看到GTX1080顯示卡在發表會上的介紹以及開箱之後,相信許多玩家對於這款顯示卡的效能想必是更加期待,所以接下來就讓小編帶大家還看一下這次GTX1080顯示卡更多的架構技術細節以及實際的效能表現吧!


在看到效能之前,先來看一下這次NVIDIA在新一代的PASCAL繪圖晶片中有做了哪些架構更新以及一些新加入的技術應用吧!底下先放上這次GTX1080與前一代GTX980顯示卡的規格比較表,讓大家可瞭解一下GTX1080在規格上有哪些更新。


本想拆解一下顯示卡,但這次創始版GTX1080的散熱板跟電路板卡得有點緊,似乎需要特殊工具才有辦法卸下,所以電路板的部分就用官方提供的圖片來說明一下囉!


從官方提供的電路板照片可以看到GTX1080顯示卡針對繪圖晶片的供電是採用5相供電設計,並有設置了8顆GDDR5X顯示記憶體顆粒,總容量為8GB。


卸下背板後的電路板背面。


GTX1080顯示卡這次也是採用大面積的均熱板來加強散熱,而且散熱片還有特別黑化處理。


NVIDIA在GTX1080顯示卡上搭載的PASCAL繪圖晶片代號為GP104,其中主要由四個GPC繪圖處理叢集( Graphics Processing Clusters,GPC)所組成,而跟之前比較不同的地方,就是NVIDIA這次將一個SM多重式串流處理器(Streaming Multiprocessors,SM)與一組負責頂點預取(vertex fetch)、區面細分(tessellation)與透視校正(perspective correction)的PolyMorph Engine多形體引擎的組合重新命名為TPC單元,而且每組GPC裡面都包含了5組TPC單元,所以整個GP104晶片內將會包含20組TPC單元。




這次在GP104繪圖晶片中一共包含20組SM多重串流處理器,其中每個SM處理器裡面都有128個CUDA運算核心,所以這次搭載GP104繪圖晶片GTX1080顯示卡的CUDA核心數量也增加至2560個。


在TPC單元所設置的PolyMorph Engine多形體引擎,這次則是升級至4.0版,跟之前版本最主要的不同點,就是4.0版裡面增加了Simultaneous Multi-Projection處理引擎,可以用來處理NVIDIA這次所導入的Simultaneous Multi-Projection新技術。


Simultaneous Multi-Projection新技術

NVIDIA這次導入的Simultaneous Multi-Projection新技術主要是讓繪圖晶片同時投影出最多16個視口(Viewport),以對應更多不同的顯示裝置,進而得到更好的效能或是畫面表現。一般玩遊戲的時候,玩家大部分時間的注意力多半都集中畫面的中央位置,所以透過Simultaneous Multi-Projection技術來投影多個Viewport時,就可以將周圍Viewport的影像解析度降低,藉此來提昇遊戲每秒畫面張數,讓遊戲畫面可以更流暢。


以往使用三螢幕輸出遊戲畫面時,因為單一Viewport的關係會讓兩側的顯示畫面看起來有點被拉長的感覺,而這次新加入的Simultaneous Multi-Projection技術便可以為每個顯示器提供獨立的Viewport來修正畫面變形的狀況,讓畫面看起來更加真實。


Simultaneous Multi-Projection技術除了可以應用在一般顯示器之外,針對VR的部分,也可以透過多個Viewport的投影,讓畫面可以更符合VR鏡片的曲線,讓繪圖晶片可以省去畫面周圍的渲染作業,藉此提昇VR畫面的流暢度。




Memory Compression加強

GTX1080顯示卡除了改用了GDDR5X記憶體之外,同時也有加強了Memory Compression記憶體壓縮技術,能夠更大幅度地壓縮圖型,進而提昇記憶體的傳輸效率,就官方資料上來看,透過這項技術的加強,GTX1080顯示卡的記憶體傳輸效率大約是之前GTX980顯示卡的1.7倍。




從底下三張圖片可以看到,新一代的Pascal繪圖晶片可以更大幅度地壓縮圖片,進而提升記憶體的傳輸效率。(左:原圖、中:Maxwell繪圖晶片壓縮後的圖片、右:Pascal繪圖晶片壓縮後的圖片)


動態Asynchronous Compute非同步運算支援

現在許多新遊戲不僅會利用顯示卡來執行圖形的渲染作業,也會利用GPU來進行一些運算作業,所以針對這個部分,NVIDIA這次的PASCAL繪圖晶片也導入了一個新的動態非同步運算技術,讓繪圖晶片可以動態切換繪圖渲染與運算作業,使GPU效能資源能夠更有效地運用。


新款SLI HB橋接器

針對SLI功能的部分,NVIDIA在推出GTX1080顯示卡的同時,也推出了新的SLI橋接器。這次新版SLI橋接器最大的特色就是可以同時整合兩個金手指的傳輸頻寬,讓兩張SLI的顯示卡可以更快速的溝通訊號,進而提昇SLI的效能表現。當然,GTX1080顯示卡一樣可以用舊的橋接器來連結,只是SLI效能表現沒有就的那麼好。另外,有些網友問到能不能支援3Way 或是 4Way的問題,NVIDIA目前已經不建議使用3Way或4Way SLI,但之後可能還是會放出相關工具來開放3Way或4Way的功能,讓想要挑戰極限的玩家可以解放顯示卡SLI限制。


Fast Sync

一般在玩遊戲的時候,為了減少撕裂畫面的出現,有些玩家會選擇開啟垂直同步的功能,但開啟這個功能後,若是遇到比較複雜的場景畫面,也常常會有出現明顯的延遲問題,所以NVIDIA在推出GTX1080顯示卡的同時,又新增加了一個叫做Fast Sync的畫面同步功能來減少過去垂直同步功能的延遲狀況。


跟過去垂直同步功能最主要的不同,就是新的Fast Sync技術有多了一個Last Rendered緩衝區,讓渲染好的畫面可以更快速地傳送到顯示器上,進而減少垂直同步功能的延遲狀況。


跟過去垂直同步功能最主要的不同,就是新的Fast Sync技術有多了一個Last Rendered緩衝區,讓渲染好的畫面可以更快速地傳送到顯示器上,進而減少垂直同步功能的延遲狀況。


Fast Sync目前這個功能只能夠支援Pascal架構的顯示卡,並且可以透過驅動程式來開啟這項功能。


多媒體影音支援

這次在GTX1080顯示卡一共提供了三組DP1.4、一組HDMI 2.0b以及一組Dual-LINK DVI影音輸出端子,最高輸出解析度可支援至7680x4320@60Hz(需使用兩組DP輸出),而其中的HDMI端子亦可支援HDCP2.2規範,可支援NETFLIX 4K影音串流。






編解碼功能方面,GTX1080顯示卡這次已經能夠支援HEVC編解碼加速功能,並且還能夠達到4K的解析度。


另外,新的PASCAL繪圖晶片也加入了HDR支援,讓使用者可以搭配HDR顯示器或是電視使用。


另外,當使用者使用SHIELD TV來串流遊戲畫面時,一樣也能夠支援HDR功能。



GPU Boost 3.0更新

NVIDIA從GTX680開始便加入了GPU Boost技術,讓繪圖晶片可以依照負載來提升運作時脈,而這次Pascal繪圖晶片的推出,也將這項技術功能更新至3.0版。之前GPU Boost技術提升繪圖晶片時脈的幅度是屬於比較線性的設計,但這次GPU Boost 3.0則是可以讓使用者來設定不同電壓的提升幅度,讓供電能夠更有效率被利用。(左圖是GPU Boost 2.0版的時脈提升曲線圖、右圖則是3.0版的時脈提昇曲線圖)


ANSEL遊戲工具

除了硬體上的架構更新與新技術之外,NVIDIA這次還有增加了一個叫做ANSEL的新功能,裡面主要有Free Camera、濾鏡、EXR、超及解析度截圖、360度環景照片截取等應用。


其中的Free Camera是可以讓使用者在遊戲自由變換視角來拍攝遊戲畫面,讓每個玩家都可以在遊戲中截取自己覺得最好看的視角畫面。而且可以透過ANSEL工具內提供的一些特效濾鏡來編修自己截下來的遊戲畫面。


EXR功能主要可以截取遊戲中的畫面,並調整圖片的曝光效果。


至於超級解析度功能的部分,則是可以支援高解析度畫面截圖,解析度最高可支援至使用顯示器解析度的32倍。


ANSEL工具也能夠截下360度環景照片,可以搭配VR裝置來觀看截下來的圖片。


目前已經有幾款遊戲預計會加入ANSEL功能,屆時玩家們可以自己下載更新檔來試試看。


實際使用的時候,按下熱鍵會先暫停遊戲,並且在畫面左邊會出現ANSEL工具列,使用者可以透過左邊的工具列來進行截圖或是編修畫面。



實際測試

看完這次NVIDIA Pascal繪圖晶片的新技術與規格更新之後,接著直接來看一下大家最期待效能表現囉!這次的測試也拿來公版GTX980、GTX TITAN X以及手邊的微星GTX980Ti Gaming顯示卡來一起重新測試比較。底下已經將各項測試數據彙整誠圖表,希望可以讓大家更方便查看各顯示卡的效能差異。下面列表是這次測試所搭配的各項零組件清單,一樣先給大家做個參考。

處理器:Intel Core i7-6700K
主機坂:華碩ROG M8e
硬碟機:PLEXTOR M6S 256GB固態硬碟
記憶體:金士頓DDR4-3000 4GBx2
電源供應器:技嘉ODIN 1200W
作業系統:Windows 10 64位元

3DMark軟體測試

在3DMark軟體的Fire Srike Ultra場景測試中,創始版GTX1080顯示卡效能總分為5078分、微星980Ti Gaming顯示卡效能總分為4435分、公版TITAN X顯示卡效能總分為4147分、公版GTX980顯示卡效能總分為3121分。

Fire Srike Extreme場景測試中,創始版GTX1080顯示卡效能總分為9426分、微星980Ti Gaming顯示卡效能總分為8103分、公版TITAN X顯示卡效能總分為7721分、公版GTX980顯示卡效能總分為5882分。

Fire Srike場景測試中,創始版GTX1080顯示卡效能總分為17154分、微星980Ti Gaming顯示卡效能總分為15601分、公版TITAN X顯示卡效能總分為15137分、公版GTX980顯示卡效能總分為11372分。


Unigine軟體測試

Unigine Heaven 4.0測試結果

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟4XAA反鋸齒選項以及最高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為131.5FPS與31FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為109.5FPS與28.5FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為101.9FPS與27.1FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為80.3FPS與21.8FPS。


Unigine Valley測試結果

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟4XAA反鋸齒選項以及最高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為133.1FPS與39.8FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為119.7FPS與33.7FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為113FPS與31.3FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為82.7FPS與22.3FPS。


各項遊戲測試

蝙蝠俠 黑暗騎士遊戲測試

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟最高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為103FPS與46FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為91FPS與42FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為85FPS與39FPS。因為GTX980顯示卡記憶體容量只有4GB,無法開啟4K解析度測試,所以只有測試1080解析度,測試結果為71FPS。


戰地風雲4遊戲測試

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟最高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為191.8FPS與72.35FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為142.27FPS與47.36FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為132.16FPS與48.14FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為99.96FPS與35.04FPS。


DOOM毀滅戰士遊戲測試

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟超級等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為160.24FPS與57.79FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為152.71FPS與50.29FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為140.97FPS與46.73FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為110.26FPS與35.46FPS。


GTA5遊戲測試

在GTA 5遊戲中,當開啟解析度1920x1080,並將顯示材質選項設定為「非常高」,且開啟MSAA 4X以及NVIDIA TXAA反鋸齒設定時,創始版GTX1080顯示卡在五個場景測試的每秒平均畫面張數結果分別為109.65;103.12、112.19、122.29、117.72FPS;微星GTX980Ti Gaming顯示卡在五個場景測試的每秒平均畫面張數結果分別為101.69、103.11、93.64、86.79、96.02FPS;公版TITAN X顯示卡的每秒平均畫面張數結果為95.68、98.51、88.75、80.93、91.7FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均畫面張數結果為
69.68、65.81、70.59、75.45、76.05FPS。


當開啟解析度3840x2160 並保持一樣的顯示設定時,創始版GTX1080顯示卡在五個場景測試的每秒平均畫面張數結果分別為37.42、36.63、38.79、40.53、40.36FPS;微星GTX980Ti Gaming顯示卡在五個場景測試的每秒平均畫面張數結果分別為34.22、34.36、33.52、30.89、31.49FPS;公版TITAN X顯示卡的每秒平均畫面張數結果為32.14、33.72、31.74、29.62、30.19FPS。GTX980因為顯示記憶體不足,所以只有測試1080解析度。


古墓奇兵遊戲測試

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟最高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為176.2FPS與58.4FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為153FPS與50.5FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為139.7FPS與46.5FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為111.3FPS與33.1FPS。


巫師三遊戲測試

當解析度設定在1920x1080與3840x2160,並開啟特高等級的顯示特效時,創始版GTX1080顯示卡的每秒平均張數測試結果為76.18FPS與35.6FPS、微星GTX980Ti Gaming顯示卡的每秒平均張數測試結果為67.02FPS與32.4FPS、公版TITAN X顯示卡的每秒平均張數測試結果為63.87FPS與27.89FPS、公版GTX980顯示卡的每秒平均張數測試結果為45.43FPS與21.77FPS。


實際運作溫度測試

在室溫26度以及裸機運作的環境下,當GTX1080顯示卡在待機的狀態時,顯示卡運作溫度大約是在34℃。


接著用Furmark軟體實際燒機15分鐘之後,GTX1080顯示卡的運作溫度則會控制在84℃以內。


實際耗電量測試

當系統在待機狀態時,搭載創始版GTX1080顯示卡的系統總功耗約為76瓦、搭載微星GTX980Ti Gaming顯示卡的系統總功耗約為92瓦、搭載公版TITAN X顯示卡的系統總功耗約為90瓦、搭載公版GTX980顯示卡的系統總功耗約為82瓦。

實際玩GTA5時,搭載創始版GTX1080顯示卡的系統總功耗約為300瓦、搭載微星GTX980Ti Gaming顯示卡的系統總功耗約為380瓦、搭載公版TITAN X顯示卡的系統總功耗約為350瓦、搭載公版GTX980顯示卡的系統總功耗約為280瓦。

實際玩戰地風雲四時,搭載創始版GTX1080顯示卡的系統總功耗約為305瓦、搭載微星GTX980Ti Gaming顯示卡的系統總功耗約為380瓦、搭載公版TITAN X顯示卡的系統總功耗約為380瓦、搭載公版GTX980顯示卡的系統總功耗約為303瓦。

當系統執行3DMark軟體測試時,搭載創始版GTX1080顯示卡的系統總功耗約為295瓦、搭載微星GTX980Ti Gaming顯示卡的系統總功耗約為370瓦、搭載公版TITAN X顯示卡的系統總功耗約為375瓦、搭載公版GTX980顯示卡的系統總功耗約為292瓦。

最後透過Furmark軟體讓GPU達到滿載運作的狀態時,搭載創始版GTX1080顯示卡的系統總功耗約為308瓦、搭載微星GTX980Ti Gaming顯示卡的系統總功耗約為388瓦、搭載公版TITAN X顯示卡的系統總功耗約為390瓦、搭載公版GTX980顯示卡的系統總功耗約為305瓦。



測試總結

從各項測試數據來看,NVIDIA這次新推出的GTX1080顯示卡不僅比之前的GTX980,增加了60~70%的效能提升幅度,即便是超頻版的GTX980Ti顯示卡,效能亦有20%左右的勝出。特別是在古墓奇兵或是DOOM毀滅戰士的部分,開啟4K解析度之後,效能也已經將近60FPS,對於想要用4K顯示器玩遊戲的玩家來說,單卡順玩4K遊戲也已經不是太大的問題。而耗電量表現方面,這次GTX1080在效能大幅度提昇的同時,耗電量基本上跟之前的GTX980相差不多,每瓦耗電所能夠得到的效能的確比之前更加出色。