神秘芯片打破极限索泰3DP GTX460评测

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:25:34

● 索泰3DP GTX460评测 自从AMD发布Eyefinity多屏显示技术以来，虽然真正使用的用户不多，但只要感受过那种被至少3台显示器的流光溢彩包围的感觉，都不会忘记，那实打实的震撼体验。NVIDIA虽然也发布了Sourround多屏显示技术，但却需要两张显卡才能完成，而且最多也只能实现3屏输出，在复杂度和易用度上都较为不利。单卡多屏显示一直是NVIDIA心中的痛。

索泰GTX460 3DP显卡

索泰近日发布了一款名为索泰GTX460 3DP的显卡，率先实现了NVIDIA显卡单卡多达4屏的输出设计，实现了NVIDIA尚且未能完成的任务。而这一功能的最终达成，是通过一颗神秘的芯片来实现的。
这款显卡今天来到了中关村在线显卡频道，由于产品重要性较强而措不及防的我们又没有准备好3台DisplayPort显示器，所以今天先让我们对这款显卡进行特性测试和说明。

索泰GTX460 3DP版显卡输出接口

索泰GTX460 3DP版显卡基于GF104芯片，这款核心在NVIDIA首款支持DirectX 11的GPU核心GF100之后发布，在性能和发热方面达到业界公认的最佳平衡。GF100核心上市以来虽在效能上取得一定幅度的领先，但也受到许多批评，中端市场向来是兵家必争之地，所以NVIDIA对新GF104核心想必是寄予厚望。
NVIDIA官方声称“这是迄今为止我们准备的最好的游戏GPU”。因为这款GPU拥有出色的DX9/10、GTX 400系列级别的DirectX 11游戏效能及热门的3D Vision支持FULL HD分辨率。

从上面的架构图我们可以看到GF104保留了Fermi架构的精髓，特别是完整的多形体引擎和可读写的二级缓存都在其中，同时这款架构在晶体管数量极其有限的情况下增加了TUM单元数量。在GTX460首测文章中，我们可以看到这款GF104芯片拥有的56个TMU单元已经大幅度提升了芯片的纹理处理能力。

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:26:11

● 索泰3DP GTX460做工赏析 显卡整体外观看起来与索泰GTX460毁灭者非常相似，主要是因为使用了同样的索泰V8直排散热引擎的缘故。但是这款显卡的PCB经过了重新设计，供电部分同样做了一定加强，加之3个标准DisplayPort接口，让这款显卡可以用作专业领域CAD设计和制图工作。

索泰GTX460 3DP版显卡

索泰GTX460 3DP版显卡背面

索泰GTX460 3DP版显卡拆解

不过GTX460 3DP版将外露的散热鳍片漆成黑色，更显强悍与神秘。通过增加30%面积的外露散热鳍片，增加铜质导热底板，索泰V8直排散热引擎明显增强了显卡的散热能力。

索泰GTX460 3DP版显卡散热器

索泰GTX460 3DP版显卡散热器特写

供电设计方面，整体风格与索泰目前主力销售的首发版及毁灭者相似，不过得到了加强，4+1总共5相供电非常整齐的安排在了PCB尾端。
索泰GTX460 3DP版显卡每相供电都搭配了足量的2上2下索泰8爪鱼高效供电元件，不但效能供电能力得到加强，而且有利于降低整卡功耗。

索泰GTX460 3DP版显卡供电部分

索泰GTX460 3DP版显卡核心与显存

索泰GTX460 3DP采用了GF104-325-A1核心，为拥有256bit显存的最强大版本，核心频率设定达到710MHz，性能表现更强大。显存则采用了三星0.5ns GDDR5颗粒组成的1GB规格，运行频率为标准的3600MHz。

索泰GTX460 3DP版显卡输出接口

索泰GTX460 3DP版显卡，最大的特色是板载了3组DisplayPort与1组DVI接口，与其它板载多组输出但最多只能同时输出两路的NVIDIA显卡不同，索泰GTX460 3DP的这4组输出是可以同时进行，实现扩展4屏输出或克隆形式的4屏输出，最大分辨率可以达到7680×1200。

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:26:37

● 神秘多屏输出芯片解析 通过板载第三方功能芯片的方式，索泰实现了NVIDIA单卡4屏输出的创举，不过出于保密的原因，这颗功臣芯片被人为的打磨了，不能确定芯片型号，也就无从知晓其发挥的功能作用。不过编辑还是通过多次和厂商的交涉获得了一些关于这颗芯片的资料。

索泰GTX460 3DP版显卡三屏输出芯片

不过在测试中，并无需为此芯片而安装任何驱动程序，正常安装显卡驱动并链接显示器后，NVIDIA驱动面板里就可以正常设置多达4台显示器的分辨率。

三屏输出芯片针脚定义

我们通过资料了解到这颗芯片的相关信息，它是一颗第三方多屏输出芯片，其原理和SLI多卡模式下的NF200芯片异曲同工，都是通过拆分数据通道来实现。

Parallel Configuration并行输出方式

Cascade Configuration级联输出方式

在Parallel Configuration并行输出方式中，3DP芯片将原始的4路DP输入信号分割成3路2路的输出DP输出信号，可以驱动3台显示器工作，最大分辨率1920*1200，可扩展可复制。也就是说4路的输入被拆分成成了6路的输出。DP的数据lane和PCI-E的X含义基本相同，输出是3个端口，每个端口2路就是6路了。

在Cascade Configuration级联输出方式中，级联模式原理是原始的4路DP信号输入后，可以分出一组2路的DP信号去驱动一台DP显示器。然后还可以将一组4路数据信号向下传递，去驱动另一台显示器或者再输入一枚ZOTAC 3DP芯片，并在此进行同样的操作。这个模式可以扩展到至少100台显示，可以组建电视墙，这就是级联模式。

不过这种级联在一张显卡上是没法实现的，目前主推的就是并行模式的同步输出，这可以有效弥补N卡在功能上的不足。本次索泰GTX460 3DP显卡正是通过这颗芯片的并行输出方式完成了3个DP口的全能输出，并且配合DVI接口可以实现4屏拼接。

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:27:03

● 索泰GTX460 3DP做工特性解析

如果给一款家用级别显卡焊接一块特殊芯片就运用在专业领域显然是不负责任的，索泰针对这款显卡的PCB和供电部分都做了更精细的处理，以保证GPU核心能够长期高负载稳定工作。

6pin辅助供电接口两路滤波

仔细观察显卡的两个6pin辅助供电接口，可以很轻易的辨识出对应的两路滤波扼流电路，这点充分体现了一线大厂在设计时的严谨。目前很多品牌为了控制成本，则将6pin辅助供电的滤波电路省略或简化，将会造成显卡运行时的慢性自杀。
供电部分损耗最严重的料件是MOS管，所有接入到显卡上的电源都要经过它的转换，大量的电能在转化过程中变成发热损耗掉了。传统的用料，也是目前占比达90%的厂商都使用普通3脚MOS管。这种MOS管优点在于成本低，由于发展时间长技术相对成熟。在大量的板卡制造中，一个料件看似微小的成本差异，放大几十几百万倍后都是巨大的。所以3脚MOS一直是各类板卡上最常使用的方案。

索泰GTX460 3DP版显卡供电部分

索泰将过往只出现在高端显卡上先进8pin封装MOS管导入到全线索泰显卡中，并为其起了一个形象的名字——8爪鱼高效供电。

索泰8爪鱼高效供电在大部分参数上与传统3脚MOS差距不大，最主要的优势在于拥有超低的内阻值。其典型内阻值有3.2mΩ，与目前市场上使用量最大的ST和ON的3脚MOS相比降幅达到60%以上。

ST和ON的三脚MOS由于供货稳定，性能稳定，所以是目前厂商最常采用的产品。不过通过其官方技术文档可以看到，其内阻分别高达8mΩ和9.3mΩ，都远高于索泰8抓鱼高效供电方案。

内阻低的好处主要体现在转化过程中转变的热量降低很多，使得整张显卡的转化效率明显提升，功耗降低。这就好比通过了80Plus认证的电源，与普通电源在输出一致的情况下，输入的电能要小很多。由于转化为热能减少，元件的发热也随之降低，温度下降，整张显卡的运行温度获得更良好控制。另外由于温度的下降，各种元件的运行状态和寿命也获得提升。

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:27:37

● 索泰GTX460 3DP基本信息 在这个环节，我们使用了常用的GPU-Z软件和EVEREST系统信息检测软件来测试这款显卡的基本信息。

索泰GTX460 3DP版显卡 GPU-Z信息

在GPU-Z信息测试中，软件识别出了这款产品的基本情况，我们可以看到它使用了集成336个流处理器的GF104核心，40nm工艺。由于这款显卡超越了公版设计，所以这款显卡的核心频率超越了公版的675MHz，达到720MHz，核心与Shader比为1：2，Shader频率自然超越公版更多。

在GPU通用计算能力方面GPU-Z也做了功能识别，GF104图形核心支持GPU-Z软件能够识别的所有功能，OpenCL、CUDA、PhysX和DirectCompute 5.0。

显存方面，受益于DDR5的高预取位带来的高频率，加之GTX460使用的256位显存控制器，最终显存带宽达到了115.2GB/s，当然我们看到显存向上提升的空间还很大。

索泰GTX460 3DP版显卡 GPU-Z信息GPU-Z信息

在传感器页面，我们看到了这款显卡的传感器能够准确识别显卡的工作状态，没有一个参数错误或者遗漏，特别是GPU温度侦测比较全面。我们用Furmark做了一个简单的3D负载，发现传感器对于温度的检测非常准确，GPU核心也支持频率自适应变化以降低功耗，风扇转速同样随温度变化。其强大的频率控制能力让核心频率最低能下探到50MHz，这可以更大程度上降低芯片功耗。

索泰GTX460 3DP版显卡 EVEREST信息

上图是EVEREST检测结果，我们首先选择“图形处理器”，但是由于软件版本限制没有检测到可用信息。我们换用“GPGPU”页面，得到了这款核心的通用计算能力。但是具体参数仍然大量识别错误。它的Warp粒度为每个Warp拥有32个线程。

当然对于32位和64位原子操作，GTX460都是支持的。同时值得注意的还有从GT200架构开始支持的双精度能力和Warp Vote功能。这些特性使得Fermi架构的计算性能获得前所未有的提升。

吸血大魔王 · 发表于 2010-10-21 19:28:10

● 索泰GTX460 3DP着色器与温度检测 我们使用了SiSoftware Sandra 2010版软件来检测这款显卡所搭载的GPU理论浮点吞吐量。这个测试可以检测GPU的Shader单元运算能力，虽然它是面向通用计算程序设计的，但是在一些较为高端的对Shader负载较重的游戏中，Shader单元运算能力强的显卡可以有更强劲的发挥和更小的性能衰减。
需要注意的是这里检测的仅是理论浮点值，实际运算环境中将会包含大量跳转嵌套分支等指令，只有运算器组织得当的GPU，才能有效避免理论值的大幅度衰减。测试对N卡基于CUDA编程接口，A卡则给予Stream接口支持，同时可以手动选择OpenCL接口进行统一测试，所以测试结果无论是对于NVIDIA还是AMD都比较公正。
我们使用的版本号是16.36.2010，测试方法是进入程序后，选择界面中的Benchmark工具，然后选择GPGPU Processing项目。

索泰GTX460 3DP版显卡 SiSoftware Sandra GPGPU检测

在所列出的几个对比测试中，我们看到索泰GTX460 3DP版显卡继承了Fermi架构的全部特性，特别是在理论值上完全放弃FLOPS，转向更深层次的架构优化设计。所以我们在理论值测试中看到它没有什么特别的表现，而未来我们将测试实际运算能力，索泰GTX460 3DP版显卡将体现出大幅超越前代产品的态势。

这个测试图表的横轴是单精度Shader型浮点，而纵轴是双精度Shader型浮点，我们能够看到索泰GTX460 3DP版显卡单精度浮点性能符合Geforce类型的桌面型产品，而目前在Fermi架构GF100芯片中只有高性能计算级别的Tesla专用加速卡才拥有业界顶级的双精度运算能力，民用的GF104产品在双精度能力上做了限制。

在正式图形性能测试开始之前我们对索泰GTX460 3DP版显卡的稳定性也做了测试，使用的软件是大家公认的也是常用的Furmark，版本号1.8.0。

索泰GTX460 3DP版显卡温度与稳定性测试

公版GTX460显卡显卡温度与稳定性测试

FurMark是oZone3D开发的一款OpenGL基准测试工具，通过皮毛渲染算法来衡量显卡的性能，同时还能借此考验显卡的稳定性。

通过测试我们看到这款显卡的散热器发挥出了非常强的性能。测试起始温度44度，最高温度没有超过71度。在满载过程中，索泰GTX460 3DP版显卡在V8直排散热引擎的镇压下表现稳定，温度完全可控，这个温度测试结果比公版GTX460产品要强很多，满载情况下风扇也更静音。

索泰GTX460 3DP版显卡上机测试

通过索泰的内部测试，这款显卡经过多款实际游戏的测试，在游戏中也未出现任何不兼容情况，对于游戏支持良好，表现与AMD的Eyefinity并无差异。不过索泰GTX460 3DP在这种多屏幕显示状态下，暂时还不支持更加震撼的3D VISION SURROUND环绕立体幻镜技术，稍嫌遗憾。
● 中关村在线显卡频道观点

索泰GTX460 3DP版显卡

　　索泰GTX460 3DP版显卡代表了目前Geforce GTX460芯片中较强的做工和超频性能。同时这款显卡基于第二代Fermi核心，在性能、功耗、发热方面达到了前所未有的平衡。而索泰焊接的神秘芯片为这款显卡增色不少，也弥补了NVIDIA显卡在单卡多屏输出方面的劣势。
无论是不断增强的TMU纹理能力还是保留了L2 CACHE等Fermi架构精粹，基于GF104芯片的产品都将成为市场上长期活跃的经典产品。而索泰GTX460 3DP版显卡的超公版用料和设计，搭配特殊芯片实现单卡4屏拼接，都会给消费者特别是专业用户带来性价比更高的选择。

优势：基于代号GF100的40nm工艺Fermi第二代核心；
　　供电用料和散热器性能优异；
　　实现了所有NVIDIA单卡无法达成的单卡4屏目标。

劣势：频率设定保守，受众偏少价格较高。