顶级性能的打造条件
显卡中组建双芯的目的无非是占据性能巅峰宝座,标榜设计研发实力。一款成功的双芯显卡首先要从架构效率,功耗等方面考虑,近几年来凡是符合该条件的,都被AMD和NVIDIA理所当然的做成了双芯。如今两家单芯旗舰(至少目前来说是单芯旗舰)都已上市,对于它们各自的双路表现如何,我们且以目前的正式版驱动来考量一番。

双路乃至四路GPU并联,可以提供极致的性能,也可以为用户升级提供最廉价实用的方案,但无论是单卡双芯,还是双卡,相对于GPU的通信而言,都是在外部进行,之间的通信比较依赖驱动以及线路带宽,但即便如此,仍然是前者的效率略高于后者,毕竟两片芯片都在一颗PCB上,由通信芯片来进行数据的交互。

当然单卡双芯的弊端就是两颗芯片接收来自内存的渲染任务全由同一个PCI-E接口来传输了,之前我们做过关于PCI-E 2.0是否制约了HD6990/GTX590的测试,好在PCI-E 2.0暂时不会出现这种瓶颈。
硬件决定电气化参数和性能标准,BIOS负责定义和控制显卡的各个基层工作参数,驱动则是负责前两者之外的所有工作,因此性能标准在那摆着,发挥出多少以及怎么发挥就要看驱动的本事了。另外一款驱动中包含了的型号相当多,很难做到“一碗水端平”让所有可驱动的芯片都能发挥出最佳的性能,所以说“拆东墙,补西墙”的事情只能做到尽量减少,而不能杜绝。
效能和功耗是关键性因素
显卡的制程提升,可以带来功耗下降和性能暴增的双重升级,这样以来可以根据各自的策略而制定出不同的显卡——在同样的功耗下塞入更多的运算单元以追求极致性能,或者在提升一定性能的同时减少所需功耗。
HD7970拥有40多亿晶体管,组成了一个360平方毫米的核心矩阵,再加上预设的高频率,即便是基于28nm制程也没能将功耗控制的有多么优秀,看来AMD的策略还是在在保持功耗的同时提升性能,根据之前的测试,HD7970在默认频率下的满载功耗约为240W。

开普勒在费米的宏架构上加以不少的改进,例如取消了2D分频,缩减了耗费大量晶体管的显存控制器以及光栅操作单元,显存带宽则由高频率弥补上来,另外将SM组内CUDA单元配比增至数倍,NVIDIA将增肥后的工作组称之为SMX。
核心面积不足300平方毫米的GK104使整体的运行频率都得以大幅提升,并且发现在Kapler这种架构下并不需要之前的分频机制,而全身心的加强单位数量的绝对性能。无论如何,首测中两者的功耗几乎相差了7,80W。GTX680在经粗略的电源转换率计算后,得出实际功耗约在170W左右。那么两片GK104做双芯的可能性还是大于HD7970的。
我们通过理论测试来看一看就目前的驱动而言,两卡皇各自的双卡效率到底如何。当然,双卡并不适合所有的游戏或应用,仅仅在理论测试中对其浅析。


我们看关于DX10的应用,早在GT500时代就已经开始弱化,专注于DX11了,HD7970和GTX680在3DMark Vantage的双路表现都不佳,而在Performance和High之间效率又有不同,出现这种情况的原因可能是在于驱动更注重性能和能耗之间的平衡。


在3DMark 11的测试里比较有意思,之前AMD显卡在3DMark11里都能获得较高的分值,那是因为AMD显卡在DX11与渲染性能的比配正好和3DMark11的测试项目相吻合,并不是像NV那样过分追求曲面细分的性能,但GTX680在单卡的绝对性能上的确超过了HD7970,无论是Peformance还是Extreme档。
通过领先程度可以猜测,GTX680预设频率的标准就是根据HD7970的性能表现而定的,只要能稍稍盖过HD7970即可。

在天堂2.5下,不知采用的是Catalyst8.95.50版驱动的兼容性问题还是其他的原因,交火的成绩和单卡一致,但这并不是说HD7970和Unigine Heaven不支持交火。NVIDIA GTX680则可以顺利的跑出单、双卡的成绩,在天堂2.5的测试中,双卡效率同样也是160%左右。
纯理论测试其实要比游戏中发挥更为理想,因此在这三大常用的理论测试软件中我们可以初步肯定以目前的驱动,两卡皇的效能发挥都不太理想,除了在3DMark 11极限测试下能够发挥正常之外,其他均在150%±10%浮动,当然这也许跟驱动控制能耗比有关系。将两颗芯片挪在同一张PCB上之后,或者是驱动改进,将效率提升到170%左右时便是一个理想的状态了。
两者在双卡效率上差别不太大,但是HD7970在绝对性能上却不及GTX680,再加上功耗却比GTX680要高上一大截,因此要想做成双核恐怕又要像GTX590那样为了保存完整规格不得不大幅削减工作频率,即便如此GTX590能够长时间正常运行的情况也在少数,与AMD极为不利。因此AMD最合适的双芯型号应该是HD7870而并非HD7970,而NVIDIA则可以将GTX680小幅降频之后将双芯版本功耗控制在250W以内。
