“10”全九美

如何在领先的基础上继续保持胜利呢？NVIDIA现在推出了16nm工艺Pascal架构的GTX 1080显卡，架构、工艺全面升级的诱惑让人蠢蠢欲动，过去的一周时间GTX 1080显卡也在刷屏，不论是官方PPT还是泄露出来的成绩，都在暗示这款显卡在性能、功耗甚至超频方面有惊喜。

2012年NVIDIA首次推出28nm工艺的Kepler架构显卡GTX 680，之后陆续有GTX 780、GTX 780 Ti、GTX 980及GTX 980 Ti等旗舰显卡问世，GTX Titan系列也推出了三款产品。这四年中NVIDIA大核心、小核心GPU交替升级，性能越来越强，能效也越来越好，玩家的认可度也越来越高，这四年也是NVIDIA在独显市场份额突飞猛进的四年。

如何在领先的基础上继续保持胜利呢？NVIDIA现在推出了16nm工艺Pascal架构的GTX 1080显卡，架构、工艺全面升级的诱惑让人蠢蠢欲动，过去的一周时间GTX 1080显卡也在刷屏，不论是官方PPT还是泄露出来的成绩，都在暗示这款显卡在性能、功耗甚至超频方面有惊喜。

今天NVIDIA的GTX 1080显卡正式解禁，此前不管它是带给你惊喜、期待还是不满了，我们都要面对随着GTX 1080发布而来的新一轮洗牌——GTX 980 Ti的高端地位会动摇吗？GTX 980显卡真的要淘汰了？AMD旗舰显卡还有多少竞争力？最终的结果还得看GTX 1080显卡的实际表现。

GTX 1080显卡规格

尽管此前我们对比过几次GTX 1080显卡的规格了，不过它值得注意的是地方还是很多：

·显卡的晶体管数量提升到72亿，但核心面积从前代398mm2降低到了314mm2。

·显卡核心频率非常高，起始频率就有1607MHz，加速频率1733MHz。

·显存容量翻倍，而且是GDDR5X显存，频率10Gbps。

·输出接口全面增强，支持HDMI 2.0b及DP 1.4。

·接口从双6pin变成了单8pin。

·TDP功耗180W，比GTX 980 Ti的250W低，比GTX 980略高。

·首次出现2个定价，但你别在意4599这个低价，只看5399元的就是了。

GeForce GTX 1080显卡技术：架构、工艺全面升级

我们早在2年前的GTC大会上就得知了Pascal显卡的路线图，NVIDIA当时公布的几大特性就是——NV Link、3D显存（即HBM 2）、模块化及FinFET高级工艺，不过前面两个新技术主要用在了GP100大核心上，NV Link对GTX 1080来说无用，HBM 2显存虽然让人心动，但目前的问题是产能低、成本高，没法在这么快就用在消费级显卡上，不过GTX 1080依然带来了全新的架构、16nm FinFET工艺、GDDR5X显存、散热器及3D渲染技术上等改进。

GTX 1080显卡架构简介

GTX 1080显卡使用的也是Pascal架构，不过是GP104核心，此前的Tesla P100加速卡使用的是GP100大核心，但是与处处针对高性能加速而设计的GP100核心不同，GP104核心架构实际上更接近目前的GM204而非GP100大核心。

GP104核心拥有20组SM单元，每组SM单元有128个CUDA核心，而GP100核心中每组SM单元是64个CUDA核心，而GP104在这点上跟GM204、GM200核心是一样的，每个SM单元由4部分包含32个CUDA核心的小单元组成。

显存方面，GP104也从GP100核心的HBM 2回归GDDR界面，不过这里有很大不同——GM204核心是4组64bit显存控制器，每组连接16个ROP单元和512KB L2缓存，而GP104核心是8组32bit显存控制器，每组连接8个ROP单元和256KB L2缓存。总位宽是256bit，ROP单元64个，L2缓存2048KB，这三点相比GM204核心并没有变化。

16nm FinFET Plus工艺

早先公布路线图的时候，NVIDIA提到了Pascal会使用FinFET工艺，当时并没有明确具体工艺，因为存在着三星14nm FinFET及TSMC 16nm FinFET两种路线，期间也一度有传闻称NVIDIA也要转向三星代工，不过最终这事不了了之，NVIDIA使用的还是TSMC的16nm工艺，而且是其中的16nm FinFET Plus高性能工艺。

目前AMD及NVIDIA的GPU主要使用28nm HPM工艺，根据TSMC的说法，16nm FinFET Plus工艺相比28nm HPM提升了65%的性能或者减少了70%的能耗，同时晶体管密度翻倍，而GP104晶体管数量就从52亿提升到了72亿，但核心面积反而从398mm2减少到了314mm2。

更重要的是，GTX 1080显卡的核心频率大幅提升，此前GTX 980的加速频率是1216MHz，而GTX 1080可达1733Mhz，整整提升了42%，这些都要归功于先进工艺带来的改良。

GDDR5X显存及更高级的内存压缩技术

GTX 1080显卡虽然没有用上HBM 2显存，不过显存方面也不是没变化，因为它用的是GDDR5X显存，是目前GDDR5显存的改良版，数据频率从目前的7Gbps提升到了10Gbps，所以说就算256bit位宽没变，但GTX 1080显卡的带宽也有320GB/s，比GTX 980显卡的224GB/s提升43%，差不多与384bit位宽的GTX 980 Ti的336GB/s带宽看齐了。

除了靠GDDR5X高频率提高显存带宽之外，GTX 1080显卡也支持更高级的内存无损压缩技术，以便进一步优化带宽效率，包括改进了2：1压缩效率、新增了4：1及8：1压缩算法，综合下来GTX 1080显卡减少了20%的带宽需求，再加上GDDR5X显存带来的频率优势，官方称总计提升了70%的带宽效率。

异步运算全面改进

AMD、NVIDIA对于异步运算（Asynchronous Compute）的支持程度曾经引爆双方的口水战，特别是在《奇点灰烬》、《杀手》等支持异步运算的游戏中。尽管后来有辟谣称Maxwell硬件是支持异步运算的，问题出在驱动上，但不论什么原因，在异步运算上，Maxwell及之前的显卡确实是落后于AMD的GCN架构的。

在Pascal架构上，NVIDIA填补了这个坑——此前发布新闻中我们就看到NVIDIA强调Pascal显卡原生支持异步运算，包括基于GPU的物理加速、音频处理、渲染帧的后期处理以及VR中的异步时间扭曲算法中都可以用到异步运算。

同步多投影引擎（Simultaneous Multi-Projection）

GP104核心虽然在SM单元架构上相比GM204核心变化不大，但前端的多边形引擎单元功能还是有改进的，主要是支持同步多投影引擎（SMP，Simultaneous Multi-Projection）技术，官方表示该技术可以大幅提升游戏特别是VR性能。

如果你还记得NVIDIA官方PPT中GTX 1080显卡性能达到了GTX Titan X显卡2倍的那张图，那现在应该知道了这个成绩靠的其实还是SMP技术的功劳，多分辨率着色（Multi-Res Shader）性能可提升40%，VR性能可提升50%。

全新的VR音频及VR物理加速

VR是NVIDIA、AMD争夺的新市场，NVIDIA在发布会上也带来了新的VR技术，主要包括VR音频及VR用的PhsyX物理加速，这都有助于提升。

VRWorks Audio音频其实借鉴了光线追踪渲染的思路，所以NVIDIA说它是Path Traced Audio路径追踪音频，这是首个支持物理基础的VR音频引擎，可以模拟声音在虚拟场景内的互动映射，类似现实中声音碰到障碍物那样，也就是说你听到的声音实际上经过了处理，所以更真实。

另一个VR相关的技术就是支持在VR应用中使用PhysX物理加速，后者我们已经很熟悉了，可以在游戏中加速布料、流体、火焰、发毛等物理运动特效，展示更真实的效果。

除了以上架构及技术更新，GTX 1080显卡还支持HDR、新的DP 1.4接口及8K分辨率输出、性能更好的垂直同步、更高级的SLI多卡互联、4K级别的视频解码等技术，亮点还是非常多的，限于篇幅就不一一列举了。

GeForce GTX 1080显卡外观：从圆润到锋利

GTX 1080显卡目之所及的第一个变化是散热器，目前NVIDIA的公版显卡设计NVTTM源自黑泰坦显卡，之后在GTX 700/900系列显卡上都有使用，黑色logo字体+镁铝合金外壳+透明亚克力板的设计很漂亮。到了GTX 1080显卡上，NVIDIA推出了两个版本的GTX 1080显卡，其中的Founders Edition被人戏称为信仰版，其实就是NVIDIA的公版，我们测试的都是这个版本。

虽然是公版，不过NVIDIA这次调整了公版散热器设计，这一代的外观如下：

与GTX 980/980 Ti显卡相比，GTX 1080显卡尺寸方面没什么变化，依然是10.5寸PCB，长度26.7厘米，双插槽，涡轮散热，重量1015克，比GTX 980 Ti重了100克，与GTX 980显卡持平，重量差异主要还是背板的差距。

此外，GTX 1080显卡外观有些细调，logo字体从黑色变成了银色。第二，整个散热器的造型从之前的圆润变得有些锋利。

外观的改变对每个玩家来说很难有统一的评价，GTX 1080显卡的风格更加锋芒毕露，也可能更讨好游戏玩家一些，不过小编个人感觉GTX 980/980 Ti显卡的圆润外观看着更舒服一些。

此前NVIDIA在GTX 980公版卡上用了金属背板，但GTX 980 Ti上又取消了，这次的GTX 1080显卡又回归了金属背板设计，而且与GTX 980的有明显不同，多了“GeForce GTX 1080”的logo字样。

GTX 1080显卡散热器

早在GTX 1080还是各种曝光时期，大家就注意到了它使用的是Vapor Chamber真空腔均热板散热器，实际上NVIDIA公版散热器使用VC散热技术已经很久了，至少GTX 580显卡时代就有了。

关于GTX 1080显卡的SLI多卡互联，此前说只支持2-Way SLI，实际上并不是这样，它还是可以支持3-Way或者4-Way SLI技术的，不过官方更建议使用2-Way SLI，目前的SLI HB桥也只有2-Way的。不过从NVIDIA的态度来看，他们对3-Way及4-Way SLI的支持不那么积极了，玩家要想获得3/4路SLI支持可能会比较麻烦，需要Enthusiast Key，也就是说用户需要从NVIDIA官方下载密钥，然后才能解锁3/4-Way SLI功能。

此外，发布会NVIDIA还宣布更有信仰的SLI HB桥，目前只有2-Way SLI。与之前的SLI桥相比，SLI HB桥的接口频率从之前的400MHz提高到了650MHz，可以支持5K或者环绕多屏了，听着很不错，问题是这个SLI HB桥要单独买，而且售价不会便宜，这简直是赚钱的新方式啊，信仰真的能卖钱了。

不过NVIDIA并不会限制传统的SLI桥，只不过接口频率就只能用之前的400MHz了。

视频接口方面，还是DL-DVI、HDMI 2.0及DP*3的组合，不过实际上有升级，HDMI支持到2.0b标准，DP接口完全支持DP 1.3标准，还支持DP 1.4，不过没认证而已。

在这一点上，NVIDIA又领先了一点点，AMD新一代Polaris显卡确定支持HDMI 2.0及DP 1.3，不过没有NVIDIA这么激进。

供电接口也是一大改变，以往的高端卡接口多是8+6pin或者6+6pin供电，这次的GTX 1080显卡使用的是单8pin接口，供电能力其实跟双6pin是一样的，都是150W，再加上PCI-E供电的75W，可以提供225W的供电能力，而显卡的TDP功耗是180W。

GeForce GTX 1080显卡PCB：5+1相供电

与4+1相的GTX 980、6+2相的GTX 980 Ti显卡相比，GTX 1080显卡的供电设计介于二者之间，是5+1相供电，对TDP功耗只有180W的GTX 1080显卡来说是足够用的，但不如GTX 980 Ti那样略显豪华。

不过跟GTX 980显卡类似，GTX 1080显卡也留下了空焊位，核心供电显然是可以做到6相的，MOSFET芯片也可以更多。

另外，整个PCB的布局并不是那么紧凑，多余的空间还是挺多的，其实GTX 1080显卡完全可以把PCB做的更小，整个显卡的长度也能缩小一圈，但NVIDIA并没有这么做，可能是为了兼容现有的散热器吧。

GTX 1080显卡输入端是全固态电容、钽电容、R22贴片电感、1上1下MOSFET，输出端则是聚合物电容，整体用料规格还算不错，但如果你以5000+的价格来看，供电用料确实不够豪华，达不到发烧级别，这个只能靠非公版去弥补了。

GTX 1080显卡虽然没用上HBM 2显存，不过它用的也不是普通GDDR5显存，而是美光的GDDR5X显存，我们之前介绍过GDDR5X的特色，它是GDDR5显存的改良版，没有提高实际运行频率，但数据预读位宽翻倍，总带宽大幅提升。

目前目前量产的GDDR5X显存编号是MT58K256M32，速率10Gbps，电压1.35V，核心容量8Gb（1GB），GTX 1080只需要8颗就能实现8GB大容量。

测试平台及说明

测试平台的硬件及软件配置如图：

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980：1080p及4K性能

从血统上来看，GTX 1080显卡要取代的目标是GTX 980显卡，后者发布于2年前了，基于Maxwell架构的GM204核心。作为新一代产品，GTX 1080显卡无论频率还是CUDA核心数都碾压GTX 980显卡，1080p及4K下性能提升57%、61%，这个增幅在这几代NVIDIA显卡升级中已经很惊人了。

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980：1080p及4K性能

从血统上来看，GTX 1080显卡要取代的目标是GTX 980显卡，后者发布于2年前了，基于Maxwell架构的GM204核心。作为新一代产品，GTX 1080显卡无论频率还是CUDA核心数都碾压GTX 980显卡，1080p及4K下性能提升57%、61%，这个增幅在这几代NVIDIA显卡升级中已经很惊人了。

GeForce GTX 1080 vs.GTX 980 Ti：1080p及4K性能

GTX 1080性能碾压GTX 980其实毫不让人意外，因为它虽然披着GP104的皮，但价位上已经看齐了GTX 980 Ti这种GM200大核心的产品。在GTX 1080发布会上，NVIDIA用来对比的也多是GTX 980 Ti显卡，号称（VR）性能、效率是GTX 980 Ti显卡的2倍、3倍。

这个梗我们之前解释过了，虽然GTX 1080显卡的性能决不可能达到GTX 980 Ti的2倍甚至3倍，但它也确实比GTX 980 Ti显卡更强一些，大部分游戏中领先的幅度都在20-30%之间，算下来平均领先25%左右。

值得注意的是，游戏性能之外的计算性能中，Computemark提升明显，但Luxmark 2.0中提升不大，不论是对GTX 980还是GTX 980 Ti来说都是如此，这意味着显卡的双精度浮点设计变化并不大，有机会的话我们后续还会针对显卡的计算性能做单独测试。

GeForce GTX 1080 vs.Fury X：1080p及4K性能

对AMD来说，他们今年的重点并不在旗舰级显卡上，目前的旗舰主力还是去年的Fury X显卡，而上个月发布的Radeon Pro Duo依然是目前最强大的显卡，但与GTX 1080显卡也不在一个级别上，NVIDIA对付Fury X显卡的话用GTX 980 Ti就足够了，现在GTX 1080显卡出马，只不过是把差距拉得更大而已。

散热及噪音测试：还是熟悉的味道

GTX 1080显卡散热器换了风格，不过散热结构并没有变化，而且整个显卡的温控策略实际上跟GTX 980/980 Ti显卡也是基本一致的，依然是我们熟悉的那个味道。

温度测试在室内空调环境下测得，室温24-25°C左右，裸机测试。

从GM204到GM200核心，NVIDIA显卡待机频率有所调整，GTX 980待机时核心/显存频率是135、162MHz，GTX 980 Ti是135、202MHz，到了GTX 1080显卡上，待机核心频率约为139MHz，显存频率则低至101MHz，这个变化可能跟GDDR5X显存的优化有关。

温度方面，待机温度32°C，与GTX 980、GTX 980 Ti显卡基本没差，风扇转速也只有1100RPM左右，相当安静，其实NVIDIA公版显卡也可以引入GTX 950那样的低负载风扇停转技术了。

Heaven 4.0测试中，GTX 1080显卡温度达到了82°C左右，风扇转速在2100RPM，整体温度与GTX 980 Ti差不多，比GTX 980略高。

Furmark拷机时除了Fury X之外的所有显卡都会开启降频保护，GTX 1080显卡从1.8GHz降频到1.5GHz，温度维持在83°C左右，风扇转速也是2100RPM左右。

总之，与NVIDIA自家显卡相比，GTX 1080的温度策略相似，最高温度在80-83°C左右，风扇转速在2100RPM左右，与GTX 980差不多，但低于GTX 980 Ti，所以噪音方面也要比GTX 980 Ti低，最高负载下也只有轻微的风扇声，而GTX 980 Ti的风扇声已经有些吵了。

与对手相比，AMD的公版卡使用的是一体式水冷散热器，在温控方面有先天优势，在这一点上纯风冷的GTX 1080是无法相提并论的。

一级小标题：整机功耗测试：新架构、新工艺的实力证明

每次显卡架构升级，我们除了期待性能提升之外，也希望显卡的功耗进一步降低，特别是这次的GTX 1080显卡制程从28nm提升到了16nm FinFET工艺，跨越了2个等级，再加上Pascal架构的改进，功耗是最值得大家期待的亮点之一。

GTX 1080显卡超频测试：2GHz已经不是事儿了

早在28nm Kepler架构的GTX 680发布时，当时超频玩家挑战的一个极限目标就是2GHz频率，后来多次尝试之后终于有超频玩家实现这个目标了。极限超频破2GHz对普通玩家来说没什么用，因为我们不可能拥有那样的超频条件，但在GTX 1080显卡上，风冷2GHz已经变得轻松如常了。

从之前GP100核心发布之时，小编就惊讶16nm GPU的频率可以如此之高，Tesla P100这样的高性能加速卡频率都有1480MHz，而GTX 1080显卡基础频率就有1607MHz，加速频率1733MHz，实际运行中频率基本上维持在1800MHz了，比GTX 980显卡至少提升了500MHz。

那么留给玩家的超频空间还有多少呢？

GTX 1080超频需要新的超频工具，索泰这次也针对新卡推出了FireStorm超频软件，界面做了调整，提升了美观度。

功能方面，索泰FireStorm支持核心频率、电压、显存窜率、TDP功耗、温度上限及显示频率调节，但是GTX 1080的电压是不可调的，考虑到NVIDIA越来越苛刻的限制，以后恐怕也是不会开放电压调节的，除非硬改。

最终的超频结果是核心频率增加了400MHz，显存频率增加了500MHz，这些数值是超频软件显示的，不过与GPU-Z监视的不太一样，后者监视的最高频率是2062.5MHz，显存频率1377MHz（ 默认是1251MHz，），也就是11Gbps了。

3DMark FireStrike Ultra总分从之前的4987分提高到了5511分，GPU分数从4967提高到了5532分，分别提升10.5%、11.1%。

这次的超频超频还只是初步的，考虑到散热及供电的限制（超频软件解锁温度到92°C了，但监测最高还是83°C），非公版上市之后GTX 1080显卡的超频潜力还可以更高，预计水冷以及液氮环境中还能创造更高的记录。

GeForce GTX 1080：新王者来了，但更贵了

GTX 1080显卡是一次架构、工艺全面升级，那么它到底给我们带来了什么升级呢？

·全新的散热器外观，金属背板回归，锋芒毕露，更讨游戏玩家喜欢。

·更强大的游戏性能，比GTX 980显卡提升60%，比GTX 980 Ti提升25%。

·更高的8GB显存，而且是GDDR5X显存，带宽提升40%。

·更低的功耗，性能比GTX 980 Ti强的同时功耗更低。

·温控表现优异，最高温度维持在83°C，但噪音比GTX 980 Ti更低。

·极强的超频能力，风冷2GHz已经是小菜一碟。

NVIDIA在发布会上把GTX 1080显卡成为New King新王者，从上面的优点来看它确实值得这个称号，但是封王称霸对NVIDIA来说已经没什么意义了，即便不出GTX 1080显卡，GTX 980 Ti依然可以承担这个重任。

对玩家来说，我们更要关注的是伺候一位新王者所需要付出的代价——GTX 1080显卡的价格已经公布了，普通版是4599元，NVIDIA的Founders Edition，也就是公版是5399元，这价格直逼目前非公版GTX 980 Ti显卡，显然不便宜，不过我们对比下Kepler以来历代NVIDIA旗舰显卡的定价再来说：

这里以GTX 680显卡的性能作为基准（为便于表格观看，基准设置在1000点上），对比了GTX 680、GTX 780、GTX 780 Ti、GTX 980、GTX 1080显卡的建议价，除了GTX 680和GTX 980是GK104、GM204小核心之外，GTX 780/780 Ti/980 Ti这种大核心GPU显卡的价格都不低，而GTX 1080显卡则是以GP204小核心站上了大核心显卡的档次。

所以你说GTX 1080显卡贵吗？不仅贵，而且相当贵，公版就要5399元了，这是有史以来非Ti后缀显卡中售价最高的一款了，其定位将直接取代GTX 980 Ti显卡，因为价格相近的情况下GTX 1080显卡在性能、功耗、噪音及超频上全面领先，消费者根本没必要再选GTX 980 Ti显卡了。

还有一个疑问就是4599元的GTX 1080显卡的命运如何，因为NVIDIA这一次的策略很奇怪——Founders Edition版给人的预期本来是加强版，但实际上是公版，而4599元的价格是给非公版的，但是非公版GTX 1080在供电用料、散热器以及频率参数上显然是要高过公版的，厂商不可能把定价低于公版的5399元，所以这就可能导致一个尴尬的问题——尽管NVIDIA给出了4599元的价格，但自己和厂商开卖的价格都不会低于5399元，只可能更高，这个4599元的GTX 1080显卡更像是个镜中花水中月，你看得到，但得不到。

很多人还在期待AMD的爆发吧，不过可惜的是AMD今年的Polaris显卡定位不是GTX 1080级别的，二者并不在一条战线上，Polaris显卡无论性能或者能效多优秀，很难说能影响到NVIDIA降价。虽然除了NVIDIA之外没人希望看到这样的结果，但下半年的格局恐怕就是这样了，除非AMD真的能提前推出HBM 2显存的Vega 10显卡。

最后，无论你觉得GTX 1080显卡售价偏高还是合理，定价并不影响GTX 1080显卡在架构、工艺上的领先，作为Pascal架构在消费级市场的首次尝试，GTX 1080显卡强大的性能、优秀的温度、功耗控制以及值得期待的超频能力理应得到正视。