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    谁是王中王？　AMD/NVIDIA双卡互联性能研究
    • 2012-7-25 13:35:41
    • 类型：原创
    • 来源：电脑报
    • 报纸编辑：陈扬轶
    • 作者：
    【电脑报在线】对于追求性能的玩家而言，也许一款GeForce GTX680或者Radeon HD7970就足矣了，但是对于发烧友而言，往往一块顶级显卡满足不了他们高涨的“欲望”，所以我们不时能见到某些“不良玩家”用着两块甚至三块顶级显卡来让我们流口水。当然，NVIDIA和AMD既然开发出了多卡互联技术，自然有一部分原因是吸引发烧友玩家。
    　　  

    　　对于追求性能的玩家而言，也许一款GeForce GTX680或者Radeon HD7970就足矣了，但是对于发烧友而言，往往一块顶级显卡满足不了他们高涨的“欲望”，所以我们不时能见到某些“不良玩家”用着两块甚至三块顶级显卡来让我们流口水。当然，NVIDIA和AMD既然开发出了多卡互联技术，自然有一部分原因是吸引发烧友玩家。现在问题就来了，到底是NVIDIA的SLI更强力，还是AMD的交火更胜一筹呢？这次阿卡就借助多款顶级显卡来看看不同多卡互联的方案谁在性能效率上更胜一筹！

    　　多卡互联，效率是大问题
    　　关于AMD和NVIDIA的多卡互联方案我们就不多介绍了，毕竟SLI和交火这两种技术已经问世多年，而且两种方案异曲同工，在实现手段上是类似的，并没有什么新鲜感。不过从多卡互联技术问世以来，这种借助两块甚至多块同核心显卡并行处理图像来提升性能的方法就受到了不少人的疑惑。其中顶级显卡的高功耗以及高发热自然是跑不掉的，但更重要的是，无论是AMD的交火还是NVIDIA的SLI，长期以来总给人一种“吃饱了不做事”的感觉，也就是提升效率不高。

    　　  
    　　GeForce GTX480的功耗和温度使得用它做SLI极不稳定

    　　以理想的状态来推论，无论是哪一家的方案，在整体3D性能上都应该是显卡的性能乘以显卡的数量，比如双卡互联，性能理应比原有的单卡性能翻倍才对。但事实呢？无论是单卡双芯显卡还是采用SLI、交火，系统的实际性能都无法做到翻倍，而且随着更多数量的显卡加入多卡互联系统，这种性能提升的幅度还会逐渐下滑。以最早的GeForce 6600GT为例，SLI的性能之等同于单卡的150%，即使是到DX9时代的高端系列，双卡互联技术性能能提升到60%，就已经是相当不错了。这种情况在DX10之后才逐渐有了改善。

    　　为什么早期的多卡互联技术效率不高呢？原因是多方面的。最主要的原因是在DX10统一渲染架构之前，因为DirectX 9等API使用的分离式顶点和像素渲染架构，本身结构比较复杂，整体表现难以确定，因此分离式架构下多卡互联性能往往不够令人满意，再加上两家公司在驱动、显卡架构上优化不足，所以导致了效率奇低（当然也有部分性能属于自然损耗）。而在DX10时代后，由于API架构上的优势，加上PCI-E带宽的提升，多卡互联技术才有了用武之地，A、N两家公司的多卡互联效率才逐渐提升了起来。特别是SFR和AFR两种多显卡渲染方式的出现，使得多卡互联在渲染方法上有了更多简单有效的方式，这也让多余的性能损耗降至了最低。

    　　  
    　　Radeon HD6800系列有2个UDTP核心

    　　当然，即使到了现在DX11时代，在驱动和显卡架构都有了大幅优化之后，要想多卡互联技术达到翻倍的效率依然很难实现。除了游戏本身的支持程度外，性能损耗也是必然的。具体只能看两家公司谁在多卡互联技术上更用心，更优化，谁在一定阶段就做得更好一些。值得一提的是AMD目前使用的UTDP（Ultra Threaded Dispatch Processor）技术，这是一种任务分发模式的技术，这种技术将成千上万个指令拆散成一个个线程，并根据不同的需求和条件，将线程任务交给显卡处理单元执行。从Radeon HD5870开始，A卡就有两个UTDP核心，UDTP是一种有利于吞吐的单级抢占式多线程管理，但每个UDTP的任务队列只有一个，这样在高像素数等线程灵活度高的时候，线程分配效率会下降，同时很容易导致性能溢出，进而导致UTDP的效率严重不足。但是在双卡交火状态下，A卡系统就有4个UDTP核心，通过SFR和AFR等技术，交火系统实际完成了对像素线程的分割，4个UDTP核心不但提升了线程分配的效率，性能翻倍，同时也避免了性能溢出的问题。这也是为什么在AMD交火状态下，某一些游戏性能的提升超过100%的原因。


     


    　　实战AMD/NVIDIA双卡互联效率
    　　测试平台
    　　处理器：Intel Core i5 2500K（OC 4.5GHz）
    　　主板：Intel Z77
    　　内存：宇瞻DDR3 1600 2GB×4
    　　显卡：七彩虹iGame GTX680九段
         　　　  NVIDIA GeForce GT680公版
              　　盈通Radeon HD7970
           　　　AMD Radeon HD7970公版
    　　硬盘：希捷7200.12 1TB
    　　显示器：AOC 619Fh
    　　电源：长城金牌巨龙1250W
    　　系统：Windows 7 SP1 64bit
    　　驱动：AMD催化剂12.3
        　　　   NVIDIA桌面显卡驱动301.10

    　　  
    　　七彩虹的非公版iGame GTX680九段

    　　在测试平台上，我们选择了目前Z77搭配i5 2500K，为了不让处理器成为瓶颈，我们还特意将i5 2500K超频到了4.5GHz。显卡方面，我们选择的是目前最顶级的Radeon HD7970和GeForce GTX680。由于我们手头只有一块公版的GeForce GTX680和Radeon HD7970，所以我们又选择了七彩虹的iGame GTX680九段以及盈通的Radeon HD7970与公版搭配。盈通的Radeon HD7970本身也采用了公版，问题不大，而七彩虹的iGame GTX680九段由于频率超过了公版，虽然SLI有自动向下修正的特点，但我们还是利用了七彩虹的一键超频按键将显卡的频率调至了公版频率，以保证测试不出现任何问题。

    　　  
    　　基于公版的盈通HD7970

    　　测试使用的程序主要是主流的DX11、DX10、DX9的游戏以及Benchmark。通过单卡和双卡互联的性能表现，我们可以看到交火和SLI在这些游戏上的性能提升效率。尽管我们之前已经做过了单卡的相关测试，但我们也可以看看AMD和NVIDIA多卡互联时，两家公司顶级显卡的系统是否会在性能对比上产生变化。在测试中，Benchmark一律设置为1920×1200，并将画质开为高；而实际的游戏除了保持以上设置外，同时还会打开8×MSAA抗锯齿。

    　　  
    　　AMD/NVIDIA双卡互联性能效率测试

    　　单卡的测试我们不用再多说了，Radeon HD7970可以说性能强悍，但更晚上市的GeForce GTX680显然要更强一筹，再大多数项目中都处于领先，除了《生化危机5》和《求生之路2》。但在进行了双卡互联后，我们看到，Radeon HD7970交火基本上可以和GeForce GTX680 SLI分庭抗礼。而且特别值得一提的是，在大多数测试项目中，交火相对于单卡的性能提升幅度都要强于SLI相对于单卡的性能提升幅度。

    　　首先值得关注的是3DMark的测试项目。DX10的3DMark Vantage，两种模式下，NVIDIA SLI的提升幅度都略强于AMD的交火；但在DX11的3DMark11中，两种模式下，AMD交火的性能提升幅度都强于了SLI 。在《街头霸王4》和《求生之路2》这两款DX9游戏中，两家公司双卡互联技术对于单卡的提升都很小，估计是目前主流甚至是低端的显卡都可以流畅运行DX9游戏，所以两家公司都没有针对DX9游戏进行太多的优化了。而在其他DX10和DX11游戏中，毫无例外的，AMD显卡在交火状态下的性能提升幅度都要强于NVIDIA SLI。《失落的星球2》估计是驱动或者游戏的优化还不够好，提升幅度有限，但其他游戏，两家公司在双卡环境下，游戏帧速都有了很大的提升。特别是AMD的双卡交火在《绿巨人》中，性能比单卡提升了166.67%，这不得不说是AMD显卡UDTP架构的功劳。

    　　此外，除了双卡互联外，我们也尝试了一下目前中低端显卡在双卡甚至多卡互联环境中的性能变化，尽管不同显卡性能有差异，但是多卡环境下，AMD的性能提升幅度在大多数游戏中，始终要强于NVIDIA，而且效率非常可观。而NVIDIA的显卡在双卡SLI下性能幅度提升也不错，但在三路SLI环境下，性能提升的比例就逐步下滑了，在很多游戏中，性能提升的幅度效率远不如双卡SLI高。

    　　编辑观点：单卡N，多卡A？
    　　电脑报阿卡酋长：仔细数来，如果单独看每一代的旗舰级显卡或者同档次显卡的对比，NVIDIA始终在性能上要处于一些优势，一方面因为NVIDIA在显卡架构上的确敢于创新，另一方面也源于NVIDIA老是晚于对方推出产品（晚出性能还差？你以为是索尼的PS3啊？）。不过单卡方面AMD性能不占优势，但在多卡互联技术上，AMD却走在了前面。在交火状态下，哪怕AMD系统因为单卡性能所限整体性能或许略逊于同档次NVIDIA显卡的SLI,但只看性能提升幅度，AMD是超过了NVIDIA了，而如果在三路甚至四路交火状态下，恐怕同档次的AMD显卡在性能上就要超越NVIDIA的三路、四路SLI了。如果玩家本身有一款A卡或者N卡，想要购买相同的显卡来组建交火或者SLI，那么从性能提升的幅度而言，AMD的交火应该会带来更多的惊喜。 
    本文出自2012-06-25出版的《电脑报》第25期 E.硬件发烧友
    (网站编辑：黄旭)


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