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物理神卡? PCIE X1接口GT240性能揭秘

中关村在线

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作者:中关村在线 濮元恺
第1页:全球首款PCI-E 1X GT240显卡评测
● 全球首款PCI-E 1X GT240显卡评测

主板的扩展性能一向为用户所关注。但是一些用户发现自己的主板已经没有多余的PCI-E X16插槽,甚至一些品牌机根本没有提供PCI-E X16插槽。对这些用户而言,如果想使用CUDA、PhysX等功能,除了更换显卡甚至是整机之外,几乎没有其他选择。



只支持PCI-E 4X和1X的老主板升级显卡极为困难

到底还有没有方法在没有PCI-E X16插槽的情况下,完成各种功能的扩展?如果你仔细寻找,就会找到这样一款产品,它只占用一根PCI-E 1X插槽,却能够提供和普通GT240显卡相当的性能,更重要的是用户梦想得到的NVIDIA的各种扩展功能,特别是视频和基于CUDA的各种应用,都会借助这款产品实现。

2010年4月初,我们曾报道过盈通准备推出一款特殊的GT240显卡,其与众不同之处就在于这款显卡使用了短小精悍的PCI-E 1X插槽,这种设计用于GT240芯片则是全球首创。当然它的身材是你所见到的GT240显卡中最精致的,发热量和功耗也是所有GT240显卡中最低的。


盈通GT240-512GD3 X1显卡

今天这款盈通GT240-512GD3 X1显卡正式登陆中关村在线显卡频道评测室,在简单测试它的性能之后,我们觉得重点测试它在显卡附加功能方面的能力,包括高清播放、视频编解码、科学运算、PhysX混交支持等近期显卡市场的新技术。当然从测试中你可以了解到,这款盈通GT240-512GD3 X1显卡虽然身材苗条,但是性能同样强劲。

盈通为我们带来的GT240-512GD3 X1显卡,在面对上文提出的问题时,可以认为是一种合理的解决之道。首先作为一款显卡,它让用户在没有PCI-E X16插槽的情况下获得强劲的3D性能,同时额外的CUDA和PhysX功能也能通过它轻易实现。作为全球第一款PCI-E 1X设计的GT240显卡,我们将对它进行较为丰富和有针对性的测试。


第2页:盈通GT240-512GD3 X1显卡赏析

● 盈通GT240-512GD3 X1显卡赏析

盈通GT240-512GD3 X1显卡要为用户提供的并不是最强性能,而是在最小的硬件开销下将GT240显卡的各项特性带给用户。这种设计思路有效避免的产品的同质化,同时我们通过下面的拆解可以了解到这款显卡的与众不同之处。



盈通GT240-512GD3 X1显卡正面

盈通GT240-512GD3 X1显卡使用“刀版”PCB板设计,板型宽度小于正常产品,散热器也比我们所见到的GT240显卡要小,当然供电部分受到PCB板型限制,也做了缩减。不过这款显卡做工缩减的前提是基于性耗比优秀的GT240核心。


盈通GT240-512GD3 X1显卡使用的GT240核心

GeForce GT 240核心新技术当中,除了加入对DirectX 10.1技术的支持外,更重要的是加入了对40nm制程工艺的支持,同时GeForce GT 240核心也是NVIDIA第三款基于40nm制程工艺生产的新GPU核心。

全新的40nm制程工艺可以让同样单位面积的芯片里容纳更多数量的晶体管,所以我们可以看到GeForce GT 240 GPU核心虽然拥有96个流处理器核心,但是比采用55nm制程工艺拥有64个流处理器核心的GeForce 9600GT核心面积还要小,同时40nm制程工艺也带来了更低的功耗和发热量,可以使显卡整体工作更加节能、安静。

 
盈通GT240-512GD3 X1显卡风扇

针对GT240核心的节能特点,盈通为这款显卡搭配了非常mini的风扇。这是一款静音设计扩张式铝制散热器,这种散热器设计虽然小巧,但是完全可以应对GT240核心的发热量。当然搭配这种散热器也考虑到了显卡PCI-E 1X插槽的重量承受能力。

需要注意的是盈通的工程师告诉我们现在搭配的风扇仅为测试版,未来还会搭配更好更合适的散热方案,也就是说我们可以看到这款产品上市后进一步升级。


盈通GT240-512GD3 X1显卡背面

盈通GT240-512GD3 X1显卡背面焊点饱满走线清晰,小巧的散热器只需要两个螺丝即可固定。在GPU背面可以看到不同种类的MLCC陶瓷贴片电容,这种电容在PCB面积受到严格限制时,可以有效降低面积消耗,同时提升供电品质。


盈通GT240-512GD3 X1显卡PCB

PCI-E 16x与PCI-E 1x的传输标准是一样的,只不过PCI-E 16x有16条PCI-E通道,而PCI-E 1x只有一条PCI-E通道。在PCI-E2.0规范中,1x接口的传输速度为500MB/S。这个速度虽然较低,但是完全能够为中端GPU提供足够的数据支持,在后文的测试数据中我们可以看到这款显卡相对于公版GT240的性能衰减是完全可控的。

 
盈通GT240-512GD3 X1显卡供电部分

盈通GT240-512GD3 X1显卡GPU核心使用两项供电,显存则使用一项供电,每项供电搭配两个MOSFET管,电感种类均为全封闭直插式铁素体,FP系列固态电容是日本知名电容大厂nichicon(尼吉康)收购Fujitsu(富士通)后出品的高性能产品,因此盈通GT240-512GD3 X1显卡的电气性能完全可以得到保障。

这种供电的另一个特点就是节能,因为过量的堆砌供电元件也会消耗很多电能,特别是数量较大的MOSFET管会显著增加显卡功耗。这种做法和NVIDIA当初对GT240芯片的定位是背道而驰的,GT240本来就是一款特色鲜明的显卡,它拥有PhysX和更强的高清解码等技术,而并非提供最佳性能。


盈通GT240-512GD3 X1显卡显存颗粒

盈通GT240-512GD3 X1显卡使用了NVIDIA公版GT240规定了三种显存规格之一的三星900MHz DDR3显存,SAMSUNG K4J52324QE-BJ1A颗粒采用FBGA封装,标称速度1.0ns,标准运行频率2000MHz。而盈通比较保守地将这款显卡的显存频率定在1800MHz,为降低功耗和稳定运行做保障。


盈通GT240-512GD3 X1显卡输出接口

盈通GT240-512GD3 X1显卡的显示输出接口显得朴实平淡,几乎和我们见到的所有同级别显卡一样使用了DVI+VGA+HDMI共3种规格接口,其中HDMI和VGA共用一路显示通道,这种接口的设计优势在于环境适应性强。

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第3页:盈通GT240-512GD3 X1显卡基本信息展示

● 盈通GT240-512GD3 X1显卡基本信息展示

在这个环节,我们使用了常用的GPU-Z软件和EVEREST系统信息检测软件来测试盈通GT240-512GD3 X1显卡的基本信息。



盈通GT240-512GD3 X1显卡GPU-Z信息

在GPU-Z信息测试中,软件识别出了这款产品的基本情况,我们可以看到它使用了集成96个流处理器的GT215核心,40nm工艺、7.28亿个晶体管。相对于公版的550MHz核心频率,这款产品有完全遵从,而流处理器频率甚至略高于公版的1340MHz,达到了1375MHz,也就是说盈通提升了核心频率和流处理器频率的比值。

显存方面,GT240使用了128位显存控制器以减小芯片面积,降低芯片是生产成本和功耗,但是搭配DDR3之后,最终显存带宽还是达到了28.8GB/s。


盈通GT240-512GD3 X1显卡GPU-Z信息

在传感器页面,我们看到了这款显卡的传感器能够准确识别显卡的工作状态,没有参数错误或者遗漏。我们用Furmark做了一个简单的3D负载,发现传感器对于温度的检测非常准确,GPU核心也支持频率自适应变化以降低功耗,但风扇转速似乎是固定的。


盈通GT240-512GD3 X1显卡EVEREST信息

上图是EVEREST检测结果,我们首先选择“图形处理器”,但是由于软件版本限制没有检测到可用信息。我们换用“GPGPU”页面,得到了这款核心的通用计算能力。比较重要的几个和图形相关的参数,包括流处理器(核心)数量:96个,时钟(Shader单元)频率:1375MHz,Total Memory(扣除2D帧显存之后)容量:239MB。此外GT2XX芯片支持的Warp Vote功能也被识别出来。


第4页:性能测试的硬件、软件平台状况

性能测试的硬件、软件平台状况

● 测试系统硬件环境

性能测试使用的硬件平台由Intel Core i7-975 Extreme Edition、ASUS P6T Deluxe主板和2GB*3三通道DDR3-1600内存构成。细节及软件 环境设定见下表:


测 试 平 台 硬 件
中央处理器Intel Core i7-975 Extreme Edition
(4核 / 超线程 / 133MHz*25 / 8MB共享缓存
散热器Thermalright Ultra-120 eXtreme
单个120mm*25mm风扇 / 1600RPM)
内存模组G.SKILL F3-12800CL9T-6GBNQ 2GB*3
(SPD:1600 9-9-9-24-2T)
主板ASUS P6T Deluxe
(Intel X58 + ICH10R Chipset)
显示卡
NVIDIA 产 品
盈通GT240-512GD3 X1显卡
(GT215 / 256MB / 核心:550MHz / Shader:1375MHz / 显存:1800MHz)
硬盘Western Digital Caviar Blue
(640GB / 7200RPM / 16M缓存  / 50GB NTFS系统分区)
电源供应器AcBel R8 ATX-700CA-AB8FB
(ATX12V 2.0 / 700W)
显示器DELL UltraSharp 3008WFP
(30英寸LCD / 2560*1600分辨率)



G.SKILL F3-12800CL9T-6GBNQ


AcBel R8 ATX-700CA-AB8FB


Thermalright Ultra-120 eXtreme

我们的硬件评测使用的内存模组、电源供应器、CPU散热器均由COOLIFE玩家国度俱乐部提供,COOLIFE玩家国度俱乐部是华硕(ASUS)玩家国度官方店、英特尔(Intel)至尊地带旗舰店和芝奇(G.SKILL)北京旗舰店,同时也是康舒(AcBel)和利民(Thermalright)的北京总代理。

● 测试系统的软件环境

操 作 系 统 及 驱 动
操作系统
Microsoft Windows 7 Ultimate RTM
(中文版 / 版本号7600)
主板芯片组
驱动
Intel Chipset Device Software for Win7
(WHQL / 版本号 9.1.1.1120)
显卡驱动
ForceWare for Win7
(WHQL / 版本号 196.21)

桌面环境

2560*1600_32bit 60Hz

测 试 平 台 软 件
3D合成
测试软件
3Dmark 06
Futuremark / 版本号1.10
3Dmark Vantage
Futuremark / 版本号1.01
3D游戏
测试项目
DirectX 9游戏
Call of Duty 6:Modern Warfare 2
Activision / 版本号 1.0
DirectX 10游戏
Crysis
Crytek / 版本号1.2.1
DirectX 10.1游戏Farcry 2
 Ubisoft / 版本号 1.0
辅助测试软件Fraps
beepa / 版本号 3.0.3

各类合成测试软件和直接测速软件都用得分来衡量性能,数值越高越好,以时间计算的几款测试软件则是用时越少越好。

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第5页:性能测试成绩汇总

● 性能测试成绩汇总

在测试这款显卡的各种特性之前,我们对它的基本性能进行了测试,从测试数据中大家可以体会到这款显卡和我们以前测试过的GT240显卡并没有太大的性能差异。以这样的性能支撑,盈通GT240-512GD3 X1显卡运行一些经典3D游戏是完全没有问题的。


盈通GT240-512GD3 X1显卡
理 论 性 能 测 试
3Dmark 06
1280*1024 NA AA / NA AF8916
1920*1200 NA AA / NA AF7107
3Dmark Vantage
Enrty18261
Performance5404
DirectX 9 游 戏 性 能 测 试
Call of Duty 6:Modern Warfare 2
1920*1200 NA AA / NA AF56.9
1920*1200 4X AA / 16X AF41.0
DirectX 10 游 戏 性 能 测 试
街头霸王4
1680*1050 NA AA / NA AF72.79
DirectX 10.1 游 戏 性 能 测 试
FarCry 2
1280*1024 NA AA / NA AF21.8

盈通GT240-512GD3 X1显卡在简单性能测试中体现出了较好的成绩,很多用户担心的PCI-E 1X插槽会严重影响性能的情况并没有出现,除了对系统开销非常大的Farcry2之外,盈通GT240-512GD3 X1显卡在普通3D游戏中体现出了比较强劲的性能。

需要注意的是我们在运行3Dmark Vantage时习惯性地选择了对显存需求很高的High模式,结果因为图形处理所需的材质容量超过256MB的限制,造成了运行速度明显下降,所以建议大家在运行游戏时,控制分辨率,特别是一些极端消耗系统资源的游戏如Crysis等,否则可能导致性能下降较快。

在单项测试结束后,我们找到一款同为DDR3 256MB显存的GT240公版显卡进行对比,目的就是检验盈通GT240-512GD3 X1显卡在使用了PCI-E 1X插槽后的性能衰减。








性能测试结果告诉我们,在使用了短小的PCI-E 1X插槽后,显卡性能出现了一定幅度下降,毕竟总线带宽降低到原来的1/16。但是我们可以发现这种性能损失是完全可控的,也就是说盈通GT240-512GD3 X1显卡并没有因为带宽的降低而大幅度损失性能。


第6页:CUDA功能应用测试

● CUDA功能应用测试

针对盈通GT240-512GD3 X1显卡的特性,我们做了高清播放、通用计算和高清转码的演示,演示说明了这款显卡拥有CUDA特性,如果用户对其有效使用,可以在日常操作和其他领域中展现出很强的性能。

为了给后面的CUDA功能测试做铺垫,我们首先测试了这款显卡的CUDA性能,测试软件是CUDA-Z 0.5.95,它可以完成对NVIDIA支持CUDA技术的显卡全面测试,特别是设备到设备带宽和整数与浮点运算能力。



盈通GT240-512GD3 X1显卡CUDA-Z测试

在测试中我们看到这款显卡的各项CUDA成绩,它拥有GT240核心完整的24位整数、32位整数和单精度浮点运算能力。而双精度支持目前只有GT200架构和GF100架构才能支持。值得注意的是由于PCI-E 1X带宽限制,盈通GT240-512GD3 X1显卡的设备(GPU)到主机(CPU)带宽出现了不小的下降,不过在绝大多数运算密集型的CUDA环境下,这种限制几乎不会对系统性能造成瓶颈。


盈通GT240-512GD3 X1显卡高清解码演示

我们使用了1080p规格,H.264封装格式的《XMAN3》进行CPU占用率测试。测试结果说明盈通GT240-512GD3 X1显卡在高清解码中几乎不会占用CPU资源,同时旁边的GPU-Z视频引擎使用率提升,说明GPU这时正在全速对影片进行解码。


盈通GT240-512GD3 X1显卡编码演示

第二项测试则是NVIDIA公司GPU的强项,我们现在已经能找到很多基于CUDA的应用软件来加速视频转换,如免费的暴风转码就是其中一项。如果开启了CUDA编码加速,在视频转换过程中,将会明显感受到速度提升。


盈通GT240-512GD3 X1显卡通用计算演示

第三项测试是科学实用项目Folding@home项目,该项目使用了CUDA或者Stream加速的Gromacs引擎,NVIDIA的GPU架构由于流处理器设计原因,非常适合这种充满了大量跳转嵌套分支等指令的应用环境,我们的测试只是演示,并没有计算其运算速度。

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第7页:PhysX破解物理卡功能

● 破解PhysX物理卡功能

如果你不想用这款显卡来运行游戏,而只是想获取它独特的PhysX功能,或者你想让它为你的ATI显卡做物理加速,那么下面的测试应该适合你的需求,我们根据网络上的各种PhysX破解教程,对这款显卡进行破解,使它得以支持N/A混交,为A卡做物理加速。

在破解之前,请确保你准备好一下软件或系统环境:

纯净版Windoes 7操作系统:当然这款操作系统中的NVIDIA和AMD驱动必须完全卸载不留痕迹。

    特定驱动程序:NVIDIA Forceware 195.62 For Windoes 7

PhysX-mod-1.02:这是一个破解软件,需要用户自行下载

1、首先插上盈通GT240-512GD3 X1显卡,安装NVIDIA Forceware 195.62 For Windoes 7驱动程序。然后不要关闭系统或重新启动,而是直接运行PhysX-mod-1.02,并点击“cake”进行破解。

2、如果安装补丁的时候提示文件正在使用(file in use),可以尝试结束所有NVIDIA进程(如nv*.exe等等)和Windows资源管理器外壳进程(explore.exe),或者进入安全模式。

3、为保证破解成功,可以多次安装补丁,不过所需文件只会更新一次。破解过程中产生的一些*.tmp文件,可以放心删除。同时可以重复多次运行PhysX-mod-1.02。

4、重新启动计算机,进入显示设置阶段,这里主要是运行多显示器设置,骗过系统让PhysX成功破解。


5、在桌面上右键单击鼠标,进入Windoes 7提供的“屏幕分辨率”功能,点击“检测”,系统会扫描到若干没有连接显示器的端口,选中N卡对应的显示器。

6、如图所示:选择“仍然尝试在以下对象上进行连接:VGA”,并点击“应用”。

7、选中新的显示器,然后在下面的多显示器下来菜单中选择“扩展这些显示”,并保存。

8、在上述设置完成之后,恭喜你,你已经成功破解了PhysX技术。这时主卡(A卡)和副卡(N卡)已经可以协同工作,系统处于多头输出状态。不过用户不用担心屏幕输出,因为游戏画面只占用主屏幕。

现在进入NVIDIA控制面板,打开PhysX GPU加速,盈通GT240-512GD3 X1显卡立刻变身为一款物理加速卡,为你的AMD主卡进行物理加速。这时再运行《地铁2033》或者《镜之边缘》等游戏,可以使用AMD显卡渲染画面,盈通GT240-512GD3 X1显卡做GPU物理加速。


第8页:PhysX物理加速效果实测

● PhysX物理加速效果实测

在经过上文的破解后,这款显卡已经成功变身为物理加速卡。下面我们将测试PCI-1X插槽的盈通GT240-512GD3显卡作为物理卡的表现,在这个平台中,主卡是我们之前测试过的迪兰恒进PCS++HD5770,而副卡(物理加速卡),正是本次测试的主角盈通GT240-512GD3。

《蝙蝠侠:阿卡姆疯人院》将给玩家带来一场不同寻常的,阴暗并且富有戏剧性的冒险历程,我们将抵达阿卡姆疯人院的最深处--位于哥谭市用来关押精神病犯人的精神病院.玩家将在黑暗中前行,带给敌人以恐惧,并且和小丑以及那些控制了疯人院哥谭市最臭名昭著的恶棍们一决胜负。灵活运用蝙蝠侠的各种小道具以及他的能力,玩家将化身成为不可阻挡的镇压者阻止小丑那疯狂的阴谋。


>>游戏类型:DirectX9 第三人称游戏
>>测试方式:软件自带GPU性能测试工具,为通道烟尘的物理加速效果
>>画质设定:可设置的全部最高

通过这款代表性的PhysX游戏,我们终于体会到了盈通GT240-512GD3显卡作为物理卡的真实表现,当然我们测试了它的PCI-E 1X插槽性能衰减。测试结果告诉我们,HD5770显卡搭载盈通GT240-512GD3物理卡能够获得255%的性能提升。而相对于PCI-E16X的公版卡,盈通的1X迷你卡只落后6.25%。

鉴于时间因素我们没有测试其他PhysX游戏中盈通GT240-512GD3显卡的物理加速表现,但是我们相信作为一款配合A卡的物理加速GPU,这款显卡提供的96个流处理器规模,足够完成目前所有游戏中的物理加速特效。并且是在完全没有图形渲染的压力下完成物理加速,GPU运算能力更容易发挥。


第9页:盈通GT240-512GD3 X1显卡测试总结

● 盈通GT240-512GD3 X1显卡测试总结

总结前文的测试结果和这款显卡的定位优势,我们对盈通GT240-512GD3 X1显卡的前景充满期待。下面就让我们简单回顾本次评测,看看盈通GT240-512GD3 X1显卡能够带给我们哪些亮点。

首先我们对其进行拆解测试,分析了显卡的做工用料,小巧的风扇设计完全可以让GT240芯片稳定工作,同时做工紧凑的供电部分也为节能打下基础。显卡PCB板虽然使用“刀版”设计,但是还是完整地保留了所有视频输出接口,引人注目的PCI-E 1X插槽设计让这款显卡可以工作在更多环境中。

经过游戏测试,我们发现了PCI-E 1X插槽对系统性能的影响,并确认这种性能影响是完全可以接受的。而稳定性和着色器性能测试也说明了它在节能静音的基础之上提供了令人满意的3D性能。

针对这款显卡的特色技术,我们进行了CUDA表现演示和PhysX物理加速破解,细心的用户一定能体会到这款产品使用特殊设计方案蕴藏的价值。毕竟它的诞生不是为取得最佳性能,而是为了让用户更加容易地获得NVIDIA提供的技术附加值。

最后的PhysX游戏测试(蝙蝠侠:阿卡姆疯人院)中,盈通GT240-512GD3 X1显卡作为副卡为主卡提供了255%的性能提升,让原本无法流畅运行的游戏获得了GPU物理加速支持,这使得广大A卡用户面对NVIDIA的专利PhysX技术时,多了一种选择余地。

● 中关村在线显卡频道观点



盈通GT240-512GD3 X1显卡

短小的PCI-E 1X插槽不但没有影响到盈通GT240-512GD3 X1显卡的性能发挥,反倒为其发挥特色技术打下坚实基础,这就是我们对这款显卡的总体印象。同时低发热和低功耗也让用户省去很多麻烦。

我们建议品牌机用户不要因为PCI-E接口而放弃升级显卡,同时这款显卡也是值得推荐的高清娱乐平台,当然如果你的破解技术能够让它变身为PhysX和CUDA加速卡,最好在这款显卡上一试身手。

优势:基于代号GT215的40nm工艺GT240核心,性能与功耗获得平衡;
  身材小巧却拥有NVIDIA几乎所有的特色技术,PCI-E 1X插槽适应更多环境
  总体设计思路值得称道,PhysX和CUDA加速技术值得进一步挖掘。

劣势:并非适用于追求极限性能和超频空间的玩家。

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