到底强在哪儿？NV新旗舰GTX 1080详细解读

Posted 2020-07-08

昨天晚上21点，NVIDIA GeForce GTX 1080正式揭开所有面纱。这张显卡到底有多强？是否又真的比TITAN X还快？新的显卡又有哪些技术改进？本文将为您一一解答。

NVIDIA GeForce GTX 1080 Founders Edition

无与伦比的游戏性能

重要的事情最先说。GeForce GTX 1080基于更加成熟的16nm FinFET工艺，NVIDIA最新Pascal GPU架构打造。它内建72亿个晶体管，拥有2560个CUDA核心。为了将性能最大发挥，NVIDIA工程师对电路的每一处细节都做了最大优化，确保每一瓦电力都能发挥其最大性能。结果是，GeForce GTX 1080可以稳定运行在1607MHz的超高频率。

同时，我们增强了GPU自动超频性能，推出GPU Boost 3.0技术。其超频幅度将不再是一个固定值，而是会根据核心电压，运行在该电压下，核心可安全承受的近似最高频率上。我们给出的典型GPU Boost频率为1733MHz，实际上，它可以达到1800MHz，甚至更高。

根据测试结果，GeForce GTX 1080 Founders Edition的游戏性能可达TITAN X的1.25倍，大幅超过GeForce GTX 980 Ti，并同样略高于GeForce GTX 980 2-Way SLI。

在《全境封锁》、《GTA5》、《孤岛危机3》、《古墓丽影：崛起》、《巫师3：狂猎》等游戏中，以4K分辨率、最高画质设定，GeForce GTX 1080 Founders Edition均明显优于TITAN X，表现十分优秀。

1.7倍的显存性能

大家都知道，在GeForce GTX 1080上面，我们采用了美光最新的GDDR5X显存，容量8GB，位宽256bit。它拥有高达10Gbps的超高运行速度，显存带宽高达320GB/s，远超过GTX 980的224GB/s。

同时，我们增强了自Maxwell架构以来的无损显存压缩技术，实现更加高效的2：1压缩比，以及新的4：1，甚至8：1压缩性能，减少显存的数据写入，以及显存与L2缓存的数据传输，带来更强的显存性能。

未经压缩的初始画面

未经压缩的初始画面

粉色部分是画面中可以被压缩的区域，左为Maxwell架构，右为Pascal架构

两倍TITAN X的VR性能

GeForce GTX 1080的VR性能达到TITAN X的两倍，结合更低的显卡功耗，VR性能功耗比达到了TITAN X的三倍！

我们加入了名为“Simultaneous Multi-Projection（同步多重投影）”的硬件单元。它可以在多屏拼接、曲面屏等具有环绕特点的显示设备上，为用户（眼睛所在的位置，我们称之为“视点”）提供正确的环绕影像，避免传统平面画面投射到曲面屏上所产生的弯折及不正常畸变发生。它可以模拟多达两个视点，且每个视点最多16个不同角度的准确画面，而不需要对每一个画面重新渲染。

结果是，当我们把这项技术应用在VR上面，我们可以在渲染出左眼画面的同时，准确投影出右眼画面，避免以往GPU在VR应用下的二次渲染。

一次渲染，左右眼画面同时生成

此外，在VR模式下，GPU在为每一只眼（视点）投影画面的过程中，通过将该视点画面划分为4个不同的区域，我们可以直接得到具有近似扭曲效果的画面，它可以在经过简单的加工后，直接应用于VR头盔的透镜上面，进一步降低了不必要的渲染浪费。

通过渲染四个四边形区域，得到近似形状的VR画面

架构、工艺优势带来的性能提升，加之Simultaneous Multi-Projection带来的特殊改善，使得GeForce GTX 1080展现出了前所未有的超强VR性能，直达TITAN X的两倍！

更优秀的VR体验

除了VR性能的增强，NVIDIA还推出了新的VRWorks技术，包括VRWorks Audio，以及将可以模拟真实物理反馈的PhysX技术融入当中。

以前，游戏中的声音往往是径直传播，并不存在声波的反射、吸收等现象，听起来非常直接、粗暴。借助VRWorks Audio技术，开发者将可以追踪声波在虚拟场景中的传播路径，并将结果应用到声音的渲染合成上，造成声音的改变，以及回声等现象。

声音转播更加真实，有反射，也有被吸收的情况

此外，大家熟悉的NVIDIA PhysX、Flex、Destruction、HairWorks、Flow、Cloth等技术，也都运用在了VRWorks里面。通过NVIDIA最新发布的VR Funhouse应用，你将可以完整感受到NVIDIA针对VR所做的巨大努力。

NVIDIA VRWorks得到了开发者的广泛支持

异步计算

如今，GPU早已不再是单纯的图像渲染，尤其是在DirectX 12时代，GPU往往会被赋予更多的工作，如计算任务等等。

NVIDIA GeForce GTX 1080支持异步计算技术，它可以快速而高效的并行处理多任务，做到动态负载平衡，以及像素级别的任务“抢占”，实现运行效率的更大化。

在静态模式下，当GPU同时处理图形渲染及计算两个任务时，这两个任务的完成时间往往是不一样的。如下图Static Partitioning所示，图形任务在60%时间点便完成了，剩下的40%时间则要等待计算任务完成，才能进行下一个任务。这将造成大量的GPU空闲情况发生。

而在动态负载平衡模式下（上图Dynamic Balancing部分），图形任务率先完成，用于这部分的GPU资源可马上接管剩下的计算工作，缩短任务完成时间。

Preemption（抢占）指的是为了使重要工作可以快速完成，GPU会选择关闭不太重要的工作，让重要工作优先处理。Pascal也是目前首个支持像素级别抢占的GPU架构，它可以让GPU以更快的速度和更小的性能开销完成抢占。

其它重要特性

PlayReady 3.0（SL3000）规范：支持最高水准的流媒体传输技术，高品质4K在线影视不在话下！

HDR：两倍的可见颜色，更饱和的色彩输出，10000:1对比度，支持HDR游戏、HDR视频播放（[email protected] 10/12b HEVC解码）、HDR录像/串流（[email protected] 10b HEVC，串流需借助SHIELD游戏机），并支持最新的HDR电视机。

Fast SYNC：一种新的垂直同步技术，当游戏以较高帧速率渲染时，Fast SYNC只把最接近显示器刷新时间的那一帧画面传输给显示器，避免过多的帧画面信号导致的显示撕裂情况发生。

高性能SLI连接桥：可带来更高的GeForce GTX 1080 2-Way SLI工作效率，游戏性能表现也更加稳定。至于3-Way和4-Way，也将可以通过一些方式提供，更适合极限玩家。

GeForce GTX 1080 2-Way SLI

最后，与GeForce GTX 1080一同发布的，还有一款名为“Ansel”的截图工具。通过与游戏开发者展开合作，将Ansel融入到游戏当中，你将可以随时冻结游戏场景，以任意摄像机位置/视角保存截屏，获得最高屏幕分辨率32倍的超清晰画面。此外，Ansel还支持滤镜、EXR格式、360度场景捕捉等等，非常强大。