800Ultra只是8800GTX的官方超频版本,核心依旧没有改变。R600生不逢时,面世之时只能和8800系列排位第三的8800GTS看齐,而抗锯齿性能和兼容性不佳让无数对ATI充满期待的玩家失望不已,ATI在高端显卡市场的份额也一溃千里。

● 欲火芯生!双核R680王者回归

    经过半年的卧薪尝胆,ATI在R600的基础上大幅度修改,终于推出了业内首款55nm高端芯片RV670,性能强于R600,抗锯齿性能大幅提升,在市场上赢得了非同凡响的欢迎。RV670性能方面虽然不及G92或G80,但RV670身上同时具备了低功耗、低发热、低成本的要素。所以ATI打算用双RV670核心显卡——代号R680的HD3870X2来实现R600未完成的任务。

    ATI再接再厉,决心颠覆NVIDIA把持已经的性能王座,将两颗RV670芯片集成在一块PCB板上,日前终于推出了最新的单卡之皇——HD3870X2!



[ 本帖最后由 linke771255 于 2008-1-26 14:30 编辑 ]

● 力量的源泉:双RV670核心

    ATI在芯片的制程工艺上一直领先与对手NVIDIA,所以同档次的A卡往往能拥有更高的频率,提升频率是提升GPU运算能力的一种常用手段。ATI首次用在高端GPU上采用最新的55nm工艺。

    RV670只使用了256Bit显存控制器,因此删掉了一些不必要的晶体管,再加上55nm工艺的关系,RV670的核心面积只有R600的一半还不到,晶体管密度超过以前的两倍,功耗下降为原来的一半,而且RV670的最终性能并不比R600差,高频版HD3870的性能已经超越了HD2900XT,而两颗RV670组合在一起,则立刻让性能达到了一个新的层次!

● 规格翻倍!DX10.1笑傲未来

    所谓R680,实质就是ATI官方将RV670核心交火成一块显卡。从规格而言,几乎就是一款HD3870的两倍。

    由于RV670是首款支持DX10.1的显示核心,HD3870X2也继承了规格上的优势,传说即将发布的下一代3DMark将专门对DX10.1进行测试,这对NVIDIA无论旗舰还是高端显卡都将造成很大的劣势。

    DX10.1主要更新内容:
    1. 支持Shader Mode 4.1
    2. 新的着色指令支持立方体纹理贴图阵列
    3. 应用程序可以控制多重采样和超级采样的使用,并选择在特定场景出现的采样模板
    4. 可以直接对压缩的纹理材质进行渲染
    5. 更具弹性的资源复制和利用
    6. 包括多个渲染目标的总体混合模式,以及更新的浮点混合功能

    虽说目前DX10.1还不会给用户带来任何好处,但微软开发这么一个升级版出来就一定有存在的价值,以后的游戏如果使用了DX10.1新增的指令,那么RV670核心的执行效率就会比非DX10.1显卡更高一些,寿命和价值也会更长一些。
● 顶级卡最新特色:硬解码+节能技术
    除了惊人的性能,HD3870X2也是旗舰显卡第一次具备高清硬解码单元和显卡节能技术。基于G80的8800Ultra在规格上就输给了3870X2一大截,现在HD3870X2一改以往高端显卡的弊端,在功能上做出了最大化的丰富。

    RV670首次将ATI移动显卡的PowerPlay节能技术引入到台式机GPU身上,不但可以自动降低GPU频率,而且可以在显卡空闲时降低电压,让部分晶体管处于深度休眠状态,从而最大限度降低GPU的发热和功耗。这对于拥有两颗RV670核心的HD3870X2来说解决了很大的发热问题。

    8800Ultra强大的只是游戏性能,作为老一代旗舰,它并没有应对日益发展的高清视频的解码问题,老迈的上一代PureVideo引擎对CPU负担的缓解非常有限。虽然新起之秀G92已经能完全对H.264硬解码,不过其游戏性能还是不能与8800Ultra相抗衡,不具备旗舰的身份。

    反观HD3870X2,还是得利于RV670核心的全能,无论H.264还是VC-1编码的高清视频,UVD一手包办所有解码缓解,彻底解放CPU,虽说顶级显卡必然搭配了顶级CPU,不过节约出来的CPU占用率如果用来处理其他任务,对于整机工作运算效率还是非常可观。

● 2年双芯历程:ATI双核交火显卡回顾

    抛开早期的多核技术不算,现代的多核显卡主要是基于双卡互联技术,NVIDIA基于SLI,ATI则是基于CrossFire交火。

    GECUBE X1600 Gemini

    2006年3月8日,世界上首款基于CrossFire技术的单卡双GPU显卡X1600 Gemini由台湾显卡大厂GeCube在CeBIT06上展出。


GECUBE X1600 Gemini

    PCB上集成了一块特殊的芯片,用来负责将一条PCI-E X16插槽分给两颗核心使用——这就是ATI Gemini技术,显卡同时支持四头输出。

    蓝宝 X1950Pro 教父

    ATI在RV570核心中首次集成了CrossFire合成引擎,放弃了以往复杂的第三方芯片主副卡设计,这使得交火双卡系统的组建更加方便,交火的效能也得到了提高。


蓝宝 X1950Pro 教父

    蓝宝设计了一款单卡双核X1950Pro,显卡的代号为“The Godfather”(教父),这款显卡虽然本身基于交火技术,但依然保留了两个CF金手指,如果使用两片同样的显卡就能组成Quad CrossFire,四核心交叉火力,这与NVIDIA的Quad SLI技术十分类似。

    蓝宝 HD2600XT Dual

    随着DX10时代的到来,在中端市场大红大紫的RV630核心也被搬上了双核显卡的舞台,各大AIB大厂纷纷推出了HD2600XT双核版。


蓝宝 HD 2600XT Dual

    双核心显卡并不是将两块普通显卡整合在一张PCB上这么简单,一些厂商曾经推出的双核心显卡只是将PCI-E X16拆分为两段PCI-E X8供两颗核心使用,这种设计不但挑主板而且让接口带宽产生瓶颈。所以如何协调两颗核心之间的数据通讯,并且分享有限的PCI-E接口带宽,这是必须首先解决的技术难题。

    正因为开发的门槛高,成本大,但市场价值又小,芯片厂商方面只有NVIDIA曾经正式推出过7950GX2,而ATI显卡方面一直是AIB大厂诸如华硕蓝宝等自行研发。ATI官方并没有单卡双核产品,所以本次HD3870X2显卡首创ATI原厂双核卡先河!

● 面积堪比主板!顶级卡皇比体重

    由于是将两颗ATI最强的GPU集成在一块PCB板上,HD3870X2的“面子”已经堪比一块主板。从长度上来看HD3870X2远长于HD3870,和8800Ultra相差无几。


从上到下:HD3870X2、8800Ultra、HD3870

    若真是把这样的显卡安装在主板上,横穿整块主板怕是难免,这也对用户的机箱提出了考验,好在顶级发烧友往往拥有整套顶级装备,实在不行只能脱离机箱放置整个平台。

    HD3870X2的体重也令人发指,超过了1公斤,一块8800Ultra都已经让人有种沉甸甸的感觉,HD3870X2比8800Ultra还重上一半,显卡之中到底都有些什么呢?

● 最强做工!ATI原厂HD3870X2欣赏

    显卡保持了ATI一贯的风格,如果不是Ruby贴纸,我们可以直接从显卡表面看到显卡内部的散热结构。超长的身躯,金手指长度还不到身长的一半,显得有点弱不禁风。

    R680合计512Bit的显存位宽要求使用多达16颗显存,所以HD3870X2显卡的PCB背面也分布了8颗显存,ATI使用了一块特殊结构的金属背板,用来辅助背面显存散热,同时起到固定显卡散热器以及防止显卡PCB变形的作用。


拆开金属背板


一体式散热结构

    双DVI接口可以方便的进行双屏输出,也同通过转接头支持HDMI一线通,RV670核心内置声卡,无须像NVIDIA显卡一样还需要音频跳线。

● 铜铝结合!R680散热器大拆卸

    散热器采用了今年来在多代高端显卡上的主流方案,散热块配合涡轮风扇,一体化密闭散热,不会把热风吹入机箱,热风由经由显卡散热器能的风道最终于输出部分排除机箱外。

    散热器底面经过抛光处理,非常光滑。散热器包括背板、风罩、散热片和风扇几个部分,有数十个螺丝,拆起来比较麻烦。

    在散热片的采用上,没有使用传统的纯铜,而是一黄一白的铜铝搭配,铜虽然散热性能好但是重量沉,如果采用两个纯铜散热片势必加重HD3870X2的重量。为增加与空气的接触,铜板还额外增加铜柱。

    精密切割工艺加工的散热片,导热效率要强于回流焊。HD3870X2是单PCB结构,因此一体式的散热器结构也并不复杂,但无论模具还是工艺都非常精密。

● 怪兽的内脏:用料做工全扫描

    HD3870X2简直就是一块小主板,超长的PCB上布满了密密麻麻的元件,一左一右分别安置两颗HD3870采用的RV670核心和16颗显存,两颗RV670核心之间放置了一颗桥接芯片负责两颗芯片之间的数据传输。

    供电方面,HD3870的供电非常奢华,为满足两个R670的电力需求,还要满足512M X2显存的耗电量,需要6Pin+8Pin的外接电源接口,不过和2900XT一样使用两个6Pin也能正常工作。

    致密的布线,将两颗强大的RV670芯片内部连接在一起,两颗芯片都有独立的显存组和供电部分,中间的名为PLX的韩产芯片可以高效的进行PCI-E的数据带宽分配。

   

    每颗RV670核心拥有独立的显存和供电,显卡大量采用贴片钽电容,成本花费不小。

    显存方面,采用三星1.0ns的DDR3显存颗粒制造,一共16颗显存组成1GB/512Bit的显存规格,每个核心分别拥有512M的显存容量,256bit的显存位宽,频率设定为1800MHz。

旗舰显卡一般很难有非公版产品,不过R680还是首开先河,知名显卡代工大厂启亨已经提供了非公版设计方案,不过目前这款非公版还有技术问题正在解决,并未正式登场,相信不久以后玩家就能见到。在ATI发布R680的同时,各家厂商几乎都采用了ATI原厂卡方案,外观频率完全一样,只是贴纸不同。

● 首批R680显卡双敏无极HD3870玩家黄金自尊版

    双敏在国内的显卡市场上占有很高的市场占有率,凭借着和ATI良好的合作关系,双敏也早早地就推出了其自有品牌的无极HD3870玩家双核黄金至尊版显卡,最让人感到意外的是这款显卡还赠送了一本如何在DX10游戏下优化设置已取得最佳游戏效果的手册。

● 首批R680显卡七彩虹镭风3870X2

    七彩虹显卡凭借国内最高的市场占用率,已经成为显卡厂商中举足轻重的角色,此次R680发布之际毫不示弱,迅速着手了自家HD3870X2显卡的铺货工作。

下面进入对比测试环节,性能才是最具说服力的武器。

● 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 Maximus Formula, Chipset:Intel X38


8800Ultra 768MB  (612/1500/2160MHz)


HD 3870X2 1024MB (825/1800MHz)

HD3870 512MB (775/2250MHz)


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


ATI Catalyst 8.1

    既然要搭建顶级平台,处理器就一定不能弱,大部分CPU不会对单显卡形成瓶颈,但是双核显卡系统就很难说,所以我们为了得到最为真实的各卡差距,选用了QX9770处理器

    Intel Core 2 Quad QX9770属于Intel Core 2 Quad QX9650的升级产品,核心研发代号为Yorkfield,采用45nm制程工艺生产,C0步进,支持SSE4.1多媒体指令集,外频400MHz,倍频为8x,此外QX9770还拥有12M的二级缓存,这样即便是双高端显卡系统也不会受制于处理器瓶颈。

    X38芯片组做为Intel目前推出的最顶级的芯片组之一,其强劲的数据传输性能和良好的超频性能让很多DIYer为之折服。Maximus Formula属于玩家国度系列,在各个方面都为超频爱好者和游戏玩家考虑周到。在这里我们可以使用两块HD3870单卡组成交火系统,与单卡双核的HD3870X2对比性能得失。

● 单卡PK交火!新旧显卡王者对决

   

    HD3870X2与上一代卡皇8800Ultra的角逐自然是大家喜闻乐见,不过前文中已经说过,单卡双核显卡毕竟是基于同一个PCIE插槽,虽然目前已经发展到了PCIE2.0,带宽大幅度提升,但是相对用利用两个插槽的HD3870交火系统到底谁强谁弱,一个PCIE接口会不会成为系统的瓶颈?我们在性能测试中见分晓。

    既然是顶级卡,我们就要用最顶级玩家的使用环境来测试,我们选定分辨率为1920×1200(24寸宽)和2560×1600(30寸宽),并开启4AA16AF,以接近高端用户的实际使用环境。理论测试将直接使用1920×1200 4AA16AF设置。

● 理论成绩测试:3DMark03、05、06

    为了方便更多显卡的基本性能,我们先运行一个3DMark06基准测试值作为参考,成绩大幅度好于8800Ultra。

    3DMark03能够代表一些使用老图形引擎的游戏性能,3DMark05能够比较显卡的像素渲染能力,3DMark06的成绩对于很多主流游戏都有参考价值。

    在理论测试中,HD3870X2的成绩与HD3870交火系统相仿,有经验的玩家都明白双显卡系统非常依赖驱动的发挥,目前的各种驱动对3DMark的支持比游戏好,游戏多而不好一一优化。

    8800Ultra从3DMark05开始就已经和HD3870X2不在一个数量级上,双核爆发出远胜单核的实力也在意料之中。

● 最强DX10游戏——《孤岛危机》

    Crysis(孤岛危机)无疑是近2007年关注度最高的PC游戏大作。Crysis的游戏画面达到了当前PC系统所能承受的极限,超越了次世代平台和之前所有的PC游戏。


即便是8800Ultra,分辨率开太高也会警告

    《Crysis》对系统的苛刻要求绝对超乎您的想象,8800Ultra想要全特效流畅运行的话必须将分辨率降至1024×768,至于其他单卡能看见幻灯片就不错了……

    Crysis内置了CPU和GPU两个测试程序,我们使用GPU测试程序,这个程序会自动切换地图内的全岛风景,得到稳定的平均FPS值。分辨率取1680×1050,分别开启最强DX10效果(Very High)和最强DX9效果(High)。

    由于驱动的关系,HD3870X2的表现非常不理想,成绩仅仅好于HD3870单卡,当然随着新催化剂驱动的发布成绩还是有希望得到提升。8800Ultra 依然是该游戏当仁不让的选择。

● 首款DX10游戏大作——《失落星球:极限状态》

    《失落星球》无论DX10还是DX9版本,画面都非常出色,但除了绚丽的画面之外,游戏本身也是可圈可点。

    测试时我们将所有特效全开最高,分为不开AAAF和打开4AA16AF两种设置,《失落星球》自带测试程序,该程序会将游戏任务第一关的所有场景快速跑一遍,然后得到Snow和Cave两种模式下的平均FPS,测试结果取FPS较低的Snow成绩。

    HD3870X2的效率好于HD3870双卡交火,桥接芯片对两个RV670核心的调控优势得到显现,毕竟在一块PCB上的内部带宽要好于用交火桥,且双卡交火没有独立的芯片专门为两个RV670核心分工,只要驱动合适,就能体现出这个差距。

    但是我们也要看到在最苛刻测试环境以外的设置下,HD3870X2还是败给了8800Ultra,好在差距并不是太大,我们只好放眼于未来的催化剂驱动,是否能带给我们新的惊喜。

● 最壮观DX10 RTS游戏——《英雄连》

    与原来的DX9版相比,《英雄连》DX10补丁带来了两个额外的特效:Shader Quality在High基础上新增DX10选项,Terrain Detail(地形细节)在High基础上新增Ultra选项。DX9版抗锯齿只有Enable和Disable两项,DX10版能够完全支持N卡的CSAA抗锯齿技术,并且支持N卡和A卡的8xMSAA。
    测试中我们把所有的效果都调最高(能High的就High,能Ultra的就Ultra),抗锯齿设定为None或者4x。

    英雄连自带性能测试程序,它是把任务版第二关的两个过场动画拼接在了一起,测试完之后会给出平均FPS、最大FPS和最小FPS,我们只取平均FPS做对比。

    HD3870X2和HD3870成绩如出一辙,高出8800Ultra虽然只有8帧,但这糜竺珍贵的8帧却化开了流畅与不流畅的分水岭,对于实际游戏体验完全是两个样。

● DX10满分FPS游戏——《生化奇兵》

    早在游戏Demo版发布之前,BIOSHOCK就已经声名远扬,著名游戏杂志Gameinformer在较早的时候对其进行了完整测试,并给出了惊人的满分10分,将几乎所有的溢美之词都献给了这款游戏,称之为难得一见的史诗性大作。

    《生化奇兵》的画面设置项目并不复杂,DX10特效只有一项,而且游戏不支持抗锯齿(虽然可以驱动强制开启AA,但DX10和部分阴影会失效),所以我们的测试模式就是特效全开,但不开AA和AF。

   HD3870交火在高分辨率下成绩远逊于HD3870X2,R680并不简单是将两个核心做在一个板子上,桥接芯片的调度功不可没,反观8800Ultra已经被甩得老远。

● 最细腻DX10游戏——《冲突世界》

    很多人都以为这是一款FPS游戏,因为它的画面效果和模型细节实在是太细腻了,事实上它是一款RTS游戏,一款场景比《英雄连》还有宏大、细节和特效更加丰富的即时战略游戏。
    游戏自带的画面设置多达44个选项,内置的Very High模式并不能把所有选项都调最高,需要手动将其设定为Very Long和1024。


Very High并不是最高画质,有两项并非最高

    《冲突世界》和《英雄连》类似,也是选择了一段非常华丽的过场动画作为测试程序,最终得出最大、最小和平均FPS,测试结果非常精确。

    HD3870交火和单卡差不多,但是HD3870X2异军突起,发挥出了爽RV670核心的实力,只是在最高分辨率下双核优势丧失,说明催化剂驱动对R680的支持还不够完善,HD3870交火没有提高也证明了驱动对于双核共同完成渲染的重要性。

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