全面改良的GTX580
GF100核心作為初代Fermi,架構改進巨大,擁有多達30億個晶體管,在當時絕對是性能最強的GPU,但它同時也是世界上最復雜的GPU。超大的晶 體管規模導致GF100核心功耗非常高,所以最后NVIDIA決定GTX480在GF100核心的基礎上屏蔽了一組流處理器(從512個降到了480 個),以控制顯卡的整體功耗。
一言以蔽之,GTX480并非完整版Fermi核心產品。
直到GTX480發布七個月之后,NVIDIA終于拿出了GF100核心的改進版本——GF110,也就是號稱Fermi2.0核心的GTX580。相較于GTX480,它雖然架構完全一樣,但性能卻大相徑庭,因為NVIDIA在它身上進行了全方位的改良。
工藝改良:同頻性能亦不同
GTX580所采用的GF110就是一款采用改進的40nm工藝制程的芯片,改進后的工藝給我們帶來了更低的功耗、更低的溫度以及更好的執行效率。
上圖是NVIDIA公布的GTX580官方PDF中的一頁內容,NVIDIA將GF110模擬成了480個流處理器,且頻率也和GTX480保持一樣,大 家可以將上圖中的GTX580當作GF110版本的GTX480來看待。經過NVIDIA官方的測試,即使流處理器數量、頻率都和GTX480一樣,改進 工藝后的GF110都可以帶來非常明顯的性能提升,個別游戲性能提升幅度超過10%。
散熱改進:真空腔恒溫板散熱技術加盟
眾所周知,GTX480的遺憾之一就是溫度與噪音。GTX480發布之后,很多網友調侃這款顯卡在冬天可以省去一筆不小的開支,雖然這句話有點夸張,但也是空穴來風。
NVIDIA的工程師自然也會被這個問題所困擾,而且更困擾他們的是噪音的問題。30億個晶體管堆積在一起,在現有的工藝制程下高溫難以避免,可以通過提高風扇轉速的方式來解決,但隨之帶來的是更大的噪音。看來改進散熱器在所難免。
GTX580的散熱器采用了目前非常先進的真空腔恒溫板技術,下面是它的原理圖:
與玩家相對熟悉的熱管技術相比,真空腔恒溫板原理與理論架構是相同的,只有熱傳導的方式不相同,熱管的熱傳導方式是一維的,是線的熱傳導方式,而真空腔恒溫板的熱傳導方式是二維的,是面的熱傳導方式,所以這種技術比普通的熱管技術散熱面積更大。
它利用真空/高壓/毛細作用傳導熱。恒溫板是一個內壁具有微細結構 的真空腔體,當熱由熱源傳導至蒸發區時,腔體里的冷卻液在低真空度的環境中受熱后開始產生冷卻液的氣化現象,此時吸收熱能并且體積迅速膨脹,氣相的冷卻介 質迅速充滿整個腔體,當氣相工質接觸到一個比較冷的區域時便會產生凝結的現象,借由凝結的現象釋放出在蒸發時累積的熱,凝結后的冷卻液會借由微結構的毛細 管道再回到蒸發熱源處,此運作將在腔體內周而復始進行,這就是恒溫板的運作方式。
更大的風扇開口
上面的那塊顯卡是公版GTX480,下面的是GTX580,從照片中我們可以非常清楚的看到GTX580的散熱風扇口徑更大。所以雖然和GTX480功耗相當,GTX580的溫度總算控制在了可以接受的范圍。