性能提升 功耗不增——GeForce 8系列另类超频法

硬用高手

GeForce 8系列显卡中新增加了一个叫“流处理器(Shader Domain)”的运算单元,在统一渲染架构中它取代了传统渲染架构中的像素和顶点处理器。流处理器的频率要远高于核心频率,这是因为GeForce 8系列显示核心受巨量晶体管所累,频率无法升得很高,于是采取了提高流处理器频率的方式来提升显卡的性能。

最近笔者发现一款XFX的8800GTS XXX Edition(核心/显存频率为600MHz/1900MHz)测试成绩高得出奇,而笔者把自己的8800GTS的核心与显存超到和它相同的频率,测试得分要比它落后一截。这是怎么回事呢?

仔细对比这两块8800GTS的工作频率,发现当XFX显卡的核心工作在600MHz(实测594MHz)时,它的流处理器频率高达1566MHz,而笔者采用公版BIOS的8800GTS核心工作在同样的594MHz时,流处理器频率只有1350MHz。正是流处理器频率的差异导致了性能的巨大落差。

那么如何提升流处理器频率呢?GeForce 8系列流处理器频率与核心频率间又存在着什么样的关系呢?

G80篇

笔者通过超频发现,GeForce 8系列显卡在提升核心频率时不能像以往的显卡那样以1MHz为步进微调,而是以9的倍数(一般是27MHz)为步进跳跃式的提升。而采用公版BIOS的G80核心频率与流处理器频率又存在以下对应关系:

从上表可以看出,G80核心每提高27MHz,流处理器频率也就同时提高54MHz。同时我们还可以看出,采用公版BIOS的G80显卡流处理器频率想要达到1566MHz,核心频率必须超到675MHz,这对于绝大多数的G80显卡来说都是一件非常困难的事情。XFX的8800GTS XXX Edition采用了和笔者的显卡同样的公版设计,按理说笔者的显卡流处理器也应该能在1566MHz下稳定运行。

那么如何对流处理器进行超频呢?目前还没有任何一款超频软件能够对它进行调节,唯一的方法只有修改显卡的BIOS。准备两款软件:修改BIOS所用的NiBiTor v3.4和刷新BIOS用的NVFLASH 5.18。

步骤1:首先运行NiBiTor v3.4,依次点击菜单栏上的Tools→Read BIOS→Select Device,在弹出菜单中点OK,然后再依次点击Tools→Read BIOS→Read into Nibitor,这样就能把显卡的BIOS读取出来。

步骤2:在Clockrate这一栏可以看到BIOS中默认的核心频率、流处理器频率(Shader)和显存频率。笔者把它们改成了621MHz/1566MHz/1000MHz(图1)。然后点选File→Save BIOS,把这个改好的BIOS另存为一个新的文件(这里起的文件名为8800GTS.rom)。

38-d7d8-1.jpg
图1

步骤3:下面刷新BIOS。NVFLASH 5.18是一款可以在Windows下运行的BIOS刷新程序,但是运行方式有点特别,必须先运行附件中的命令提示符,才能用它启动NVFLASH 5.18。之后用强制刷新命令nvflash -4 -5 -6 8800GTS.rom将修改后的BIOS刷入显卡(图2)。

38-d7d8-2.jpg
图2

重新启动后可以看到显卡流处理器频率已达1566MHz(图3)。

38-d7d8-3.jpg
图3
38-d7d8-b1.jpg

G84/G86篇

作为同样架构的产品,G84/G86系列也和G80一样,超频时是以大概27MHz为步进提升频率的。在采用公版BIOS的情况下,它们的核心频率与流处理器频率的对应关系如下:

38-d7d8-b2.jpg

可以看出,G84/G86系列的流处理器频率是以约54MHz的步进提升的,流处理器频率改造和BIOS刷新的过程也和G80相同。笔者找来一块8600GTS进行测试,结果发现这块8600GTS的流处理器超频能力非常强,可以稳定上升到1890MHz(图4)。

38-d7d8-4.jpg
图4

效能测试篇

下面来测试一下修改后的显卡性能。

测试平台

CPU:Core 2 Duo E6550@3.50GHz

(500MHz×7)

主板:技嘉P35C-DS3R

内存:Super Talent DDR2 800

1GB×2@DDR2 1000

电源:康舒I-Power Gold 550W

显卡:耕昇8800GTS 320MB

影驰8600GTS 骨灰魔魂256MB

驱动:Forceware 158.22 WHQL

我们来对比一下这些成绩。513MHz是这块显卡的默认核心频率,在保持核心不超的情况下把流处理器频率提高至1566MHz,3Dmark06得分已经逼近10000分,而满负载温度没有变化。同样是621MHz的核心频率,流处理器频率增加到1566MHz后3DMark06的得分增加了1200多分,已经赶上了把核心超到648MHz(不修改流处理器频率)后的得分。

笔者这块显卡核心工作在648MHz下并不稳定,必须在主板BIOS中给PCI-E总线增加0.1V的电压才能跑完3DMark06。而保持621MHz的核心频率不动,改为超流处理器的频率,结果性能与把核心直接升到648MHz的相差无几,但是显卡工作很稳定,也不需要加电压。

8600GTS确实非常能超,在修改流处理器频率并超频核心后,3DMark05的成绩(14572分)接近了8800GTS默认不超的水平。当然,在796MHz这个频率下8600GTS的温度很高,不过,在修改流处理器频率前后,显卡满负载的温度差别并不大,结合上面8800GTS测试的情况,可以说给流处理器超频带来的功耗和发热量的增加是很少的。

注:为了保证稳定,这两块显卡测试时使用的都不是公版散热器,因此温度较低,这里主要是用于对比超频流处理器对显卡发热的影响。

38-d7d8-b3.jpg

结语

在G8X的统一渲染架构中,流处理器被摆到了对3D性能起决定作用的地位。只更改流处理器的频率而不对核心进行超频,显卡同样可以获得很大的性能提升,在上面的测试中这点已经是表露无遗。想要获得同样的性能,只超流处理器可以把核心频率压在一个较低的程度,这样显卡的温度和功耗也不会明显增加,达到“省电超频”的效果。

另外,修改流处理器的频率也给显卡超频带来更多的乐趣,比如你的G8X显卡核心频率达到某一值后无法再提高,这时你可以选择把流处理器的频率改得更高一点以获得更强的性能,也可以选择把它的频率调低,看看是否过高的流处理器频率限制了核心的发挥。

目前想要对流处理器进行超频只有修改BIOS这条路子可走,有一定风险,但是流处理器与核心并没有十分固定的频率对应关系,开发出可修改流处理器频率的软件也并非绝无可能。说不定今后在超频显卡时我们要给出的参数不能只有传统的核心/显存频率,还要加上流处理器。