雖然遲了一年多,但ATI總算在Radeon HD 3870 X2扳回一城,打敗GeForce 8800GTX/Ultra成為效能王者,不過NVIDIA的公司文化相當草莽,是典型的「我不呷意輸的感覺」。所以打算連出兩張卡來拼3870 X2,立志奪回DX10效能的寶座,GeForce 9800GX2是第一張,接下來還有9800GTX,而ATI也準備了更猛的RV770,到六月之前,我們會看到這兩家一直高來高去。

雙核顯卡的邪惡計畫
超高階卡向來是效能與技術的巔峰指標,在整個世代的產品裡,只有旗艦級產品才有100%完整的規格,這一直讓玩家全身癢的受不了。可是在GeForce 9與Radeon 3000系列,NVIDIA和ATI不約而同採用雙晶片的作法,從台幣6500~20000元的產品用的都是同一顆晶片。單卡雙核心看起來很有氣勢沒錯,但剖開來瞧,其實就是3870或8800GTS做自體CrossFire或SLI串連而已。

之前我認為這是廠商控制良率成本的方法,用同一顆晶片做中階到高階卡也比較能靈活調整庫存,但好友Eji提了另一個想法,他猜想遊戲畫面是不是快要接近極限了?並非3D技術的極限,而是「玩家能接受的極限」,就像音樂那樣,新的音訊技術一直出,卻仍然取代不了CD。Epic Games的副總Mark Rein也認為Crysis的畫面在幾「年」以內都不會被超越,之後出的遊戲搞不好沒有Crysis那麼操。加上盜版、開發難度等等,廠商懶得挑戰PC技術極限,九成遊戲用中階卡就跑的嚇嚇叫,連帶使GPU廠不想花太多心力在超高階晶片上了,就算現在的串連技術有一堆限制,但拼裝一下也有不錯的效能。想的邪惡一點,還能順便拉一下中階卡的賣相,因為玩家都知道裡頭的晶片其實是一樣的,只是數量不同而已。



NVIDIA初代的雙層卡7900GX2/7950GX2,設計不是很好。[圖片取自Firingsquad]


當然,這一切可能是我腳指甲流血想太多,還是回到正題吧!9800GX2已經不是NVIDIA第一次做單卡雙晶片了,之前的7900GX2/7950GX2就是非常類似的「兩層樓」顯示卡(請看上圖),但過了兩個世代,9800GX2有很多巧思改進以往的缺點。我知道幾乎沒人買得起這張卡,但9800GX2內部真的蠻有趣的,比3870 X2還要好吃又好玩,就當看爽也不錯!





NVIDIA GeForce 9800GX2 外觀
我收到的是NVIDIA自家公板,其他板卡廠出的只是換張貼紙而已。之前測8800GT時,我就覺得現在顯示卡越來越重視外觀,用散熱器把卡上難看的地方全部遮住,9800GX2則發揮到極致,整張卡幾乎100%密封,除了PCI-E金手指和後面的輸出端子,你完全看不到「卡」在哪裡,正背面都裝上金屬外殼噴鋼琴鏡面烤漆,根本就是一坨黑色金屬塊,只差沒有燙金浮雕的NVIDIA花體字logo了(喂,我開玩笑的,別真的做)。

但為什麼要包的這麼密實?其實是非這樣不可,不然大家看到9800GX2的裸體一定吐血。



雖然沒有燙金,但也有燙銀的logo貼紙了,9800GX2的正面和上方都完全覆蓋,連SLI金手指、電源接頭都包起來了。



連末端都包到只剩進氣口。



這是9800GX2的背面,也被鏡面外殼包起來了,看看那個反射,天啊~好美啊!(神經病)



電源接頭的部分用貼紙遮起來了,旁邊的小洞是SPDIF輸入孔。



撕下貼紙就看到一個6pin和8pin的電源,這是除了8800Ultra外NVIDIA唯一一張有6+8pin電源的卡,官方公佈的最大耗電量是197W。其中8pin電源的卡楯開孔位置怪怪的,跟8800GT一樣很難插進去。



SLI金手指則用一個塑膠蓋扣起來,卡的上方有開孔排出熱氣。



推開來裡面就是一組SLI金手指,9800GX2可以串連兩張做Quad SLI。



除了必備的雙DVI,9800GX2也直接附上HDMI輸出了,不知道有沒有人買這種卡只拿來看影片的?檔板下方有開孔排出熱氣,但開孔面積不大。


9800GX2的特殊設計
9800GX2就是兩顆G92完整版做自體串連,相當於把兩張8800GTS黏成一張卡。之前在7900GX2/7950GX2時,NVIDIA就採用雙層PCB的方式,把兩張卡疊在一起,中間有一小片電路板串連上下兩張卡。那個設計不是很優,因為兩張卡相疊,下面那張卡的散熱就很受限。3870 X2則採用單一PCB,兩顆晶片並排,散熱器比較好做,但PCB線路會變得非常複雜,所以3870 X2的記憶體時脈並不高(900MHz)。

9800GX2則採用新設計,我拆開外殼的剎那傻了一下,心想怎麼會這樣?楞了一秒後就不禁大為嘆服:「對啊!這樣做就能兼顧所有優點了」。9800GX2的PCB是兩張卡的晶片「面對面」,中間「夾」了一塊散熱器,用雙層卡可以簡化PCB線路,雙晶片又同時都有大型散熱器顧到。



這是9800GX2拆下外殼後的「正面」,其實是上層卡的背面。



9800GX2的「背面」跟卡的正面一模一樣,這下我知道為何9800GX2要全部包起來了,因為9800GX2的正面太醜,而且正面沒有散熱器可以遮,只好裝個外殼擋住,既然正面都遮了,那乾脆整張卡都包起來吧(嗯,邏輯有點怪)!



9800GX2的散熱器夾在兩張PCB之間,主要出風口朝上。



由於上下兩張PCB得做SLI串連,但沒辦法像3870 X2那樣融進PCB中,所以一定要有連接線,9800GX2用兩條軟帶上下串連兩張PCB,這特殊的連接埠非常小,位於卡的底端,避開散熱器的風流,且用軟帶可以擠在卡的邊邊,不會造成阻礙。



散熱器單獨抽出來,風扇尺寸很大,接觸晶片的地方有銅底。



這是散熱器的另外一面,沒錯,9800GX2的散熱器是雙面的,兩邊都有銅底。9800GX2的兩顆GPU待機溫度是62和65度,全速則拉到72和79度,溫度蠻高的,但壓制兩顆G92,有這樣的效果算是不差了,另外,鏡面外殼會些微影響散熱,拆掉金屬殼可以降溫1~2度。



排熱孔在卡的上方和擋板處,不過擋板的地方因為要放輸出端子沒辦法開太大。



拆下散熱器的9800GX2,兩片PCB的末端都開了大洞讓風扇可以吸風(對應金屬外殼上的進氣口)。拆到這裡我就沒辦法再解體了,因為9800GX2末端兩個DVI是分別由兩張卡連出來,鎖死在擋板上了,我沒那個特殊套筒起子可以拆。



從這張可以看出,6pin和8pin電源是分屬兩張卡,下面那張PCB因為有PCI-E供電只需要6pin,上面那張則得用上8pin,兩張PCB能得到的最大瓦數都是150W。



9800GX2用兩條軟帶代替SLI和PCI-E連接埠,軟帶的連接孔非常小,拆卡之後很容易脫落,但只要不把卡解體,這兩條軟帶會被散熱器固定住。兩條軟帶一定要同時接上,其中一條脫落就無法開機,別問我怎麼知道的



軟帶旁邊則是BR04晶片,這晶片也用在nForce 7系列主機板上(用來分出兩組PCI-E 2.0 x16的插槽),它是一個PCI-Express 2.0 x48的Switch,下連PCI-E x16的金手指,再另外分出兩個PCI-E x16給上下兩張PCB,軟帶其中一條應該就是超迷你PCI-E x16連接埠。



9800GX2的架構圖,在3870 X2上兩顆GPU的串連線路全部都佈進單一PCB版了,但9800GX2就會看到兩條軟帶,一條是BR-04接PCI-E介面到另一顆晶片,另一條是SLI。SLI和CrossFire串連時,兩顆晶片得同時用到串連金手指和PCI-Express來溝通,前者把畫面從副卡傳到主卡來輸出,後者傳共用資料和負載平衡的控制。BR-04是PCI-Express x48的三向交換器晶片,可拆成三條PCI-E x16通道,互接兩顆GPU,下接主機板的PCI-E插槽。如果沒有這顆晶片,兩顆GPU要互傳共用資料時就得先去主機板的北橋,再回傳到顯示卡,等於多繞路。加了這顆晶片就能直接在顯示卡上以PCI-E通道互傳,而且相當於是雙PCI-Express x16的SLI。好玩的是,如果在nForce 780i上玩9800GX2 Quad SLI,就有三顆BR-04晶片在上面了。



BR-04的特寫,抱歉拍的有點糊,因為相機得在「夾縫中求生存」,BR-04的官方正式名稱是NF200。



9800GX2兩張PCB的電源模組和8800GTS類似,都是四相電源(3相給GPU,1相給記憶體),但用料更好了,畢竟旗艦產品。



9800GX2的核心晶片,G92-450-A2,就跟8800GT、8800GTS、9800GTX一樣,只是時脈調到600Mhz,跟8800GT相同,並不算高。



記憶體是Samsung K4J52324QE-BJ1A,每張PCB有八顆共512MB,時脈剛好1000MHz(有效時脈2GHz),9800GX2總共有1GB的記憶體,但SLI自體串連下還是只能用512MB。





在9800GX2兩面PCB上都佈滿小小的彈簧,剛好對應外殼內部的白點,官方回答防電磁干擾用的。

「EMC(電磁相容)=EMI(電磁干擾)+EMS(電磁耐受),根據EMC的狹義定義,是對機器或系統的製造業者,要求不僅能將來自機器或系統的電磁性發射抑制在某限制值內,而且要提高機器或系統的雜訊抗干擾性,在所遭遇的環境中,避免性能改變和造成誤動作兩方面的課題。

加強接地後,掃過的頻譜才會符合標準...但是不能亂加,受限於layout和cost (這個小彈簧不便宜,因為導電係數啥是特定的...)。簡單的來說就是防電磁干擾用的...」






9800GX2也佈滿燈號,6pin/8pin插座只要插上電源就會發綠光,擋板開孔附近也有綠色LED燈,應該是為了耍炫。



最後,9800GX2將近1.1公斤重,比3870 X2還要重!做個對照,8800GT大約450克而已。


只支援Vista的Quad SLI
這是NVIDIA第二次做Quad SLI,之前7950GX2的四晶片串連相當失敗,因為要避開Windows XP的限制,結果造成效能提升幅度很小。SLI或CrossFire的負載平衡方式不外AFR和SFR,AFR是兩張卡交替輸出畫面,SFR是兩張卡分割畫面,AFR的效能最好,因為兩張卡不會重複運算,SFR的話,由於3D繪圖流程的關係,至少要畫完多邊形的部分才能知道物件在畫面的相對位置,因此兩張卡都必須算完多邊形的部分,才能分擔像素運算的部分。

這在雙卡串連上不會是問題,因為預設幾乎都是AFR,只有少部分遊戲為了相容性才開SFR,可是到四卡就出問題了,因為四晶片做AFR得有四張後端緩衝畫面(Back Buffer)循環輸出,而Windows XP不允許超過三張Back Buffer,造成前一代的Quad SLI得混用AFR/SFR,兩張7950GX2各交替輸出一張畫面,但每一張7950GX2的兩顆晶片各自畫其中的半張,由於動用SFR,加上負載平衡與南北橋的瓶頸,讓第一代Quad SLI以慘敗收場。

兩年後NVIDIA捲土重來,9800GX2的Quad SLI「只有」四晶片AFR模式,沒有任何動用SFR的模式,他們怎麼避開XP的限制?很簡單,乾脆不支援XP,因為Vista並沒有三張Back Buffer的限制,所以9800GX2 Quad SLI只能用在Vista上,犧牲一個老舊作系統的支援,換來較好的效能,我想狂熱玩家應該可以接受。

我手邊只有一張9800GX2,沒辦法測Quad SLI,而且z大說只要他拿到兩張9800GX2就要玩3p,我當然義不容辭交給他了!所以這裡貼幾張NVIDIA官方的簡報。



兩張9800GX2中間只用一個SLI連接,官方建議是用nForce 790i來搭配,790i北橋有原生的兩條PCI-E 2.0 x16,不像780i還透過BR-04晶片轉接,會被PCI-E的頻寬影響效能。



第一代的Quad SLI,當時最好的模式是AFR of SFR,每張7950GX2的兩顆晶片做SFR分割運算,兩張7950GX2則交替輸出完整畫面。



9800GX2的則只有一種模式:4-Way AFR,四顆晶片循環輸出畫面,但只支援Vista了!


首張HybridPower
除了是唯一一張能Quad SLI的卡,9800GX2也是首張具備HybridPower技術的顯示卡,不過這需要特定的主機板才能支援,我借的nForce 730a還沒到,所以一樣先紙上談兵,等板子借到了再來實際玩玩,我個人認為這比Quad SLI實用多了!

HybridPower是為了高階卡而設計的功能,要搭配有內建顯示的主機板一起使用,當不需要3D時(比如上網、文書處理),就切斷顯示卡的電源,玩遊戲時再啟動。畫面則統一由主機板的內建顯示來輸出,在獨立顯卡啟動時,畫面會透過PCI-E傳到內建顯示再輸出。無論對哪一等級的卡來說HybridPower都很實用,尤其是9800GX2這種暴力卡,不玩遊戲時就關閉,絕對可以省下很大一筆電費!

顯示卡要有特殊佈線才能支援HybridPower,基本上就是透過SMBus送出訊號,讓GPU和記憶體進入S4待機狀態,或許不算完全切斷電源,但耗的電非常少。由於要特殊佈線,所以只有新卡才支援了,9800GX2是第一張,接下來還有9800GTX,其他GeForce 9系列的卡會不會支援則還不清楚。



HybridPower就是讓電腦有高效能和低耗電兩種模式,前者啟動獨立顯卡,後者只用內建顯示應付。



HybridPower下,畫面輸出統一從內建顯示連出去,9800GX2可在Quad SLI模式下開啟HybridPower,省下來的電會相當可觀!



當不需要3D效能時,北橋就送出SMbus的訊號讓獨立顯卡進入待機狀態。



玩遊戲時再啟動,這時獨立顯卡運算的畫面會透過PCI-E傳回到內建顯示再輸出。


有一點讓人疑惑,現在支援HybridPower的都是低階合板和高階顯卡,這種組合實在怪怪的。要讓HybridPower更實用,高階的nForce主機板都要內建顯示才行,不然沒人會拿9800GTX去插nForce 730a之類的2000元板子吧?

頂級價格換來頂級效能
一張8800GT比一張3870快,3870 X2的核心時脈有拉高,但9800GX2的核心是128 SP完整版,所以只要別出什麼問題,9800GX2是穩贏的,測試幾乎只是看贏多少而已,正好手邊的夢幻螢幕Dell 3008WFP還沒送回去,讓我可以玩玩2560x1600超高解析度,好久沒測這麼爽的設定了。



先貼一張9800GX2的官方規格表。


測試平台
CPUIntel Core 2 Quad QX6850 @3.4GHz
主機板MSI P35 Platinum
記憶體Patriot PDC22G9200ELK(DDR2-950 5-5-5-16) 1GB x2
硬碟Seagate 250GB 16MB Buffer
螢幕Dell UltraSharp 3008WFP(原生解析度2560x1600)
電源供應器七盟 1000W
作業系統Windows XP Professional
Windows Vista Ultimate
驅動程式NVIDIA Forceware 174.53
ATI Catalyst 8.3



DirectX 9.0c測試

DX9遊戲下9800GX2全面完勝,有些遊戲下(Supreme Commander、UT3),3870 X2似乎有相容性問題,差距甚至會拉到2~3倍以上。但就算正常情況,9800GX2至少都能贏3870 X2至少30~50%,在Windows XP下9800GX2要上2560x1600 4x AA絕對游刃有餘,開到8x AA都沒問題。


DirectX 10測試

DX10下才是重點,一般狀況下9800GX2還是能贏30~60%,可是2560x1600加反鋸齒就出現一些問題了,這時9800GX2的512MB可用記憶體容量會變成瓶頸,3870 X2同樣也會,但9800GX2的張數反而稍低一點,大概是存取主記憶體上的效率有問題。雖然2560x1600解析度有些狀況,但9800GX2可確保在1920x1200 4x AA特效全開下對付所有DX10遊戲,3870 X2還不一定能辦到,9800GX2也是唯一一張能流暢跑Cyrsis 1920x1200 High設定的單卡。


耗電量

待機耗電量目前還是ATI最強,Powerplay省電技術的確有效,3870 X2待機耗電量比9800GX2低了一點,不過全速時兩張就差不多了,請準備500W以上的Power來伺候這兩隻怪獸。


結語
3870 X2只爽了不到兩個月,NVIDIA就靠9800GX2又再度搶回效能王者的地位,但有一點要特別強調,GeForce 9800GX2和Radeon HD 3870 X2並不是同一等級的產品,9800GX2要價600美金以上,而3870 X2「只要」449美金。雖然是「超貴」和「超他X的貴」,但中間還是有相當微妙的差異,兩張都是目前雙方產品線的旗艦,但比較價格與效能,3870 X2的C/P值並不會差太多,若想要極高的單卡效能,不想受限於SLI或CrossFire主機板,那3870 X2或9800GX2其實都不錯,就看你敗家指數有多高了。



在NVIDIA的定位裡,9800GX2比3870 X2還高一級,不過9800GTX也快出了,這才是3870 X2應該要怕的對手。


回到開頭的話題,未來的高階卡會不會都是多晶片?真的很難說,NVIDIA前不久才提到單晶片高階卡還是很重要,但別忘了NVIDIA也曾經唬爛好幾年說GeForce 8會是分離Shader架構,把所有人都騙過去,所以只能等下一代GT200出來才能謎底揭曉了。



最後.....幾張無聊的照片,請勿做過多的聯想。