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GTX 1080的规格—技术解析 到底有多强

来源:www.pc899.com时间:2016-06-05阅读:手机版

2011年底AMD发布HD 7970标志着GPU制程开始进入28nm,时隔近5年之后,28nm制程即将寿终正寝。16nm制程NVIDIA Pascal和14nm制程AMD Polaris已经蓄势待发,A/N新一代显卡大战即将开始。

在本次显卡换代中,NVIDIA抢在了前面,新一代卡皇GTX 1080在5月27日正式上市。围绕着GTX 1080性能、功耗等方面的表现,本期首先为大家带来的是GTX 1080的规格、技术解析。

制程大升级、架构小改进

规格对比表

GTX 1080GTX 980GTX 980Ti

GPU代号GP104-400GM204-400GM200-310

架构PascalMaxwellMaxwell

工艺制程16nm28nm28nm

晶体管数量72亿个52亿个80亿个

GPU面积314m2395m2601m2

流处理器数量2560个2048个2816个

ROPs数量64个64个96个

纹理单元数量160个128个176个

核心频率1607MHz1126MHz1000MHz

Boost频率1733MHz1216MHz1075MHz

显存类型GDDR5XGDDR5GDDR5

显存位宽256bit256bit384bit

显存容量8GB4GB6GB

输出接口DL-DVI×1、HDMI 2.0b×1、DP1.4×3DL-DVI×1、HDMI 2.0×1、DP1.2×3DL-DVI×1、HDMI 2.0×1、DP1.2×3

TDP180W165W250W

供电接口8pin6pin×28pin+6pin

参考价格4599元/5399元3999元4699元

AMD和NVIDIA新一代GPU不约而同地使用了FinFET工艺,不过NVIDIA Pascal GPU选择的是台积电的16nm FinFET工艺,AMD选择的是三星的14nm FinFET工艺。根据台积电的说法,16nm FinFET工艺的晶体管密度是28nm HPM工艺的2倍左右,同样的功耗下性能提升38%,同样的速度下功耗降低54%,对比20nm工艺则是20%速度提升、35%功耗下降。反映到GTX 1080采用的GP104-400上,尽管其晶体管数量从GTX 980的52亿个提升到了72亿个,但GPU面积反而从395m2减少到了314m2。同时GTX 1080在晶体管数量猛增20亿个的情况下,TDP仅仅比GTX 980高了区区15W。得益于工艺的改进,GTX 1080的核心频率也得到了大幅提升,最高频率达到了1733MHz,比GTX 980提高了42%,如果超频还能冲击2000MHz,不得不说这样的表现足以让人眼前一亮。

GP104 GPU架构图

看到GP104的架构图,大家是不是觉得有似曾相似的感觉,与上一代GM204核心相比其变化有限,两者比较接近:GP104核心4单元的宏观并行结构,每个宏观并行结构中包含5个SM单元,其中每组SM单元内又有128个CUDA单元、8个纹理单元、48KB一级缓存、256KB二级缓存、96KB共享存储空间。

GDDR5X显存首秀和更高效的压缩技术

GTX 1080没有采用HBM2显存可能让部分玩家有些失望,但GDDR5X显存也不是没有提升。GDDR5X显存是GDDR5显存的改进版,其频率不仅得到了大幅提升,而且在GDDR5显存双倍数据倍率的DDR总线的基础上,加入独立的读写接口,从而升级成四倍数据倍率的QDR总线。同时GDDR5X还将数据预取位宽从8bit提升到16bit,从而使带宽达到10Gbps~12Gbps,远超GDDR5最高的7Gbps。

在提高显存带宽的同时,GTX 1080采用了第四代delta色彩压缩技术,包括改进了一直采用的2:1压缩算法效率,新增了4:1及8:1压缩算法,使得GTX 1080能够减少20%的带宽需求。再加上前面提到的GDDR5显存频率提升和带宽提升,让GTX 1080的有效显存带宽是上代GTX 980的1.7倍,这样的表现算是对玩家有所交待了。

对VR的优化

2016年是VR游戏元年,作为2016年新发布的显卡,GTX 1080针对VR也进行了优化。首先要提的是Simultaneous Multi-Projection技术,可以在多屏拼接、曲面屏等带有环绕效果的显示设备上,为用户提供正确的环绕影像,避免在曲面屏显示器上显示的物体出现畸变。 除此之外,Simultaneous Multi-Projection在VR模式下,GPU在为每一只眼睛投射画面的过程中,将画面划分为4个不同的区域,直接得到近似扭曲的画面效果,经过简单加工即可用于VR眼镜,减少GPU工作量。同时Simultaneous Multi-Projection中还包含Single Pass Stereo技术,在渲染出左眼画面的同时直接生成右眼画面,避免GPU的二次渲染,进一步提升GPU的工作效率,从而达到GTX 1080的VR性能达到TITAN X的2倍。

优秀的VR体验除了画面好之外,声音体验也很重要。在现实生活中,声音传播过程中经过反射、吸收后声音会有明显变化,而以往游戏中的声音则是径直传播。GTX1080上搭载了VRWorks Audio技术。借助这一技术,游戏开发者可以追踪声波在虚拟场景中的传播路径,并将结果应用到声音的渲染合成上,造成声音的改变,以及回声等现象,让VR玩家获得身临其境的感受。

Simultaneous Multi-Projection技术示意图

其他重要新特性

除了以上提到的这些新改进和新技术之外,GTX 1080上还有其他的一些重要特性,也是值得一谈的。

Ansel是与GTX 1080一同发布的一款截图工具。以大家熟悉的Fraps等截图软件不同,Ansel通过与游戏开发者进行合作,将相应代码直接写入到游戏当中。通过Ansel你可以随时暂停游戏并改变视角(不受游戏视角的限制,可以任意改变视角、拉近场景),帮助玩家找到最完美的画面保存下来。

一般游戏截图的文件都是根据屏幕分辨率来定的,截图文件体积普遍偏小,无法做成海报。通过Ansel可以同时截取大量的截图,并将这些截图进行合成,最后生成最高以32倍的屏幕分辨率截取的图片,这些画面的精度足以满足各种应用所需了。同时玩家还可以捕捉360°立体光球图像,便于在头戴式显示器中查看。更让人惊喜的是Ansel并不是GTX 1000系列显卡独占的功能,GTX 600系列及其以后的显卡都可以用上这个功能。

通过Ansel,可以暂停游戏并任意改变视角,截取你想要的图片

在GTX 1080上还提供了Fast Sync,用来替代垂直同步的新技术。开启Fast Sync后,不仅能防止游戏画面撕裂,而且还能提供未开启垂直同步一样的低延迟。Fast Sync配合G-Sync一起使用的话,能为玩家带来更好的视觉效果。

最后NVIDIA还为GTX 1080推出了全新设计的SLI桥接器——New SLI HB Bridge,全新的SLI系统提供上代SLI系统2倍的带宽,这对于4K分辨率输出非常重要。不过New SLI HB Bridge默认只支持双卡SLI,如果高端发烧友想组建三卡SLI的话,得向NVIDIA提出要求,又NVIDIA官方指导进行操作。

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