效能高兩倍、功耗少 1/5 ,NVIDIA 全新 Kepler 架構 GeForce 600 來勢洶洶

2012.03.23 10:07AM
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相較於逐代提昇效能帶來的喜悅,相對於 NVIDIA GeForce 家族最大的困擾就是功耗部份也隨效能倍增,功耗效能比更是屢屢遭受競爭對手攻擊的目標。然而使用 Kepler 架構的 NVIDIA 新一代 GeForce 600 以及 GeForce 600M 家族將一雪前恥,不僅效能提昇,功耗反而更省。

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NVIDIA 的技術市場經理 Nick Stam 一開場就提到,先前的 Fermi 帶來強大的運算效能,然而伴隨而來的也是隨著效能倍增的功耗,這一次全新的 Kepler 的重點除了效能之外,還要兼具省電的優勢。除了導入台積電先進 28nm 製程以外,更大幅的修改基本架構。

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以這次發表的 GeForce GTX680 相對前代旗艦 GTX580 為例, Kepler 的 SMX 單元除了從 Fermi 單元的 32 個 CUDA 核心增加到 192 個 CUDA 核心,相對面積過大的硬體控制架構,由於 Kepler 架構將核心管理轉移到軟體層,使得 SMX 單元內的硬體管理架構相對縮小,更減少 SMX 架構的複雜程度。

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在改善架構與先進製程加持下,相較 GTX580 TDP 高達 244W , GTX 580 TDP 降低到僅 195W ,也意味著核心發熱更低,公板展示的供電架構僅需要四相,且散熱器重量大幅減輕,全速運作噪音也比 GTX580 更低。

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也因為能耗與發熱大幅降低, NVIDIA 的 GeForce 600M 已經獲得許多超薄筆電設計的青睞,首發的 Acer Timelime Ultra M3 就率先導入 GeForce 640M ,成為首款兼具厚度僅 20mm、續航力 8 小時的筆電,更擁有 GTX285M 與 GTX460M 同等級的運算能力與遊戲體驗。

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效能方面,一顆 GTX 680 中總共有 8 個 SMX 單元,意味著總共高達1536 個 CUDA 單元, Geometry Unit 有八個,相較 GTX580 遊戲效能提昇近一倍。尤其在高解析度的曲面細分能力更宣稱能超越競爭對手 4 倍,搭配獨家的 Physx 技術,無論光影、材質與物理效果,都能夠提供電影般的遊戲體驗。

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另外, Kepler 架構還導入 GPU Boost 的設計,也就是 GPU 會依照用量需求動態的調整時脈,未來 Kepler 的時脈標示將會有基礎時脈以及 Boost 時脈。雖然 GPU Boost 類似超頻的概念,然而 Boost 時脈並非處理器的時脈極限值,即便進行超頻後, Kepler 仍會以超頻後的時脈為基礎時脈,並再度 Boost。

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GPU Boost 的優點在於當代遊戲的場景並非一直保持複雜狀態,而會有特定場景特別複雜,透過 GPU Boost 能在複雜的畫面下臨時提昇時脈以維持畫面的 fps 。另一項 Adaptive VSync 技術更能限制最高 fps ,在一些畫面下不讓 GPU 運算肉眼難以辨識的超高 fps ,並藉此減少能耗。

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此外,反鋸齒技術也有新技術的挹注,全新一代的 TXAA 相較先前的 MSAA 能讓反鋸齒技術更為平順;目前 TXAA 有兩個等級,僅用 4 倍 MSAA 運算效能的 TXAA 1 光是畫質就比 8 倍 MSAA 的曲線更為柔順,更不用說效果更強的 TXAA 2 。

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至於多卡輸出問題,礙於過去影像輸出頻寬不足,若要使用 NVIDIA 的顯示卡進行 3D Vision Surround 多卡輸出,需要進行 SLI ,但 GeForce 600 由於能夠提供更多的影像輸出頻寬,能夠提供單卡最多 4 顯示器(注:需透過 Display Port 擴充)的輸出能力,對有多顯示器輸出的玩家是相當大的福音。

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相較去年 GDC2011 以三張 GTX 580 進行 SLI 展示使用 Unreal Engine 3 打造的 Samaritan demo ,NVIDIA 今年 GDC 2012 僅用了單張 GTX680 就達到媲美三張前代卡王 SLI 的視覺效果,然而三張 GTX 580 光是 TDP 就高達 725 W ,發熱 2500BTU ,噪音也高達 51dB ,但 GTX680 僅需要 195W ,發熱 600BTU ,噪音更只有 46dB 。

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除了在桌上型高階顯示卡 GTX 680 誓言以相近的功耗、更高的效能壓制對手的旗艦產品以外, NVIDIA GeForce 資深產品行銷經理 Brian Choi 表示 NVIDIA 在筆電的獨立顯卡市場市佔高達 9 成,而由於新一代 GeForce 600M 相較前一代產品高出一倍,更是內顯的 10 倍,卻在低發熱、省電與 Optimus 技術加持下,更能滿足現今消費者對筆電輕薄、續航力之外,更兼具高圖形效能的需求。

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NVIDIA 相信以新一代的 GeForce 600M ,能夠讓筆電搭載獨立顯示提升到 100% ,滿足消費者視覺與娛樂的需求,並且即便如輕薄產品也能搭載 GeForce 600M ,效能足以運作市面上所有的遊戲,讓輕薄筆電不僅是文書機的代名詞,亦是行動的遊戲中心。

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以 NVIDIA 近年重心轉往 Tegra 家族, GPU 的改版速度會逐漸趨緩,不過從這次 Kepler 進步的幅度,可以預期 NVIDIA 每次的新架構會更讓人驚豔,這次 Kepler 也終於洗刷效能跟功耗成等比增加的惡名,更令人期待 GeForce 600 主流等級桌上型顯卡以及搭載 GeForce 600M 的高效能筆電的大量現身。

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