性能论战一触即发
4月对于笔记本产品的更新换代来说是一个非常重要月份,因为按照惯例众多厂商均会在在4月发布最新的产品。而从今年来看,英特尔Sandy Bridge处理器曝光,NVIDIA Geforce GT555M高性能显卡的出现,令本来热闹的4月变得有些“混乱”。在众多的关注中,越来越多的网友也对产品性能产生怀疑,一场场关于阉割门、马甲门的口水战出现在笔记本论坛。同样一款备受关注的NVIDIA Geforce GT555M显卡因为模糊不定的参数,毫无相同点的规格,性能的巨大差异到了令人难以忍受的程度。
·性能论战爆发 三款GT555M显卡深度解析
搭载NVIDIA GT555M显卡的笔记本4月集体上市,抛开品牌厂商不谈,光看性能和参数就较上代产品有了巨大提升,然而不同配置(这里主要是指显存、流处理器和型号)的同一款显卡居然可以相差一倍,流处理器个数、GPU频率、光删单元数量更是完全无法和NVIDIA官网做出对应,不得不让人怀疑起自己的判断力,自己刚买的NVIDIA Geforce GT555M显卡笔记本被奸商动了手脚?
性能论战爆发 三款GT555M显卡深度解析
其实,众所周知一直以来,国内笔记本显卡一直都是“异类”。同样的显卡规格在国外是一个版本,在国内摇身一变衍生出另一系列众多不同版本,这次NVIDIA Geforce GT555M再次出现这一状况,是否如网友所说是早期NVIDIA Geforce GT445M显卡的“阉割”版本?为了一探究竟,笔者收集了三款搭载NVIDIA Geforce GT555M显卡的笔记本,详细分析NVIDIA Geforce GT555M显卡中暗藏的玄机与内幕。
数据推断到底谁坑爹?
悬疑一:显卡之争再起硝烟 参数混乱引发网民口水战
从以往的经历来看,类似于同样一款芯片组而出现两款或多款显卡的先例在NVIDIA出现过,自从NVIDIA Geforce GT130M之后,这类事件也频繁出现,那么GT445M到底是不是NVIDIA Geforce GT555M的“马甲”呢?为了一探究竟,笔者首先在NVIDIA官网查到了NVIDIA Geforce 555M与NVIDIA Geforce 445M这两款显卡的具体参数。
从以上数据上来看,可以看到两款显卡GPU流处理器个数主频完全一致,而存在不同的只有显存频率、显存类型与显存数据吞吐量。NVIDIA Geforce GT445M标配DDR3和GDDR5内存,可以搭配两种显存频率即800MHz和1250MHz。而NVIDIA Geforce GT555M则只能标配900MHz主频DDR3显存颗粒。从数据上来看无论是显存频率、类型NVIDIA Geforce GT555M的性能确实弱于NVIDIA Geforce GT445M,可在进行3Dmark Vantage测试时NVIDIA Geforce GT555M时候分数要比NVIDIA Geforce GT445M分数要高呢?笔者在接下来的推理中找到了更多的答案。
悬疑二:问题真的出在显存类型上吗?
首先给大家讲解显存类型之前,大家先要了解一下关于显存的三个基本概念,即显存核心频率、显存I/O频率以及显存等效频率。显存核心频率是内部电容的刷新频率,也为内存真实的运行频率。但是现在我们已经很少提起这个概念了。而I/O频率为显存的时钟频率(即官方标称的GPU Clock频率),主管显存数据流输入与输出。I/O频率*2即为等效频率,而等效频率为实际显存数据传输频率。
我们把显存看做是公路,假设我们的数据是无穷大,而我们在处理数据的时候通常会用到一个数据预存技术。DDR、DDR2、DDR3、DDR4、GDDR5五种显存分别拥有2Bit、4Bit、4Bit、8bit、8bit数据预存技术,这就相当于公路条数,位数越多即代表显存的预存数据越大。I/O控制器在发出数据处理请求之前会分别准备出2Bit、4Bit、4Bit、8bit、8bit数据。假设我们已知某一款显卡的核心频率为300MHz,数据要分别经过这五种不同类型的显存。我们根据核心频率*显存预处理位数=I/O频率这个公式分别得到600MHz、1200MHz、1200MHz、2400MHz、2400MHz五种不等的显存时钟频率数值。而等效频率的计算公式又为I/O频率*2=等效频率(此定律套用公式需排除GDDR5显存类型)计算之后分别得出1200MHz、2400MHz、2400MHz、4800MHz的数值,最终的计算结果即为显存的等效频率。
但是这个公式并不适合GDDR5显存,这是为什么呢?其实这样理解就非常简单了。还是用公路的例子做比喻,在DDR、DDR2、DDR3、DDR4四代均为双车道,即可以同时运行两组数据的上行和下行。而到了GDDR5的时候,由于采用了双DQ总线设计(可实现双倍接口带宽),数据的吞吐量增加了一倍,从而使得原有的I/O频率*4才是真正的GDDR5的等效频率。也就是原先2400MHz的I/O频率有了DQ总线的帮助可以使原有的频率增加4倍,最后得出的结果为9600MHz。
悬疑三:NVIDIA Geforce GT445M与NVIDIA Geforce GT555M哪个更强悍?
下面笔者教各位一个简单算法,我们脱离开测试软件的单纯跑分,从理论上分析两款显卡的具体区别。先来看一个计算显卡数据吞吐量的公式,即显存带宽=显存位宽*显存工作频率/8。假如我们用NVIDIA Geforce GT445M来算,官网公布的数据显示NVIDIA Geforce GT445M拥有128bit和192bit两种显示带宽,现在我们分别要算出这两种带宽各自显存带宽是多少。由于NVIDIA Geforce GT445M采用的是DDR3和GDDR5显示颗粒,所以我们要在显卡频率上分别乘以2和4才是最终的显存带宽,所得数值便是显存数据最大吞吐量。
【小百科】:显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率,它以字节/秒为单位。显存带宽是决定显卡性能和速度最重要的因素之一。要得到精细(高分辨率)、色彩逼真(32位真彩)、流畅(高刷新速度)的3D画面,就必须要求显卡具有大显存带宽。
即:
DDR3模式下
1600MHz*128bit/8=25.6GB/s
2500MHz*192bit/8=60.0GB/s
GDDR5模式下
3200MHz*128bit/8=51.2GB/s
2500MHz*192bit/8=120.0GB/s
可以看到NVIDIA Geforce GT445M显存带宽在GDDR5与DDR3在位宽不同的情况下最大差值约为4.6倍,那么我们来看一下NVIDIA Geforce GT555M的显存带宽。
DDR3模式下
1800MHz*128bit/8=28.8GB/s
1800MHz*192bit/8=43.2GB/s
可以说NVIDIA Geforce GT445M在显存带宽较高的位置上完胜于NVIDIA Geforce GT555M,而在显存带宽较低的架构上要比NVIDIA Geforce GT555M略逊一筹。由此可见NVIDIA Geforce GT445M的综合能力要强于NVIDIA Geforce GT555M。在核心频率相同的模式下,通过对显存类型的限制,使得NVIDIA Geforce GT555M的分数并没有想象中的那么高,在低显存带宽状态下NVIDIA Geforce GT555M有胜过NVIDIA Geforce GT445M的可能性,但在高显存带宽模式下,NVIDIA Geforce GT445M完胜NVIDIA Geforce GT555M的事实不能改变,因此有网友评论称NVIDIA Geforce GT555M是NVIDIA Geforce GT445M的阉割版也就不为过了。
三款GT555M显卡深度解析
三款NVIDIA Geforce GT555M性能有何不同?
我们经过搜集整理数据得知,市面上流通几款笔记本虽然都采用NVIDIA Geforce GT555M显卡,但性能却大相径庭。在流处理器个数不同的情况下,流处理器个数越多意味着处理速度越快,而在流处理个数相同的情况下,能够决定于GPU数据吞吐快慢的关键性因素则在于显存类型的模式与显存带宽的大小。这就好比同样用吸管喝饮料一样,同样大小的杯子,显存类型代表吸管的半径,GDDR5是DDR3的两倍,显存位宽则象征吸管的多少,位宽越大,吸管越多,同一时间之内吸到嘴中的饮料也就越多。
显卡性能三大要素流处理器个数、显存类型、显存位宽
【小百科】:流处理器是直接将多媒体的图形数据流映射到流处理器上进行处理的,有可编程和不可编程两种。流处理器可以更高效的优化Shader引擎,它可以处理流数据,同样输出一个流数据,这个流数据可以应用在其它超标量流处理器(Stream Processors,简称SPs)当中,流处理器可以成组或者大数量的运行,从而大幅度提升了并行处理能力。
不过这仅限于流处理器相同的情况下。笔者发现其中一款配有NVIDIA Geforce GT555M显卡的笔记本流处理器骤降至96个,为此,笔者经过多方查询发现,拥有96个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M显卡系美国NVIDIA官方网站给出的规格,而在中国并未公布拥有96个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M显卡,但是我们却在已经上市的机器上面找到了这款显卡。
美国官网公布NVIDIA Geforce GT555M显卡规格(点击大图进入网站)
中国官网公布NVIDIA Geforce GT555M显卡规格(点击大图进入网站)
笔者在思考这样一个问题:在缺少48个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M显卡会直接导致在实际使用中性能直线下降吗?答案是未必的!因为显卡的性能好坏取决于三个要素,即流处理器、显存规格、核心频率三大参数共同作用的,不能单一将某一个要素拉出来主观臆断的认为某一项性能的好坏决定于显卡的好坏。那么删减掉48个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M显卡究竟是如何提高实际性能的呢?
首先我们明白显存带宽的取值多少与流处理个数没有太大关系,那么脑海中有这个印象就好了,只有96个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M显卡显存规格为GDDR5,虽然只有96个流处理器,但是实际显存工作频率为785MHz,相较其他两款实际频率只有590MHz的显卡要强悍很多。显卡核心频率上去了,再有了GDDR5的双DQ总线设计。使得显存带宽迅速飙升,所以说96个流处理GDDR5显示核心与144个流处理器DDR3显示核心基本相当,即96个流处理器的显卡采用的是GF108显示核心也就是相当于NVIDIA Geforce GT440的性能,而采DDR3并拥有144个流处理器的显卡采用的是GF106显示核心,仅相当于台式机NVIDIA Geforce GT430的显示水平。
拥有24个ROPs以及192bit位宽的NVIDIA Geforce GT555M显卡参数一览
96个流处理器的NVIDIA Geforce GT555M的显卡主频却升高了
ROPs被削减一半而主频扔未提升的NVIDIA Geforce GT555M显卡
那么下面我们来比较一下拥有相同144流处理器的两款NVIDIA Geforce GT555M显卡有何不同吧。仔细看我们可以发现ROPs总数,NVIDIA Geforce GT555M官方标准中ROPs线程总数因为24。并不会出现太大的问题,但是在游戏抗锯齿选项中,性能将大幅下降,而显存位宽的差值导致数据吞吐量出现瓶颈。从结果上看同样是NVIDIA Geforce GT555M的显卡,性能有差距也是正常的。如果要排序这三款显卡的话,笔者会将144流处理器DDR3且拥有192位宽的显卡放在第一位,将96流处理器经过升频的显卡放在第二位,而将剩下这款128位DDR3显存的显卡放在第三位。
显卡类型 | 正常的GeForce GT 555M | SPs减少主频提升的GeForce GT 555M | 光栅单元数量ROPs减少的GT 555M |
显卡芯片 | NVIDIA GeForce GT 555M | NVIDIA GeForce GT 555M | NVIDIA GeForce GT 555M |
显存类型 | DDR3 | GDDR5 | DDR3 |
显存位宽 | 192bit | 128bit | 128bit |
流处理器个数 | 144 | 96 | 144 |
光栅单元数量ROPs | 24 | 16 | 16 |
总结:
从以上三款NVIDIA Geforce GT555M产品的状况我们可以看出当今笔记本市场显卡部分的混乱,厂商可以自由搭配显卡芯片组和显存从NVIDIA订货以应对自家笔记本散热和定位,所以导致了配置NVIDIA Geforce GT555M显卡的笔记本从20000元到5000不等。然而相信通过我们的分析,您已经对市面上出现的此类产品有了一个大致的认识。
在这里,编辑给出的建议是虽然以上三款显卡的性能有一定的差异,但实际在使用中差异表现并不像数据那样明显,不必因为其中一款的规格较高而改变自己的最初的采购计划。换言之,对于大型的3D游戏来说,除非您是极高要求的玩家,那么以上三款产品都已经能够满足您的需求了。
正所谓:清明时节雨纷纷,村里买本欲断魂。借问强悍何处有,奸商遥指“马甲”门。