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人气显卡对决!2010年GTX460显卡年度评测
铭鑫GTX460获得2010太平洋电脑网编辑推荐奖

时间:2011-01-05  资料来源:PConline 阅读次数: 17179

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  评测简介:毫不夸张地说,GTX460显卡可谓NVIDIA在2010年最成功的产品之一。纵观整个2010年度,NVIDIA的GF100架构迟迟不能同步应对AMD的HD5800系列显卡在DX11领域的竞争,使得自身处境十分不利。几经波折之后,NVIDIA于3月份发布了第一款DX11显卡,但因为高能耗和高发热NVIDIA并没有打响第一枪,随后的7月份里NVIDIA推出的GTX460总算是一举成为明星产品,也一洗NVIDIA早前的颓气。

2010年GTX460显卡年度评测
参与测试的GTX460显卡一览

   GTX460的成功有一种霸者的气息,这张NVIDIA的DX11王牌一出,就让整个千元级显卡重新洗牌。HD5830从得宠到失宠,HD5850岌岌可危;再到NVIDIA自家的GTX470不再高贵,乃至GTX465突然死亡,这些都出自GTX460显卡超高的性能以及让人大开眼界的超频能力。即使后来HD6800系列的推出,也不阻GTX460的热卖。当然,热门芯片也会导致众多显卡厂商的进入,面对琳琅满目的GTX460显卡,谁才是消费者的最佳选择呢?考虑到实际性价比与主流玩家的预算,这次横评我们选用了768MB版本的GTX460显卡进行评测。

17款GTX460显卡主要规格与价格汇总

  本次横评的GTX460显卡均采用768MB显存,以便统一测试条件。至于频率方面,NVIDIA开放非公版设计策略使得公版频率的GTX460显卡反而成为了“稀客”,17款GTX460显卡的默认频率可谓各不相同,甚至有850MHz超高默认频率的GTX460显卡出现,当然这也是强悍超频能力的体现。

  至于价格方面,GTX460 768MB显卡在上市半年后已下调并突破了1299元的价格,甚至有999元的GTX460显卡出现。从下面表格可以看到,最低价的GTX460已经低至1099元,性价比十分高。此外,华硕、技嘉这些顶尖一线板卡商还是维持了高价,但是高价的回报当然是高品质设计与极强稳定性,不过微星的仅需1199元,同样是一线大厂可见微星的GTX460性价比之高。

  下面是规格与价格汇总表:(注:价格采集于2010年11月28日,仅供参考)

 

Geforce GTX460 768MB横评显卡主要规格与价格汇总
显卡型号

核心频率(MHz)

显存频率(MHz) 显存容量 价格
昂达 GTX460 768MB GD5 800 4000 768MB 1099
700 3696 768MB 1299
耕昇 GTX460马超版 675 3600 768MB 1299
700 3680 768MB 1588
技嘉 GV-N460OC-768I 2倍铜 715 3600 768MB 1499
丽台 GTX460 768M 675 3600 768MB 1499
850
4000 768MB 1299
820 4000 768MB 1399
七彩虹iGame 460 烈焰战神 X 768M 820 4000 768MB 1299
双敏 无极2 GTX460 DDR5黄金版 675 3600 768MB 1299
索泰 GTX460-768D5毁灭者 700 3600 768MB 1299
太阳花 铁甲GTX460圣堂武士 768M 702 3600 768MB 1299
微星 N460GTX Cyclone 768D5 728 3600 768MB 1199
翔升 GTX460+金刚版768M D5 725 3800 768MB 1299
影驰 GTX460上将版 700 3696 768MB 1299
盈通 GTX460-768MB封神版 675 3600 768MB 1299
映众 GTX460 冰龙版 750 3800 768MB 999

2010年GTX460显卡年度评测 2010年GTX460显卡年度评测
GTX460均内置单个SLI接口与双个6pin电源接口(翔升GTX460单8pin供电)

17款GTX460显卡

  在这次评测中我们更加着重于显卡自身做工的水准,因为GTX460显卡普遍千元以上,性能固然重要但是做工用料带来的稳定性,是这份千元投资能否得到回报的重要因素。值得一提的是,由于GTX460的横评都是采用768MB的显存,所以PCB上有2个空焊的显存位置。

GTX460显卡参数及架构介绍

  GTX460采用的GF104核心虽然在SM上可以称得上是GTX480的一半,但是与GF100核心每组32个CUDA核心不同的是GF104核心每组为48个CUDA核心。

GTX460显卡参数

  从上面的显卡参数简明图表中,我们可以看到GTX460 1GB版和GTX460 768MB版在核心方面基本上是一样的,它们除了在显存大小方面的不同外,显存位宽和显存带宽也有一定的差别。

GTX460架构图
完整GF104核心架构

  从上面的显卡架构图中我们能看到完整的GF100核心采用16组SM组成,每组SM共有32个CUDA核心,这样总共构成512个完整的CUDA核心,而GTX460说采用的GF104核心看上去想是在GF100核心基础上减半,不过虽然完整的GF104核心确实是8组SM,但是与GF100核心每组SM内含32个CUDA核心不同的是GF104每组SM有48个CUDA核心,也就是说完整的GF104核心的CUDA核心为384个,而非256个。

GTX460架构图

  与GF100核心不同的是GF104核心删掉主要用于科学计算的嵌入式缓存和双精度浮点单元,而增加了用于3D计算的CUDA核心,与GF100核心相同的是GF104核心依然为每组SM配备了一个多形体引擎以应付DX11的需要。这次我们测试的GTX460显卡并非基于完整的GF104核心,而是在完整GF104核心基础上屏蔽一组SM得来,也就是说GTX460的CUDA核心为7组SM*48CUDA核心。

GTX400系列显卡

  另外,我们都知道DX11一个很重要的特点就是细分曲面,细分曲面把游戏画面切割成更小的三角形,这样使得整个画面更加逼真细腻,而细分曲面的实现则需要用到多形体引擎,多形体引擎的数量也直接关系到显卡在DX11游戏中的表现。AMD在实现细分曲面时是整个核心共用一个多形体引擎,例如上图NVIDIA也可以在GT200的基础上加上一个多形体引擎来达到变身DX11显卡。

GTX400显卡

  NVIDIA这次并没有直接在GT200核心的基础上直接加入一个多形体引擎以达到DX11显卡要求,而是为了不使单一的多形体引擎成为显卡性能瓶颈在每一组SM中都加入了一个多形体引擎,这也是NVIDIA一直推迟GTX400系列显卡发布的重要原因。

多形体引擎(PolyMorph Engine)介绍

GF100

  光栅引擎严格来说光栅引擎并非全新硬件,只是此前所有光栅化处理硬件单元的组合,以流水线的方式执行边缘/三角形设定(Edge/Triangle Setup)、光栅化(Rasterization)、Z轴压缩(Z-Culling)等操作,每个时钟循环周期处理8个像素。GF100有四个光栅引擎,每组GPC分配一个,整个核心每周期可处理32个像素。

GF100

  多形体引擎则要负责顶点拾取(Vertex Fetch)、细分曲面(Tessellation)、视口转换(Viewport Transform)、属性设定(Attribute Setup)、流输出(Stream Output)等五个方面的处理工作,DX11中最大的变化之一细分曲面单元(Tessellator)就在这里。GF100中有16个多形体引擎,每组SM一个,亦即每组GPC四个。需要说明的一点是AMD显卡在多形体引擎方面的设计采用的是所有SM共用一个多形体引擎,而NVIDIA采用的是每组SM一个,这样也就避免了多形体引擎称谓显卡性能瓶颈。

  多形体引擎绝非几何单元改头换面、增强15倍而已,它融合了之前的固定功能硬件单元,使之成为一个有机整体。虽然每一个多形体引擎都是简单的顺序设计,但16个作为一体就能像CPU那样进行乱序执行(OoO)了,也就是趋向于并行处理。NVIDIA还特地为这些多形体引擎设置了一个专用通信通道,让它们在任务处理中维持整体性。

GF100

  在每一组SM阵列里,纹理单元、一二级缓存、ROP单元和各个单元的频率也都完全不同于以往。每组SM里四个纹理单元,合伙使用12KB一级纹理缓存,并和整个芯片共享768KB二级缓存。每个纹理单元每周期可计算一个纹理寻址、拾取四个纹理采样,并支持DX11新的压缩纹理格式。

  ROP单元总共48个,分为六组,分别搭配一个64-bit显存通道。所有ROP单元和整个芯片共享768KB二级缓存(GT200里是独享)。

  除了ROP单元和二级缓存,几乎其他所有单元的频率都和Shader频率(NVIDIA暂称之为GPC频率)关联在一起:一级缓存和Sahder单元本身是全速,纹理单元、光栅引擎、多形体引擎则都是一半。对于GF100来说,想超频的话很多地方都要重新来过了。

  从NV30 GeForce FX 5800到GT200 GeForce GTX 280,NVIDIA显卡的几何性能只提高了不到3倍,而Shader性能提升了150多倍,但仅仅是从GT200到GF100,几何性能的增长倍数就达到了8x。

GF100

  有了如此强大的几何性能,NVIDIA就可以使用细分曲面和置换贴图创建更复杂的人物、物体和场景,并保持和对手同样水平的性能,所以才有了16个多形体引擎和4个光栅引擎。

GF100

    细分曲面是AMD DX11产品的宣传重点,但NVIDIA要做得复杂得多,而且理论上说效果更出色。接下来NVIDIA要做的就是让游戏开发商充分挖掘GF100架构的潜力,在保证性能的基础上做出更精致的游戏画面。

抖动采样(Jittered Sampling)实现更逼真画面

    DX11详细定义了显卡需要提供的特性,但对渲染后端的工作涉及甚少,所以NVIDIA做了多形体引擎,还有抖动采样。抖动采样不是新技术,长期用于阴影贴图和各种后期处理,通过对临近纹素(Texel/纹理上的像素点)进行采样来创建更柔和的阴影边缘。它的缺点也是非常消耗资源。

GF100

    DX9/10上抖动采样是分别拾取每一个纹素,DX10.1开始改用Gather4指令,NVIDIA则在硬件上使用单独一条矢量指令。NVIDIA自己的测试显示,这么做的性能大约是非矢量执行的两倍。

改进抗锯齿最高可实现32AA

  CSAA是在G80 GeForce 8800 GTX上引入的,当时最高支持16x,如今不但提高到了32x,而且将色彩取样和覆盖取样分离开来,在32x CSAA中分别有8个和24个,无论性能还是画质都有明显提升。NVIDIA宣称,GF100 CSAA从8x到32x的平均性能损失只有区区7%。

GF100

  在GF100上,Alpha to Coverage可以使用全部采样点(最多32个),而且有33个透明级别,透明多重采样抗锯齿(TMAA)的质量也因此得到了改进。

游戏计算(Compute for Gaming)

    首先,CUDA架构的实现途径就多种多样,CUDA C、CUDA C++、OpenCL、DirectCompute、PhysX、OptiX Ray-Tracing等等不一而足。这其中既有NVIDIA自己似有的开发方式,也有开放的业界标准规范,开发商可以自由选择。

GF100

    在游戏中,NVIDIA CUDA计算架构可以执行画质处理、模拟、混合渲染等等,实现景深、模糊、物理、动画、人工智能、顺序无关透明(OIT)、柔和阴影贴图、光线追踪、立体像素渲染等大量画面效果。值得注意的是NVIDIA这次新加入了队C++的原生支持。

GF100

《Metro 2033》里的景深效果

GF100

光线追踪演示DEMO

    NVIDIA还宣称,GF100的游戏计算性能相比GT200有了大幅提高,比如PhysX流体DEMO演示程序3.0倍、《Dark Void》游戏物理2.1倍、光线追踪3.5倍、人工智能3.4倍。

立体多屏环绕技术3D Vision Surround

    ATI Eyefinity可以支持六屏输出,而3D Vision Surround最多只能达到三屏,但它支持3D立体效果,是3D Vision技术的扩展增强版。遗憾的是,AMD Radeon HD 5000系列能单卡支持六屏输出,NVIDIA GF100却仍然只能同时驱动两台显示器,三台或者更多的话就需要两块GF100组建SLI系统。这样一来,双卡系统的性能当然会好很多,但成本也急剧增加。

    但也正因为不是GF100架构的全新技术,GT200 GeForce GTX 200系列同样可以支持3D Vision Surround。事实上,NVIDIA在CES上展示的系统使用的就是两块GeForce GTX 285。

GF100
GF100

    显示设备支持方面,3D立体系统需要三台同样支持3D Vision技术的液晶显示器投影仪或者DLP,单个分辨率最高1920×1080;如果是非立体系统(此时叫作NVIDIA Surround),任何普通显示设备均可,单个分辨率最高2560×1600。

铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版赏析

  铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版的整体设计十分张扬,大尺寸双风扇的散热十分抢眼,可见该卡采用了非公版的散热设计。

铭鑫 视界风GTX460-768D5
铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版  图片  评测  论坛  报价  网购实价

  铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版内置了双DVI+Mini-HDMI的接口布局,与公版一致。用户如需使用VGA或者HDMI接口则需要转接头或者线。

铭鑫 视界风GTX460-768D5
接口布局

  为了防止安装机箱时的变形,铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版安装了一条金属固定条,这样有利于提升显卡的物理稳定性。此外,铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版还内置了双6针供电与单个SLI接口。

铭鑫 视界风GTX460-768D5 铭鑫 视界风GTX460-768D5
供电与SLI接口

铭鑫 视界风GTX460-768D5 铭鑫 视界风GTX460-768D5
散热器设计

  铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版采用了大尺寸双风扇的散热设计,配合数量多达4个的热管配备,可见该卡的散热设计显得十分的不遗余力。当然这是为显卡默认850/4000MHz的超高频率而考虑的,毕竟这种频率之下对显卡整体设计要求提升了不少。

铭鑫 视界风GTX460-768D5
显卡PCB

  在拆开散热器后我们可以发现,铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版采用的是非公版的PCB设计,这从供电用料数量的大幅度提升可以看出。当然,如果还采用公版的PCB设计,那么很难达到850/4000MHz频率的出厂标准的。

铭鑫 视界风GTX460-768D5 铭鑫 视界风GTX460-768D5
核心与显存颗粒

  铭鑫 视界风GTX460-768D5中国玩家版基于40nm制程的GF104-300-KA-A1架构,区别于采用了1GB显存GTX460的GF104-325-A1,内建336个流处理器,支持最新的DirectX 11与Shader Model 5.0特效,还支持NVIDIA自身的CUDA、PhysX物理加速、3D显示与3D眼镜支持以及PureVideo高清硬件加速技术。该卡自带768MB容量显存,显存位宽为192bit,默认频率设定在850/1700/4000MHz(核心/Shader/显存),比公版高出不少。

铭鑫 视界风GTX460-768D5 铭鑫 视界风GTX460-768D5 
供电部分自带了散热片

  供电设计方面,该显卡内置了4+2相的供电布局,由于显卡默认频率达到了850/4000MHz,这对供电的用料与核心体质提出了新要求,所以相数上相比公版有了较大的提升,并且8针的MOS管数量上有所增加、依然内置了三洋的固态电容,使得铭鑫敢为该卡设置成如此高频也是有它合理地方的。

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