体验顶级GPU超快感 XFX讯景GTX280开卖

 在高端显卡市场中，虽然有一些采用双核心的产品，然而相比而言单核心显卡之王GeForce GTX280在更低功耗下，提供了一个相当不错的游戏性能表现。今日笔者从市场获悉，XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）再度到货卖场。目前该显卡的零售价格为3999元，适合高端用户购买。

    XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）基于65nm工艺制程，显卡的核心研发代号为G200，它采用了DirectX 10规范的统一渲染架构，没有了传统意义上渲染管线的概念，统一称为单一的Streaming Processor单元。GTX280核心拥有240个Streaming Processor处理单元，完全支持DirectX 10与Shader Moder 4.0技术。

XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）

    做工方面，XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）采用了公版设计，显卡的做工、用料一流，提供了极其出色的电气性表现。XFX讯景这款GTX280正反两面都用散热器包裹，这种设计与GeForce 9800GX2十分相似，彰显高端显卡王者风范。

显卡的供电接口

    供电方面，XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）采用了顶级供电模块，全固态电容的元件必不可少，供电接口采用了高端显卡中所采用的6pin+8pin电源接口组合，为GTX280提供了强劲的动力输出。

 
显卡散热器

    散热方面，XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）采用了涡轮式显卡散热器，能够满足高端GPU的散热需求。显存方面，该显卡搭载了GDDR3高速显存颗粒，组成了1024MB/512Bit的显存规格，显卡默认核心/显存频率高达602/2214MHz。

双DVI输出接口

    输出部分，XFX讯景 GTX280（GX-280N-ZDF9）提供了双DVI+TV-OUT接口组合，支持各种类型的双头输出模式，可以实现高达2560x1600的高分辨率输出。

    编辑点评：XFX讯景GTX280是目前最顶级的NVIDIA显卡，并且该显卡仅采用了单核GPU设计，相比采用双GPU的显卡提供了更低的功耗标准，对于高端玩家来说该显卡是一个不错的选择。

　　● 全新命名：Geforce GTX 280/260

　　GT200，扑朔迷离的NVIDIA第二代DirectX 10 GPU；一款全新设计的旗舰性能显卡，计算机图形加速领域最具奢华身份的娱乐产品已于今夜降临。

　　NVIDIA在进入Direct X10时代后一直领跑显卡产业链，Geforce 8800 GTX、Geforce 8800 Ultra、Geforce 9800 GTX和Geforce 9800 GX2这一连串耳熟能详的产品型号陆续攀顶3D性能高峰得事实在业内无可争议。也许有着“龟兔赛跑”的前车之鉴，NVIDIA在大幅领先的现状下仍然坚持不懈的快速研发新品，GT200应运而生。

　　也许在产品命名上NVIDIA遇到了“瓶颈”，毕竟将Geforce 9000升级为Geforce 10000的5位数字不太符合通常的命名规则，于是新的命名方式Geforce GTX 200系列诞生了。目前已知基于GT200核心的产品有Gefroce GTX 280和Geforce GTX 260，二者的关系和Geforce 8800 GTS 512MB和Geforce 8800 GT一样，通过屏蔽硬件规格换分档次。

　　● 万亿次计算的单芯片

　　在核心型号上GT200与上一代的G9X有了巨大改变，那么在性能上GT200是否会和型号升级一样有长足进步呢？保留顶级产品象征“GTX”的Gefroce GTX 280全新旗舰产品拥有傲人的240个流处理器和512bit显存位宽，仅这两个规格在NVIDIA历史上已经是“前无古人、后无来者”，均是首次在单卡单核产品中采用的高规格配置，同时GT200还较多的改进了核心架构，在流处理器数目的攀升支持下，其理论峰值计算能力已经逼近万亿次大关，是目前全球最复杂最强悍的单个芯片。

　　在NVIDIA官方的角度，第二代DirectX 10产品并非以Geforce 9800 GTX为代表，而是以GT200为基础的Geforce GTX 280。这是因为G92核心是在G80核心基础上优化而得，整体核心架构设计及思路没有革命性改变，仅是将384bit显存位宽和90nm这些权宜设计革新为256bit和65nm，同时NVIO外置芯片功能回归GPU。反观GT200架构、功能上都做了重新定位和调整，所以Geforce GTX 280才是真正第二代DirectX 10产品的先驱者。

● GT200：创造以1敌2的奇迹

　　无论AMD-ATI还是NVIDIA，每代显卡旗舰产品的发布都预示着核心规格大幅度升级。在进入DirectX 10时代后，NVIDIA经历了Geforce 8800 Ultra、Geforce 9800 GTX以及双GPU产品Geforce 9800 GX2三代顶级产品，那么此次基于GT200核心的Geforce GTX 280有何突破，请看下表：

        通过规格表中不同“朝代”的顶级产品对比，很容易得出Geforce GTX 280是一款全面革新的划时代产品。首先核心集体管规模激增至14亿，相对上一代的G92核心几乎有100%的提升，晶体管规模的巨幅增加自然是性能显著提升的外部表象。众所周知，Geforce 9800 GX2是采用两颗G92核心设计，相对于单核G92核心产品而言，可以简单看做核心的晶体管规模、规格累加，并获的接近2倍的性能提升。

        Geforce GTX 280拥有240SPs、32ROPs、512bit显存位宽和1024MB本地内存，与Geforce 9800 GX2拥有近乎相同的规格，那么Geforce GTX 280这款单GPU产品能否完成昔日需要双GPU才能实现的性能呢？

Geforce GTX 280搭载G200-300-A2 GPU

         Geforce GTX 280使用的是全规格G200-300-A2核心，它是由台积电（TSMC）使用65nm工艺制造，其拥有的14亿庞大晶体管群再次刷新了单GPU产品数量之最。不过由于GT200仍然采用上一代的65nm工艺，所以14亿的晶体管数量将核心面积撑至576mm2。这让笔者想起了G80核心的“遭遇”，采用了相对于其上一代的90nm制程，造成发热量大、功耗高、频率低的情况，在后续衍生品G8X（80nm）和改良品G9X（65nm）中得以改善。笔者估计在GT200的后续、改良品中，NVIDIA也许会采用45nm或32nm的先进制程来缓解G80曾经遇到的问题。

        Geforce GTX 280的G200-300核心仍然采用统一架构和频率异步设计，核心、Shader频率分别为602MHz、1296MHz，GPU:Shader频率比例约为1:2.17。在渲染能力上240个1D标量流处理器和32个光栅处理器会作为GT200的强大后盾，在纹理拾取单元的数量上GT200增加到80个，这会提升显卡纹理填充率的大幅提升，在某些游戏方面显著改善了执行速度。

GPU-Z识别截图

Geforce GTX 280标配显存

        Geforce GTX 280在本地显存上仍然保守的采用了GDDR3颗粒，为了实现本地512bit/1024MB的显存组合，其使用了16颗规格为16M*32bit的FBGA封装hynix H5RS5223CFR N2C颗粒，默认显存频率为2200MHz，显存带宽也史无前例的高达140GB/s以上。

hynix GDDR3内存芯片规格

        通过hynix官方查得hynix H5RS5223CFR N2C颗粒是其目前最高端GDDR3颗粒，芯片组织方式为16M*32bit=512Mbit，官方承诺最高频率能够实现1200MHz（即2400Mbps/pin），也就是说Geforce GTX 280没有发挥标配显存的最大能力，还有很大潜力等待超级玩家挖掘。

        由于GT200核心是一款全新理念设计的产品，架构上也发生了改变，本章节将围绕核心架构设计展开，毕竟将14亿的庞大晶体管群设计在576mm2上需要非常合理的布局设计 。

G80（左）与G200（右）核心对比

        拥有6.81亿晶体管的G80核心与拥有14亿晶体管的GT200核心外观设计上相同，采用类似于CPU的封装设计，外面这层“盖”既有保护核心的功能，又有增加核心表面积提高散热效果的功效。那么GT200相对G80多出一倍以上的晶体管数量，主要用于了哪方面呢？

还未切割的GT200晶圆

        这是台积电生产的GT200半成品硅晶圆，虽然还未切割，但是“每颗”GT200的雏形已经清晰可见。在相同晶圆上切割的GPU越多成本越低，而像GT200这种拥有14亿晶体管的怪兽单颗面积已经576mm²，这也就是为什么基于越高端GPU设计的显卡越贵原因。

　　● GT200芯片基础架构

GT200晶体管布局

        这是GT200核心的透视图，每个功能区域错落有致、各司其职，具体功能如下：

GT200各区域职能

        绿色的区域代表240个流处理器，分布在GPU的四个角；紧挨流处理器的紫色区域为纹理拾取单元，其次为黄色区域的光栅处理单元。从图中查看这三个功能单元的面积，也能了解到它们占据了绝大多数核心晶体管数量。

        在从G80、GT200硬件规格上对比，G80拥有128SPs+24ROPs+32TEXs，而GT200拥有240SPs+32ROPs+80TEXs，几乎每项翻倍的规格增加也就不难理解GT200为何需要14亿晶体管来构建。

GT200核心架构示意图

        240个流处理器分为10组流处理器阵列，当然每个流处理器的功能依然是能够兼职Pixel Shader、Vertex Shader和Geometry Shader，这也是DirectX 10显卡的一个特性。

每个处理阵列的结构

        每个流处理器阵列中有3组流处理器，每组8个流处理器独享本地存储，每个流处理器阵列独享8个纹理拾取单元和16K的一级缓存。

        在此需要说明的是，有些用户对AMD-ATI和NVIDIA的流处理器有些疑问，为何两家对位产品上A卡流处理器总是大幅领先N卡，但是实际效能却不尽人意？

        抛开核心其他架构不说，NVIDIA采用SIMT技术，每个流处理器独立运行，通过提高着色器速度（异步与核心频率）来提升流处理器效能；而AMD-ATI产品的设计为5个打包运行，需要驱动仲裁分组，驱动性能会直接影响显卡性能。以RV670核心为例，其拥有320个流处理器，但实际却等效为320/5=64。即使AMD-ATI还未发布的RV770核心，无论传说中的480个流处理器还是800个流处理器，即使是800个才等效160。AMD-ATI也看到这种设计的弊端，在马上释放的RV770产品中也加入了核心、Shader频率异步的设计。

　　● 增加了FP和TEX的比值

GTX280的架构更侧重于Shader计算能力

这种设计带来的优势

        即使在大大提升了纹理能力的前提下，Geforce GTX 280的浮点运算能力被拉升的却更高，这种新的架构面向未来，更强调芯片的Shader计算能力而不是单纯的暴力纹理填充，无论是通用型计算还是更灵活复杂的图形处理都能供从这种设计思路中受益。

　　● 改进了Geometry Shader的性能

第二代DX10 GPU改善物理着色能力

测试性能的直观对比

        NVIDIA坦言G8x/G9x时代的GPU在物理着色能力上不如同期的Radeon HD系列产品强悍，但在最新的GT200中，这一部分已经被大大增强。

　　● 第二代Dual Issue

GT200标称正式支持Dual Issue

Dual Issue更多的能在通用计算中发挥威力

        G8x GPU在发布之初其着色器并没有支持单发射1次乘加+1次乘法指令的Dual Issue，但后来的Quadro用版本支持这个技术，现在的GT200 GPU全面支持Dual Issue，虽然其在3D图形方面性能改善有限，但在CUDA相关运算中还是大有裨益。

　　● 加倍寄存器文件

寄存器一直都是处理器最为重要的资源

加倍的寄存器资源带来显著的性能提升

        加倍的寄存器资源的意义不言而喻，寄存器中活跃数据的更高命中带来显著的流处理器性能提升，同时在图形处理方面也可以支持运行更为复杂的Shader程序。

　　● 双精度

双精度主要用于科学计算

和其它处理器相比GT200的通用计算规格毫不落后

        硬件规格的升级、核心架构的革新都会带来性能的大幅度提升，而本环节中的统一架构的进步同样会带来性能的提升。

       其中被广大用户关注的Geometry Shader效能低下这个诟病，在Geforce GTX 280中得到彻底解决。而浮点运算的双精度、第二代Dual Issue、加倍寄存器和增加FP和TEX比值，都提升GPU运算效率和能力。

  从Ageia的PhysX到NVIDIA的PhysX

        Geforce GTX 280作为目前最强大的单GPU产品，不仅要拥有前文介绍的诸多技术及功能,，还要拥有与之想匹配的物理设计及做工。与NVIDIA昔日高端产品发布一样，各品牌相关产品都将采用公版设计，起码在发布初期会是如此，这主要是为了保障各显卡品牌在初期不会因重新设计延误新品发布，同时纯公版产品能够保证最优质量。

   
Geforce GTX 280官方样卡

        Geforce GTX 280作为一款旗舰产品，延续了NVIDIA一贯为旗舰套用的黑色基调，确保了显卡的尊贵血脉。显卡正面散热器有点类似Geforce 9800 GTX标配散热器，不过Geforce GTX 280的散热器棱角分明，阳刚之气十足；通过查看显卡背面发现，显卡散热器整体思路与Geforce 9800 GX2相同，整个显卡被散热器包裹。

   
Geforce GTX 280散热器及接口

        散热器风扇采用离心式风扇被设计在显卡右侧，将空气吹向显卡尾部，显卡尾部挡板留有导流孔，方便热空气释放；显卡视频输出接口采用双DVI + S-Video的组合，方便绝大多数用户使用。

　　● 拆解 NVIDIA史无前例的豪华供电

Geforce GTX 280 PCB特写

Geforce GTX 280 PCB编号

        Geforce GTX 280采用NVIDIA为其独立设计的P651公版PCB，这款PCB共有10层，Lay Out复杂度绝不亚于其他任何一款显卡。

   
Geforce GTX 280供电模组

         显卡供电模组可谓极尽豪华，为了在有限的PCB面积上设置更多相供电，使用了优质屏蔽电感搭配QFN封装的VT1165SF芯片4颗和VT238AWF芯片1颗，Volterra生产的VT1165SF和VT238AWF内置Mosfet场效应管，从而达到节省PCB空间和增强供电滤波的目的。

        为了满足Geforce GTX 280的整卡供电需求，显卡标配8pin+6pin的4路12V外接供电。

　　●  规模空前 超越旧日旗舰

        Geforce GTX 280作为新一代的顶级单核产品，相对于前几任顶级产品设计上有何突破或者相似呢？本章节在介绍Geforce GTX 280其他PCB部位设计同时，穿插介绍与前辈对比。

   
Geforce GTX 280正反展示

        Geforce GTX 280整卡设计宽大并略长于标准ATX主板，这对于用户来说需要一个拥有较大空间的机箱来满足其需求。

三款PCB供电电路对比

        供电部分Geforce GTX 280（下）相对于Geforce 8800 Ultra（左上）和Geforce 9800 GTX（右上），设计、用料更加奢华。

三款PCB整体对比

        由上至下分别为Geforce 8800 Ultra、Geforce 9800 GTX和Geforce GTX 280，三者使用的PCB尺寸同为4.376英寸*10.5英寸，并且都为10层PCB。

　　● NVIO和3Way SLI

        值得注意的是，Geforce GTX 280使用了和Geforce 8800 Ultra一样的外置功能芯片设计，从而确保GPU的核心面积和稳定性。

        与Geforce 8800 Ultra的NVIO芯片一样，Geforce GTX 280标配的NVIO第二代产品——NVIO2，主要功能仍然是包括两个400MHz的RAMDAC、两个Dual Link规格的TDMS和HDCP，并协助显卡输出10bit色彩。

        不过图中的NVIO2芯片上激光雕刻有ES字样，看来这颗功能芯片还在最后调试阶段。

        ● 测试系统硬件环境

　　显卡性能测试使用的硬件平台由Core 2 Extreme X9770 CPU、X48 Chipset主板和1GB*2双通道DDR3-1333内存构成。细节及软件 环境设定见下表：

　　3Dmark 06作为上一代3DMark系列巅峰之作，所有测试都需要支持SM3.0的DirectX 9硬件，并且支持HDR特性，这款软件的最终得分里CPU性能占有不小的权重，因此它更适宜分析整个系统的3D加速能力。

        在3Dmark系列测试中，笔者仅选择了3Dmark06和3Dmark Vantage这两款最新的测试软件来检验产品在DirectX 9和DirectX 10下的纯理论性能。

        3Dmark06中Radeon HD 3870x2的表现十分抢眼、技压群雄，位居第二的是Geforce 9800 GX2，但是二者均为双GPU产品。反观单GPU产品Geforce GTX 280，性能已经十分接近双GPU产品，性能可见一斑。

        也许对于DirectX 10产品来说，DirectX 10性能才是真正衡量产品的最佳标尺。3Dmark Vantage下，拥有240 SPs、512bit的Geforce GTX 280不负众望用的第一，即使面对拥有双GPU的Geforce 9800 GX2也能以绝对优势领先。

Call of Duty 4 Modern Warfare

　　>>游戏类型：DirectX9 第一人称射击游戏
　　>>测试方式：黑夜室外/室内场景，沿同一固定路线跑完3次取平均值，Fraps计速
　　>>画质设定：可设置的全部最高

        ● Half-Life 2 Episode 2

　　本游戏是Valve 2006年Half-Life2 Episode 1的续集，带来了最新故事情节和更优秀的画面表现，但游戏仍然使用Source引擎，提升的画面品质来自于更为复杂的纹理和少量新增特效，对系统负载不大，整体速度较高。

　　>>游戏类型：DirectX9 第一人称射击游戏
　　>>测试方式：白天室外/室内场景，开始场景一段游戏的自行录像回放
　　>>画质设定：可设置的全部最高
　　>>AA、AF设定：AA和AF均在游戏中开启

        第一人称设计游戏对游戏流畅度要求非常高，不能以最低的25帧流畅度来衡量，以许多玩家的实际视觉感官认为平均40帧为基础、60帧以上为佳。

        在使命召唤4和半条命2第二章中，完全成了Geforce GTX 280和Geforce 9800GX2的双雄对决，二者成绩表现平分秋色，不过以实际游戏效果而言二者没有差别，即使在2560*1600 4X AA / 16X AF的画质下仍能保持平均60帧以上。

Need for Speed ProStreet最新发布的极品飞车第十一部作品Need for Speed ProStreet一经发布就迅速抢过PC竞速类游戏的No.1人气。ProStreet画面风格返回三代的明亮清爽，画面质量有一定程度的改进，但对PC系统的要求并没有大幅度提高。

　　>>游戏类型：DirectX9 竞速类游戏
　　>>测试方式：同一弯道竞速场景，人为操作跑完3次取平均值，Fraps计速
　　>>画质设定：全部最高

　　>>游戏类型：DirectX9 第一人称射击游戏
　　>>测试方式：黑夜室外/室内场景，沿同一固定路线跑完3次取平均值，Fraps计速
　　>>画质设定：全部最高
　　>>AA、AF设定：AA和AF均在控制面板中开启

        在极品飞车11、时光穿梭和虚幻竞技场3中，性能表现与前文的两款DirectX 9游戏表现相类似。不过本环节我们关注一下各产品的反锯齿能力，尤其是在UE3引擎中的表现。

        由于极品飞车11的最高分辨率仅为1920*1200，无法真正发挥显卡的极限性能。在虚幻竞技场3的2560*1600 4X AA / 16X AF画质中，Geforce GTX 280是惟一能够流畅运行的单GPU产品，而且实际性能表现与Grforce 9800 GX2不相伯仲。

　　>>游戏类型：DirectX10 第一人称冒险游戏
　　>>测试方式：黑夜室外/室内场景，沿同一固定路线跑完3次取平均值，Fraps计速
　　>>画质设定：可设置的全部最高

　　>>游戏类型：DirectX10 第一人称射击游戏
　　>>测试方式：白天室外/室内场景，开始场景一段游戏的自行录像回放
　　>>画质设定：可设置的全部最高

　　>>游戏类型：DirectX10 即时战略游戏
　　>>测试方式：游戏自带性能测试工具，内容为3D实时运算的剧情过场回放
　　>>画质设定：全部最高