谁敢比我猛 NVIDIA GeForce GTX 690显卡全面评测

主题策划

19-b4-1.jpg

长期以来,我们都习惯于NVIDIA的双芯显卡在AMD的双芯显卡之后发布,不过今年,NVIDIA改变了策略,在GeForce GTX 680发布一个多月之后,单卡双芯的GeForce GTX 690就迫不及待地站上了舞台。评测实验室也在第一时间拿到了一块GeForce GTX 690,下面我们就一起来看看作为新一代的最强单卡,GeForce GTX 690究竟有多强的性能?

双芯开普勒

作为开普勒系列显卡最高端的旗舰,GeForce GTX 690并没有让NVIDIA的粉丝们等太久。NVIDIA在3月底发布GeForce GTX 680的时候,大家都还在猜想GeForce GTX 690会拖多久才能面世,然而这一次NVIDIA仿佛不想给AMD再出风头的机会,不到两个月,双芯的GeForce GTX 690就和广大用户见面了。

相对于NVIDIA上一代的旗舰级双芯显卡GeForce GTX 590,GeForce GTX 690和GeForce GTX 680一样核心与SHADER不再分频, 核心频率和SHADER频率保持一致,不过频率变为915MHz,略低于GeForce GTX 680的1006MHz,但高于GeForce GTX 590的607MHz(SHADER频率低于GeForce GTX 590的1215MHz)。不过GeForce GTX 690的CUDA Core数量提升到了3072个,远高于GeForce GTX 590的1024个。同时,GeForce GTX 690的光栅单元增加到64个,纹理单元增加到256个,显存位宽从768bit降为512bit,不过显存频率提升到6008MHz,显存带宽比GeForce GTX 590更大。

通过架构的革新和规格的优化, GeForce GTX 690的3D性能将比上一代的旗舰级双芯显卡GeForce GTX 590高出一大截。同时,也由于采用了更先进的28nm制程,不仅频率设定得更高,而且其功耗也有明显的下降。

另外,GeForce GTX 690和GeForce GTX 680一样采用了智能频率调节技术:GPU Boost,在低负载的情况下,降低GPU频率以减少功耗,而在需要的时候,提升GPU频率以提升性能。和GeForce GTX 680一样,GeForce GTX 690的GPU Boost也是完全自动执行的,无法关闭,在实际游戏中它会根据负载和显卡的功耗状况自动地选择超频幅度,以达到提升性能和节省电力的目的。

19-b4-2.jpg
GeForce GTX 690 GPU-Z截图

细看GeForce GTX 690

19-b4-5.jpg
由于已经是双芯单卡了,因此只支持单路SLI接口达到4卡互联的效果
19-b4-6.jpg
毕竟是双芯单卡,双6Pin供电接口就不够用了,得换上双8Pin供电接口
19-b4-3.jpg
新一代的NVIDIA旗舰级单卡GeForce GTX 690
19-b4-9.jpg
双8颗256MB的显存围绕在两个核心周围,数字供电模块和桥接芯片移到了中间位置
19-b4-4.jpg
三个DVI接口和一个Mini DisplayPort接口支持最多四屏输出或三屏3D输出
19-b4-7.jpg
背部多达20颗螺丝固定,总共45颗螺丝固定,其散热器的重量非常大
19-b4-10.jpg
三星的K4G20325FD-FC03显存,设计频率为6000MHz
19-b4-11.jpg
两颗显示核心中间的桥接芯片
19-b4-12.jpg
核心上写着“NVIDIA ZA TAIWAN 1202A2 N6G205.NAA GK104-355-A2”的字样

常规性能实测

测试平台

■处理器:Intel Core i7 3960X

■主板:Intel DX79SI

■显卡:

GeForce GTX 690

GeForce GTX 680

迪兰恒进Radeon HD 7970(3GB)

■内存:宇瞻DDR3 1600 2GB×4

■硬盘:希捷7200.12 1TB

■显示器:明基XL2410T

■电源:长城巨龙1250

■操作系统:Windows7 64bit 旗舰版

■驱动程序:

AMD 催化剂11.12

NVIDIA Forceware 301.34

■环境温度:25℃

我们收到的这款GeForce GTX 690为NVIDIA官方公版产品,为了更好地说明GeForce GTX 690的性能表现,我们加入了AMD的旗舰级单卡Radeon HD 7970和NVIDIA的GeForce GTX 680,进行对比测试。

由于新架构的GeForce GTX 690不仅提高了3D性能表现,而且增加了CUDA Core数量,,因此我们也将测试分为两个部分:使用3DMark 11、DX11的《天堂2.5》、《失落星球2》、《战地3》、《石巨人》,DX10的《生化危机5》和DX9的《街霸4》来测试其在3D游戏方面的性能表现,使用SiSoftware Sandra 2011的GPGPU和GPGPU加密测试来测试其通用计算能力,同时也对比各参测显卡的功耗和满载时的核心温度。通过对这三款显卡的性能对比,让大家能够对GeForce GTX 690的性能有一个比较全面的了解。

游戏性能不负厚望

在3DMark 11测试中,双芯单卡的结构和更多CUDA Core发挥出了强大的性能,不仅比Radeon HD 7970高出89%以上,跟GeForce GTX 580相比也有超过58.8%的性能优势。而且我们可以看到,新架构双芯单卡优势更在于大负荷运算下的性能,相对于GeForce GTX 680,GeForce GTX 690的3DMark11 X模式领先幅度比P模式的领先幅度大20%多。

从游戏测试结果来看,GeForce GTX 690的表现堪称完美,无论在DX11游戏还是在DX10、DX9游戏中,都表现出了双芯单卡的强大性能,4GB高频大显存和512bit的显存位宽也表现出了应有的性能。

在《天堂2.5》的性能测试中,GeForce GTX 690的表现超越GeForce GTX 680 87.4%,对比Radeon HD 7970则超出117%,优势非常明显。在《石巨人》这类特别为NVIDIA显卡优化的性能测试中,GeForce GTX 690的性能表现更加惊艳,不仅超过GeForce GTX 680 84.1%,更超过Radeon HD 7970 163%。在《失落星球2》这种对NVIDIA显卡进行过优化的游戏的性能测试中,GeForce GTX 690的性能高出GeForce GTX 680 50.6%,而超出Radeon HD 7970 112%。在《战地3》的性能测试中,GeForce GTX 690的表现超过GeForce GTX 680 74.3%,领先Radeon HD 7970 92.5%。

在DX10和DX9游戏中,GeForce GTX 690的表现也相当不错,无论是和GeForce GTX 680相比还是和Radeon HD 7970相比,都有较大的优势,由于游戏对显卡的负荷较小,领先幅度没有在DX11游戏中那么大。

可以说这一代的双芯单卡GeForce GTX 690在设计上还是非常成功的,双卡性能在高负荷的状态下领先GeForce GTX 680和Radeon HD 7970 80%以上,完全达到了SLI系统的正常水平。

通用计算升幅较小

由于AMD给南方群岛系列显卡设计了全新的架构大幅提升了其通用计算能力,因此GeForce GTX 680的原本应该有的性能优势不复存在,就连双芯的GeForce GTX 690加上处理器,在通用计算方面都几乎无法超过Radeon HD 7970(由于在SiSoftware Sandra 2011 GPGPU通用计算中,我们无法单独测试双芯显卡的通用计算能力,只能合并处理器进行测试,该项测试的数据仅供参考)。

新制程明显降低功耗

在功耗和发热方面,GeForce GTX 690的表现依然非常出色,虽然集成了70.8亿个晶体管,搭配了4GB的显存,其满载功耗也不过434W。相对于GeForce GTX 680来说,在性能提升80%的情况下,功耗只提升了不到130W,而相对于Radeon HD 7970来说,其满载功耗提升了不到100W,作为一款双芯显卡,我们认为GeForce GTX 690的功耗控制是相当出色的。

由于有两颗显示核心,因此尽管新制程和新工艺也带来了待机功耗的下降,但是相对于GeForce GTX 680和Radeon HD 7970来说,其待机功耗还是高出14/20W。不过,在如此高的功耗下,GeForce GTX 690的核心温度控制得相当好,满载时两个核心的温度也不过81℃/84℃,并不比GeForce GTX 680和Radeon HD 7970更高,表现还是非常出色的。

19-b4-13.jpg
对比测试的Radeon HD 7970
19-b4-14.jpg
对比测试的GeForce GTX 680

超频及GPU Boost性能实测

19-b4-15.jpg
GeForce GTX 690最高可以稳定在1115MHz(核心)/6460MHz(显存)状态

由于GeForce GTX 690和GeForce GTX 680一样采用了GPU Boost技术,即便在标准频率下进行测试也会提升其核心频率,虽然NVIDIA宣称自动超频的平均频率为1019MHz,但经过我们测试其默认超频频率为1058MHz。和GeForce GTX 680一样,在无法关闭GPU boost的状态下,即便我们手动提高了核心和显卡的频率,它依然会在手动超频的基础上继续自动超频。不过此时,由于TDP的限制,其自动超频的幅度有所下降,为此我们在手动超频的基础上又进一步提升了TDP上限至132%,看看GeForce GTX 680会有什么样的表现。

我们尝试在超频设置软件中将TDP上限、核心频率和显存频率都拉到最高:最终我们测定可以稳定运行的频率为1115MHz/6460MHz(加入GPU Boost自动超频后实际的最高点约为1258MHz/6460MHz),进入各种游戏都没有出现花屏或游戏运行不正常的情况,各种测试都能够成功完成,我们认为GeForce GTX 680是能够正常运行在1258MHz(核心)/6508MHz(显存)状态下的。

从测试成绩来看,在手动超频又提升TDP上限的情况下,GeForce GTX 690在3DMark11和所有游戏中,性能领先幅度在1.6%~19.3%:《生化危机5》超频后性能领先幅度只有1.6%,这是由于DX10和DX9游戏对显卡的负荷不够高,游戏性能的提升并不明显,而在3DMark11和《战地3》测试中,由于显卡负荷较大,超频带来了非常明显的性能提升,提升幅度接近20%。

那么,如果只是改变TDP上限,GeForce GTX 690的表现又会是怎样的呢?我们尝试将TDP上限提升到132%,效果就不那么明显了。对于只提升TDP上限而言,由于核心频率提升的幅度是有限的,因此我们可以看到只提升TDP上限,GeForce GTX 690性能提升的幅度并不太大,只有0.9%~6.9%,SiSoftware Sandra 2011 GPGPU AES256加密和SiSoftware Sandra 2011 GPGPU SHA256加密性能甚至有略微的下降(不过幅度低于3%,可以认为是测试误差)。

■最强单卡独孤求败

由于GeForce GTX 680的全新架构、新技术和设计给它带来了非常出色的性能表现,双芯的GeForce GTX 690更是表现出了目前最强单卡的性能。由于GPU Boost的存在,GeForce GTX 690的性能甚至可以超过Radeon HD 7970 163%。同时,28nm的制程和优化的结构也降低了因为晶体管数量膨胀带来的高发热,GeForce GTX 690的功耗控制同样抢眼。从具体测试成绩来看,GeForce GTX 690的性能基本上达到了GeForce GTX 680 SLI的理论性能,配备GeForce GTX 690显卡的系统在任何分辨率和特效环境下都能够非常流畅地运行DX11游戏,应付同样画面设置的3D Vision游戏也不会有什么问题。这次NVIDIA又在顶级显卡产品上继续领先。

作为目前性能最强的单卡,其999美元的价格倒不算特别离谱,不过GeForce GTX 690的提前推出必将给AMD造成巨大的压力,也许AMD会推出更高频率的Radeon HD 7990以抗衡GeForce GTX 690。AMD最近调低了Radeon HD 7970的售价进行还击,如果Radeon HD 7990的上市价格在799美元以内,就算性能略输于GeForce GTX 690,也是很有竞争力的,未来的高端显卡市场,也还有着更多的变数。